工程结构设计中安全性与经济性分析

工程结构设计中安全性与经济性分析

韩军

唐山昊宇建筑设计有限公司河北唐山063000

摘要：本文首先阐述了土木工程结构设计中存在的不足，接着分析了分析土木工程结构设计里存在的安全性和经济性，最后对土木工程结构设计经济性和经济性保障方法进行了探讨。

关键词：土木工程；结构设计；安全性；经济性

引言

随着国内社会经济的快速发展，人们逐渐的认识到土木工程结构设计安全性与经济性的重要性。因此，在土木工程的结构设计过程中，人们对各类建设项目建成后的使用安全性、经济性等都提出了较高的要求。为了进一步满足社会发展的实际需求，做好土木工程结构设计的安全性及经济性研究，才能提高土木工程结构设计方案的利用价值。

1土木工程结构设计中存在的不足

1.1安全性设计达不到标准

每一项土木工程都是把安全性当做是首要标准的，若安全性设计达不到标准，就不用提经济效益。土木工程项目的安全性受非常多种因素的影响，提高主体质量后也无法确保总体的安全性。安全问题受土木工程结构影响较大。

1.2经济性设计存在不足

土木工程结构设计当中，经济性与安全性处在同等重要的位置上，若经济性出现问题肯定会导致后期的施工资金无法到位，从而对土木工程的施工进度产生影响，更有甚至会造成超预算或者其他重大事故，导致工程建设项目不能正常运转。这种现象产生的主要原因是工程的经济性设计存在不足，并未充分重视工程造价预算与控制工作，直接对工程施工效率与建设质量带来影响。

2分析土木工程结构设计里存在的安全性和经济性

通过研究土木工程设计工作可知，土木工程结构设计过程中存在的经济性与安全性存在密切关系。要想提高设计方案的安全性，就必须利用项目加固设计的方式，提高工程的抗震性、稳定性等，但无疑会提高成本，这就和经济性原则背道而驰。基于经济性视角分析，要想缩减支出、提高获利，势必要修改部分结构设计方案，这就影响了土木工程设计方案的安全性，最终使双方出现了矛盾。但是，若采用经济性设计而放弃安全性，当灾害发生时，土木工程项目就会因为本身的脆弱而造成垮塌，产生严重的危害。若进行重建，必然会增加成本投入，致使安全性与经济性双双丧失。由此可知，双方并不对立。

3增强土木工程中结构安全性的方法

3.1在建筑管理工作中保障结构设计的安全性

在开展建筑施工的时候，有关的管理人员在选择工程设计单位的过程中，需要选择那些实力比较强、质量能够有所保障、管理工作比较先进的设计单位，因为这些设计单位一般情况下有着充足的设计经验，并且有着比较先进的设计措施，有着比较科学的管理方法，有关的工程设计人员有着较高的个人素质，因此选择这些设计单位能够使得土木工程结构设计质量得到更加可靠的保障，并且能够显著提升建筑物的安全性。

3.2结构设计参数合理性必须予以高度关注

在进行土木工程结构设计的过程中，相关工作十分繁杂、沉重且内容较多，期间还涉及大量设计参数的选取，如施工材料，机械设备，施工人员等数量以及成本等有关参数，在土木工程结构设计中各参数值准确性也对设计效果、施工质量、成本控制产生了较大影响。如果设计人员所制定、研究的参数违背了经济性、合理性原则，便可能使施工环节的资金投入、人力及物理消耗成本增加，影响了施工项目工程的经济性及安全性。所以，设计工作者需加强参数设置的科学性，保证数值参数保证安全的同时，最大限度实现经济效益。

3.3定期全面安全检测土木工程

针对土木工程的企业来讲，项目的安全性具备非常重要的价值，因而，设计安全要受到极大的关注，不可小视，随时随地都要进行严格监督。在这其中，要建立有关安全监督管理制度，提高监管水平，完善设计安全制度，把责任落实到位，真正做到责任到人。另外，通过建立起科学的奖惩制度来激励设计人员提高设计水平，利用先进的技术，提高项目安全水平。

