土木工程结构设计中的安全性与经济性论文_虎巧瑞

土木工程结构设计中的安全性与经济性论文_虎巧瑞

虎巧瑞

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摘要:近年来,随着土木工程建设的快速发展,各种结构形式被应用到土木工程项目建设中,但是这其中也存在不少问题,影响了结构设计的安全性和经济性。基于此,文章探讨分析了土木工程结构设计中的安全性与经济性问题,以供参考。

关键词:土木工程;结构设计;安全性

一、土木工程结构设计中存在的问题

1、土木工程整体牢固性不足

建筑结构的牢固性至关重要,也是建筑安全的首要前提,部分土木工程结构在施工中忽视了对整体牢固性的控制,如忽视了结构设计合理性、混凝土强度控制等工作,从而造成了土木工程整体抗压性、抗剪切性及抗震性不足,从而影响其结构牢固性,埋下了安全隐患。

2、结构设计安全性和经济性要求规范的缺失

随着我国建筑行业的飞速发展,国家出台了相应地结构设计要求规范,但是这些规范性指标和国外相比依然存在着较大地差距,造成质量监管部门难以开展监理工作。例如,土木建筑结构的最大承载力、耐久性、抗风性及抗震性等技术指标规范不够完善,从而造成我国建筑结构的安全性普遍较低,随着使用年限的增长,容易出现裂缝、下沉等安全隐患。此外,部分建筑公司的结构设计、施工工艺和后期养护技术存在偏差,对出现的安全隐患只解决表面问题,忽视了内部关键性问题。

3、设计中混淆构造柱和承重柱造成事故

在土木工程设计中,有些设计会将构造柱和承重柱混淆,影响了工程的牢固性,从而造成事故的发生。在砖混结构的建筑中,构造柱与梁配合可以防止墙壁的裂缝,有助于提高房屋的抗震能力。但是,如果设计人员将构造柱当成承重墙使用,当遇到地震等剧烈震动时,因为构造柱不如承重柱的强度,而且构造柱不设基础,抵抗不住地震的力量,从而遭到破坏,出现裂缝、沉降,最终导致房屋的倒塌。因此,设计人员必须认真区分构造柱和承重柱,以防止悲剧发生。

4、承重柱截面积设计过小

设计人员在设计抗震烈度要求不高的地区的建筑时,会将承重柱截面积设计过小,这样更方便分析受力。但是这样做的时候,往往会在有外力作用时,导致柱和梁开裂的现象,从而降低了建筑的使用寿命。如果出现地震等强大作用力下,房屋就有可能倒塌,造成人员伤亡。

二、提升土木工程中结构安全性的措施

1、从建筑管理工作中保证结构设计的安全性

在建筑施工的过程中,相关的管理人员在选取工程设计单位的时候,尽量选择一些实力较强的、质量有保障的以及在管理方面较为先进的设计单位,由于这种设计单位通常具备较为丰富设计经验以及先进的设计设施,同时还具备较为先进的管理手段,相关的工程设计人员其专业素质较高,所以说,选取这种设计单位可以有效的提升土木工程结构设计的质量,对在建筑的整体安全性起到了保障性的作用。

2、土木工程结构设计应严格符合各项规定,并逐步完善各种标准和体制

在进行土木结构设计时,要严格遵守国家法律的相关规定进行,保证其结构设计满足专业的技术规范要求,积极吸取外国的先进经验并结合我国土木结构设计的实际发展状况来推动我国土木工程结构设计的技术水平和规范标准。另外,还需要从管理制度、人员规范方面对其进行治理,要保证管理制度切实可行,保证我国土木工程结构设计行业的规范化、制度化,避免缺乏专业素质的设计人员参与设计。最后,要注重对土木工程结构设计安全性的检查,对安全性不满足要求的设计项目要及时上报并进行更改。

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3、定期全面地对土木工程进行安全检测

土木工程安全对建筑企业具有极高的重要性,更会对社会产生重要的影响,因此必须对其安全性进行严格的监督检测,健全相应的监督制度,加强制度执行力度,完善相应的管理制度,例如对建筑施工的监督制度、检测制度以及对施工人员的奖惩制度等,只有用奖惩制度激励建筑施工人员,用监督制度督促施工人员,用检测制度去保证建筑施工的质量,才能保证土木工程的安全性。对土木工程进行定期的检查,能够提高整个土木工程的可靠性和安全性。

