淺談土木工程結構設計中的安全性與經濟性

姚春

摘要：本文主要對土木工程結構設計中的安全性和經濟性進行分析，總結了土木工程的現狀，并詳細闡述了提高土木工程結構設計的安全性的方法和保證土木工程結構設計經濟性的策略，例如規范行業標準、培養設計人員的安全意識、控制工程管理中的成本、合理選擇標準圖、及時與相關部門溝通。

關鍵詞：土木工程；土木工程結構設計；木工工程事故

土木工程設計主要設計安全性和經濟性的問題，近年來，我國發生了很多土木工程事故，由此造成了巨大的經濟損失，所以為了減少土木工程事故，相關設計人員應確保土木工程的結構安全，并使其發揮一定經濟性，這在土木工程結構設計中，具有重要的作用。

一、土木工程的現狀

（一）設計結構不牢靠

土木工程的結構會影響整個建筑物的安全情況，其結構設計不牢固是我國土木工程現階段最常見的事故原因。土木工程結構牢固，代表著整個工程的部分結構出現損壞時，不會影響工程的整體性能，并在地震、暴風等自然災害出現時，保證建筑結構的延展性和冗余度?，F代的土木工程結構設計，無法有效的對整個施工結構和要點進行分析檢查，所以因此相關人員在施工過程中，會出現坍塌等工程事故，造成人員傷亡。

（二）存在安全規范漏洞

我國土木工程的結構設計人員過于隨意，在整個工程施工中，設計部門沒有得到應有的重視，所以整個設計人員的工作質量低下。這種情況會導致，設計工作中的結構規范不符合施工要求，建筑工程在短時間內有墻壁變形和開裂等情況，從而影響建筑工程的質量。

（三）弄混構造柱和結構柱、承重面積較小

在現代土木工程結構設計中，部分設計人員會將承重柱設計工作和構造柱設計工作弄混，從而影響整個土木工程的牢固性，造成難以挽回的工程事故。構造柱在土木施工過程中，要配合好和梁體的關系，有效減少房屋建筑的墻壁裂縫，從而提高房屋整體的抗震能力。如果設計人員在結構設計中，將構造柱當作承重墻進行指導施工，就會導致房屋在發生自然災害時，無法承受過重的強度，從而出現沉降、裂縫等問題。所以，設計人員應在設計土木工程結構時，應科學區分承重墻和構造柱之間的不同。

在進行土木工程結構設計中，設計人員設計抗震要求較低建筑時，會調小整個承重柱的界面，方便相關人員進行受力分析。但是當房屋受到外力作用，就會導致柱體和梁體出現開裂等質量問題，降低房屋的使用壽命。

二、提高土木工程結構設計的安全性的方法

（一）規范行業標準

我國經濟的不斷發展，促進了建筑行業的改革，土木工程結構質量和施工建設，受到越來越多的重視。我國也制定很多相關條例，強制性的讓相關人員執行這些規范。

從設計人員入手，設計人員應高度重視工程結構的安全問題，嚴格按照建筑設計的相關規范，整合設計工作。確保從設計工作中消除建筑工程中的安全隱患，保證整個建筑的安全性和穩定性。施工單位應在建筑施工中，要定期考察設計圖紙的實施情況，對于不滿足規范要求的內容，應立即停工，將圖紙交給開發商，進行統一解決。如果多次違反設計圖紙和相關規定，并且沒有改正的情況，可以對有關設計師和開發商給予一定法律制裁。

（二）培養設計人員的安全意識

土木工程會關系到民生問題，所以工程結構設計的工作人員是工作的設計者和創造者。設計師需要掌握工程結構設計的規范，由此保證高精準的設計。工程結構對于設計人員的要求很高，他們不但應具備豐富的建筑結構設計理論和經驗，還要具有嚴謹的工作態度，在工作中有良好的安全意識，通過結合理論和經驗，創造出更加完美的設計。在工程結構設計中，設計師應嚴格要求自己，確保自己的每一個設計都準確無誤，及時了解土質和地基情況。結構設計完成后，設計師要進行總結和反思，積累設計經驗。設計師在一定情況下，還應了解建筑物抗震性能的重要性，保證質量和施工安全。

（三）鋼材結構的設計方法

隨著我國城市化的不斷發展，人們對住房的需求量逐漸增加。房產開發對地皮的需求與原有的地皮量，導致房產發展的矛盾。為了解決這種矛盾，相關人員只能將建筑朝向高空建筑發展，增加建筑的樓層。高層建筑對結構的剛度要求較高，設計人員應明確建筑的剛度，合理控制樓層間的位移狀況。明確建筑的組成構件的剛度大小與界面大小的剛度指標。下圖某高層建筑的結構設計圖。

（四）地基結構設計

施工建筑的基石是地基，所以設計人員應仔細設計地基的結構。地基結構設計會直接影響施工后期的工作，并承擔著整個建筑結構安全的責任，是施工建筑安全的決定性因素。設計人員設計地基結構，首先要明確地基所處的位置和地質情況，分析施工條件，綜合考慮施工的所需水位和溫度。一般設計師都是對本項目相鄰建筑物的地下設施標高、位置進行詳細測量，保證地基的安全和整體施工質量。

三、保證土木工程結構設計經濟性的策略

在工程結構設計中，設計人員應考慮生產成本和產出效益之間的比值。在保證施工建筑安全性的前提下，對施工成本進行控制。

（一）工程管理中的成本控制

相關人員應重視工程的成本，從公開招標選擇設計部門入手，嚴格執行招標的規則，保證招標工作能夠公平、公正的進行。相關人員應從安全性和經濟性兩個方面，綜合考慮競爭者的結構設計方案，然后擇優選取，由此保證在滿足結構設計安全性的前提下，選擇更加經濟的方案，同時具有美觀的視覺效果，節約施工成本，減少資金投入和人們的負擔。

（二）合理選擇標準圖

在土木工程結構設計中，相關人員為了規范工程結構設計，減少設計者的責任，一般都選用標準圖。標準圖在工程施工中的優勢是減少設計人員的工作量，以免出現錯誤，比較適用于中小型的施工建筑，能夠有效加快工程的施工進度，對于工程安全性和經濟性的監控也是非常有利的。但是如果將標準圖用于大中型的工程中，會增加施工費用，設計方式過于保守，不利用工程施工。如果沒有及時做出優化，會導致施工成本增加。所以標準圖的使用，應結合工程結構施工的實際情況，促使其發揮安全作用，推動我國土木工程結構設計的發展。下圖為某民用建筑的結構設計圖。

（三）及時與相關部門溝通

建筑工程結構設計和施工，需要多個部門相互配合才能完成，所以相關人員應與多個部門進行溝通，搞好各個部門之間的關系，從而更好的實施工程結構設計和施工，確保施工正常進行。例如在部門工程建設中，會涉及到搬遷的問題，如果相關部門做好準備工作，以免出現釘子戶，就能有效降低生產成本，減少國家的經濟損失。

四、結束語

通過上文對土木工程結構設計中安全性和經濟性的研究分析，可以得知，在進行工程結構設計中，應始終堅持安全第一，并大力推動企業的安全發展，保證工程結構設計和施工經濟性符合相關規范。相關人員應將工程安全問題作為考慮的主要問題，減輕企業的經濟負擔，在工程施工中節約成本，遵守相關設計規范，提升工程建設的整體質量。