摘要:随着社会的发展,全球资源日益紧缺,节约资源、杜绝浪费已经渗透到生活的每一个领域,工程结构设计中也逐渐渗透了资源节约的理念。一个成功的土木工程项目,除了要保证工程项目的安全、实用、合理等要求外,还需要考虑其经济性。实践证明,结构设计在工程项目中直接关系着工程项目投资量的多少,影响着工程的质量和人民的生命财产安全。因此,研究工程结构设计如何兼顾安全与经济有着非常大的必要性。本文结合工程项目实际,对工程结构设计中的经济性与安全性进行了深入的研究。
关键词:土木工程;结构设计;经济性;安全性
引言
近年来,随着社会的发展和人们生产生活的需要,土木工程项目的数量越来越多,与此同时各种工程大楼、公路桥梁事故屡见不鲜。工程项目由于其特殊性,需要投入大量的人力物力,还要确保工程的安全,保证实现其使用工程,因此,研究工程结构设计的安全性、可靠性和经济性显得尤为重要。
一、工程结构设计现状
土木工程由于其建设的特殊性,相应产出的产品使用年限一般都会很长。建筑结构在受到长时间的风吹日晒之后,许多质量方面的问题就会随之慢慢显露出来。例如混凝土可能会出现裂缝现象等。虽然在结构设计时,考虑了环境对结构的影响,进行了耐久性设计,但实际情况往往会比设计时考虑的条件复杂得多,加之一些工程施工方面的影响,就会对建筑物后期使用过程中带来一些不便甚至危害到建筑物的安全。而进行维修善后工作所需要的花费也不是个小数目,变相增加了工程项目的成本。因而,在结构耐久性设计时,除了要遵循相关规范的要求,还应充分考虑项目所在地的气象条件,项目后期的使用条件等等。此外在施工过程中还应该严格监测施工质量,以确保结构的安全性能。任何一项工程项目都应以安全性作为第一标准的,保证安全才可考虑经济,而在很多装修过程中,因不了解各个墙体的主要作用,在装修时按照自己的想法肆意更改墙体,给建筑物造成安全隐患。
二、工程结构设计中的安全性和经济性研究
土木工程结构设计首先要对建筑的安全负责,在确保工程质量安全的前提下,要使建筑工程满足业主的要求。在经济发展和社会竞争越来越激烈的今天,工程的经济性也越来越重要。所以,现今的结构设计既要保证工程的安全性,又要考虑其经济性,并要在两者之间寻找平衡点。这种设计需求是保证人民生命财产和符合市场经济发展规律的要求。从建筑的经验方面可以得出,工程设计必须考虑资金的充分利用。未考虑经济指标的结构设计会与项目投资存在差距。比如在混凝土结构设计中,梁高往往会按照经验(主梁高按跨度1/12~1/8取,次梁高按跨度1/15取)来设计,以保证工程结构安全稳固。但在充分考虑结构荷载条件的情况下,如此经验设计可能会造成有些截面浪费,有些截面则应适当放大,会造成一定的经济损失,且并没有合理的保证了工程结构的安全性。此外,现在的混凝土结构,还可以通过控制材料质量来増强建筑的安全性能,单纯通过增加材料数量来提高安全性也不是科学的可取之法。在安全与经济的双重要求下,充分考虑结构荷载条件,提高材料性能与质量,应成为结构设计的主流思路。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在衡量工程的经济性指标时,还可以通过逆向思维,通过计算不同工程所投入的资金,再从安全的角度范围内进行选择,从而寻找到经济性和安全性构的平衡点。比如混凝土结构设计时,也可通过控制钢筋的性能、用量以及强度价格比来达到项目的经济性指标。计算和对比具体的价格和强度的比例,从而实现混凝土结构合理的经济性和安全性。
三、有效提升结构设计中安全性与经济性的具体方法
1优化完善结构设计各方面影响因素
由于结构设计需考虑较多因素,在做结构设计时首先应收集好各方面条件,设计人员要在保证工程整体安全性与建筑工程质量的同时再去考虑工程的成本消耗与经济效益。在整理各专业荷载条件时,具体明确荷载所在位置,可有效节省结构材料的用量;明确项目所在地具体气象条件等,也会为进一步明确设计提供依据,合理进行耐久性设计,以达到精确设计、避免浪费的目的;此外,通过建立合理的力学计算模型,优化各结构要素截面尺寸、配筋等,也会在保障安全的前提下达到经济优化的目的。
2选择合理的结构设计参数
结构设计是一项比较复杂的技术性工作,在设计过程中常常需要设定众多参数,例如混凝土结构设计时的地震参数、荷载参数、材料参数、荷载组合参数等,此外还有一些结构构造上的要求,这些都需要在结构设计时考虑周全。一旦其中有参数选择不合理,就会对结构设计产生影响,影响工程的造价甚至工程的安全。因而,结构设计人员需将自己所学都要运用到结构设计中,并时刻保持学习的心态,不断熟悉规范图集,不断积累工程经验,在结构设计时合理选择并优化设计参数,做到模型合理,工程安全经济。
此外,在满足保障安全控制造价的要求外,结构设计过程中还应考虑一些施工因素,以便于施工人员顺利进行施工作业,以更好地实现项目的使用功能,尽可能地避免施工返工,资源浪费等现象的发生。
结语
经过本文的探讨,工程结构设计不同于其他设计,所要考虑的方面众多。在进行结构设计时,最先要考虑的就是整个工程的安全性,在保证安全的前提下,提升工程的整体质量,最后才是经济效益方面的考虑,切不可一味追求经济效益而忽视了工程质量与整体的安全问题。这样才能使我国的工程结构设计行业向着更好的方向发展。
参考文献
[1]张乔.土木工程结构设计中的安全性与经济性分析[J].建筑技术开发,2018,45(20):10-11.
[2]杨洋.浅谈土木工程结构设计中的安全及经济性[J].中国新技术新产品,2017(16):96-97.
[3]余添朋.提高土木工程结构设计中的安全性及经济性的方法分析[J].江西建材,2016(14):9-10.
[4]梁倩,林红利,许龙.浅谈土木工程结构设计中实现安全性与经济性措施[J].四川水泥,2015(05):209.
论文作者:赵丽娟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/18
标签:结构设计论文; 工程论文; 经济论文; 安全性论文; 结构论文; 工程项目论文; 荷载论文; 《基层建设》2019年第28期论文;