3.4加强耐久和刚度设计

刚度设计和耐久性是建筑结构中关键要素，直接影响到建筑结构的牢固性和安全性，因此必须要加强对建筑的刚度设计，因为设计人员之间的理念不同、设计水平上也存在一定的差异，因此不同的建筑结构在设计过程中也存在着较大的经济性差异，而建筑结构的刚度决定着建筑结构的抗震性，因此在一些地区，地基以桩基为主，以此保证地基的稳定性和强度，此时，刚度参数可以相对降低。而在耐久性设计时，需要充分考虑钢筋混凝土等材料寿命时长的影响因素，以此采用科学设计方法，延长钢筋混凝土等建材的使用寿命。

3.5积极应用BIM技术

传统土木工程在设计中，比较侧重于采取二维绘图工具来绘制二维建筑结构施工设计图纸，但存在很多弊端。而BIM技术则能有效解决传统土木工程设计中存在的弊端，通过BIM技术可以搭建一个综合性系统平台，把建筑工程信息全部汇集到一起，建成三维数字化建筑信息模型。从而把Sketchup、Rhino、Fromz的信息输入到BIM核心建模中，有益于设计出一个完整的工程项目信息模型，最大限度上保证土木工程各项信息的一致性和完整性，实现土木工程设计的智能化，大大降低土木工程设计的成本。

4土木工程结构设计经济性保障方法

4.1恰当的选择土木工程结构材料

为了提升土木建筑工程结构设计的经济性，不仅需要在设计选型时进行则优化选择，还需要选择合理的结构材料，既保证质量又保证价格合理。此时需要建立在工程设计的安全价值基础上，选择有效的建筑施工材料方案，在满足工程结构的稳定需求的情况下，适当的选择价格优惠的材料。如设计钢筋混凝土结构时，需要结合钢结构的应用效果进行有效的材质选择，在保证钢结构布局的合理性前提下，择优选择钢结构材料的型号。

4.2合理选择土木工程结构类型

因不同的工程建造需要消耗不同的成本造价，因此需要合理的对项目结构进行选择，权衡利弊，使得工程的经济性符合理想的节约效果。如，设计剪力墙结构框架设计时，要合理布置剪力墙，使其在符合标准设计的情况下，合理的降低剪力墙布置的规模与数量，实现对经济效益的提升。但只得注意的是，即使是追求经济节约性，仍需满足相应尺寸方面的优化的标准规范体系。

4.3高效利用结构设计标准图

一般来讲，为了更好的提高土木工程结构设计期间的规范程度，将会利用施工标准图当做设计依据，极大程度上提高工程结构设计质量。可是针对部分大规模的土木工程来讲，利用设计标准图要与工程实际情况相结合，在设计标准图的同时提高设计方案当中的经济性，进而实现高效应用结构设计标准图的目标。

4.4对限额设计合理应用

通过科学的开展土木工程结构设计工作，将提高工程项目的经济性，此时对限额设计的使用要求也会更加严苛。通过对限额设计进行运用，将避免施工后期出现预算问题，有助于确保所有施工工序有序进行。因此，开展土木工程结构设计期间，需要充分明确土木工程的工程预算进展，充分掌握工程施工的资金情况，这样才能使使限额设计更加合理，才能充分体现出土木工程结构设计的经济性。

结束语

土木工程是国家建筑行业中的重要组成部分，但是近年来，土木工程项目施工中多次出现工程事故，不仅对建筑行业的发展造成影响，带来了较大的经济损失，也会对相关工作人员的安全造成严重的影响，因此必须要保证土木工程结构设计的安全性和经济性，才能够推动国家建筑行业全面稳定发展。这就需要相关人员严格按照具体标准进行设计，并且保证结构稳固、方案综合性能强。

参考文献：

[1]张笑含.土木工程结构实际中的安全性与经济性[J].黑龙江科技信息.2016（33）

[2]牛田新.浅谈土木工程结构设计中的安全性与经济性[J].现代经济信息.2017（12）

[3]张璐.浅谈土木工程结构设计的安全性与经济性[J].江西建材.2016（05）