對土木工程結構設計中的安全性與經濟性的探究

劉新添

【摘要】隨著建筑業的迅速發展，備受關注的土建工程結構設計，結構的安全性和經濟性直接關系到其項目。所以，土工工程結構設計的安全性與可靠性特別重要。本文就土木工程結構設計中的安全性和經濟性做簡要的分析，以供大家在以后的工作中做參考。

【關鍵詞】土木工程；結構設計；安全性；經濟性

1、土木工程結構設計安全性與經濟性的關系

確保建筑主體能滿足應用要求并跟安全性需求相符是土木工程結構的設計目標。隨著經濟的快速發展，在土木項目中建筑的經濟性也占據了重要位置。所以，平衡二者實施設計是在市場經濟發展中對建筑結構設計的重要要求。實踐可知，沒有經濟性約束的設計會導致設計結果和投資限制的距離增加。如在設計中混凝土結構為了保證結構安全可靠依照標準實施設計與計算，從設計與施工中發現，提升結構安全性會使投入成本增加，就是安全性和經濟性是互相矛盾的兩個主體。當前的混凝土結構設計標準中，關鍵是通過提升材料質量增加安全功能，而不是通過材料數量的增加來提升安全功能。在這種要求下，綜合經濟性要求，設計者要對材料的性價比實施考量。衡量經濟性的關鍵指標是建筑的強度和成本的對比。在這種要求下，平衡結構的關鍵根據變成了是經濟性和安全性，在現實的操作中要實施協調。像在設計混凝土構造中，衡量鋼筋的經濟性指標，混凝土結構經濟性與安全性運用詳細的價格和強度比來體現。在設計中配筋方式能使用高強度、低密度的配筋或使用低強度、高密度，這樣來對經濟性和安全性之間的關系進行調整，綜合思考結構本身的方式從而選擇相對協調的混凝土結構設計模式，以此得到相對好的性價比。

2、土木工程結構設計中安全性與經濟性的協調措施

2.1對設計安全性做出的保障

2.1.1在設計中要對相關的設計理論實施完善與提升，就是對部分概念性的設計作對比深入的分析，并設計思路保持清晰，現階段概念結構設計已經變成了確保結構安全性的重要設計思想。比如實施選擇材料時，實施全面的安全性評價，同時運用精確地計算實施驗算概念設計，以得到相對穩妥的構造模式，提升建筑的安全性。

2.1.2注重對設計文件的說明。對于土木項目的施工建設工作來說，設計文件就是其關鍵的參考根據，所以，確保項目建設的安全性，還要注重對設計文件的說明，尤其是在結構相對復雜的項目結構設計當中。設計人員應該要確保設計文件說明的簡單與正確，同時又要對設計思路實施正確的展現，讓施工人員可以找到最重要的施工控制要點。

2.1.3在項目施工的過程中還要嚴格的控制結構設計的變更。土木工程結構設計能夠說是一項系統工程，每一個項目之間的設計都是互相銜接的，對任何一個結構實施變更都會關系到整個結構，假如某個結構因為受到施工條件的限制而做出了變化，不但會對這結構中的施工工藝和施工功能導致影響，更會對跟這結構有關的結構形成影響。所以，在保證設計安全性的同時，還要針對施工過程中也許會發生的問題做出相關的應對方案，也就是說，在設計時必須要有多個設計思路與方案，提升設計的柔性，使設計的變更最大程度減少，而且及時的適應某些構造的變更情況，盡可能的把影響控制在最小的區域內。

2.2土木工程結構設計的經濟性

2.2.1科學評估設計方案，使工程造價降低。建筑結構設計人員要對項目工程實施成本控制，對結構設計的每一個階段實施圖紙規劃，使無效地工程量減少，同時優化構造細節施工，提升建筑項目質量，防止因為反復施工導致成本造價偏高。同時，要實施全面地項目預算管理，對結構設計中所需的建筑材料實施統一管理，產生一個清晰地經濟性指標控制體系。

2.2.2依據項目工程的詳細狀況實施項目工程的結構設計。盡管項目設計標準圖獲得了有關的建設行政部門的認可，依據標準圖來實施設計可以使工作量減少，防止低級錯誤，可是畢竟每一個項目都有其各自的項目特征，假如全部的項目都應用一個設計模板，那么一定會忽略一些程序，或者增加部分沒有必要的程序。對于一些小的項目工程，設計工作應用模板可以使費用降低，并且項目施工人員熟悉，施工起來方面應手。對于部分大中型工程，因為這些項目的機構構件相對大，數量多，把小部件優化就會降低工程造價。所以，土木工程結構設計工作人員要對有可能壓縮的項目工程實施認真的核算，爭取在確保結構設計安全性的基礎上，完成經濟性。

2.2.3 協調各部門關系，以大局為重。一個項目的完成常常和別的單位發生關系，比如提供數據或拆遷。單位之間要為了項目的效率與效益實施配合合作、以大局為重，這樣才可以從根本上使工程的費用減少。否則不但會使工期延誤，還會使費用增加、甚至也許會因為保守過度造成設計失誤。例如設計橋孔需要水文資料做參考，然而水文站向設計單位供應的資料有限，關鍵是不泄漏保密文件。這樣設計單位依據不齊全的資料把結果計算出來，都只是類似而沒有反應項目精準的數據。水文站保守的計算方法，造成工程造價大幅上升。

2.2.4做好積極溝通協調。土木工程結構設計的經濟性控制主要還要從有效協調與溝通入手實施控制，這種積極溝通與協調工作關鍵就是需要其可以與后續的施工單位和管理部門實施及時聯系，然后也就可以促進有關部門站在自身方面分析這設計方案的落實經濟性效果，對于其發現的相關經濟性不足問題給予指正，而且需要設計人員實施持續修正與完善，直到確保設計方案可以在后續的施工建設中獲得有效落實為止。

總結：

土木工程結構設計的重點是安全性、經濟性，它不但和項目的質量與壽命相連，還和人的生命和國家財產相連，所以特別重要。因此，在實施土木工程結構設計的過程中，必須要綜合思考建筑的安全性和項目的經濟性，通過使用合理的管理方式和先進的設計方法，把安全與經濟之間的和諧統一作為土木工程結構設計所遵循的主導思想。

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