時間：2022-05-02 03:41:50
序論：在您撰寫結(jié)構(gòu)設(shè)計論文時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的1篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
1. 結(jié)構(gòu)設(shè)計說明
主要是設(shè)計依據(jù)，抗震等級，人防等級，地基情況及承載力，防潮做法，活荷載值，材料等級，施工中的注意事項，選用詳圖，通用詳圖或節(jié)點，以及在施工圖中未畫出而通過說明來表達(dá)的信息。如：正負(fù)零以下應(yīng)采用水泥砂漿，以上采用混合砂漿。等等。
2. 各層的結(jié)構(gòu)布置圖，包括
（1）、預(yù)制板的布置（板的選用、板縫尺寸及配筋）。標(biāo)注預(yù)制板的塊數(shù)和類型時， 不要采用對角線的形式。因為此種方法易造成線的交叉， 宜采用水平線或垂直線的方法， 相同類型的房間直接標(biāo)房間類型號。應(yīng)全樓統(tǒng)一編號，可減少設(shè)計工作量，也方便施工人員看圖。板縫盡量為40， 此種板縫可不配筋或加一根筋。布板時從房間里面往外布板， 盡量采用寬板， 現(xiàn)澆板帶留在靠窗處， 現(xiàn)澆板帶寬最好≥200（考慮水暖的立管穿板）。如果構(gòu)造上要求有整澆層時， 板縫應(yīng)大于60.整澆層厚50， 配雙向φ6@250， 混凝土C20.應(yīng)采用橫墻或橫縱墻（橫墻為主）混合承重方案，抗坍塌性能好。構(gòu)造柱處不得布預(yù)制板。建議使用PMCAD的人工布板功能布預(yù)制板，自動布板可能不能滿足用戶的施工圖要求，僅能滿足定義荷載傳遞路線的要求。對樓層凈高很敏感、跨度超過6.9米或不符合模數(shù)時可采用SP板，SP板120厚可做到7.2米跨。
（2）、現(xiàn)澆板的配筋（板上、下鋼筋，板厚尺寸）。盡量用二級鋼包括直徑φ10的二級鋼。鋼筋宜大直徑大間距，但間距不大于 200， 間距盡量用200.（一般跨度小于6.6米的板的裂縫均可滿足要求）?？缍刃∮?米的板上部鋼筋不必斷開，鋼筋也可不畫，僅說明鋼筋為雙向雙排φ8@200.板上下鋼筋間距宜相等，直徑可不同，但鋼筋直徑類型也不宜過多。頂層及考慮抗裂時板上筋可不斷，或50%連通，較大處附加鋼筋。一般磚混結(jié)構(gòu)的過街樓處板應(yīng)現(xiàn)澆，并且鋼筋雙向雙排布置。板配筋相同時，僅標(biāo)出板號即可。一般可將板的下部筋相同和部分上部筋相同的板編為一個板號，將不相同的上部筋畫在圖上。當(dāng)板的形狀不同但配筋相同時也可編為一個板號。宜全樓統(tǒng)一編號。當(dāng)考慮穿電線管時，板厚≥120，不采用薄板加墊層的做法。電的管井電線引出處的板因電線管過多有可能要加大板厚。宜盡量用大跨度板，不在房間內(nèi)（尤其是住宅）加次梁。說明分布筋為φ6@250，溫度影響較大處可為φ8@200.板頂標(biāo)高不同時，板的上筋應(yīng)斷開或傾斜通過?，F(xiàn)澆挑板陽角加輻射狀附加筋（包括內(nèi)墻上的陽角）?，F(xiàn)澆挑板陰角的板下應(yīng)加斜筋。頂層應(yīng)建議甲方采用現(xiàn)澆樓板，以利防水，并加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性及方便裝飾性挑沿的穩(wěn)定。外露的挑沿、雨罩、挑廊應(yīng)每隔10～15米設(shè)一10mm的縫，鋼筋不斷。