童险峰
中信城开珠海投资有限公司 广东珠海 519000
摘要：在当前建筑行业持续发展的客观形势下，土木工程建筑施工数量也变得越来越多，但是由于受到各种因素的影响，目前土木工程现场施工环节经常发生一些安全隐患，这就使得土木工程结构设计中的安全性和经济性越来越受到施工企业和社会各界的高度重视。本文结合土木工程结构设计中的安全性和经济性之间的内在联系，有针对性地分析阐述了实现安全性和经济性齐头并进、相互融合的对策措施。?
关键词：土木工程；结构设计；安全性与经济性；措施
引 言
结构设计作为土木工程项目的核心环节，必须始终高度重视安全性，这样才能确保设计以及施工的安全性与经济性，进而为企业的长远发展提供保障。设计人员要不断提高自己的能力，扎实掌握专业知识，设计过程中严格按照安全设计规范来进行设计，必须要综合考虑安全性与经济性，这样才能使二者和谐统一，从而为每一处设计结构的安全性与经济性提供保障。
一、工程概述
某土木工程总建筑面积为2.54万m2，共8层，总高度为28.4m，各层层高为3.3m，室内外的高度差为0.5mm，底层室内设计标高为±0.000。该土木工程的耐久等级、耐火等级、防水等级均为二级。混凝土强度等级为C25混凝土，钢筋采用Ⅰ、Ⅱ级钢筋，墙体结构为框架剪力墙结构。
二、土木工程结构安全性和经济性设计的必要性
为充分发挥土木工程结构特性和具体功能，就必须格外重视结构设计的安全性和经济性。其中安全性是各项建筑工程在结构设计中均需要遵守的首要原则，也保证建筑工程使用安全性的主要途径。在土木工程结构设计中重视安全性，有利于保证建筑工程各项功能都能正常使用，确保建筑工程施工完成后，能达到相应的安全标准。同时也是党和政府高度关注的问题，因此，在具体设计中必须高度重视结构的安全性能。
长久以来，混凝土是建筑工程施工中应用的主要材料，具有韧性强、强度高、安全可靠的优势，能够有效保证建筑工程结构的安全性、经济利益，同时还能提高企业社会效益和企业形象，从而提高施工企业的核心竞争力。就该建筑工程而言，在设计过程中墙体结构剪力墙结构，混凝土等级选择C20，纵向受力筋有计算确定分布钢筋，当墙体厚度在200mm以下时，要配置单层结构，当墙体厚度在200mm或者200mm以上时，要配双层，墙体厚度不能低于160mm。
近年来，建筑施工安全事故频繁发生，一旦安全事故，就势必会对生命、财产构成威胁，同时还会造成巨大的经济损失。因此，安全是一切的基础，只有保证土木工程结构设计的安全性，才能帮助建筑企业获得更多的经济利益和社会效益，而经济性则是提高土木工程结构安全性的基础，因此，在具体设计中必须重视二者的发展，并进行协调处理。
三、土木工程结构设计中所存在的问题
3.1 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。
3.2 安全规范低于国外行业规范
我国土木工程安全规范的权威性不强，这些安全规范对设计的约束力不足，这些因素都是我国土木工程质量不如西方发达国家的重要原因。国外很多建筑的使用寿命已经达到百年，但是其质量依然过硬，仍然处于正常使用的状态，与国外优秀建筑相比，我国许多土木工程的质量就显得不高，部分建筑在短时间内就会发生变形、开裂等问题。从这里可见我国的结构规范与西方发达国家的结构规范还存在较大差距，例如：英国办公楼楼板承受活荷载为2.5kN/m2，美国为2.4kN/m2，而我国为2.0kN/m2，而在这样的规范约束下设计，施工的建筑质量必然与国外水平存在一定差距。
3.3 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。
3.4经济性的设计现状
在土木工程的结构设计中，还普遍存在经济性方面的不足，由于受到传统设计观念的影响，在设计中往往更加注重安全性和质量性，对节能性并不是很重视，由于节能观念的不足，传统设计势必会导致工程在经济效益方面的不足，而节能设计也是工程结构设计未来需要重点研究的内容。同时，在工程结构的设计中，还存在对工程预算和工程造价缺乏管控的情况，并没有按照工程预算要求开展设计工作，设计中对各个环节的工程造价没有实施动态和明确的控制，这都可能导致最后的工程成本超出预算的情况。
四、优化土木工程结构安全性管理的有效策略
4.1综合评估与设计方案
