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探微土木工程结构设计中的安全性与经济性张殿伟

发表时间：2021/5/14 来源：《基层建设》2021年第2期作者：张殿伟

[导读] 摘要：经济社会健康快速发展的同时，土木工程建筑施工设计数量也逐年增多，这在一定程度上加快了现代城市建设步伐，改善了人民群众的生活条件。

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        摘要：经济社会健康快速发展的同时，土木工程建筑施工设计数量也逐年增多，这在一定程度上加快了现代城市建设步伐，改善了人民群众的生活条件。尽管目前在土木工程结构施工设计中的人、财、物投入越来越大，不过由于客观存在的不利因素，土木工程施工设计中仍然存在一些不容忽视的薄弱环节，不仅给后期投入使用增加了安全隐患而且一定程度上也增加了成本投入，影响了经济效益。所以防范安全风险、增加经济效果就成了土木工程结构施工设计的重要课题。因此笔者试就土木工程结构设计中的安全性和经济性进行粗浅的分析探讨，以供施工设计人员借鉴参考。
        关键词：土木工程；结构设计；安全性；经济性
        1土木工程结构设计中的安全性与经济性的重要联系
        对土木工程结构进行施工设计的时候，一个重要的因素就是防止出现安全隐患、提高建筑主体结构的使用效果。在近年经济社会持续快速发展的客观形势下，提高土木工程结构施工设计的经济效益也越来越被施工企业所重视。特别是在当今市场竞争越来越激烈的背景下，对于施工企业来说增强土木工程结构设计的安全性和经济性、增强企业的核心竞争力、不断适应市场经济竞争的形势、保证企业的经济效益和社会效益也变得越来越重要。同时，从土木工程结构设计的实际情况来看，一旦在结构设计中忽略了经济性，往往会导致设计结果同成本投入之间存在较大的差异。比如，在对混凝土结构土木工程进行施工设计的时候，通常要严格执行设计规范标准的要求，保证设计出来的建筑结构具有良好的安全性、稳定性，但在设计环节以及现场施工中经常出现这种状况：保证了建筑结构设计的安全性就会相应地提高施工成本，这就造成安全性与经济性方面出现了一定程度的矛盾。目前我们执行的混凝土浇筑结构施工设计规范，在设计中的安全性上考虑比较多的是施工材料质量问题，并不是单纯依赖于施工材料的剂量，所以如果需要考虑土木工程建筑结构设计的经济性就一定要关注施工材料的性价比问题。从这种意义上来说，结构设计中的经济性就侧重于施工成本同结构质量的对比数据。所以在对土木工程结构进行施工设计过程中就应当充分考虑安全性和经济性的相互协调、相互统一。另外在对土木工程混凝土结构进行施工设计的时候，其经济性的一个重要因素还要考虑钢筋的坚固程度和成本价格，这就需要充分考虑是使用密度比较低、坚固程度比较高的钢筋；还是使用密度比较高、坚固程度比较低的钢筋借以保证坚固设计中的安全性和经济性，以便能够选择使用比较科学合理的设计方案。
        2当前土木工程结构设计中存在的问题
        2.1建设整体结构牢固性比较差
        土木工程是否具有良好的牢固性，主要是由工程冗余度和延伸性来决定的，其整体结构牢固性越强，工程的安全性也就越强，可以最大限度地减少灾难发生时产生的各类不良影响，进而有效保护人民的生命和财产安全。然而，结合当前我国土木工程结构设计实施现状来看，具体施工并没有达到相应的要求，建筑工程抵御灾害的能力相对比较差，土木工程施工前期没有对各项工作进行严格的调查，没有按照规定的标准要求进行施工设计。
        2.2土木工程结构缺乏安全性
        在土木工程设计阶段，要想保证各项设计标准达到规定要求，工程结构设计符合安全的需要，就需要对设计中将会涉及的各项内容进行充分的考虑和分析。比如说，保证工程结构安全性最为重要的元素就是工程承载力和耐久性控制，只有对相关数据进行充分论证，才能保证工程结构的安全性。然而，在实际的施工环节中，对这部分内容的关注度相对来说比较低，安全规范和标准有着诸多不完善的地方。
        2.3土木工程结构缺乏持久性
        当前，随着高层建筑和超高层建筑的大规模涌现，在进行土木工程结构设计时，实际上对于荷载提出了更高的要求。高质量的荷载可以提升土木工程设计的持久性，比如说在满载条件下，对工程的持久性进行设计，如果工程仍然能够满足持久性的要求，那么就从侧面说明了持久性符合相关规定，但是，在我国的土木工程结构设计中，由于设计技术水平以及相关部门在工程管理上还存在有诸多不足，导致土木工程结构缺乏持久性。

