于連學

摘要：隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，土木工程建設得到了前所未有的發(fā)展，土木工程項目的數(shù)量日益增多，同時出現(xiàn)的各種土木工程事故也在增加。土木工程的結構設計是工程保證工程質量的關鍵，結構設計是否合理直接關系著工程項目的施工，影響著工程項目的實用性，甚至關系著人民的生命財產(chǎn)安全。因此，為了提高土木工程的質量，保障人民的生命財產(chǎn)安全，降低國家的經(jīng)濟損失，我們必須要加強對土木工程結構設計的研究，提高結構設計的經(jīng)濟性和安全性。

關鍵詞：土木工程；結構設計；安全性；經(jīng)濟性；

1.土木工程結構設計安全性與經(jīng)濟性協(xié)調的意義

在進行土木工程結構設計的時候一定要確保建筑具有較好的安全性，不僅要讓建筑主體滿足各項使用要求，還應該達到相關的安全標準。不過隨著市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展，在土木工程項目當中建筑的經(jīng)濟性也逐漸起到了主導的作用。按照以往的施工經(jīng)驗，如果在設計的過程中沒有將經(jīng)濟性作為一個重要的考慮標準，將會導致設計結果跟項目投資限制之間的差距加大，例如：混凝土結構在設計過程中起到的主要作用就是確保結構的安全性和可靠性，這就要求根據(jù)相關規(guī)范開展設計和計算工作，不過在實際的設計過程和工程施工中，在提高結構的安全性時，同時也會增加工程成本的投入，也就是說安全性和經(jīng)濟性這兩個主體是互相矛盾的。在目前所遵循的混凝土結構設計規(guī)范當中，提高工程結構設計的安全性主要是通過進一步提高施工材料的質量來實現(xiàn)的，而不是增加施工材料的數(shù)量。

在衡量土木工程的經(jīng)濟性時，主要依據(jù)的指標就是建筑強度跟建筑成本之間的比值。在這種情況下，為了進一步平衡土木工程結構，就需要綜合考慮其安全性和經(jīng)濟性，盡可能的在實際的工作中保持二者的協(xié)調統(tǒng)一。例如：在設計混凝土結構的時候，對鋼筋的經(jīng)濟性進行衡量，需要通過其價格和強度之間的比來體現(xiàn)出其具有的安全性和經(jīng)濟性?？梢酝ㄟ^選擇強度較高、密度較低或者是強度較低、密度較高的配筋形式，通過這種方式來有效的調整結構設計的安全性和經(jīng)濟性，對結構形式進行綜合的考慮進而確定出最科學合理的混凝土結構設計模式，最終獲得最優(yōu)的性價比。

2.土木工程結構設計的安全性

2.1要想保證土木工程的質量，就必須要聘用好的設計單位，只有資質深的工程設計單位才能夠設計出安全的土木工程，因此，土木工程結構設計相關單位一定要具備級別高的資質，而且要具備非常強大的實力，同時還有有先進的內部管理。這樣的設計單位在設計理論比較扎實，設備齊全，同時設計工作者的知識豐富，具備非常高的素質，因此，設計出的工程結構更安全，讓人放心。

2.2設計單位要提供設計水平

要想提高土木工程結構設計的質量，設計單位就需要不斷加強學習，更新知識，提高設計水平。工程結構設計人員要對工程設計的理論和方法全面掌握，再在實際的工作中理論聯(lián)系實際，將理論知識充實。例如，鋼筋混凝土作為一種新的施工材料，人們對它還沒有實現(xiàn)全面的認識，因此，設計單位要不斷對設計相關知識進行理論的研究，加強各種結構形式的更新，在工程的設計工作中發(fā)現(xiàn)問題，及時解決，使工程設計人員能夠熟悉掌握相關的技術，并在此基礎上通過網(wǎng)絡、媒體等途徑不斷充實自己的知識體系。

2.3要對設計文件上的內容做詳細的說明

通常情況下，任何一個施工單位的施工人員的素質都是不同的，正是工程施工人員的素質不同，受過的教育不同，工程項目的設計者才更需要對設計圖紙做詳細的說明，尤其是一些很重要的施工環(huán)節(jié)。比如在土木工程的設計圖紙上，沒有說明鋼筋的接頭問題，因為鋼筋的長度基本上都是相同的，施工技術水平較低的工作人員通常會把鋼筋的同一構面接長，但是也有特殊的情況，不說明便出現(xiàn)了問題。因此，土木工程設計單位的設計工作者要對工程施工圖紙的細節(jié)做詳細的說明，特別是一些重要的施工環(huán)節(jié)，而且設計工作者還應該積極吸取被人的經(jīng)驗教訓，小心謹慎地設計工程施工方案和工程施工圖紙，有效避免施工事故的發(fā)生。

