土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的安全性與經(jīng)濟(jì)性探討

白海峰

摘要：經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，促進(jìn)建筑工程項目逐漸增多，土木工程在其中扮演了非常重要的角色。安全性與經(jīng)濟(jì)性作為影響土木工程設(shè)計最關(guān)鍵的兩個方面，直接影響著工程效益與質(zhì)量。從國內(nèi)土木工程發(fā)展現(xiàn)狀來看：經(jīng)常出現(xiàn)工程事故，讓建筑業(yè)不得不承擔(dān)經(jīng)濟(jì)損失。為了減小工程施工的爆發(fā)率，相關(guān)人員必須保障土木工程設(shè)計的安全性與經(jīng)濟(jì)性。本文就土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的安全性與經(jīng)濟(jì)性展開探討。

關(guān)鍵詞：土木工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計;安全性;經(jīng)濟(jì)性

引言

我國經(jīng)濟(jì)科技穩(wěn)步發(fā)展的同時，城市的現(xiàn)代化建設(shè)也加快了腳步，一座座高樓大廈拔地而起。土木工程項目也就成為了我們國家現(xiàn)階段工作的重點。雖然投入了極大的人力、物力、財力，但是工程的整體效果受到多方面因素的影響與制約，只要其中某一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了些許錯誤，對全局都會產(chǎn)生致命的影響。尤其是土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，作為源頭一旦出錯后面的努力也都是無用功，并且結(jié)構(gòu)設(shè)計工作出現(xiàn)失誤并不僅僅是形象到工程質(zhì)量，更有可能對整個工程工作人員的生命安全造成影響。為了保證工作人員與周圍群眾的生命財產(chǎn)安全，保證工程質(zhì)量就必須做好源頭的土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計工作。

1我國土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計現(xiàn)狀及存在問題

1.1土木工程結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性不足

土木工程的建設(shè)質(zhì)量直接關(guān)系到整棟建筑物的穩(wěn)定性與可靠性。但是建筑在使用過程中常常會存在局部的質(zhì)量性問題，這些質(zhì)量問題有時并不會對建筑的牢固性造成顯著影響，通常情況下也很少會引發(fā)嚴(yán)重的大面積坍塌事故，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)財產(chǎn)損失也微乎其微。但是只要存在質(zhì)量缺陷，就勢必會導(dǎo)致整體穩(wěn)固性的降低。由于土木工程結(jié)構(gòu)本身具備一定的延展性，因此只要提高對土木工程結(jié)構(gòu)延展性設(shè)計的重視，設(shè)計一定的冗余度，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計整體穩(wěn)定性，才能使建筑在后期建設(shè)使用中不會產(chǎn)生太大問題。

1.2工程結(jié)構(gòu)耐久性較差

建設(shè)工程結(jié)構(gòu)的耐久性主要是指工程在受到一定的載荷力之后其所變現(xiàn)出來的耐久性，但是目前對各種影響因素還不是很明確。在對工程進(jìn)行設(shè)計的時候，一定要充分結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境的具體變化規(guī)律進(jìn)行最為科學(xué)合理的設(shè)計，由于我國地域遼闊，各地氣候差異比較大，而且在工程建設(shè)方面又沒有明確的條款來進(jìn)行約束和管理，所以造成了工程結(jié)構(gòu)設(shè)計工作不夠規(guī)范現(xiàn)象的發(fā)生。

2提高建筑工程安全性的策略

2.1做好建筑管理

在土木施工中，管理人員對于設(shè)計單位的篩選，需要從實力基礎(chǔ)、施工質(zhì)量、管理制度進(jìn)行綜合考慮。優(yōu)先選用經(jīng)驗豐富、設(shè)備先進(jìn)，在管理方面高效、科學(xué)的，設(shè)計師擁有良好綜合素養(yǎng)的設(shè)計單位，這種選擇不僅能保障設(shè)計質(zhì)量，也是對土木工程師設(shè)計安全的推進(jìn)。

2.2深化土木工程結(jié)構(gòu)的具體設(shè)計

第一進(jìn)行剪力墻設(shè)計時的注意事項。首先，剪力墻結(jié)構(gòu)的平面設(shè)計應(yīng)該遵循對稱原則，墻面結(jié)構(gòu)的承重力與質(zhì)量中心點要完全重合，既要保證受力均勻，同時又要避免墻體歪斜。剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)采取內(nèi)外結(jié)構(gòu)形式，兩面對其拉直，除非必要否則應(yīng)避免采用單面墻結(jié)構(gòu)，從而防止墻體在遭遇地震等自然災(zāi)害時，因自身剛性不足而倒塌。需要注意的是，剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)注意控制剪力墻之間的距離，強(qiáng)化其抗側(cè)力性能，并擴(kuò)展剪力墻的空間延展性。其次，要根據(jù)不同級別、不同類型的剪力墻剛度，來進(jìn)行邊緣構(gòu)件的設(shè)計。一般情況下，剪力墻邊緣構(gòu)件大體分為有約束以及無約束兩類，有約束邊緣構(gòu)件的截面承重力要比無約束邊緣構(gòu)件超出近一倍，且極限樓層位移角也多了一倍。第二，進(jìn)行鋼筋混凝土構(gòu)件設(shè)計時的注意事項。在土木工程建設(shè)項目中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可以最大限度的承受外力。因此，在設(shè)計鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時，首先要充分考慮混凝土自身的配比與調(diào)制，通過精確計算構(gòu)件截面的承載力，嚴(yán)格將裂縫控制在合理范圍內(nèi)，并適當(dāng)增加混凝土強(qiáng)度，提高構(gòu)件本身的耐久性。其次，為確保混凝土的工作性能，在設(shè)計混凝土結(jié)構(gòu)時，還需要注意防滲能力的設(shè)計，在澆筑堆砌混凝土?xí)r，要注意養(yǎng)護(hù)的方式方法，盡量減少或避免裂縫的產(chǎn)生。另外，還需結(jié)合土木工程項目的實際要求，設(shè)計出合理的結(jié)構(gòu)框架，重點考慮關(guān)鍵部位的結(jié)構(gòu)形式，使得所有混凝土構(gòu)件能夠協(xié)同受力，最大限度的提高結(jié)構(gòu)的整體性能。

