土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的安全性與經(jīng)濟性

韓業(yè)鵬　姜怡

【摘 要】土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性以及經(jīng)濟性影響著我國土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計水平，導(dǎo)致工程質(zhì)量安全受到影響，同時，制約著施工企業(yè)經(jīng)濟效益的實現(xiàn)。因此，需加強土木結(jié)構(gòu)設(shè)計問題的研究，從而采取有效的措施提升其結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】土木工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計；安全性；經(jīng)濟性

1引言

土木工程項目也就成為了我國現(xiàn)階段工作的重點。雖然投入了極大的人力、物力、財力，但是工程的整體效果受到多方面因素的影響與制約，只要其中某一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了些許錯誤，對全局都會產(chǎn)生致命的影響。尤其是土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，作為源頭一旦出錯后面的努力也都是無用功，并且結(jié)構(gòu)設(shè)計工作出現(xiàn)失誤并不僅僅是形象到工程質(zhì)量，更有可能對整個工程工作人員的生命安全造成影響。為了保證工作人員與周圍群眾的生命財產(chǎn)安全，保證工程質(zhì)量就必須做好源頭的土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計工作。

2分析當(dāng)前土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的現(xiàn)狀

2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計整體協(xié)調(diào)性較差

當(dāng)前，在我國土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中，其主要問題為設(shè)計方案缺乏整體協(xié)調(diào)性，不僅體現(xiàn)在工程內(nèi)部各個功能部分，同時也體現(xiàn)在工程建筑與周邊環(huán)境中。設(shè)計人員在開展設(shè)計之前，沒有與施工單位和投資方開展深入交流，對建筑使用要求缺乏全面的掌握和了解，在設(shè)計規(guī)劃中存在各個功能區(qū)域各自為戰(zhàn)的情況，建筑整體性存在嚴(yán)重缺陷。同時，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計人員沒有綜合考慮項目周邊的環(huán)境情況，對自然資源缺乏有效利用，甚至施工行為還會對生態(tài)環(huán)境帶來負面影響。

2.2設(shè)計出的建筑安全性達不到建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

任何一項土木工程項目都是以安全性作為第一標(biāo)準(zhǔn)的，沒有安全還談何經(jīng)濟效益。土木工程項目的安全問題受到了多個因素的限制與制約，主體的質(zhì)量得到提升之后也不一定能夠保證整體的安全問題。安全問題受建筑內(nèi)部的建筑結(jié)構(gòu)影響較為嚴(yán)重。舉例說明，在進行建筑設(shè)計時，如果設(shè)計師只是考慮房屋結(jié)構(gòu)的空間布局符合美感，卻去削弱承重墻的占比，這樣操作的話房間整體的承重能力將大大降低，如果有事故發(fā)生，建筑內(nèi)部人員的生命財產(chǎn)安全都不能夠得到有效的保證。還有就是我國居民并不了解各個墻體的主要作用，在裝修時會按照自己的想法肆意更改墻體，使得整間房子到處都是安全問題。

2.3結(jié)構(gòu)耐久性相對有限

結(jié)構(gòu)耐久性是土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計非常重要的內(nèi)容，其主要在于和在下結(jié)構(gòu)強度設(shè)計，但是由于造成土木工程質(zhì)量問題的隱性因素較多，在很多時候設(shè)計人員沒有考慮到環(huán)境因素、化學(xué)腐蝕等問題對結(jié)構(gòu)耐久性的影響。土木工程設(shè)計耐久性缺乏相關(guān)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，使整個控制過于片面，所取得的效果往往不理想。當(dāng)土木工程處于特殊環(huán)境下，結(jié)構(gòu)安全很難得到保障，另一方面工作人員對結(jié)構(gòu)維護意識較差，鋼筋銹蝕、混凝土碳化等問題時有發(fā)生，嚴(yán)重影響土木工程結(jié)構(gòu)安全性和耐久性。

2.4經(jīng)濟性設(shè)計存在缺陷

在建設(shè)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，經(jīng)濟性和安全性有著同樣重要的地位，一旦經(jīng)濟性出現(xiàn)缺陷勢必會造成后期的施工資金不能及時到位，進一步影響工程的施工進度，甚至還會導(dǎo)致超預(yù)算或者其他重大事故的發(fā)生，使得工程建設(shè)項目無法正常推進。造成這種現(xiàn)象的主要原因是對工程的經(jīng)濟性設(shè)計出現(xiàn)了一定的缺陷，沒有對工程的造價預(yù)算和管控工作引起足夠的重視，嚴(yán)重影響著工程的施工效率和建設(shè)質(zhì)量。

3完善土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中安全性與經(jīng)濟性的措施

3.1注重結(jié)構(gòu)整體協(xié)調(diào)

每一項土木工程在具體設(shè)計中，需要保證其各個結(jié)構(gòu)具有較強的協(xié)調(diào)性和整體性，進而提升結(jié)構(gòu)的耐久性和實用性，防止出現(xiàn)工程使用的沖突和矛盾。首先，要對工程后期使用中涉及的采光系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)以及暖通系統(tǒng)進行優(yōu)化協(xié)調(diào)，保證其結(jié)構(gòu)設(shè)計可以滿足使用者的實際需求；其次，為了保證其結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體協(xié)調(diào)，設(shè)計師在開展設(shè)計之前，需要與施工方和投資方開展交流互動，進而幫助設(shè)計師全面客觀的掌握建筑結(jié)構(gòu)硬性要求，提升設(shè)計方案的操作性、全面性以及有效性；最后，設(shè)計師在注重整體協(xié)調(diào)中，還要關(guān)注建筑周圍的生態(tài)環(huán)境，充分利用再生資源和自然資源，避免出現(xiàn)損害和污染生態(tài)環(huán)境的情況，保證建筑工程與生態(tài)環(huán)境的整體協(xié)調(diào)。

