浅谈土木工程结构设计中的安全性与经济性

姚春

摘要：本文主要对土木工程结构设计中的安全性和经济性进行分析，总结了土木工程的现状，并详细阐述了提高土木工程结构设计的安全性的方法和保证土木工程结构设计经济性的策略，例如规范行业标准、培养设计人员的安全意识、控制工程管理中的成本、合理選择标准图、及时与相关部门沟通。

关键词：土木工程；土木工程结构设计；木工工程事故

土木工程设计主要设计安全性和经济性的问题，近年来，我国发生了很多土木工程事故，由此造成了巨大的经济损失，所以为了减少土木工程事故，相关设计人员应确保土木工程的结构安全，并使其发挥一定经济性，这在土木工程结构设计中，具有重要的作用。

一、土木工程的现状

（一）设计结构不牢靠

土木工程的结构会影响整个建筑物的安全情况，其结构设计不牢固是我国土木工程现阶段最常见的事故原因。土木工程结构牢固，代表着整个工程的部分结构出现损坏时，不会影响工程的整体性能，并在地震、暴风等自然灾害出现时，保证建筑结构的延展性和冗余度。现代的土木工程结构设计，无法有效的对整个施工结构和要点进行分析检查，所以因此相关人员在施工过程中，会出现坍塌等工程事故，造成人员伤亡。

（二）存在安全规范漏洞

我国土木工程的结构设计人员过于随意，在整个工程施工中，设计部门没有得到应有的重视，所以整个设计人员的工作质量低下。这种情况会导致，设计工作中的结构规范不符合施工要求，建筑工程在短时间内有墙壁变形和开裂等情况，从而影响建筑工程的质量。

（三）弄混构造柱和结构柱、承重面积较小

在现代土木工程结构设计中，部分设计人员会将承重柱设计工作和构造柱设计工作弄混，从而影响整个土木工程的牢固性，造成难以挽回的工程事故。构造柱在土木施工过程中，要配合好和梁体的关系，有效减少房屋建筑的墙壁裂缝，从而提高房屋整体的抗震能力。如果设计人员在结构设计中，将构造柱当作承重墙进行指导施工，就会导致房屋在发生自然灾害时，无法承受过重的强度，从而出现沉降、裂缝等问题。所以，设计人员应在设计土木工程结构时，应科学区分承重墙和构造柱之间的不同。

在进行土木工程结构设计中，设计人员设计抗震要求较低建筑时，会调小整个承重柱的界面，方便相关人员进行受力分析。但是当房屋受到外力作用，就会导致柱体和梁体出现开裂等质量问题，降低房屋的使用寿命。

二、提高土木工程结构设计的安全性的方法

（一）规范行业标准

我国经济的不断发展，促进了建筑行业的改革，土木工程结构质量和施工建设，受到越来越多的重视。我国也制定很多相关条例，强制性的让相关人员执行这些规范。

从设计人员入手，设计人员应高度重视工程结构的安全问题，严格按照建筑设计的相关规范，整合设计工作。确保从设计工作中消除建筑工程中的安全隐患，保证整个建筑的安全性和稳定性。施工单位应在建筑施工中，要定期考察设计图纸的实施情况，对于不满足规范要求的内容，应立即停工，将图纸交给开发商，进行统一解决。如果多次违反设计图纸和相关规定，并且没有改正的情况，可以对有关设计师和开发商给予一定法律制裁。

（二）培养设计人员的安全意识

土木工程会关系到民生问题，所以工程结构设计的工作人员是工作的设计者和创造者。设计师需要掌握工程结构设计的规范，由此保证高精准的设计。工程结构对于设计人员的要求很高，他们不但应具备丰富的建筑结构设计理论和经验，还要具有严谨的工作态度，在工作中有良好的安全意识，通过结合理论和经验，创造出更加完美的设计。在工程结构设计中，设计师应严格要求自己，确保自己的每一个设计都准确无误，及时了解土质和地基情况。结构设计完成后，设计师要进行总结和反思，积累设计经验。设计师在一定情况下，还应了解建筑物抗震性能的重要性，保证质量和施工安全。

（三）钢材结构的设计方法

随着我国城市化的不断发展，人们对住房的需求量逐渐增加。房产开发对地皮的需求与原有的地皮量，导致房产发展的矛盾。为了解决这种矛盾，相关人员只能将建筑朝向高空建筑发展，增加建筑的楼层。高层建筑对结构的刚度要求较高，设计人员应明确建筑的刚度，合理控制楼层间的位移状况。明确建筑的组成构件的刚度大小与界面大小的刚度指标。下图某高层建筑的结构设计图。

（四）地基结构设计

施工建筑的基石是地基，所以设计人员应仔细设计地基的结构。地基结构设计会直接影响施工后期的工作，并承担着整个建筑结构安全的责任，是施工建筑安全的决定性因素。设计人员设计地基结构，首先要明确地基所处的位置和地质情况，分析施工条件，综合考虑施工的所需水位和温度。一般设计师都是对本项目相邻建筑物的地下设施标高、位置进行详细测量，保证地基的安全和整体施工质量。

三、保证土木工程结构设计经济性的策略

在工程结构设计中，设计人员应考虑生产成本和产出效益之间的比值。在保证施工建筑安全性的前提下，对施工成本进行控制。

（一）工程管理中的成本控制

相关人员应重视工程的成本，从公开招标选择设计部门入手，严格执行招标的规则，保证招标工作能够公平、公正的进行。相关人员应从安全性和经济性两个方面，综合考虑竞争者的结构设计方案，然后择优选取，由此保证在满足结构设计安全性的前提下，选择更加经济的方案，同时具有美观的视觉效果，节约施工成本，减少资金投入和人们的负担。

（二）合理选择标准图

在土木工程结构设计中，相关人员为了规范工程结构设计，减少设计者的责任，一般都选用标准图。标准图在工程施工中的优势是减少设计人员的工作量，以免出现错误，比较适用于中小型的施工建筑，能够有效加快工程的施工进度，对于工程安全性和经济性的监控也是非常有利的。但是如果将标准图用于大中型的工程中，会增加施工费用，设计方式过于保守，不利用工程施工。如果没有及时做出优化，会导致施工成本增加。所以标准图的使用，应结合工程结构施工的实际情况，促使其发挥安全作用，推动我国土木工程结构设计的发展。下图为某民用建筑的结构设计图。

（三）及时与相关部门沟通

建筑工程结构设计和施工，需要多个部门相互配合才能完成，所以相关人员应与多个部门进行沟通，搞好各个部门之间的关系，从而更好的实施工程结构设计和施工，确保施工正常进行。例如在部门工程建设中，会涉及到搬迁的问题，如果相关部门做好准备工作，以免出现钉子户，就能有效降低生产成本，减少国家的经济损失。

四、结束语

通过上文对土木工程结构设计中安全性和经济性的研究分析，可以得知，在进行工程结构设计中，应始终坚持安全第一，并大力推动企业的安全发展，保证工程结构设计和施工经济性符合相关规范。相关人员应将工程安全问题作为考虑的主要问题，减轻企业的经济负担，在工程施工中节约成本，遵守相关设计规范，提升工程建设的整体质量。