淺談土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的安全性與經(jīng)濟性

張世杰 何濤

摘 ? 要：隨著中國建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展，土木工程領(lǐng)域也隨之取得了很大的進步，但是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中安全性和經(jīng)濟性一直以來都沒有得到很好的解決，成為了土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的兩大難題，也因為這一缺陷土木工程的建設(shè)一直美中不足，對土木工程建設(shè)整體效果產(chǎn)生影響。因此，加強結(jié)構(gòu)安全性和經(jīng)濟性方面的研究迫在眉睫，只有這樣才能真正地提高工程質(zhì)量和結(jié)構(gòu)設(shè)計效果。因此，本文主要涉及土木工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計，對土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計進行分析與研究。

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

1 ?引言

土木工程是建筑工程的重要組成部分，在建筑事業(yè)高速發(fā)展和騰飛的背景之下，我國土木工程技術(shù)有效提升，但是在實際的工程建設(shè)中，由于多種因素的影響，土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計還存在有多種技術(shù)缺陷，安全事故頻發(fā)，這些都嚴(yán)重影響了土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的高質(zhì)量實施。做好安全工作，降低成本支出，是土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中亟待解決的問題，也是本文探究的焦點。

2 ?土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的安全性與經(jīng)濟性之間的關(guān)系

當(dāng)前，我國社會經(jīng)濟日新月異，土木工程行業(yè)也在逐步發(fā)展。土木工程的經(jīng)濟性已經(jīng)非常凸顯，因此，根據(jù)安全性和經(jīng)濟性要求設(shè)計土木工程結(jié)構(gòu)非常重要，這也是現(xiàn)代社會對土木工程的首要需求。在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，要想正確地衡量結(jié)構(gòu)設(shè)計的收益性和安全性，就自然有必要在現(xiàn)代土木工程中實施科學(xué)的土木工程設(shè)計方案，與此同時還需要應(yīng)用新技術(shù)，并在經(jīng)濟管理和資源利用領(lǐng)域采取適當(dāng)?shù)膶Σ?，同時確保建筑質(zhì)量安全和經(jīng)濟績效的有效協(xié)調(diào)，從而保證土木工程后續(xù)的經(jīng)濟利益。

3 ?土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的問題

3.1 ?土木工程結(jié)構(gòu)缺乏安全性

在土木工程設(shè)計階段，要想保證各項設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)達到規(guī)定要求，工程結(jié)構(gòu)設(shè)計符合安全的需要，就需要對設(shè)計中將會涉及的各項內(nèi)容進行充分的考慮和分析。比如說，保證工程結(jié)構(gòu)安全性最為重要的元素就是工程承載力和耐久性控制，只有對相關(guān)數(shù)據(jù)進行充分論證，才能保證工程結(jié)構(gòu)的安全性。然而，在實際的施工環(huán)節(jié)中，對這部分內(nèi)容的關(guān)注度相對來說比較低，安全規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)有著諸多不完善的地方。

3.2 ?缺乏良好的工程耐久性

房屋建筑的耐久性主要與承受一定載荷力后的工程壽命有關(guān)，但是目前尚不清楚都有哪些因素會影響它。中國幅員遼闊，從北向南延伸，并受到不同程度的太陽輻射，區(qū)域不同，太陽所提供的能量也不同，這使得中國的各個區(qū)域氣候和環(huán)境變化區(qū)別非常明顯，而且各個地區(qū)的氣候條件都存在著或多或少的差異。因此，氣候也已成為規(guī)劃工程結(jié)構(gòu)時必須慎重考慮的因素之一。因此土木工程的壽命也受到氣候因素的很大影響，中國目前沒有解決這些問題的具體法律規(guī)定，有些地區(qū)甚至還沒有制定本地標(biāo)準(zhǔn)，盡管有標(biāo)準(zhǔn)，但仍存在相當(dāng)多的漏洞。

3.3 ?建設(shè)整體結(jié)構(gòu)牢固性比較差

土木工程是否具有良好的牢固性，主要是由工程冗余度和延伸性來決定的，其整體結(jié)構(gòu)牢固性越強，工程的安全性也就越強，可以最大限度地減少災(zāi)難發(fā)生時產(chǎn)生的各類不良影響，進而有效保護人民的生命和財產(chǎn)安全。然而，結(jié)合當(dāng)前我國土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計實施現(xiàn)狀來看，具體施工并沒有達到相應(yīng)的要求，建筑工程抵御災(zāi)害的能力相對比較差，造成土木工程結(jié)構(gòu)不牢固，降低了土木工程的質(zhì)量，增加了使用建筑物的風(fēng)險因素，而且土木工程施工前期沒有對各項工作進行嚴(yán)格的調(diào)查，沒有按照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)要求進行施工設(shè)計。

