土木工程结构设计中的安全性和经济性

冯楚人

摘 要：随着我国社会经济的快速发展，城市建筑种类越来越趋向多样化，而土木工程在其中扮演着非常重要的角色。确保建筑安全，降低生产成本是土木工程企业追求的目标。近年来，因设计或施工等原因导致土木工程安全事故频发，威胁到了人民的生命财产安全。基于此，本文通过分析土木工程结构设计中存在的问题，来探讨如何提升土木工程结构设计中的安全性和经济性，旨在为相关工作者提供参考和借鉴作用。

关键词：土木工程;结构设计;安全性;经济性

土木工程结构设计中的安全性和经济性是两大非常重要的因素。近些年，土木工程结构因设计或施工等问题频繁发生一些安全事故，给国家的经济造成的一定的损失，同时，也对人民的生命财产安全造成了威胁。因此，为了降低土木工程事故发生率，要求土木工程结构设计者尤其要注重安全性的设计，并在安全的基础上提升土木工程结构设计的经济性，这也是土木工程行业目前亟需解决的问题。

一、目前土木工程结构设计中存在的问题分析

（一）土木工程结构缺乏整体的牢固性

土木工程建筑结构的整体牢固性是保障建筑物安全的基石。虽然建筑物局部的质量问题不会对建筑物的整体安全造成影响，但是对于建筑物整体的牢固性而言，要求设计者在土木工程结构设计中秉承科学、谨慎的态度。只有从整体上确保建筑物的牢固，才能避免塌陷、倒塌等安全事故的发生，并为人民抵御各种自然灾害。

（二）土木工程结构设计的安全性水平低于国外水平

土木工程结构安全性的设计受较多因素的影响，像承载力、耐久性等。但是由于我国缺乏权威的土木工程安全规范部门，缺乏对安全规范进行有效约束，致使土木工程结构后期频繁出现塌陷、变形的问题，而国外在土木工程结构规范安全设置方面却比较权威和规范。

（三）土木工程结构耐久性有待提高

当前，混凝土是土木工程结构建筑使用最多的原材料，而混凝土的耐久性一直是土木基礎设施建设工程的一大问题，应该引起相关政府部门及设计者的足够重视，虽然混凝土是很好的耐久性材料，但容易受环境或其他因素的影响而发生质变。同时，在法律法规方面也应明确规范土木工程结构的耐久性[1]。

二、土木工程结构设计的安全性措施

（一）强化土木工程结构设计者的安全意识

强化土木工程结构设计者的安全意识是确保土木工程结构安全的前提和基础。但是在土木工程结构的实际设计过程中，设计人员的专业化水平和技术水平还有待提高。作为一名土木工程结构设计人员，自身应具备过硬的专业知识和较强的安全意识。应该充分意识到前期的设计工作将直接影响建筑的总体性能和安全，应将安全问题作为首要考虑的因素，如果忽视结构设计安全问题，就会对后期施工带来各种问题，影响工程质量。

（二）科学制定土木工程结构设计方案

土木工程结构的设计方案是开展设计工作的基础，因此，科学制定设计方案非常重要，设计方案中应包括经济效益因素、相关设计技术、安全因素、施工因素、管理因素等，还要借鉴相关的设计原理，并结合实际的设计项目进行优化和完善，然后形成自己的创新设计思路。同时，还要将风险意识纳入设计方案中，深入分析和考虑土木工程结构设计中的一些不稳定因素，进而制定针对性的风险控制措施，为顺利施工奠定基础。

（三）开展周期性的土木工程检测工作

作为土木工程企业来说，项目的安全性应是首要考虑的因素。因此，在结构设计过程中，要尤其关注安全性问题，制定严格的安全监督管理制度和责任制度，定期对土木工程的安全性进行检测，一旦检测出问题，责令负责人进行整改。同时，还可制定奖惩制度，激励设计人员设计水平的提升，从整体上保障工程质量的安全。

（四）注重新型材料的运用

在土木工程结构设计过程中，注重新型材料的运用也可有效提升结构设计的安全性。随着我国社会经济的快速发展和科学技术水平的提高，科技已经涉及到了各个领域中，土木工程行业也引入了先进的科学技术和新型材料，一定程度上推动了土木工程行业的发展。像各种纤维复合材料在土木工程结构中的应用，极大地提升了土木建筑的质量和安全[2]。

三、土木工程结构设计中的经济性措施

（一）注重各项成本的控制

在进行土木工程招标时，安全性和经济性是其首要考虑的两大因素，因此，设计者应注重各项成本的控制，从专业的角度合理设计结构体系，包括框架的布置、剪力墙的设计等，以提升结构设计的经济性。同时，在设计风格方面，设计者也要创新设计思路，与时俱进，顺应现代人的审美需求。并关注新型材料的运用，包括新型墙体材料、新型防水密封材料、新型保温隔热材料和装饰装修材料等的运用，达到即提高工程质量又节约经济成本的目的。

（二）全面考虑各项参数

在土木工程结构设计过程中，针对一些复杂的项目工程设计，需要全面考虑各项参数。因为这些参数会对整个土木工程的质量和安全产生影响。所以，当在土木工程结构设计中出现多个参数的现象时，需要秉承科学、谨慎的态度来计算这些参数，以便最大程度降低安全事故发生的几率。如在设计钢筋混凝土的结构构件时，需要科学计算其尺寸、用量等参数，如果计算不科学或考虑不周全，那么设计方案将会与实际施工存在偏差。因此，精准的计算土木工程结构设计中的高宽比例、构建强度等各项参数，才能达到即美观又经济的目的。

（三）注重各部门间的交流协作

土木工程结构设计是一项复杂的工作，它不单单是设计单位的事情，一套优质、高效设计方案的出炉需要相关部门间的交流协作和沟通。因此，为了提升土木工程结构设计的经济性，加强与相关部门的合作沟通非常关键。如在土木工程结构设计前，需要对成本进行预算，这就需要与成本预算部门进行合作沟通，按照成本预算部门给出的意见，科学制定设计方案，达到成本控制的目的。同时，在后期的施工阶段，设计者也要与施工部门的管理人员进行沟通，制定科学的施工方案，确保土木工程结构设计的经济性。

（四）注重施工标准图的利用

通常情况下，为了使土木工程结构设计更具规范性，多数设计人员都会以施工标准图作为结构设计的参考依据，进而为提升工程结构设计质量奠定基础。但是针对一些规模较大的土木工程，要将工程的实际情况与施工标准图结合起来，这样在提升设计方案科学性的同时又能确保其经济性，真正发挥施工标准图的价值[3]。

四、结语

总而言之，在土木工程结构设计过程中，应坚持安全第一的原则，并在安全的基础上提升其经济性，以土木工程结构的安全为基础，在此基础上节约成本。同时，设计人员还需不断提升自身的专业水平和技能水平，强化安全意识，遵守安全设计规范。在设计过程中将土木工程结构的安全性和经济性综合起来考虑，实现二者的和谐统一，进而促进土木工程企业的可持续发展。

参考文献：

[1]李昭源.浅谈土木工程结构设计中的安全性和经济性[J].建材与装饰，2019（30）：125-126.

[2]王立爽.基于土木工程设计安全性和经济性的探讨[J].住宅与房地产，2019（30）：60.

[3]廖世承.土木工程结构设计中安全性与经济性研究[J].居舍，2019（24）：116+131.