土木工程结构设计中的安全性与经济性探讨

陈莎莎

摘要：在我国各项经济获得稳步提升的今天，我国建筑行业也获得了良好的发展，我国城市建筑种类也不断增多，因此土木工程设计的规模和资金投入都不断提升，所以土木工程在设计结构时，经济性和安全性需要重点考虑。

关键词：土木工程；结构设计；安全性；经济性

1 土木工程结构设计存在的问题

在结构设计期间，因为土木工程本身的结构安全性存在一些不足，导致整个建筑物造成严重的威胁，甚至对后续的安全管理，也会造成严重影响，例如在土木工程设计师设计人员并没有注重安全性的因素，在设计时，对承载能力和耐久性分析不到位，还有许多工程设计人员，由于自身经验不够，在设计的过程中计算失误或者考虑不全面等情况，必须要积极加强对土木工程结构设计的质量控制。在经济性设计方面也同样存在不足，例如许多工程项目因为自身对经济因素没有得到良好的把控，这样最主要的后果就是后续施工现金流断裂，甚至会造成停工等隐患，由于忽视了成本控制以及预算管理的相关内容，最终也会导致工程造价控制不到位。

2土木工程结构设计中的安全性与经济性

2.1优化构造，确保结构计算的科学有效

由于建筑结构类型的不一所实际运用到的构造方法同样存在着差异，比如刚度均匀的多层建筑，一般情况下会采取底部剪力法；而对于底层框架结构建筑而言，由于其厚度相对而言较薄，因而在具体的设计时，要充分分析变形现象，所以多数情况下会选择双保险计算手段，而不会选择使用框架抗震墙加以相应的计算。这是由于框架刚度是不会出现折减现象的，但考虑到抗震墙会有相信的折减问题，因而不可使用单向板计算方法。值得一提的是，在应用双向板查表加以具体的计算时，应当注重材料泊松比所带来的影响，不然，倘若未就跨中弯矩未进行相应的调整，可能会使计算值比实际的偏小。

2.2 结构整体协调性的优化

房屋建筑结构设计的优化，在实现建筑整体结构与平面完美融合的基础上，实现房屋建筑外形与结构的高效融合。房屋建筑结构优化中，严格遵守以下房屋建筑准则：（1）确保房屋建筑墙体之间无错位问题； （2）确保房屋建筑高度与建筑截面面积相匹配；（3）在房屋结构设计复杂的情况下，加强各部位的承受性能。在以上准则的约束下，房屋建筑结构中转交部位的承受能力逐步加强，并在优化中，提升施工材料的强度，以此来提升整体建筑的强度与承受性能。通过以上行为增加房屋建筑结构强度，实现了房屋建筑机构刚心、重心力以及质心之间相互叠加的准确性，在一定程度上能提高房屋建筑质量。

2.3强化房屋结构耐久度设计

①确定房屋建筑设计强度与相应的配置强度二者间的相互关系，使用质量达标的砂石料、水灰等，并依据此确定房屋建设过程中需要的相应混凝土配合比；②调查并分析房屋建筑工程现场的环境以及一系列条件情况，就相应的砂石料质量加以恰当的调配，增强配合比的合理性；③通过就实际测试所取得的砂石含水率进行分析，然后针对配合比加以恰当的调整，以便于得到与混凝土施工要求相符合的配合比。而且，在这一过程中，建筑工程师需要考虑到房屋建筑设计与修建规范等相关问题，可适当的就建筑结构保护层进行增厚操作。假如条件允许，也应当就建筑周围的环境因素进行有效的调研，然后通过分析房屋建筑结构形式就其中的区域加以划分，确定最佳的建筑保护层厚度，目的在于促使二氧化碳进入钢筋表面的相应时间能够被有效延长，就是说碳化时间可以被相应的延长。除此之外，要就建筑当下所处区域实际的环境条件，查看周围是否有相对较多的氯化物等腐蚀气体，再就其进行针对性的改进并优化混凝土配合比，然后再掺入阻锈剂，确保其能够与混凝土充分混合，共同作用于建筑内，以此来增强房屋建筑本身的耐久度以及安全性。

