土木工程结构设计中的安全性与经济性

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　　【摘 要】土木工程结构设计的安全性以及经济性影响着我国土木工程结构设计水平，导致工程质量安全受到影响，同时，制约着施工企业经济效益的实现。因此，需加强土木结构设计问题的研究，从而采取有效的措施提升其结构设计的整体质量。
　　【关键词】土木工程；结构设计；安全性；经济性
　　1引言
　　土木工程项目也就成为了我国现阶段工作的重点。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。
　　2分析当前土木工程结构设计的现状
　　2.1结构设计整体协调性较差
　　当前，在我国土木工程结构设计中，其主要问题为设计方案缺乏整体协调性，不仅体现在工程内部各个功能部分，同时也体现在工程建筑与周边环境中。设计人员在开展设计之前，没有与施工单位和投资方开展深入交流，对建筑使用要求缺乏全面的掌握和了解，在设计规划中存在各个功能区域各自为战的情况，建筑整体性存在严重缺陷。同时，在结构设计中，设计人员没有综合考虑项目周邊的环境情况，对自然资源缺乏有效利用，甚至施工行为还会对生态环境带来负面影响。
　　2.2设计出的建筑安全性达不到建设标准
　　任何一项土木工程项目都是以安全性作为第一标准的，没有安全还谈何经济效益。土木工程项目的安全问题受到了多个因素的限制与制约，主体的质量得到提升之后也不一定能够保证整体的安全问题。安全问题受建筑内部的建筑结构影响较为严重。举例说明，在进行建筑设计时，如果设计师只是考虑房屋结构的空间布局符合美感，却去削弱承重墙的占比，这样操作的话房间整体的承重能力将大大降低，如果有事故发生，建筑内部人员的生命财产安全都不能够得到有效的保证。还有就是我国居民并不了解各个墙体的主要作用，在装修时会按照自己的想法肆意更改墙体，使得整间房子到处都是安全问题。
　　2.3结构耐久性相对有限
　　结构耐久性是土木工程结构设计非常重要的内容，其主要在于和在下结构强度设计，但是由于造成土木工程质量问题的隐性因素较多，在很多时候设计人员没有考虑到环境因素、化学腐蚀等问题对结构耐久性的影响。土木工程设计耐久性缺乏相关的设计标准，使整个控制过于片面，所取得的效果往往不理想。当土木工程处于特殊环境下，结构安全很难得到保障，另一方面工作人员对结构维护意识较差，钢筋锈蚀、混凝土碳化等问题时有发生，严重影响土木工程结构安全性和耐久性。
　　2.4经济性设计存在缺陷
　　在建设工程结构设计过程中，经济性和安全性有着同样重要的地位，一旦经济性出现缺陷势必会造成后期的施工资金不能及时到位，进一步影响工程的施工进度，甚至还会导致超预算或者其他重大事故的发生，使得工程建设项目无法正常推进。造成这种现象的主要原因是对工程的经济性设计出现了一定的缺陷，没有对工程的造价预算和管控工作引起足够的重视，严重影响着工程的施工效率和建设质量。
　　3完善土木工程结构设计中安全性与经济性的措施
　　3.1注重结构整体协调
　　每一项土木工程在具体设计中，需要保证其各个结构具有较强的协调性和整体性，进而提升结构的耐久性和实用性，防止出现工程使用的冲突和矛盾。首先，要对工程后期使用中涉及的采光系统、给排水系统以及暖通系统进行优化协调，保证其结构设计可以满足使用者的实际需求；其次，为了保证其结构设计的整体协调，设计师在开展设计之前，需要与施工方和投资方开展交流互动，进而帮助设计师全面客观的掌握建筑结构硬性要求，提升设计方案的操作性、全面性以及有效性；最后，设计师在注重整体协调中，还要关注建筑周围的生态环境，充分利用再生资源和自然资源，避免出现损害和污染生态环境的情况，保证建筑工程与生态环境的整体协调。
　　3.2注重土木工程建筑结构设计核心细节
　　若想有效的落实土木工程建筑结构设计工作，提高建筑结构的后续应用的效果，就需要注重加强对土木工程建筑结构设计核心细节的关注与重视，准确的把握、处理好每一个核心细节，以此确保每一个核心细节能具备良好的协调性，防止出现较为明显的建筑结构缺陷。在优化处理结构设计的核心细节过程中，应该合理的把握一些较为关键性的节点。不仅需要确保结构设计能够充分的呈现出较强的协调性，同时还需要确保建筑结构的规范性和可靠性。加强对国家相关规范要求的全面了解和分析，并在具体设计与施工中严格遵照这些具体的要求进行相对应的处理，以此有效的防止结构设计中出现核心细节之间的矛盾和冲突，从而提高建筑结构的整体应用效果和价值。在处理这些结构设计核心细节方面，其要求向来较高，并且具有一定的难度，这就对相关设计人员提出了更高的要求，其需要不断的提高自身的专业能力和专业素养，并及时的掌握最新的设计理念和设计规范、要求等，以此更好的实施土木工程建筑结构设计的核心细节处理，进而提升结构设计的安全性和经济性。
　　3.3合理使用钢结构，提升土木结构设计的安全性与经济性
　　合理使用钢结构可提升建筑的抗弯性能，从而提升建筑的安全性并保障建筑企业的经济效益。一方面，基于钢结构技术的施工一般通过使用不同型材所组成的钢结构来提升土木建筑的抗弯性能，钢材的材料特性使得建筑的力学性能更为突出。当建筑投入使用之后，更佳的抗压性能可帮助其更好地应对地震等自然灾害，从而提升建筑的安全性。另一方面，钢结构技术的引入可较好地控制混凝土结构的坍缩、开裂现象。由此看来，运用钢结构技术进行土木工程施工可有效规避传统混凝土结构所存在的缺陷，从而有效提升建筑的安全性。此外，在传统土木工程中，单一的混凝土结构通常会出现坍缩、开裂现象，从而致使结构维修养护费用的提升。而利用钢结构可有效规避混凝土的坍缩、开裂等现象，在提高结构服役期的基础上还可有效降低后期的维修养护费用。
　　3.4加强成本控制
　　在土木工程建设的过程中需要考虑带生产成本和产出效益之间的比值，因此，除了对土木工程的安全性有要求外，对其成本也要控制在一定范围内。从公开招标选择的设计部门中应该严格地执行招标的规则，在保证招标工作的公正公平前提下，对招标者的方案进行综合的考虑，择优录取。在保证经济性方面可以利用投招标进行设计方案、造价等综合性的评估选择，即在项目设计前就要对经济性控制在一定的范围内，有一个大概的范围预估，这样就可以形成一个清晰的经济性指标，就能够减少成本浪费机率出现情况。在这一过程中也关注设计人员的能力，发挥设计人员的能力，让其能够在设计中利用合理的结构方式来保证安全的情况下降低成本。
　　4结束语
　　总而言之，土木工程结构设计是一项较为复杂并且涉及面较广的工作。结构设计安全性与经济性直接制约着工程项目的使用寿命。伴随着我国土木工程的高速发展，对结构设计安全性与经济性的要求也日益增长。因此，需加强结构设计研究水平，采取措施进一步提升其安全与经济水平，以保证项目的长远发展。
　　参考文献：
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　　[2]侯伟.提高土木工程结构设计中的安全性及经济性的方法分析[J].绿色环保建材，2018，10：64-65.
　　[3]谭晓虎.基于安全性与经济性的土木工程结构设计研究[J].居舍，2018，11：64.
　　（作者单位：1青岛融达汇鑫建筑工程有限公司；2山东新活新材料科技有限公司）
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