浅谈土木工程结构设计中的安全性与经济性

发表时间:2021/1/13   来源:《城镇建设》2020年第30期   作者:方汉澄
[导读] 由于建筑结构非常复杂,在设计过程中,会出现各种各样的问题,导致很多建筑施工理念和施工技术不能得到应用。

        方汉澄
        深圳市华阳国际工程设计股份有限公司广西分公司 广西南宁  530000
        摘要:由于建筑结构非常复杂,在设计过程中,会出现各种各样的问题,导致很多建筑施工理念和施工技术不能得到应用。因此,需要注重多部门之间的合作,保证建筑结构设计的质量,使建筑结构设计中结构的承载力和安全性得到保障。因此,如何做好建筑结构设计,提高建筑的安全性,需要相关人士进行深入研究。
关键词:土木工程;结构设计;安全性;经济性
引言
        近年来,我国建筑行业的发展速度在经济、科技的带动下有了极大提高,建筑规模不断扩大,建筑形式也越来越多样化,与此同时,客户对于建筑工程的要求也不断提高,建筑设计正面临新的挑战。建筑设计涵盖的内容比较多,其中结构设计是与建筑安全性密切相关的因素,如果结构设计不合理、不符合相关规范要求,必然会影响建筑工程的性能与使用寿命,甚至还会造成重大的安全事故。因此,企业应充分认识到建筑结构设计与建筑安全性之间的关系,立足于建筑工程的特点,制定科学、合理的结构设计方案,制定有效措施消除风险因素,以保障建筑工程的安全性。
1土木工程结构安全性和经济性设计的必要性
        在土木工程的结构设计中,安全性和经济性是设计中的重要环节,它们是确保土木工程结构发挥特性以及具体功能的必要保障。土木工程的结构设计首先需要遵循的就是安全性,这也是所有建筑工程进行结构设计需要执行的最重要的原则,这样才能够确保建筑工程的后期使用具有良好的安全性,确保土木工程的结构安全性设计,为后期建筑工程的各项功能建设和发挥奠定了基础,对后期工程施工提供安全标准的规范与指导,促进工程安全性保障。同时,安全性也是党和国家对工程建设关注的重点,由于近年来我国建筑施工频繁出现安全事故,且建筑结构安全问题也时常发生,这些安全事故的发生对人们的生命和财产造成了很大威胁,对企业经济也产生了巨大的损失,所以就需要以安全为基础,做好对土木工程的结构安全性设计,为企业经济利益以及社会效益的获取提供保障。
2土木工程结构设计中的问题
        2.1土木工程设计结构稳定性偏低
        建筑结构的稳定性与安全问题紧密联系,如果建筑物结构有较强稳定性,当建筑物受到其他因素损害时,它的整体结构并不会有太大损失。相反,不仅危害施工员的安全,也会对企业造成巨大损失。建筑结构的稳定性与多种因素有关,建筑施工人员应当全面考虑各种因素,并提出解决措施。纵观我国目前情况,土木结构设计的稳定性偏低。土木工程结构设计有待提高,面临突发问题时解决问题的能力也有待提高。土木建设结构中会出现损坏,倒塌等问题。如峨眉山地震、汶川地震引起的房屋倒塌和人员伤亡,因此,时刻谨记土木工程稳定性的重要性。
        2.2抗震性能较低
        我国属于板块变动较为强烈的区域,经常受到地震的影响。因此,为了确保工程的安全性和经济性,设计人员有必要对建筑结构设计进行评估和检测工程的抗震性能,建筑物才能够做到“小震不坏,中震可修,大震不倒”。但是,抗震设计中设计人员经常忽略抗震的构造要求,在地震来临时,会造成承重墙倒塌而威胁人类生命。
        2.3相关人员对安全的重视程度不够
        由于建筑结构设计单位对盈利的需求不断提高,使得设计人员受自身经济效益、建设业主企业的意见影响,对建筑结构设计的经济效益重视程度加深,对安全性、结构形式等内容的重视程度不足,个别建筑设计单位甚至无法满足国家规范规定的设计标准,造成建筑安全性问题的产生。


