淺談土木工程結構設計中的安全性與經濟性

李巖輝

山西蘭花科技創業股份有限公司大陽煤礦分公司 山西 晉城 048000

正文：

一、土木工程結構設計中存在的問題

（一）設計結構的牢固性差

土木工程的經濟性和安全性是影響整個建筑使用穩定性的關鍵因素，所以，在設計結構時要考慮建筑的牢固性和可靠性。目前，我國土木工程面臨著可靠性低、結構松散等問題，導致整體工程結構設計質量較低。土木工程穩定性的提高必須得從整體出發，認真處理各個細節，與工程實際情況相結合，以土壤為基礎，設計工程結構，降低建筑出現損壞的頻次。

（二）結構耐久性差

我國地理風貌存在多樣化，其自然條件和生態環境也存在較大差異。建筑工程中通常會加入混凝土和鋼筋，但是這兩者往往會被土壤的溫度、水分，甚至空氣的酸堿度腐蝕，從而導致土木工程的壽命降低。這就是進行土木工程結構設計時缺乏對外界環境的考慮，造成后期使用存在安全隱患。

（三）承重柱截面積設計過小

在不是地震帶的區域，設計師往往會通過降低承重柱截面積的方式來使受力分析難度降低。這就會出現外力作用增強時，柱梁易斷，房屋使用不安全。若發生地震，則房屋容易倒塌，導致人員安全受影響。

（四）結構設計經濟性和安全性要求規范的缺失

隨著建筑業的發展，雖然我國相關法律也逐漸完善，但還是與發達國家存在一定差距，尤其是在監管建筑質量方面，無法按要求完成監理工作。另外，有大部分建筑公司的施工技術、結構設計以及后期維護不到位，出現安全隱患問題時不能深入解決關鍵性的問題，只能通過表面解決問題。

二、土木工程結構設計中的經濟性和安全性分析

（一）提高土木工程結構設計的耐久性和安全性

1、完善有關規定制定

目前，土木工程在結構設計方面研究了很多新用具和新技術，并取得了較大進步。但為了提高使用的安全性，相關部門還應完善具體的標準和規范，保證設計人員按照要求進行結構設計，從而使土木工程的整體質量提高。想要使土木工程的結構設計得到保障，應從兩個方面著手，第一，國家應該制定并推出相關制度和監管方法，用法律來對設計人員進行約束；第二，監督有關設計人員及時學習有關法律法規，同時在工作中嚴格要求自己，時刻按標準執行。

2、定期檢測土木工程

土木工程的社會影響力較大，對建筑公司來說意義重大，因此，必須嚴格監管其建設的安全性。監管的前提是完善有關制度，監管人員必須明確施工的具體責任以及人員的獎罰制度，通過合理的制度不僅可以對施工人員進行監督和鼓勵，而且還可以使施工質量全面提高，最后通過科學的檢測方法對施工質量進行定期檢查，使土木工程安全性得到保障。

3、轉換層的設計

土木工程中建筑的承載力可以通過轉換層的設計來增強。轉換層能夠利用其他受力體來降低建筑承載力，使上層結構對地基和下層建筑的壓力降低。所以，設計轉換層時要選擇質量好的混凝土，同時在施工過程中進行監管，使施工技術滿足轉換層的要求。

4、內力組合的設計

設計土木工程結構時一定要考慮內力組合，用建筑承載力的抗震指數作為參考。設計之前要注意內力組合材料的選擇，選擇抗震系數強的材料，使其符合結構設計的抗震要求。另外，調整系數時要考慮偏壓柱、受彎梁、構件承載力以及受剪等因素，加強建筑的承載力。

5、增加結構的耐久性

設計人員在設計工程結構時對建筑使用壽命和安全性上考慮較多，而對環境的影響考慮較少，但環境因素在一定程度上會對混凝土和鋼筋造成腐蝕，從而降低建筑的安全性和耐久性。忽略環境因素，土木工程也就無法真正保障安全性，時常會出現一些列問題。設計圖完成并審核后，幾乎很少再進行修改，但在實際施工過程中，往往會因為突發情況需要修改圖紙，所以，設計人員與施工人員之間必須要保持聯系，施工中出現任何問題要及時溝通，解決問題，并在達成一致后修改設計，避免發生不必要的事故。

（二）提高土木工程結構設計經濟性的措施

1、合理評估設計方案，降低工程造價

合理評估設計方案是為了避免資金浪費，將投資金充分用到實處。在進行結構設計時應先將工程量分段，計劃好施工進度，避免施工過程中出現施工混亂，浪費成本的問題。工程造價時要對預支出的費用做好計劃，建立一套系統的經濟指標。

2、控制成本

控制成本是提高土木工程經濟效益的關鍵因素。成本的控制應從招標和投標階段開始，有關建筑企業應制定公平公正的招標準則，招標時全面考慮投標者的方案，同時建立監察部門，避免出現謀私、貪賄等行為。最后中標的方案既要滿足建筑結構設計的安全性，又要滿足造型的藝術感。

3、選取合理的標準圖

為了提高建筑設計的規范性，同時降低設計人員的負擔，招標單位往往會通過合理的施工標準圖來進行招標，采用標準的流程，施工進度更快，且安全性和經濟性較好，但是，在復雜的工程中，標準圖也存在不足，無法滿足使用者對功能的追求。

4、結構設計經濟性和合理性的結合

進行結構設計時不僅要考慮建筑的功能性以及建筑質量，而且還要選擇經濟性高的方案。在不增加成本的前提下選擇性價比高的施工材料，使經濟性與安全性都得以保證，真正優化建筑結構設計。

三、結語

設計土木工程結構時，經濟性和安全性是設計人員必須考慮的關鍵因素，這關系到施工完成后建筑的使用壽命，同時也影響人們居住的安全性和舒適性。另外，設計好了結構，對建筑的施工監管也非常重要，有關部門應加強管理，制定相應的政策和規定，嚴格要求施工人員按照制度執行，保證建筑完成的質量，從而提高經濟效益和社會效益。