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关于土木工程结构设计安全性与经济性的探讨

发表时间：2020/11/30 来源：《基层建设》2020年第22期作者：岑祚毅

[导读] 摘要：现阶段，作为国内重点项目之一，土木工程中尽管有大量投入物力、人力、财力，但整体效果却备受诸多方面的影响和制约。

        深圳现代城市建筑设计有限公司东莞分公司广东东莞 523000
        摘要：现阶段，作为国内重点项目之一，土木工程中尽管有大量投入物力、人力、财力，但整体效果却备受诸多方面的影响和制约。一旦某个方面出现错误，便会严重影响到全局。特别是土木结构的规划设计，一旦出错便会令后续的努力无济于事。这样的结构设计失误除了会降低土木质量外，还常常会迫使整个项目的经济安全性备受影响。所以为了设计出理想化的土木结构，则应在源头上规划设计好土木结构，以控制好项目质量。基于此，本文从土木工程出发，针对结构设计问题，提出了增强安全经济性的有效措施，仅供参考。
        关键词：安全性；土木结构设计；经济性
        伴随经济的增长，工程建设也获得长足的发展，其中土木工程更是备受重视。但近年来，土木项目却频发安全事故，并且引起了巨大的经济损失。所以应从源头上的土木结构规划设计出发，来充分关注结构的整体经济、安全性。在具体的设计过程当中，作为设计人员，便应周全考量工程结构的整体安全、经济性，真正做好设计工作，从而有效避免发生事故，为土木企业带来更大的利益。
        一、土木结构当前的设计问题
        1、安全性不达标
        在设计土木结构当中，应先注意安全性。一旦安全性设计无法满足标准要求，就会影响到土木结构的质量，更别说经济效益了。在当前的土木项目中，整体安全性备受诸多因素所影响，仅改善主体质量也难以控制总体安全性，所以结构设计的整体安全问题会严重影响到土木结构，必须引起重视。
        2、经济性不足
        在设计土木结构之中，需要同等关注经济、安全性。一旦经济性存在问题，便势必会迫使后续施工资金难以到位，进而严重影响土木施工整体进度，甚至引起超预算等重大事故，以至于工程建设无法正常运转。其中主要就是结构设计的整体经济性不足，没有充分关注造价预算和成本控制工作，而降低了施工效率和作业质量。
        二、增强安全性的措施
        1、优化设计土木结构
        针对剪力墙设计，应注意在结构平面设计中，始终秉持对称性基础原则，控制墙面承重力完全重合质量中心点。除了应控制受力均匀外，还应防止墙体歪斜。同时，在规划设计当中，还要控制好内外结构基本形式，真正拉直两面。如果没有必要，则不要用到单面墙结构，进而避免墙体在遇到自然灾害如地震等，由于自身缺失刚性而倒塌。值得注意的是，在设计剪力墙结构时，要有效控制好各剪力墙间距，增强抗侧力，并增大剪力墙延展能力。同时，还应按级别、类型各异的剪力墙刚度，来规划设计边缘构件。通常而言，从剪力墙角度上看，边缘构件一般涉及约束、无约束类型。其中约束存在的边缘构件几乎是没有约束类型边缘构件整体截面承重力的两倍，相应的极限楼层也会增大一倍的位移角。此外，在设计钢筋混凝土整体构件中，还应注意以下事项：针对钢筋混凝土工程结构，在进行结构设计中，应先注意控制好混凝土比再灵活调制，并精确算出构件整体截面承载力，控制裂缝至合理值，以强化构件耐久性。而为了控制好混凝土性能，在混凝土结构规划中，还应设计好防渗性能，同时浇筑堆砌、养护好混凝土，尽可能防止裂缝出现。
        2、做好设计管理工作
        在当前的土木结构规划设计当中，作为管理人员，应认真筛选设计单位，周全考量结构质量、基础条件、管理机制等。同时，优先选用实践经验丰富的设计师、先进的设备等，并在高效、科学地管理设计工作。此外，在设计管理中，还应督促设计师注意提高自己的综合设计素养，以有效控制设计质量，真正做好土木结构的安全设计工作。
        3、严格监管土木结构的系统安全性
        从土木企业角度上看，结构安全性至关重要。所以，在结构设计中，应充分关注安全性，随时随地严格予以监督。在这个过程当中，应创建起必要的安全监管机制，大幅提升监管水平，大力健全安全机制，贯彻落实责任至人。

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此外，还应推行科学有效的奖惩制度，以充分激励结构设计人员进一步提升设计水平，大量引进现代化的技术，来有效改善项目安全情况。此外，还应从土木结构要求出发，规划好框架检测工作，从关键结构形式出发，控制混凝土构件切实可协同受力，并尽可能地增强整个结构性能。
        三、增强经济性的措施
        1、选用标准图
        在设计土木结构中，作为招标单位，就设计标准的选取，应立足风险及规范等展开。通过工程图，可以从根源上降低失误、避免浪费成本。所以通过审核设计图，可从根源上降低工作量，有效避免失误。但该设计图仅适宜用于小规模工程，可指导小规模施工，且兼具安全、经济这两种基础指标。针对复杂多变、大规模、长工期的工程设计，如果沿用该标准图，则只会增大成本。加之标准图往往更侧重保守风格，所以长期工程常常会脱离时代发展。所以，在选用标准图时，应从实情出发，慎重予以考虑，尽量降低成本。
        2、有效控制成本
        在设计土木结构中，为了控制好经济学，则应先注意有效控制好成本。从工程项目角度上看，控制成本最关键的所在就是合理化招投标，而结构设计实现经济学控制也可这样实现。在有关结构设计的方面，存在众多的招投标项目。唯有合理控制项目采购上的成本，严格做好项目预算工作，并展开严谨的招投标工作，方才可找到很好的合作方，得到优质的原材料及建设设备。这么一来，除了能控制好项目质量外，还能合理化控制成本预算，进一步降低结构设计整体造价。
        3、强化各部门交流沟通
        土木结构规划设计不仅仅是设计人员的工作，为了设计并实施高品质结构，则需要诸多专业部门一起紧密配合协调。所以，针对土木结构，为了控制好设计的整体经济性，则应注意强化各部门紧密沟通和通力合作。在设计土木结构前，必须充分与成本预决算结构相配合，并按成本计划来践行结构设计基础概念，以控制好土木实施成本。待设计完土木结构后，还需诸多部门通力协调配合后续施工环节。作为设计者，应联合管理人员共同研究有效实施的理想化设计方案。这么一来，便可有效处理好现实中设计理念问题，基于不同部门间的密切沟通与通力合作，来有效控制成本，令结构设计具有更好的经济性。
        4、有效应用限额规划设计
        当前，人们在土木结构规划设计整体经济性，规定了更高的要求。也即在限额设计上，存在更严苛的要求，主要旨在更好地防止后续的建设中发生超预算，进而更有顺利地设计好施工工序。这便需要设计人员在设计土木结构时，必须充分地全面了解、熟练掌握土木施工具体的投入资金情况。唯有这样方才可更有效地控制好限额设计的整体科学、合理性，从而进一步控制土木结构设计的整体经济性水平。
        四、结语
        综上所述，在设计土木工程整体结构当中，应做好综合考虑工作，顾及到经济性、整体安全性。所以在优化设计土木结构中，便应选用有一定资质的设计单位，并认真做好规划，监管好土木结构的整体安全性。同时作为土木工程的有关人员也应增强安全质量意识，并准确评估设计方案，灵活协调各部门、合理选用标准图、理顺设计思路，从源头上控制结构设计的整体安全、经济性，真正改善结构质量。
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