4 ?提高土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性與經(jīng)濟性的策略

4.1 ?綜合評估與設(shè)計方案

在土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中不僅僅要考慮安全性，還要適當(dāng)?shù)靥岣呓?jīng)濟性，因此，設(shè)計人員應(yīng)在設(shè)計階段前期就采取一定的經(jīng)濟約束和控制措施，并使用有關(guān)部門制定的費率作為工程結(jié)構(gòu)經(jīng)濟設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)，以最大程度地降低設(shè)計成本。其次，有必要徹底地優(yōu)化工程結(jié)構(gòu)的組件設(shè)計，注意細(xì)節(jié)方面的優(yōu)化，因為一旦出現(xiàn)錯誤，很有可能需要返工設(shè)計，或者反復(fù)設(shè)計，這樣會導(dǎo)致工程成本的增加。最后，有必要適當(dāng)?shù)毓芾砉こ探Y(jié)構(gòu)設(shè)計的經(jīng)濟預(yù)算，然后形成科學(xué)合理的經(jīng)濟控制指標(biāo)，最大化地降低設(shè)計成本，提高經(jīng)濟效益。

4.2 ?提升設(shè)計人員的安全意識

只有提升設(shè)計人員的安全責(zé)任感，才能將安全要求納入計劃過程中，確保建筑結(jié)構(gòu)計劃的合理性，與此同時，減少各種設(shè)計問題的出現(xiàn)。此外，公司應(yīng)為設(shè)計師提供更多的教育和培訓(xùn)機會，并提高設(shè)計師在教育中的安全性認(rèn)識和素養(yǎng)水平，讓設(shè)計人員懂得安全在建筑設(shè)計中的所發(fā)揮的作用，保證每一個步驟，每一個環(huán)節(jié)都沒有錯誤，減少土木工程建設(shè)中問題的出現(xiàn)和危險的發(fā)生，并增加建筑物的平均使用年限。

4.3 ?規(guī)范制定土木工程的安全標(biāo)準(zhǔn)

土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計工作并非是盲目開展的，在設(shè)計過程中必須要明確安全標(biāo)準(zhǔn)，前期的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)當(dāng)與后期的施工保持一致。同時針對已經(jīng)完成的結(jié)構(gòu)需要加強維護，定期做好各項檢修工作，避免不符合安全標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象出現(xiàn)。政府部門還需加強對土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的監(jiān)督管理，完善各項法律法規(guī)，保證設(shè)計內(nèi)容是符合時代標(biāo)準(zhǔn)的，各項設(shè)計工作必須要積極地與時俱進，不斷創(chuàng)新設(shè)計內(nèi)容，這樣也可以有效地保證工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性。

4.4 ?與相關(guān)部門的良好協(xié)調(diào)與溝通

由于當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)規(guī)劃的內(nèi)容非常龐大，因此，這不僅僅只是建筑方面問題，還涉及到建筑中使用的其他常規(guī)輔助工作和材料。因此，在設(shè)計土木工程結(jié)構(gòu)時，應(yīng)著重于加強各部門之間的溝通與協(xié)調(diào)，使設(shè)計部門可以獲得更全面、有效的工程信息和數(shù)據(jù)，為工程設(shè)計提供更加安全可靠的指導(dǎo)。此外，在設(shè)計土木工程結(jié)構(gòu)時，必須與有關(guān)部門進行密切的交流和協(xié)作，這樣不僅可以更加快速地建成工程，進而有效地降低工程成本，而且可以幫助結(jié)構(gòu)設(shè)計更加完美，保證各項施工工作的有序?qū)嵤?，最終達到控制項目成本造價的目的。

4.5 ?做好成本投入控制工作

在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計工作開展期間，任何一項成本的投入都需要進行仔細(xì)而嚴(yán)格的核算，將安全性與經(jīng)濟性原則貫穿于工程設(shè)計的始終，對于不合理的投入不予批準(zhǔn)。同時標(biāo)準(zhǔn)圖的使用可以最大限度地降低工程人員的施工量，提升施工效率和質(zhì)量，同時其也能夠有效地保證工程的安全性和經(jīng)濟性。但是需要注意的是，標(biāo)準(zhǔn)圖的應(yīng)用范圍具有一定的限制，在一些特大型工程中標(biāo)準(zhǔn)圖是不適用的，其可能不但難以降低工程成本，反而會導(dǎo)致成本增加，同時還將會對建筑設(shè)計風(fēng)格產(chǎn)生一定的影響。當(dāng)然，控制成本的投入也需要在安全性得到充分保證的情況下實施，否則也將會對最終的結(jié)構(gòu)設(shè)計產(chǎn)生不利影響，最終得不償失，反而付出了更大的施工代價。

5 ?結(jié)束語

總之，土木工程與人們的生產(chǎn)和生活息息相關(guān)，因此土木工程設(shè)計的安全性和經(jīng)濟性日益受到關(guān)注。要想真正地保證土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性與經(jīng)濟性，還需結(jié)合工程結(jié)構(gòu)特點，從多個領(lǐng)域入手，確保土木工程的質(zhì)量和成本滿足有關(guān)要求，有必要加強對安全和經(jīng)濟方面的控制，并在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的各個方面進行重大改進，這樣才能真正地保證土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計達到規(guī)定的要求，進而推動我國建筑事業(yè)朝著更好的方向發(fā)展建設(shè)。

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