试论土木工程结构设计中的安全性与经济性

试论土木工程结构设计中的安全性与经济性

陈建

苍南县建筑设计研究院325800

摘要：随着我国经济水平越来越好，人民对居住建筑物的要求越来越高，因此，土木工程的建设也在向着更安全、更美观、更经济、更实用发展。在目前新时期下，我国土木工程项目建设的发展在迎来发展机遇的同时，也面临着一系列的挑战，必须进行不断地创新和改革，以适应现代社会对土木工程提出的要求。在土木工程发展过程中，土木工程结构设计是其重要组成部分，而施工技术则是保障土木工程建设质量的有效措施，二者缺一不可，必须予以高度重视。本文中主要试论土木工程结构设计中的安全性与经济性，以供参考。

关键词：土木工程；结构设计；安全性；经济性；存在问题；策略

一、土木工程的基本概念

土木工程包含是非常广泛的，其实包含了很多的内容，如水、土等，都可以归纳为土木工程。例如：道路建设、水利工程建设等。土木工程随着时代的发展，其逐渐形成一种独立的学科，具有综合性，既包含了工程地质勘察和工程力学等知识，又包含了建筑材料和建筑经济等内容，结构较为复杂。土木工程是我国现阶段重点发展的产业之一，其是社会生产和生活中必不可少的项目，能够满足人们的物质需求，为人们提供更为舒适的生活环境，具有重要的意义。我们可以将土木工程分为两个部分的内容，一部分是表示的是施工技术，这一部分涵盖了施工过程中的各个环节，从工程勘察到竣工收尾阶段；另一部分则是指土木工程具有不同的工程对象，例如市政工程、桥梁工程等。

二、土木工程结构设计中的问题

1、结构设计的牢固性不够

土木工程结构建设时，若是结构设计的牢固性很差，必然会对工程结构的安全性造成非常大的影响。尽管工程结构的部分设计出现问题不会影响总体结构，但一旦发生地震、洪水、爆炸等事故，很可能导致建筑坍塌、损坏，比如汶川地震时，就是因为房屋的破损倒塌造成了多人的伤亡。

2、忽略了环境因素的影响

除了工程结构建设中建筑结构本身的影响因素，还要考虑到很多外界因素：温度、湿度、酸碱度、化学腐蚀等等。尤其是建筑结构中常用到的钢筋混凝土，这些环境因素都会产生很不好的负面影响，存在很大的安全隐患。

3、存在安全规范的漏洞

我国土木工程设计工作受到工作人员随意性的影响，设计部门的权威性也不高，导致整个设计结果的质量低下，一些建筑工程在较短的时间内出现了墙壁变形、开裂等问题，其主要诱因就是设计工作中的结构规范不符合实际施工要求，存在一定的漏洞。

4、构造柱和结构柱混淆、承重面积小

现代土木工程施工设计工作中，部分工作人员会将构造柱的设计工作与承重柱设计工作互相混淆，从而影响整个土木工程的牢固性，造成严重的工程事故。构造柱在土木施工过程中，通过与梁体的配合，能够有效避免房屋建筑的墙壁出现裂缝，从而来提升整个建筑的实际抗震能力，若设计人员在设计工作中把构造柱误认为承重柱来进行指导施工，就会导致房屋在发生地震等自然灾害时，无法承受过大的强度，因此出现沉降、裂缝等问题。所以，设计人员要在土木工程设计工作中，科学区分承重墙与构造柱的不同。在进行土木工程设计工作时，有的设计人员对于抗震烈度要求较低的建筑设计时，会调小整个承重柱的界面，方便其对受力进行分析，但是当房屋受到外力作用时，会使梁体和柱体出现开裂的质量问题，导致整个房屋的使用寿命大大缩短。

三、解决对策

1、设计合理的机构设计方案

以房屋工程结构设计为例，结构设计方案为：框架结构选择、基础布置、确定结构措施等等。框架结构选择用钢筋混凝土，综合考虑竖向和水平荷载，满足抗震的要求；基础布置要结合当地的地质、水文、气候等条件；结构措施则要具体针对建筑结构的抗震要求计算，采取必要的措施。

2、设计合理的内力组合

内力组合设计要求工程结构设计在满足抗震条件的基础上，调整组合内力，包括框架梁内力组合，承载力抗震系数，跨间弯矩。

3、板设计和配筋

按照板的规格采用双向或沿着短边受力单向进行计算，将构造钢筋布置在适合的位置，并根据实际情况计算出跨中的最大弯矩。

4、控制转换层模板的侧压力

采用内部振捣器在转换层浇筑混凝土时，要保证模板具备一定的承载力和刚度，浇筑之后会产生作用于模板最大侧压力的作用力。影响侧压力大小的因素包括浇筑混凝土产生重力的密度大小，混凝土初凝时间、温度，浇筑混凝土的基本速度，有没有添加外加剂等等。

