萬敏

摘要：最近幾年來，國家各個地方出現地震，針對土木工程安全性提出非常高的要求，可是，在土木工程設計當中，設計工作者過分的追求經濟性，不能良好的保障土木工程設計的安全性，進而限制了土木工程的良好發(fā)展。

關鍵詞：土木工程; 結構設計; 安全性; 經濟性

一、現行國家結構規(guī)范對結構安全性與經濟性的體現

在工程結構設計中滿足建設與完工后使用過程中的安全性，并具備建筑物應有的使用功能需求是工程項目建設的根本性目的，而在此基礎上考慮項目的經濟優(yōu)化，更是開發(fā)項目主體的主要目標。

二、建筑方案的合理性是結構安全性與經濟性的前提

（一）伴隨著時代的發(fā)展，觀念的更新，業(yè)主審美的要求，近來，建筑理念越來越求新求變，建筑造型越來越光怪陸離，外觀越來越復雜多變，建筑師逼迫著結構設計師不斷突破常規(guī)做法，甚至是國家規(guī)范的限制;

（二）市場的需求決定了工程項目中的經濟性被更加重視，業(yè)主在不考慮建筑方案的不規(guī)則性，外立面要求的全混凝土外墻，造型部分的混凝土量的大量增加，仍以含鋼量等經濟指標作為簽定合同的依據，超指標需要優(yōu)化或在合同條款超指標抵扣設計費的問題，這樣的現狀下，結構設計人員只能挖空心思，把結構的構造要求一降再降，只要承載能力極限狀態(tài)不出問題，不考慮正常使用狀態(tài)下的使用要求，不考慮結構的耐久性要求，防水混凝土墻，車庫頂板不滿足最小厚度要求等，使得用戶的投訴問題越來越多。由上所訴，建筑結構的合理性，安全性，經濟性最主要的先決條件是有一個合理的建筑方案。

三、提高結構設計人員設計水平，加強設計人員的成本控制意識是結構安全性與經濟性的必要條件

（一） 不斷提高結構設計人員的安全意識。結構方案要根據建筑使用功能，房屋高度，地理環(huán)境，施工技術條件和材料供應情況，有無抗震設防選擇合理的結構類型。對可能存在安全隱患的建筑關鍵部位和薄弱部分，加強人工計算復核，保證結構安全;對地基基礎部分結構設計人員就與巖土工程師及施工工程師緊密配合，研究和解決設計與施工過程中的技術難題，保證地基基礎工程在建設與使用期中的安生;對在地震高烈度區(qū)加強概念設計，結構體系宜采用多道抗震防線，設計具有雙重抗側力體系和多贅余度的結構體系，提高建筑的抗側剛度，分別確定不同地震水準下結構不同部位的水平構件和豎向構件的要求，提高結構關鍵部分的延性構造。

（二） 加強成本控制觀念。結構設計人員應加強成本控制意識，在保證結構安全的前提下盡量做經濟合理，成本控制應貫穿結構設計的各個階段。在建筑方案階段，結構設計人員與造價工程師積極配合，在保證建筑功能與立面效果的前提上提供合理化建議，使建筑結構方案合理，為經濟指標的實現墊定基礎;在結構設計階段，嚴格執(zhí)行結構定案流程，主任工程師結合工程建筑方案及多年類似工程經驗制定合理，經濟的結構方案;設計過程中加強溝通及多方案經濟比選，設計完成加強優(yōu)化校對，審定工作;在結構設計完成后，注重工程經驗積累，為此后的工程成本控制工作墊定基礎。

四、結構多方案優(yōu)選是結構安全性與經濟性的有效措施

重視結構工程方案多方案比選經驗的積累是確保建筑工程安全，滿足結構設計規(guī)范，進一步降低工程成本，提高經濟效益的重要保障。下面舉出幾個典型案例供大家參考：

工程案例1：II級自重濕陷性場地地基處理方案經濟比選

（1） 工程概況及場地地質條件：本工程為地下二層地下三十三層鋼筋混凝土剪力墻結構，根據濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范，建筑物分類為甲級;擬建場地為II級自重濕陷性場地，基礎以下未處理濕陷性土層厚度仍有6m。

（2） 采用兩種地基處理方案進行對比，一種是采用墻下布置鋼筋混凝土灌注樁，樁徑700，計算豎向單樁承載力時考慮6m深自重濕陷性土層的負摩阻力特征值15kPa，樁數為137根，樁長40m，另一種是先采用素土擠密樁處理場地濕陷性，樁長6m，樁數1488，再墻下布置鋼筋混凝土灌注樁，計算豎向單樁承載力時不考慮負摩阻力，樁數相同，樁長可修改為34。

（3） 兩種方案進行對比：第一種方案工期比第二種方案可少二個月時間;第二種方案費用比第一種方案節(jié)省25萬左右 （素土擠密樁按25元/m，灌注樁按700元/m） ，素土樁總價22.3萬，加長的灌注樁總價47.95萬元，節(jié)省50%左右。

（4） 在工期允許的情況下可盡量采用第二種方案。

工程案例2：8度第二組框架結構與框架剪力墻結構方案經濟比選：

（1） 工程概況：本工程為不帶地下室的四層小學教學樓項目，抗震設防烈度Ⅷ度，第二級，場地類別三類，層有退臺，四層建筑面積與一層比有占60%。1層層高4.2m，其它層層高3.9m，如圖1所示。

（2） 結構方案：第一種方案采用框架結構，柱截面最大到900×900，扭轉仍不好控制，大部分柱截面700×800，柱截面影響到講臺處教學開門，課桌布置有影響，梁截面X，Yf都用到350×800，配筋大。第二種方案，采用框剪結構，柱截面控制到550×600，一至二層退臺處采用500×500，梁截面X方向主梁主要承擔豎向力為350×700，Y方向采用300×600，房屋凈高可提高100。

（3） 兩方案比選：框剪結構比框架結構抗震性級好，更能滿足建筑的使用功能要求，在同樣凈高的要求下，層高可降低;經濟比選上，框剪結構比框架結構混凝土含量相差不多，含鋼量減少8kg/m2。

五、結語：

總之，提高整個建筑工程價值鏈參與各方的安全意識與成本控制意識，兼顧項目的安全需求和經濟性能，是工程結構設計成功的充分必要條件。

參考文獻：

[1] 孫芳垂，汪祖培，馮康曾.建筑結構設計優(yōu)化案例分析.

[2]朱來慶.淺談土木工程結構設計中存在的問題及對策[J].黑龍江科技信息，2012 （10） .