3.土木工程結構設計的經(jīng)濟性

3.1加強結構設計經(jīng)濟性的管理

土木工程結構設計的經(jīng)濟性的落實是離不開科學的管理的。土木工程項目通過招投標，能夠全面詳細地對工程的設計方案進行評比與論證。站在管理的角度講，工程的結構設計的經(jīng)濟性要建立在安全性的基礎之上，二者的要求都得到了滿足在考慮諸如美觀等的方案。如果復雜的因素較多，那么最好選擇一個既經(jīng)濟又安全的設計方案，將工程沒有必要的開支降到最低。

3.2根據(jù)工程項目的具體情況進行工程項目的結構設計

雖然工程設計標準圖得到了相關部門的認可，根據(jù)標準圖來進行設計能夠減少工作量，避免低級錯誤，但是畢竟每一個工程都有其各自的工程特點，如果所有的工程都使用一個設計模板，那么勢必會忽略一些環(huán)節(jié)，或者增加一些沒有必要的環(huán)節(jié)。對于一些小的工程項目，設計工作使用模板能夠降低費用，而且工程施工人員熟悉，施工起來方面應手。對于一些大中型工程，由于這些工程的機構構件較大，數(shù)量多，將小部件優(yōu)化就會使工程造價降低。因此，土木工程結構設計工作人員要對有可能壓縮的工程項目進行認真的核算，爭取在保證結構設計安全性的基礎上，實現(xiàn)經(jīng)濟性。

3.3減少安全積累

有的工程項目的結構設計需要考慮到很多參數(shù)，這些參數(shù)對工程的質量都起著重要的作用，但是一定要盡量減少多個參數(shù)設計下的安全積累，只有這樣在才能夠降低工程事故的發(fā)生率。比如在進行鋼筋混凝土結構構件的設計時，需要考慮材料、尺寸、用量，以及布置和截面形狀等。在同一個荷載中，設計出的結果各不相同，但是必須要滿足構造和強度的相關要求。只有將這些條件都考慮進去，才能夠考慮構件的美觀和經(jīng)濟問題。

4.土木工程結構設計安全與經(jīng)濟性協(xié)辦法

從實際的工程經(jīng)驗中看，沒有經(jīng)濟性約束的設計將造成設計結果與投資限制的差距增加，如：混凝土結構在設計中確保結構安全可靠，因此按照規(guī)范進行設計和計算，但是從設計和施工中發(fā)現(xiàn)，結構安全性的提高往往會增加成本投入，即安全性與經(jīng)濟性是相互矛盾的兩個主體?，F(xiàn)行的混凝土結構設計規(guī)范中，主要是通過提高材料的質量提高來增加安全性能，而不是依靠材料數(shù)量的增加來提高安全度。在此種要求下，綜合經(jīng)濟性要求，設計者應對材料的性價比進行考量。這就是一種綜合安全性和經(jīng)濟性的設計思路。

衡量經(jīng)濟性的重要指標就是建筑的強度與成本的比較。即在設計中到達某種強度時所消耗的成本是多少，而相反在某種經(jīng)濟條件限制下，如何到達規(guī)范要求的結構安全度。在此種要求下，經(jīng)濟性與安全性就成為了平衡結構的重要依據(jù)，在實際的操作中應當進行協(xié)調。如在混凝土結構設計中，衡量鋼筋的經(jīng)濟性指標，即強度價格比，利用具體的價格與強度比來體現(xiàn)混凝土結構的經(jīng)濟性和安全性。在設計中可以采用高強度低密度的配筋或者采用低強度高密度的配筋形式，以此調整經(jīng)濟性與安全性之間的關系，綜合考慮結構本身的形式從而選擇較為協(xié)調的混凝土結構設計模式，以此獲得較好的性價比。

5.結語

工程結構設計是保證建筑安全性和使用效果的根本，也是工程項目中消耗成本最大的體系，因此對工程結構的設計管理和控制首先要保證其安全性，而為了獲得效益而謀求發(fā)展，結構設計的經(jīng)濟性也是成功設計的必要條件。所以。將二者綜合起來，利用科學的管理和設計方式達到安全和經(jīng)濟的和諧統(tǒng)一將成為土木工程結構設計的主導思想。

參考文獻：

[1]邱海軍.倪春霞.淺談高層建筑結構設計的安全與經(jīng)濟[J].科技創(chuàng)新導報.2012.（05）.

[2]薛志成.徐曉紅.土木工程結構設計類課程體系優(yōu)化設置及建設的研究[J].高等建筑教育2011