在土木工程的结构设计过程中不仅仅要考虑安全性，还要适当地提高经济性，因此，设计人员应在设计阶段前期就采取一定的经济约束和控制措施，并使用有关部门制定的费率作为工程结构经济设计的标准指标，以最大程度地降低设计成本。其次，有必要彻底地优化工程结构的组件设计，注意细节方面的优化，因为一旦出现错误，很有可能需要返工设计，或者反复设计，这样会导致工程成本的增加。最后，有必要适当地管理工程结构设计的经济预算，然后形成科学合理的经济控制指标，最大化地降低设计成本，提高经济效益。
4.2定期全面安全检测土木工程
为提高项目的安全性，设计单位应构建严密的安全管理系统，对实施的每一个环节进行监测，提高监视级别，改善项目的安全系统并切实履行职责。同时，建立科学的方法和制度，以鼓励设计人员提高项目水平并使用先进技术来提高项目安全性。
4.3做好结构的选型
结构选型是确保土木工程结构设计相关工作能有序开展的关键，选型的成本，直接决定了土木工程建设的耐久度和安全性。因此，在土木工程结构选型中，要注意两点：建筑模数制，我国采用的建筑基本模数的数值规定为100mm，其符号为m，也就说1m=100mm，整个建筑物和建筑部件的模化尺寸，应当是基本模数的倍数。（2）土木工程设计结构的要求，土木工程的建筑设计和结构设计要紧密的结合到一起，在建筑设计时要充分考虑结构的要求，就该建筑工程而言，各层层高为3.3m，室内外的高度差为0.5mm，底层室内设计标高为±0.000，在平面设计时，要充分考虑变形缝的设置、符合抗震概念设计的要求；并确定开间和进深时应考虑柱网尺寸、主次梁的合理跨度等。
4.4积极使用新材料
进行土木工程结构设计的过程中，积极使用新材料将有助于明显提高建筑工程的安全性。经济不断发展、科学技术水平越来越高的当前，土木工程新型材料越来越多，并且这些材料还在土木工程的施工中得到了广泛的应用，这为我国土木工程建筑行业的发展带来了强大的动力。例如，将纤维复合材料应用于土木工程中，有助于提高建筑结构的安全性，进一步提高建筑质量，也能减少材料成本，其具有较高的应用价值。
4.5重视施工反馈并及时进行修改
土木工程结构设计完成，审核确认无误后并不意味着以后就不需要对设计稿进行修改，实际施工过程中时常会出现一些意外引起的变更，因此设计人员要加强与施工人员之间的联系。施工过程中发现存在难题或者问题时，施工人员就要及时通知设计人员，由设计人员来对图纸进行核查，及时对设计进行调整以解决问题，这样才能减少事故的发生。
4.6加大安全监督力度
一些土木工程结构设计的安全故障与安全监督不到位有一定的联系。为了提高结构设计的安全性，相关部门应加大安全监督力度。可以采取加强对建筑材料和建筑设备的审核力度以及加强对建筑设计过程的监督力度等措施，保证结构设计的安全性。例如，不定期审查结构设计过程，制定相互监督体系和相应的奖惩制度，保证结构设计严格按照相关规定和标准进行。
五、土木工程结构设计中的经济性措施
5.1做好对工程管理成本的制约
在结构设计的经济性控制中，工程管理是必要的手段。可以依据公开招标方式选择设计部门，严格按照招标规则实现公平、公正和公开的招标工作，并从安全性以及经济性方面对竞标者设计的方案实施综合考虑，并择优进行选取，这样就能够尽可能选用设计部门最经济性设计的方案，实现对资金的节省和成本的控制。在经济性方面，还可以在招投标中进行设计方案和造价的综合性评估，在项目设计前明确经济性实施限度，并借助专业设计单位进行设计报价，对经济性的指标进行明确，从而对成本实施控制。
5.2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。
5.3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地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地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。
5.4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。
六、结束语
结构设计作为土木工程项目的核心环节，必须始终高度重视安全性，这样才能确保设计以及施工的安全性与经济性，进而为企业的长远发展提供保障。设计人员要不断提高自己的能力，扎实掌握专业知识，设计过程中严格按照安全设计规范来进行设计，必须要综合考虑安全性与经济性，这样才能使二者和谐统一，从而为每一处设计结构的安全性与经济性提供保障。
参考文献
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