5、提升土木工程设计人员的素质

我国现阶段的土木工程设计工作较之以前而言取得了明显的进步，设计人员也有着较为丰富的工作经验，掌握较多先进科学的设计方法。但是，一般设计工作者，设计人员过多的注重施工图纸，很难兼顾到实际施工过程中可能遇到的问题。施工图纸在整个设计工作中都只是一部分参考资料，与实际的施工过程相比较，建设单位要想能够保证整个土木工程的质量和标准达到相关的要求，必须要保证设计人员能够将自己的设计意图表达的完整准确。现阶段的工程管理者专业水平较低，对于土木工程的结构以及设计环节的相关知识较为缺乏，因此，在指导施工时，往往会对图纸产生误解，导致设计工作和施工工作出现误差。所以，土木工程设计人员要不断提升自身的专业素质，通过继续教育以及自学等相关途径，加深对工程设计技术的理解和掌握，从而提升认识水平和业务能力，保证设计工作能够更好地指引施工工程的顺利进行。

6、保证土木设计工作的安全性

要想提高整个土木工程设计工作的安全性，就要先从管理工作入手，首先要选择那些等级高、资历老、具有先进管理水平的设计单位来承担工程设计工作，只有保证设计单位具有先进的设备、高素质的设计人员，才能从根本上提升整个设计工作的水平。还要强化设计人员的理论基础知识，因为，设计人员对设计知识的掌握程度会对整个土木工程项目产生重要的影响，只有保证设计工作人员能够对基本设计方法进行掌握，并且不断更新自己的设计理论，才能保证整个设计工作满足不断提升的施工要求。还要保证设计工作中尽量不产生失误，在进行设计计算时，不出现缺项和漏项的现象，保证设计图纸不出现较大的质量问题。设计人员要对相关数据进行认真检查，并仔细核对，避免出现人为疏忽的问题，只有保证设计图纸能够全面、详细，才能够指导施工人员进行科学施工，不出现任何工程施工事故，工程管理人员要强化对设计环节的监督和管理工作，并且对整个施工过程进行全面管理。设计单位在完成相关工作之后，还要与施工方时刻保持联系，及时解答施工人员对设计图纸提出的种种疑问，一旦发现任何问题，要及时进行审核，修改出现的任何错误，保证施工工作的顺利进行。

7、保证土木设计工作的经济性

土木设计工作的经济性要求有关部门可以通过招标与投标的方式来对不同的设计方案进行分析和比较，在保证工程安全的基础上，选择经济性突出的设计方案，从而来节省工程开支。在进行工程施工设计工作时，还要不断鼓励设计者开拓他们的思路，采用灵活的设计理念来进行工程设计，可以通过标准图来降低整个设计工作量，加快设计工作的进度，但是，这样的设计方法会加大整个工程施工成本。因此，设计人员要在日程设计工作时，保证整个工程安全的同时兼顾设计工作的经济性，对于能够压缩工程成本的细节进行反复核算，从而保证设计工作能够兼顾安全性和经济性，节省一切不必要的工程开支。设计人员还要控制多参数的设计工作，例如在土木工程混凝土钢筋结构的设计工作中设计的安全因素和成本较多，相同的荷载往往会出现不同的设计结果，各个部门只有在互相沟通与合作的基础之上，通过相关数据和资料才能提升整个设计工作的经济性。

四、结束语：

总之，土木工程结构设计与工程建筑的安全性和经济性有直接关系，我们在设计土木工程结构时，要平衡好安全性和经济性，就需要在设计的时候多下功夫，综合考虑多方面影响因素。在今后的生活生产中，要采用科学的管理和设计模式实现安全性和经济性的统一，建设更美观、更安全，并能为企业带来更大的经济效益的土木工程。

参考文献：

[1]王海波.浅谈土木工程结构设计中的安全性与经济性[J].江西建材，2014，02：25.

[2]肖淼.浅谈土木工程结构设计安全问题[J].江西建材，2014，06：32.

[3]郝敏.浅谈土木工程结构设计中的安全性与经济性[J].黑龙江科技信息，2013，27：248.

[4]朱来庆，吴立娜.浅谈土木工程结构设计中存在的问题及对策[J].黑龙江科技信息，2012，05：215.