盡量采用現(xiàn)澆板，不采用予制板加整澆層方案。衛(wèi)生間做法可為70厚+10高差（取消墊層）。8米以下的板均可以采用非預(yù)應(yīng)力板。L、T或十字形建筑平面的陰角處附近的板應(yīng)現(xiàn)澆并加厚，并雙向雙排配筋，附加45度的4根16的抗拉筋。現(xiàn)澆板的配筋建議采用PMCAD軟件自動生成，一可加快速度，二來盡量減小筆誤。自動生成樓板配筋時建議不對鋼筋編號，因工程較大時可能編出上百個鋼筋號，查找困難，如果要編號，編號不應(yīng)出房間。配筋計算時，可考慮塑性內(nèi)力重分布，將板上筋乘以0.8~0.9的折減系數(shù)，將板下筋乘以1.1~1.2的放大系數(shù)。值得注意的是，按彈性計算的雙向板鋼筋是板某幾處的最大值，按此配筋是偏于保守的，不必再人為放大。支承在外墻上的板的負(fù)筋不宜過大，否則將對磚墻產(chǎn)生過大的附加彎距。一般：板厚>150時采用φ10@200；否則用φ8@200.PMCAD生成的板配筋圖應(yīng)注意以下幾點：
1.單向板是按塑性計算的，而雙向板按彈性計算，宜改成一種計算方法。
2.當(dāng)厚板與薄板相接時，薄板支座按固定端考慮是適當(dāng)?shù)?，但厚板就不合適，宜減小厚板支座配筋，增大跨中配筋。
3.非矩形板宜減小支座配筋，增大跨中配筋。
4.房間邊數(shù)過多或凹形板應(yīng)采用有限元程序驗算其配筋。T.板一般可按塑性計算，尤其是基礎(chǔ)底板和人防結(jié)構(gòu)。但結(jié)構(gòu)自防水、不允許出現(xiàn)裂縫和對防水要求嚴(yán)格的建筑， 如坡、平屋頂、櫥廁、配電間等應(yīng)采用彈性計算。室內(nèi)輕隔墻下一般不應(yīng)加粗鋼筋，一是輕隔墻有可能移位，二是板整體受力，應(yīng)整體提高板的配筋。只有垂直單向板長邊的不可能移位的隔墻，如廁所與其他房間的隔墻下才可以加粗鋼筋。坡屋頂板為偏拉構(gòu)件，應(yīng)雙向雙排配筋。
（3）、圈梁、構(gòu)造柱布置及其剖面詳圖。圈梁要澆圈閉合拉通，穿過中間走廊，并隔一定距離將截面加強(qiáng)。注意圈粱（包括地基圈梁）在外墻樓梯、入口等處可能被截斷，應(yīng)在相應(yīng)位置附加一道并滿足搭接長度。坡屋頂為雙層圈梁。單層空曠房屋層高超過 4米宜在窗頂處增加一道圈梁。說明圈梁、構(gòu)造柱縱筋的搭接及錨固長度。構(gòu)造柱箍筋在上下端應(yīng)加密。說明構(gòu)造柱生根何處，當(dāng)?shù)孛鏋閯傂缘孛鏁r，應(yīng)將構(gòu)造柱伸至基底。較大洞口兩側(cè)宜加構(gòu)造柱（2.4米以上）。構(gòu)造柱與下層相同的，可不標(biāo)構(gòu)造柱編號，但應(yīng)在圖中說明。圈梁、構(gòu)造柱縱筋宜采用一級鋼筋。為減少圈梁受溫度變化的影響，和清水磚墻的立面效果，360外墻圈梁的外側(cè)宜有120磚墻。設(shè)置構(gòu)造柱后必須設(shè)置圈梁或暗圈梁。設(shè)置圈梁不一定設(shè)構(gòu)造柱。斜交磚墻的交接處應(yīng)增設(shè)構(gòu)造柱，且構(gòu)造柱間距不宜大于層高。建筑四角包括陰角，考慮到應(yīng)力復(fù)雜和應(yīng)力集中，應(yīng)增大截面和配筋。請參照《設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱多層磚房抗震技術(shù)規(guī)程JGJ/T13-94》