3优化土木工程结构安全性及经济性的有效策略
        3.1合理使用钢结构,提升土木结构设计的安全性与经济性
        钢结构的合理使用对于建筑的抗弯性能是有所提升的,它从整体上提高了建筑的安全性,保障了企业的经济效益。一般来说钢结构的技术施工可以使用不同的型材所组成的钢结构来提升土木建筑的抗弯性能,因为钢材的材料特性能够使得建筑物的力学性能更加完好。当建筑物在进入使用阶段后,良好的抗拉性能和冲击韧性是可以更好的应对地震等自然灾害的,从而提高了建筑的安全性。结构用的钢材在压制过程中采用镀锌、加合金元素等工艺进行防锈处理,与木材、砼等结构材料相比,其强度更高。基于相同受力条件下,钢结构构件截面更小,自身较轻,安装便捷,适用于承载重、跨度大的结构。因此,钢结构的技术引入有利于控制混凝土结构的开裂、坍缩等现象,使用钢结构的技术对于土木工程的施工是可以有效的避免传统钢筋混凝土结构所存在的一些缺陷,这不仅能提升了建筑的安全性,同时也降低了后期维修养护的费用。
        3.2加强工程全方位过程化安全监督
        结构施工过程不仅需要保证施工质量,提高安全性稳定性,还需要加强工程全方位过程化的安全监督。第一方面,各部门需要严格遵守规范中的条例进行施工,相互协调制约,按照安全施工方法进行建设。第二方面除了遵守建筑规范施工单位也需派人员监督,制定安全制度来约束施工人员,制定健全的奖惩处罚机制,激发人们爱岗敬业的热忱。推动工程进度的同时也保证了工程质量安全的全面进行。
        3.3注重综合考虑设计的科学性、经济性、提高精细化设计成效
        土木工程结构设计中,工程质量安全性能是工程建设中最需要保证的,是建设的核心部分,要将建筑工程结构设计的合理视为重点。在着重考虑安全建设的同时,也要把建设资金成本最小化,两者兼顾是需要设计单位和开发商清晰明确认识到的。保证工程全部建设资金在投资建设预算以内,开发商能承担的经济成本,工程质量也达到预期的效果。在大致做完面部设计,有多余资金预算的可进行精细化设计,使工程结构内部和外部完成效果更佳。
        3.4增大建筑结构的抗震能力
        建筑结构的抗震能力是建筑应具有的基本功能,也是检验建筑设计安全能力的主要内容。因此,在建筑结构设计过程中,应对建筑结构等抗震能力参数进行充分考虑,并对建筑施工中所采用的施工材料、施工方法等进行分析,同时对建筑工程结构的各项参数进行预测。另外,必须要严格遵守国家相关的规范与标准,并对建筑结构的承重、抗震能力进行优化。例如,在对剪力墙结构进行抗震设计时,除了要考虑所应用的施工材料外,还要对剪力墙的布筋等进行参数计算,以合理的设计方法保证剪力墙的抗震能力。除此之外,应严格按照建筑结构抗震设计内容确定施工方法,确保施工质量符合建筑结构的抗震要求。最后,不同的地质地貌会对建筑结构的抗震能力产生较大影响,因此在进行抗震设计时,还要针对土质、地貌情况进行重点考虑。
结束语
        总之,建筑行业对我国经济、人民安全均存在较大、较深的影响,而建筑的安全性也直接影响了我国的社会稳定性。建筑结构设计的安全性,则直接体现了建筑结构的施工安全与施工质量,可见建筑结构设计阶段重视安全性的重要性。只有通过设计单位与勘查单位及施工单位等部门的相互配合,建筑的安全性才能从根本上得到保证。
参考文献
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