土木工程结构设计中的安全性与经济性分析

夏明钢

（内蒙古交通职业技术学院，内蒙古 赤峰 024005）

0 前言

安全性与经济性作为影响土木工程设计最关键的两个方面，直接影响着工程效益与质量。从国内土木工程发展现状来看：经常出现工程事故，让建筑业不得不承担经济损失。为了减小工程施工的爆发率，相关人员必须保障土木工程设计的安全性与经济性。

1 土木工程结构设计的概述

1.1 安全性与经济性对土木工程结构设计的意义

安全性与经济性作为土木工程结构设计功能与特性的基础，安全性是土木工程必须遵循的原则，它不仅能保障建筑工程施工和后续应用安全，还能确保建筑工程各种功能正常发挥，从而达到相关标准与要求。因为建筑混凝土有着很好的安全性、抗压度与耐久性，一直以来都被当成建筑工程的关键原料。科学、合理的使用混凝土材料能最大程度的保障建筑结构安全，提高建筑企业施工效益，树立良好的社会形象，以此提高企业综合竞争力。最近几年，类似事件频繁出现，让各个行业开始关注建筑安全。因此，必须确保建筑工程设计安全，这也是提高经济效益的有效方式。在建筑设计中，工作人员必须兼顾两者，不能偏向一方。

1.2 土木建筑工程的设计现状

从当代土木工程反馈的信息来看，结构设计缺少孤星、安全性与耐久性。

在现实应用中，虽然局部地方的质量问题短时间不会影响到整个建筑性能，但时间一长势必会影响建筑质量，对功能造成不可修复的不利影响。从建筑整体性来看：建筑物体是否稳固直接关系着建筑物生存，为了维持稳定，设计者必须结合土木工程现实情况进行设计，从整体上考虑延展性与冗余度。

从土木工程整体设计的角度来看：如果要达到设计安全的要求，必须设计更多的因素。在这期间，就需要考虑工程耐久度、最大承载力、整体稳定性，这类因素对结构整体的安全系数也会带来影响。但是从现实反馈的信息来看：土木工程在设计与安全规范中依然存在很多问题。和国外建筑性能与规范相比：国内设计不管是约束力度，还是权威性，都存在很大差异。这也是很多建筑工程投入使用后，时常发生质量问题的原因，如：墙体倾斜、开裂与变形等。

缺少耐久性，是建筑物面对荷载压力，建筑物实际承担的时间与受力，这也是当下国内对土木工程耐久性的界定。但建筑并非独立，当它处在环境中时，很容易遭到环境和其他的影响，国内对于这方面的讨论，忽视了环境因素，只关注压力数值，让工程缺少耐久性。因此，在现代土木工程设计中，必须正视外在环境与建筑物体的辩护，如：生态环境、气候环境等各种自然因素与政策、使用情况等人为因素，结合外在因素作出调整。由于国内经度与纬度较大，各地气候存在一定差异，但建筑条例并未涉及这方面，都说明土木工程在耐久性上的认知不足。

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，管理人员对于设计单位的筛选，需要从实力基础、施工质量、管理制度进行综合考虑。优先选用经验丰富、设备先进，在管理方面高效、科学的，设计师拥有良好综合素养的设计单位，这种选择不仅能保障设计质量，也是对土木工程师设计安全的推进。

2.2 完善理论

在土木工程设计中，对之前的理论不断补充并完善，通过借鉴先进的国外理论，意识到国内土木工程存在的不足与缺陷，所以必须对相关概念与设计进行有效的补充，提高可行性，这样才能经受住时间与实践的双重考验。另外，还需做好日常积累，通过扩充理论，及时发现工程隐藏问题。在理论完善的过程中，对土木工程有更全面的理解，并且以此为基础，形成明确、清晰的模式。

2.3 清楚文件要求

土木工程列出的文件，都是帮助施工单位进一步掌握操作步骤，所以设计专家必须吸收并理解文件所要表述的问题，对于文件编写与说明，尽量做到简洁明确，让人一目了然，不能将内容写的过于复杂，避免因为个体素质差异对整个文件的理解与阅读带来偏差，这样即使专业性不强的人也能掌握文件内容。特别是相对高端、复杂的土木工程设计，这一点就显得非常关键。明确的说明能让建筑施工单位更快的掌握注意事项与重难点，从而不断提高整个建筑工程土木设计的经济性与安全性，让它和预定目标一致。

2.4 做好结构应用

当钢筋需要借助浆锚或者灌浆的方式连接时，灌浆强度必须符合设计标准。清点数量时，每层都需要进行批次检验，并且每班不得超出设计要求，规格棱柱在3组之上，做完28天标准养护后，再进行抗压实验，最后投入使用。通过结构实体回弹取芯的形式检验强度，对于相同等级强度的墙、梁、柱等关键区域的楼板，构件总量需要控制在20个内；楼板最好考虑悬挑板，并且厚度在200毫米以上。

3 提高建筑结构经济性的策略

3.1 控制好成本投入

从招标开始，土木工程就必须严格按照设计原则与招标要求，不管是招标步骤，还是整个招标项目的设计部门，都必须结合建筑工程经济性与安全性指标进行，并且在招标期间按照公正、公平的原则，从源头上杜绝弄虚作假、假公济私等问题。考虑到工程的现实设计，需要在安全有保障的情况下选择相对经济的方案施工，另外还需将工程总体发展与美观度作为考虑依据。利用这类招标形式，不止能保障相关企业在招标设计中兼顾经济性与安全性指标，还能最大程度的控制相关单位的资金花费。

3.2 选取标准图

在土木工程设计期间，招标单位选取施工标准时，会从自身的责任风险与设计规范等方面着手。工程图能从源头上减少失误与成本浪费，通过审核设计图纸从源头上减少工作量，所以失误能有效避免。因为这种图纸设计相对较小，只适合规模较小的施工，对于小规模施工具有很好的促进功能，并且兼顾安全性与经济性指标。如果遇到设计复杂、规模偏大、工期很长的工程，若继续使用标准图，势必会加大成本投入，外加标准图更偏向保守的设计风格，对于长期工程，很容易和时代发展脱轨。对此，在标准图选用中，必须结合实情，综合考虑。

3.3 做好部门协调

在结构设计中，必须灵活使用设计思路，打破思维局限，这样才能充分发挥能动性，选用实用性与科学性兼顾的结构设计形式，从而保障整个结构设计的合理。由于建筑工程牵涉施工与部门辅助，例如：数据监测等。因此，在现实工作中，必须协调部门关系，做好信息共享与互通，这样才能保障设计的科学性与经济性。

4 结语

综上：在现代土木工程建筑结构设计中必须综合考虑，兼顾经济学与安全性，利用土木工程结构优化设计过程，选用资质过关的设计单位，从而做好土木工程结构的安全监管与相关工作，通过提高土木工程相关人员的质量与安全意识，从根本上确保设计结构的安全性与经济性。通过对设计方案进行评估，做好部门协调，选用恰当的标准图与设计思路。