（4）、過梁布置。核算圈梁下的高度是否足夠放預(yù)制過梁，如果不夠，則應(yīng)圈梁兼過梁或圈梁局部加高。盡量采用過梁與圈梁整澆方式。此法方便施工并對抗震有利。當(dāng)過梁與柱或構(gòu)造柱相接時，柱應(yīng)甩筋，過梁現(xiàn)澆。過梁配筋不得過小，以考慮地震時過梁上墻體出現(xiàn)裂縫不能形成拱的作用。當(dāng)有大梁壓在過梁上時，過梁一般用較大截面，兼梁墊用。過梁支承長度改360，并應(yīng)驗算過梁下砌體的局部承壓。360墻可用一120矩形過粱加一120帶挑沿過粱?，F(xiàn)澆過梁荷載取值參見《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GBJ3-88》
（5）、雨蓬、陽臺、挑檐布置和其剖面詳圖。注意：雨棚和陽臺的豎板現(xiàn)澆時，最小厚度應(yīng)為80，否則難以施工。豎筋應(yīng)放在板中部。當(dāng)做雙排筋時，高度<900，最小板厚100；高度>900時，最小板厚120.陽臺的豎板應(yīng)盡量預(yù)制，與挑板的預(yù)埋件焊接。雨棚和陽臺上有斜的裝飾板時，板的鋼筋放斜板的上面，并通過水平挑板的下部錨入墻體圈梁（即挑板雙層布筋）。兩側(cè)的封板可采用泰柏板封堵，鋼筋與泰柏板的鋼絲焊接，不必采用混凝土結(jié)構(gòu)。陽臺的門聯(lián)窗處窗臺應(yīng)使用輕體材料砌筑，方便以后裝修時鑿掉。挑板挑出長度大于2米時宜配置板下構(gòu)造筋。挑板內(nèi)跨板上筋長度應(yīng)大于等于挑板出挑長度，尤其是挑板端部有集中荷載時。內(nèi)挑板端部宜加小豎沿，防止清掃時灰塵落下。當(dāng)頂層陽臺的雨搭為無組織排水時，雨搭出挑長度應(yīng)大于其下陽臺出挑長度100.挑板配筋應(yīng)有余地，并應(yīng)采用大直徑鋼筋，防止踩彎。挑板內(nèi)跨板跨度較小，跨中可能出現(xiàn)負(fù)彎距，應(yīng)將挑板支座的負(fù)筋伸過全跨。
（6）、樓梯布置。采用X型斜線表示樓梯間，并注明樓梯間另詳。盡量用板式樓梯，方便設(shè)計及施工，也較美觀。
（7）、板頂標(biāo)高?？稍趫D名下說明大多數(shù)的板厚及板頂標(biāo)高，廚廁及其它特殊處在其房間上另外標(biāo)明。
（8）、梁布置及其下的梁墊布置。也可在梁支座處將梁加寬至500來代替梁墊。
（9）、板上開洞（廚、廁、電氣及設(shè)備）洞口尺寸及其附加筋，附加筋不必一定錨入板支座，從洞邊錨入La即可。板上開洞的附加筋，如果洞口處板僅有正彎距，可只在板下加筋；否則應(yīng)在板上下均加附加筋。留筋后澆的板宜用虛線表示其范圍，并注明用提高一級的膨脹混凝土澆筑。未澆筑前應(yīng)采取有效支承措施。住宅躍層樓梯在樓板上所開大洞，周邊不宜加梁，應(yīng)采用有限元程序計算板的內(nèi)力和配筋。板適當(dāng)加厚， 洞邊加暗梁。
（10）、屋面上人孔、通氣孔位置及詳圖。
（11）、在平面圖上不能表達(dá)清楚的細(xì)節(jié)要加剖面，可在建筑墻體剖面做法的基礎(chǔ)上，對應(yīng)畫結(jié)構(gòu)詳圖。
3. 基礎(chǔ)平面圖及詳圖
（1）、在墻下條基寬度較寬（大于2米，部分地區(qū)可能更窄）或地基不均勻及地基較軟時宜采用柔性基礎(chǔ)。應(yīng)考慮節(jié)點處基礎(chǔ)底面積雙向重復(fù)使用的不利因素，適當(dāng)加寬基礎(chǔ)。
（2）、當(dāng)基礎(chǔ)上留洞、首層開大洞的洞口寬度大于洞底至基底高度時，如要考慮洞口范圍內(nèi)地基的承載力，洞口下基礎(chǔ)應(yīng)做暗梁。或?qū)⒒A(chǔ)局部降低。