2.4提升房屋建筑设计的严密性

结构设计时房屋建筑施工中的根本是建筑结构设计。因此，需要对房屋建筑结构设计给予高度的重视，并有针对性地建立专业的设计队伍。在具体的设计之前，需要设计人员对施工区域的气候以及环境进行严密的考察，在环境、地域等因素的分析后针对可能出现的地质灾害等进行预防，这是需要在设计图纸中体现的方面，因而建筑企业需要保证设计图纸的合理性与精准性、严密性。例如，在针对房屋建筑的抗震性能设计时，需要设计人员在房屋延展性设计的基础上，采用最小的配筋来达到防震的标准。当然不能缺少对材料的考察，建筑施工之前需要对材料的强度进行考察，同时，还要结合有效的隔热通风措施，避免房屋建筑墙体发生开裂的风险。

2.5优化土木工程结构设计经济性的有效策略

通过采用施工标准图来降低设计人员的工作量，这样就能够有效控制不必要的风险因素，而详细的标准设计图也可以在土木工程结构设计中广泛的应用，确保施工效率和施工质量得到全面提高，还能够更好的促进建筑工程设计的成本控制效果，一定要加强对建筑工程结构设计的成本进行合理预测，牢牢把握成本控制底线，在设计时要充分针对人工成本，市场材料变化等情况进行全面的分析，根据施工人员的薪资水平来合理的促进工期施工的整体效果，在土木工程建筑设计时，要确保原材料费用占比得到减少，相应的管理层也应该对材料进行重点把握，确保对材料的运输，存储以及装卸费用等额外成本进行综合的分析，在工程结构正式施工之前，还应该根据施工场地的实际情况，制定科学合理的施工组织策略。设计单位自身必须要积极掌握各种现代化的工程结构，安全设计理念和方法，促进工程建设的整体水平得到全面提升，例如钢筋混凝土作为最常见的建筑材料，但是在目前应用的过程中，还存在许多方面的问题，为此必须要不断的对建筑工程材料进行深入的研究，确保能够合理的运用这些建筑材料的性能，保证技术的应用水平得到全面增强。在工程安全设计的过程中，一定要注明详细的内容，因为大多数的施工人员自身的专业素质参差不齐，很容易忽视施工图纸所隐藏的条件，所以必须要积极针对施工图纸进行深入的分析，保证所有的技术工人都能够对施工图纸的详细内容有着深入的了解。在土木工程结构设计的过程中，还可以与其他部门进行积极有效的沟通。通常情况下，一个项目必须要由多个部门共同负责，只有加强与其他部门的协调沟通，才能够保证工程项目的有序设计，减少施工成本，在部门沟通的过程中还要加强对搬迁以及拆迁问题进行分析，通过多个部门之间的协调配合，才能够顺利完成拆迁工作，避免不必要的损失，最后在土木工程设计开展的过程中，必须要求，设计部门严格按照招投标的具体规则来进行招标，保证工程招标能够符合公平公正公开的要求，在工程招标完成之后还应该对竞标者确保整个工程项目设计有明显的安全保障之外，还要对设计方案的经济性进行分析，还要考虑建筑完工之后土木工程结构的美观性，加强对结构设计的经济控制效果，通过多方面的因素减少施工的成本。

结语

土木工程结构设计中的安全性和经济性是结构设计人员应重要考虑的因素，对整体结构设计有重要意义。鉴于在土木工程设计结构的可靠性较差和缺乏较好的工程耐久性问题，本文针对性地提出了相关建议。在整个工程的建设过程中土木工程的设计工作起到了十分重要的作用，在进行土木工程设计的过程中，工作人员要不断提高自身从业经验水平，充分了解和把握工程结构的具体规范和标准，只有这样才能保证工程的经济性和安全性。

参考文献

[1]盖国卫.土木工程结构设计中的安全性与经济性[J].建材与装饰，2018（49）：118-119.

[2]王燕伟.土木工程结构设计中安全性与经济性分析[J].山东工业技术，2019（11）：114.