3.2注重土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計核心細節(jié)

若想有效的落實土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，提高建筑結(jié)構(gòu)的后續(xù)應(yīng)用的效果，就需要注重加強對土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計核心細節(jié)的關(guān)注與重視，準(zhǔn)確的把握、處理好每一個核心細節(jié)，以此確保每一個核心細節(jié)能具備良好的協(xié)調(diào)性，防止出現(xiàn)較為明顯的建筑結(jié)構(gòu)缺陷。在優(yōu)化處理結(jié)構(gòu)設(shè)計的核心細節(jié)過程中，應(yīng)該合理的把握一些較為關(guān)鍵性的節(jié)點。不僅需要確保結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠充分的呈現(xiàn)出較強的協(xié)調(diào)性，同時還需要確保建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)范性和可靠性。加強對國家相關(guān)規(guī)范要求的全面了解和分析，并在具體設(shè)計與施工中嚴(yán)格遵照這些具體的要求進行相對應(yīng)的處理，以此有效的防止結(jié)構(gòu)設(shè)計中出現(xiàn)核心細節(jié)之間的矛盾和沖突，從而提高建筑結(jié)構(gòu)的整體應(yīng)用效果和價值。在處理這些結(jié)構(gòu)設(shè)計核心細節(jié)方面，其要求向來較高，并且具有一定的難度，這就對相關(guān)設(shè)計人員提出了更高的要求，其需要不斷的提高自身的專業(yè)能力和專業(yè)素養(yǎng)，并及時的掌握最新的設(shè)計理念和設(shè)計規(guī)范、要求等，以此更好的實施土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的核心細節(jié)處理，進而提升結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性和經(jīng)濟性。

3.3合理使用鋼結(jié)構(gòu)，提升土木結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性與經(jīng)濟性

合理使用鋼結(jié)構(gòu)可提升建筑的抗彎性能，從而提升建筑的安全性并保障建筑企業(yè)的經(jīng)濟效益。一方面，基于鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的施工一般通過使用不同型材所組成的鋼結(jié)構(gòu)來提升土木建筑的抗彎性能，鋼材的材料特性使得建筑的力學(xué)性能更為突出。當(dāng)建筑投入使用之后，更佳的抗壓性能可幫助其更好地應(yīng)對地震等自然災(zāi)害，從而提升建筑的安全性。另一方面，鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的引入可較好地控制混凝土結(jié)構(gòu)的坍縮、開裂現(xiàn)象。由此看來，運用鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)進行土木工程施工可有效規(guī)避傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)所存在的缺陷，從而有效提升建筑的安全性。此外，在傳統(tǒng)土木工程中，單一的混凝土結(jié)構(gòu)通常會出現(xiàn)坍縮、開裂現(xiàn)象，從而致使結(jié)構(gòu)維修養(yǎng)護費用的提升。而利用鋼結(jié)構(gòu)可有效規(guī)避混凝土的坍縮、開裂等現(xiàn)象，在提高結(jié)構(gòu)服役期的基礎(chǔ)上還可有效降低后期的維修養(yǎng)護費用。

3.4加強成本控制

在土木工程建設(shè)的過程中需要考慮帶生產(chǎn)成本和產(chǎn)出效益之間的比值，因此，除了對土木工程的安全性有要求外，對其成本也要控制在一定范圍內(nèi)。從公開招標(biāo)選擇的設(shè)計部門中應(yīng)該嚴(yán)格地執(zhí)行招標(biāo)的規(guī)則，在保證招標(biāo)工作的公正公平前提下，對招標(biāo)者的方案進行綜合的考慮，擇優(yōu)錄取。在保證經(jīng)濟性方面可以利用投招標(biāo)進行設(shè)計方案、造價等綜合性的評估選擇，即在項目設(shè)計前就要對經(jīng)濟性控制在一定的范圍內(nèi)，有一個大概的范圍預(yù)估，這樣就可以形成一個清晰的經(jīng)濟性指標(biāo)，就能夠減少成本浪費機率出現(xiàn)情況。在這一過程中也關(guān)注設(shè)計人員的能力，發(fā)揮設(shè)計人員的能力，讓其能夠在設(shè)計中利用合理的結(jié)構(gòu)方式來保證安全的情況下降低成本。

4結(jié)束語

總而言之，土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計是一項較為復(fù)雜并且涉及面較廣的工作。結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性與經(jīng)濟性直接制約著工程項目的使用壽命。伴隨著我國土木工程的高速發(fā)展，對結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性與經(jīng)濟性的要求也日益增長。因此，需加強結(jié)構(gòu)設(shè)計研究水平，采取措施進一步提升其安全與經(jīng)濟水平，以保證項目的長遠發(fā)展。

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（作者單位：1青島融達匯鑫建筑工程有限公司；2山東新活新材料科技有限公司）