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摘要:随着经济的发展和综合国力的提高,土木工程建筑越来越多。在制定土木工程项目实施计划时,有必要详细了解结构的设计,并着重于结构的安全和经济两大指标,避免因为过高的建设投资成本或者是建造结构不够稳定而造成工程延期,或者降低整个工程的质量。因此,本文主要涉及土木工程结构的设计,对土木工程结构设计进行分析与研究。
关键词:土木工程;结构设计;安全性;经济性
引言
在进行工程结构设计时首先要确保设计人员具有高度的安全设计意识,能正确把握工程结构安全性和经济性之间的关系,并严格遵循相关设计规范标准,考量各种工程风险,完善设计理念,保证工程设计的全面性和准确性,从而保证工程项目顺利进行,建筑物可以安全投入使用。然后在此基础上加强工程设计时对成本的控制,从结构形式、工艺技术、新型材料、项目管理等方面不断优化结构设计方案,并加强各部门之间的沟通协作,采取合理的成本管理措施,协调工程结构的安全性与经济性,既能有效贯彻国家的结构设计规范,又能体现建筑物的安全、适用、经济性能,从而推进工程建设事业更好、更快、更稳地向前发展。
1土木工程结构设计存在的问题
1.1建设整体结构牢固性比较差
土木工程是否具有良好的牢固性,主要是由工程冗余度和延伸性来决定的,其整体结构牢固性越强,工程的安全性也就越强,可以最大限度地减少灾难发生时产生的各类不良影响,进而有效保护人民的生命和财产安全。然而,结合当前我国土木工程结构设计实施现状来看,具体施工并没有达到相应的要求,建筑工程抵御灾害的能力相对比较差,土木工程施工前期没有对各项工作进行严格的调查,没有按照规定的标准要求进行施工设计。
1.2缺乏良好的工程耐久性
房屋建筑的耐久性主要与承受一定载荷力后的工程寿命有关,但是目前尚不清楚都有哪些因素会影响它。中国幅员辽阔,从北向南延伸,并受到不同程度的太阳辐射,区域不同,太阳所提供的能量也不同,这使得中国的各个区域气候和环境变化区别非常明显,而且各个地区的气候条件都存在着或多或少的差异。因此,气候也已成为规划工程结构时必须慎重考虑的因素之一。因此土木工程的寿命也受到气候因素的很大影响,中国目前没有解决这些问题的具体法律规定,有些地区甚至还没有制定本地标准,尽管有标准,但仍存在相当多的漏洞。
1.3对环境因素考虑不足
土木工程设计中,存在对环境因素对工程安全性与耐久性重视不足的问题。化学腐蚀、水与土的酸碱度、温度以及湿度等都会影响钢筋以及混凝土的使用寿命,从而影响到土木工程的安全性以及耐久性,对这些影响因素重视不足,就会增加重大安全隐患的发生风险。
2土木工程结构设计的安全性与经济性探究
2.1加强建筑管理工作,保证工程安全性
加强建筑的管理工作是提高建筑安全性的一个有效的途径。比如说,想要加强建筑管理工作的安全性和科学性,就需要相关的管理人员在选择施工的单位的时候,不仅仅要对施工单位的实力进行考虑,还要对施工单位的综合素质进行考虑,拥有较强实力的施工单位,在设计的时候才会最大程度上保障建筑的结构安全合理。除此以外,拥有较强实力的建筑单位还会拥有比较先进的管理经验和设计设施,其中参与的工作人员的素质也是相当强的。换句话说,一些比较先进的设备只有相关素质比较强的人员才可以使用。
2.2加强坚固的设计
在现在的阶段,大多数设计通常都非常重视负载下的耐用性,但忽略了各种外部环境元素对结构的影响,这使得人们忽略了钢筋混凝土和其他环境因素(例如腐蚀)的影响,从而间接导致建筑使用年限缩短,降低了建筑的耐用性和安全性,最终危及整个项目的安全性。
因此,在结构上,有必要提高耐久性的设计,对于不同环境的特殊情况,必须设定各种初步判断和处理措施,面对不同的情况给出最合理的解决措施,根据实际情况制定设计方案。设计完成后,需要进行审查和评估,如果发现问题和漏洞,则必须立即进行纠正,有效地规避掉风险。
2.3加强与相关部门的合作
进行设计的过程中,设计人员要妥善协调与相关部门之间的关系,加强彼此之间的合作,从而尽可能获得大量可靠、准确的信息与资料,这能有效减少设计方案由于数据不准确引起的返工,有助于控制成本。土木工程结构设计需要足够多的数据支持,例如水文、地质、气候等相关数据,这就要求加强与相关部门之间合作。
2.4控制资源投入和使用成本
对土木工程结构设计的资源投入进行一定程度的限定,估算建筑工程的成本费用,在以后的实际工作中严格管控,以提高土木工程结构设计的经济性。在设计阶段,设计人员应该科学合理地选择土木工程结构类型,在保证安全性的基础上提高结构设计的经济性;另外,控制建筑材料的质量和价格,保证结构设计的经济效益。在施工阶段,在保证安全性的情况下,做好成本缩减的工作。对成本预算和建筑施工工作进行全面控制,提高土木工程结构设计的经济性。
2.5综合考虑各种设计参数
土木工程进行结构设计时需要对大量设计参数进行计算,这些参数时常会存在安全积累问题。以钢筋混凝土结构设计为例,设计过程中就常见安全因素以及成本因素,常见的钢筋数量、面积以及材料等都会对结构的经济性以及安全性造成影响。进行设计的过程中,要评估、选择多种设计方案,了解最新规范对于结构设计各方面的规定,根据参数的变化以及合理选择来对参数进行综合衡量,采用最主要的参数来协调安全性与经济性,确保最终选取参数的可靠性以及准确性,进而保障相应的土木工程结构能够实现较为理想的可约束性。
2.6提升土木工程结构设计经济性的方法
生产的成本是需要在建筑当中进行控制的,但是就建筑的安全性来说,一定要以安全性作为前提,只有保障安全性下的成本控制才可以进行达到标准。在选择竞标单位的过程当中,一定要尽量的避免走后门的行为,这会对建筑的质量造成影响。选取一个较为标准的图也是保障安全的一个重要的因素,通过这一标准图,可以最大程度上减少由于设计错误造成的失误,从而可以使建筑的经济性和安全性得到保障。在建筑的过程当中,对于多个部门的沟通也是非常重要的,只有打破部门沟通的壁垒,才可以尽量的减少建筑的成本,保障工程的质量,使得工程可以顺利的实施。
2.7科学选择土木工程结构设计中的标准图
在土木工程结构设计中,为了减少设计师的工作量以及让结构设计更加符合规范,通常会使用施工标准图。严格规范的标准图不仅能够加快施工进度,更能够在施工过程中减少失误的发生率,从而有利于保障施工安全,降低施工成本。对于规模较小的工程,使用施工标准图,有利于提高安全性与经济性,从整体上提高工程质量。但是,对于规模较大的工程,使用施工标准图却会增加额外的资金成本,并且会使工程变得保守老套。所以,对于标准图的使用,在土木工程结构设计中,一定要结合实际具体分析,才能从整体上提高经济性。
结语
土木工程与人们的生产和生活息息相关,因此土木工程设计的安全性和经济性日益受到关注。结构设计是土木工程的重中之重,需要各个方面的关注。为了确保土木工程的质量和成本满足有关要求,有必要加强对安全和经济方面的控制,并在土木工程结构设计的各个方面进行重大改进,以减少此类问题的发生。
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