土木工程结构设计中的安全性与经济性探讨

白海峰

摘要：经济的发展，促进建筑工程项目逐渐增多，土木工程在其中扮演了非常重要的角色。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。本文就土木工程结构设计中的安全性与经济性展开探讨。

关键词：土木工程;结构设计;安全性;经济性

引言

我国经济科技稳步发展的同时，城市的现代化建设也加快了脚步，一座座高楼大厦拔地而起。土木工程项目也就成为了我们国家现阶段工作的重点。虽然投入了极大的人力、物力、财力，但是工程的整体效果受到多方面因素的影响与制约，只要其中某一个环节出现了些许错误，对全局都会产生致命的影响。尤其是土木工程的结构设计工作，作为源头一旦出错后面的努力也都是无用功，并且结构设计工作出现失误并不仅仅是形象到工程质量，更有可能对整个工程工作人员的生命安全造成影响。为了保证工作人员与周围群众的生命财产安全，保证工程质量就必须做好源头的土木工程结构设计工作。

1我国土木工程结构设计现状及存在问题

1.1土木工程结构整体稳定性不足

土木工程的建设质量直接关系到整栋建筑物的稳定性与可靠性。但是建筑在使用过程中常常会存在局部的质量性问题，这些质量问题有时并不会对建筑的牢固性造成显著影响，通常情况下也很少会引发严重的大面积坍塌事故，产生的经济财产损失也微乎其微。但是只要存在质量缺陷，就势必会导致整体稳固性的降低。由于土木工程结构本身具备一定的延展性，因此只要提高对土木工程结构延展性设计的重视，设计一定的冗余度，提高结构设计整体稳定性，才能使建筑在后期建设使用中不会产生太大问题。

1.2工程结构耐久性较差

建设工程结构的耐久性主要是指工程在受到一定的载荷力之后其所变现出来的耐久性，但是目前对各种影响因素还不是很明确。在对工程进行设计的时候，一定要充分结合当地气候环境的具体变化规律进行最为科学合理的设计，由于我国地域辽阔，各地气候差异比较大，而且在工程建设方面又没有明确的条款来进行约束和管理，所以造成了工程结构设计工作不够规范现象的发生。

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深化土木工程结构的具体设计

第一进行剪力墙设计时的注意事项。首先，剪力墻结构的平面设计应该遵循对称原则，墙面结构的承重力与质量中心点要完全重合，既要保证受力均匀，同时又要避免墙体歪斜。剪力墙结构的设计应采取内外结构形式，两面对其拉直，除非必要否则应避免采用单面墙结构，从而防止墙体在遭遇地震等自然灾害时，因自身刚性不足而倒塌。需要注意的是，剪力墙结构的设计应注意控制剪力墙之间的距离，强化其抗侧力性能，并扩展剪力墙的空间延展性。其次，要根据不同级别、不同类型的剪力墙刚度，来进行边缘构件的设计。一般情况下，剪力墙边缘构件大体分为有约束以及无约束两类，有约束边缘构件的截面承重力要比无约束边缘构件超出近一倍，且极限楼层位移角也多了一倍。第二，进行钢筋混凝土构件设计时的注意事项。在土木工程建设项目中，钢筋混凝土结构可以最大限度的承受外力。因此，在设计钢筋混凝土结构时，首先要充分考虑混凝土自身的配比与调制，通过精确计算构件截面的承载力，严格将裂缝控制在合理范围内，并适当增加混凝土强度，提高构件本身的耐久性。其次，为确保混凝土的工作性能，在设计混凝土结构时，还需要注意防渗能力的设计，在浇筑堆砌混凝土时，要注意养护的方式方法，尽量减少或避免裂缝的产生。另外，还需结合土木工程项目的实际要求，设计出合理的结构框架，重点考虑关键部位的结构形式，使得所有混凝土构件能够协同受力，最大限度的提高结构的整体性能。

2.3定期全面安全检测土木工程

针对土木工程的企业来讲，项目的安全性具备非常重要的价值，因而，设计安全要受到极大的关注，不可小视，随时随地都要进行严格监督。在这其中，要建立有关安全监督管理制度，提高监管水平，完善设计安全制度，把责任落实到位，真正做到责任到人。另外，通过建立起科学的奖惩制度来激励设计人员提高设计水平，利用先进的技术，提高项目安全水平。

3提高建筑结构经济性的策略

3.1有效进行成本管控

土木工程结构设计的经济学控制首先应当从有效进行成本管控着手。对于工程项目来说，成本管控最重要的一个构成内容就是对于招投标的合理展开与控制，结构设计经济学的控制可以充分从这一点出发。和结构设计相关的招投标项目较为繁多，只有在每一个采购方向上都合理进行成本控制，严格实施项目预算，并且以严谨的方式进行招投标工作，这样才能够找到优质的合作方，获取良好的建筑原材料和设备。这不仅是项目质量的有效保障，这也是合理进行成本预算的控制，让结构设计的造价得到良好控制的过程。

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 加强和相关部门的沟通合作

结构设计不单纯是设计单位的工作，高品质的结构设计的产生和设计方案的有效实施，作为多部门紧密协调配合的成果。然而控制土木工程结构设计经济性时一定要增强部门之间的紧密沟通与合作。土木工程结构设计进行前一定要充分的配合成本预决算部门，严格根据成本计划实现结构设计概念，如此一来真正实现成本控制。完成土木工程结构设计后，后续的施工工作也需要多部门协调配合，设计者要与施工管理人员一起探究怎样行之有效的实施设计方案。这样可以良好的解决设计理念在现实中出现的问题，通过部门之间的紧密沟通合作来一同展开成本管控，保证结构设计的经济性。

3.4科学合理地应用限额设计

现如今人们对建设工程结构设计的经济性提出了越来越高的要求，也就是对工程的限额设计具有更加严格的要求，其主要目的就是可以更好地避免在后期建设过程中出现超预算现象，从而更好地保证了工程各项施工工序的顺利开展。这就要求在对工程结构进行设计的时候，工作人员一定要充分了解和掌握工程施工资金的投入情况，只有这样才能更好地保证限额设计的科学性和合理性，进一步保证工程结构设计的经济性。

结语

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。

参考文献：

[1] 张乔.土木工程结构设计中的安全性与经济性分析[J].建筑技术开发，2018，45（20）：10-11.

[2] 王庆霞.关于土木工程结构设计中的安全性与经济性分析[J].中国房地产业，2018，（28）：76.

（作者单位：无极县城市管理综合行政执法局）