2.3定期全面安全檢測土木工程

針對土木工程的企業(yè)來講，項目的安全性具備非常重要的價值，因而，設(shè)計安全要受到極大的關(guān)注，不可小視，隨時隨地都要進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督。在這其中，要建立有關(guān)安全監(jiān)督管理制度，提高監(jiān)管水平，完善設(shè)計安全制度，把責(zé)任落實到位，真正做到責(zé)任到人。另外，通過建立起科學(xué)的獎懲制度來激勵設(shè)計人員提高設(shè)計水平，利用先進(jìn)的技術(shù)，提高項目安全水平。

3提高建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性的策略

3.1有效進(jìn)行成本管控

土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的經(jīng)濟(jì)學(xué)控制首先應(yīng)當(dāng)從有效進(jìn)行成本管控著手。對于工程項目來說，成本管控最重要的一個構(gòu)成內(nèi)容就是對于招投標(biāo)的合理展開與控制，結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)濟(jì)學(xué)的控制可以充分從這一點出發(fā)。和結(jié)構(gòu)設(shè)計相關(guān)的招投標(biāo)項目較為繁多，只有在每一個采購方向上都合理進(jìn)行成本控制，嚴(yán)格實施項目預(yù)算，并且以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆绞竭M(jìn)行招投標(biāo)工作，這樣才能夠找到優(yōu)質(zhì)的合作方，獲取良好的建筑原材料和設(shè)備。這不僅是項目質(zhì)量的有效保障，這也是合理進(jìn)行成本預(yù)算的控制，讓結(jié)構(gòu)設(shè)計的造價得到良好控制的過程。

3.2選取標(biāo)準(zhǔn)圖

在土木工程設(shè)計期間，招標(biāo)單位選取施工標(biāo)準(zhǔn)時，會從自身的責(zé)任風(fēng)險與設(shè)計規(guī)范等方面著手。工程圖能從源頭上減少失誤與成本浪費，通過審核設(shè)計圖紙從源頭上減少工作量，所以失誤能有效避免。因為這種圖紙設(shè)計相對較小，只適合規(guī)模較小的施工，對于小規(guī)模施工具有很好的促進(jìn)功能，并且兼顧安全性與經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。如果遇到設(shè)計復(fù)雜、規(guī)模偏大、工期很長的工程，若繼續(xù)使用標(biāo)準(zhǔn)圖，勢必會加大成本投入，外加標(biāo)準(zhǔn)圖更偏向保守的設(shè)計風(fēng)格，對于長期工程，很容易和時代發(fā)展脫軌。對此，在標(biāo)準(zhǔn)圖選用中，必須結(jié)合實情，綜合考慮。

3.3 加強(qiáng)和相關(guān)部門的溝通合作

結(jié)構(gòu)設(shè)計不單純是設(shè)計單位的工作，高品質(zhì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計的產(chǎn)生和設(shè)計方案的有效實施，作為多部門緊密協(xié)調(diào)配合的成果。然而控制土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)濟(jì)性時一定要增強(qiáng)部門之間的緊密溝通與合作。土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行前一定要充分的配合成本預(yù)決算部門，嚴(yán)格根據(jù)成本計劃實現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計概念，如此一來真正實現(xiàn)成本控制。完成土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計后，后續(xù)的施工工作也需要多部門協(xié)調(diào)配合，設(shè)計者要與施工管理人員一起探究怎樣行之有效的實施設(shè)計方案。這樣可以良好的解決設(shè)計理念在現(xiàn)實中出現(xiàn)的問題，通過部門之間的緊密溝通合作來一同展開成本管控，保證結(jié)構(gòu)設(shè)計的經(jīng)濟(jì)性。

3.4科學(xué)合理地應(yīng)用限額設(shè)計

現(xiàn)如今人們對建設(shè)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的經(jīng)濟(jì)性提出了越來越高的要求，也就是對工程的限額設(shè)計具有更加嚴(yán)格的要求，其主要目的就是可以更好地避免在后期建設(shè)過程中出現(xiàn)超預(yù)算現(xiàn)象，從而更好地保證了工程各項施工工序的順利開展。這就要求在對工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計的時候，工作人員一定要充分了解和掌握工程施工資金的投入情況，只有這樣才能更好地保證限額設(shè)計的科學(xué)性和合理性，進(jìn)一步保證工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的經(jīng)濟(jì)性。

結(jié)語

在現(xiàn)代土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中必須綜合考慮，兼顧經(jīng)濟(jì)學(xué)與安全性，利用土木工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計過程，選用資質(zhì)過關(guān)的設(shè)計單位，從而做好土木工程結(jié)構(gòu)的安全監(jiān)管與相關(guān)工作，通過提高土木工程相關(guān)人員的質(zhì)量與安全意識，從根本上確保設(shè)計結(jié)構(gòu)的安全性與經(jīng)濟(jì)性。通過對設(shè)計方案進(jìn)行評估，做好部門協(xié)調(diào)，選用恰當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)圖與設(shè)計思路。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 王慶霞.關(guān)于土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的安全性與經(jīng)濟(jì)性分析[J].中國房地產(chǎn)業(yè)，2018，（28）：76.

（作者單位：無極縣城市管理綜合行政執(zhí)法局）