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        3保证土木工程结构设计安全性的措施
        针对土木工程结构设计安全性问题，笔者认为可以尝试从以下方面入手予以有效解决：
        3.1保证结构分析计算结果的正确性
        结构分析计算结果不正确，必将会对建筑事业的发展建设带来极为不利的影响，因此，首先需要保证结构分析计算结果的正确性。在设计过程中，设计人员应当根据计算机软件，结合不同的计算方式，选择合适的计算机程序与方法，结合具体情况判断当前施工中存在的缺点和不足，然后结合具体的施工情况作出科学合理的判断，保证各项施工的顺利实施。
        3.2要规范制定土木工程的安全标准
        土木工程结构设计工作并非是盲目开展的，在设计过程中必须要明确安全标准，前期的结构设计应当与后期的施工保持一致。同时针对已经完成的结构需要加强维护，定期做好各项检修工作，避免不符合安全标准的现象出现。政府部门还需加强对土木工程结构设计的监督管理，完善各项法律法规，保证设计内容是符合时代标准的，各项设计工作必须要积极地与时俱进，不断创新设计内容，这样也可以有效地保证工程结构设计的安全性。
        3.3定期对土木工程结构设计进行安全检验
        土木工程结构设计涉及到了多方面的内容，在具体的设计工作中，必须要对工程的各项实施情况进行仔细而全面的安全检验工作，这样可以快速地找出工程结构设计中存在的缺陷，保证各项工作的有序开展，提高工作人员的安全意识和责任心。
        4土木工程结构设计中的经济性提升措施
        在土木工程结构设计中，人们不仅关注设计的安全性问题，同时对于设计的经济性也高度关注，其具体表现在以下方面：
        4.1要选取合理的标准图
        标准图的使用可以最大限度地降低工程人员的施工量，提升施工效率和质量，同时其也能够有效地保证工程的安全性和经济性。但是需要注意的是，标准图的应用范围具有一定的限制，在一些特大型工程中标准图是不适用的，其可能不但难以降低工程成本，反而会导致成本增加，同时还将会对建筑设计风格产生一定的影响。因此，在应用标准图时，必须要慎重。
        4.2加强各个部门之间的沟通与合作
        土木工程结构设计与具体施工联系密切，结构设计也并非是设计部门单方面的责任，因此在施工设计工作开展期间，必须要加强与其他合作部门的沟通和交流，探究当前土木工程结构设计中存在的缺点和不足，不断的优化设计，进而有效地降低工程成本，保证各项施工工作的有序实施。
        4.3做好成本投入控制工作
        在土木工程结构设计工作开展期间，任何一项成本的投入都需要进行仔细而严格的核算，将安全性与经济性原则贯穿于工程设计的始终，对于不合理的投入不予批准。当然，控制成本的投入也需要在安全性得到充分保证的情况下实施，否则也将会对最终的结构设计产生不利影响，最终得不偿失，反而付出了更大的施工代价。
        结束语
        总之，土木工程结构设计的安全性与经济性涉及到了多方面的内容，要想真正地保证土木工程结构设计的安全性与经济性，还需结合工程结构特点，从多个领域入手，这样才能真正地保证土木工程结构设计达到规定的要求，进而推动我国建筑事业朝着更好的方向发展建设。
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        [2]李洋.探析土木建筑工程结构的安全性与耐久性设计[J].科技资讯，2019，17（27）：210-211.
        [3]朱裕峰.土木工程建筑结构设计的问题与解决方法探究[J].居舍，2019（24）：125.