4、优化结构设计的性能

土木工程优化结构设计中的安全性能,采用概念设计的方法,按照土木工程结构的安全性能需求,完成特定的性能设计,考虑土木工程结构设计中整体与部分的关系,通过概念设计,为建筑工程提供安全的结构设计,达到性能的规范标准。结构设计性能的优化过程中,还要注重合理性设计,完善结构设计中的细节项目。设计师掌握建筑结构的状态后,制定设计方案,强化结构设计的基础性,严格控制结构中的性能设计,保障建筑结构之间的力学关系,能够达到平衡的状态。

三、提升土木工程中结构经济性的措施

1、土木工程中对成本的控制

一项土木工程从刚开始的招标选择对应的设计部门开始,就需要严格的实施招标的具体规则,确保工程招标工作的公正性、公开性以及公平性。从工程的安全性以及经济性的方面对竞标者的设计方案加以充分、综合性的考虑。要遵循择优选取的方式,不能有假公济私的现象出现,在工程设计有了安全性保障的基础之上,选取较为经济的设计方案,同时也要对建筑完工后的外部美观性加以充分考虑,通过这种方式,不仅可以保证招标部门选取到在安全性方面具有保障的设计方案,同时也最大程度上降低了工程的投资,减轻了施工方的经济负担。

2、合理选取标准图

当前,在工程的设计过程中,为了保证工程设计的规范性,同时也对工程设计者所承担的责任进行降低,通常施工招标部门都会选用施工的标准图。工程标准图具备降低设计者的工作量,避免了很多不必要的错误发生等方面的优点;标准图比较适用在工程规模较小的建筑工程当中,对加快工程的施工进度有促进性的作用,对于工程的安全性以及经济性方面的监控都有着较为理想的效果,但是如果在工程较大并且工程设计较为复杂的建筑当中御用标准图,那样就会使得工程的实际投入过大,在设计风格方面也较为保守,不利于建筑工程的长久发展,很容易被社会进步的脚步所埋没。虽然标准图在建筑设计中对安全性能是有一定的保障性,但是在某些特殊的工程设计中在经济性能方面不能达到标准,同时也不利于土木工程的施工进度的发展和进步。

3、合理评估设计方案,降低工程造价

建筑结构设计人员要对工程项目进行成本控制,对结构设计的每一个阶段进行图纸规划,减少无效地工程量,同时优化结构细节施工,提高建筑工程质量,避免由于反复施工造成成本造价偏高。同时,要进行全面地工程预算管理,对结构设计中所需的建筑材料进行统一管理,形成一个清晰地经济性指标控制系统。

4、协调各部门工作,提高工程效率

设计部门在结构图纸设计时要结合实际工程施工,保证各个部门在施工中密切配合,提高工程的衔接性,保证现场施工设备的利用效率及人力资源的合理分配。再者,设计部门要全面掌握施工资料和信息,降低结构设计中的重复施工,针对地质勘查信息、工程信息统计信息进行结构设计方案的规划和优化,在施工中加强信息和资料的统计和检测,保证结构实际资料的全面性,提高结构设计的合理性和经济性。最后,加强对结构设计参数的经济性统计,要根据施工参数变化来衡量结构设计的经济性,采用计算机经济评估软件进行成本控制的评估,降低施工工程设计成本。

结束语

当前结构设计安全性和经济性成为土木工程建设的重点研究内容,因此,结构设计人员应当从影响结构安全性施工因素入手,提高整体结构的牢固性,同时加强方案优化,提高关键施工技术的施工质量,同时保持结构设计安全性和经济性的协调,降低工程成本,并协调不同部门的工作,实现结构设计安全性和经济性的统一。

参考文献:

[1]张建辉.试析土木工程结构设计中的安全性与经济性[J].四川水泥,2014(11):32-33.

[2]薛扬欣.土木工程结构设计安全问题分析及策略研究[J].建设科技,2012(16):103.

[3]杨娇艳.关于土木工程结构设计中存在的问题与对策[J].中国建筑金属结构,2013(14):47-49.

论文作者:虎巧瑞

论文发表刊物:《基层建设》2015年20期供稿

论文发表时间:2016/3/24

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