（3）、素混凝土基礎(chǔ)下不必做墊層，但其內(nèi)有暗梁時應(yīng)注明底部鋼筋保護(hù)層厚為70，或做墊層。地下水位較高時或冬季施工時，不得做灰土基礎(chǔ)。剛性基礎(chǔ)一般300厚。
（4）、建筑地段較好，基礎(chǔ)埋深大于3米時，應(yīng)建議甲方做地下室。地下室底板，當(dāng)?shù)鼗休d力滿足設(shè)計要求時，可不再外伸。地下室內(nèi)墻可采用磚墻，外墻宜用混凝土墻。每隔30~40米設(shè)一后澆帶，并注明兩個月后用微膨脹混凝土澆注。不應(yīng)設(shè)局部地下室，且地下室應(yīng)有相同的埋深。地下室頂板應(yīng)考慮施工時材料堆積荷載。
（5）、地面以下墻體如被管溝消弱較多，應(yīng)考慮抗震的不利影響，地下墻體宜加厚。
（6）、抗震縫、伸縮縫在地面以下可不設(shè)縫。但沉降縫兩側(cè)墻體基礎(chǔ)一定要分開。
（7）、新建建筑物基礎(chǔ)不宜深于周圍已有基礎(chǔ)。如深于原有基礎(chǔ)，其基礎(chǔ)間的凈距應(yīng)不少于基礎(chǔ)之間的高差的1.5至2倍。
（8）、條形基礎(chǔ)偏心不能過大，柔性基礎(chǔ)必要時可作成三面支承一面自由板（類似筏基中間開洞）。一般情況下，基礎(chǔ)底部不應(yīng)因荷載的偏心而與地基脫開。
（9）、當(dāng)有獨立柱基時，獨立基礎(chǔ)受彎配筋不必滿足最小配筋率要求，除非此基礎(chǔ)非常重要，但配筋也不得過小。獨立基礎(chǔ)是介于鋼筋混凝土和素混凝土之間的結(jié)構(gòu)。
（10）、基礎(chǔ)圈梁在建筑入口處或底層房間地面下降處應(yīng)調(diào)低標(biāo)高。當(dāng)基礎(chǔ)圈梁頂標(biāo)高為-0.060時可取消防潮層。當(dāng)?shù)鼗痪鶆驎r基底應(yīng)增設(shè)一道基礎(chǔ)圈梁。
（11）、基礎(chǔ)平面圖上應(yīng)加指北針。
（12）、基礎(chǔ)底板混凝土不宜大于C30.
（13）、在軟土地基上的建筑應(yīng)控制建筑的總沉降量，在地基較不均勻地區(qū)應(yīng)控制建筑的沉降差，磚混結(jié)構(gòu)對差異沉降很敏感。因建筑的實際沉降和計算值是有差異的，很難算準(zhǔn)，所以應(yīng)從構(gòu)造上入手，采用整體性強(qiáng)的基礎(chǔ)形式。
（14）、可用JCCAD軟件自動生成基礎(chǔ)布置和基礎(chǔ)詳圖。應(yīng)注意，在使用磚混抗震驗算菜單產(chǎn)生的磚混荷載生成基礎(chǔ)圖時，其墻下荷載為整片墻的平均壓力，墻體各段的荷載差異較大時，荷載較大處的墻下基礎(chǔ)是不安全的，應(yīng)人工調(diào)整。生成的基礎(chǔ)平面圖名為JCPM.T，生成的基礎(chǔ)詳圖名為JCXT？。
請參照《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GBJ7-89》和各地方的地基基礎(chǔ)規(guī)程。
4. 暖溝圖及基礎(chǔ)留洞圖
（1）、溝蓋板在遇到樓梯間和電線管時下降（500），室外暖溝上一般有400厚的覆土。
（2）、注明暖溝兩側(cè)墻體的厚度及材料作法。暖溝較深時應(yīng)驗算強(qiáng)度。
（3）、基礎(chǔ)留洞大于400的應(yīng)加過梁，暖溝應(yīng)加通氣孔
（4）、基礎(chǔ)埋深較淺時暖溝入口底及基礎(chǔ)留洞有可能比基礎(chǔ)還低，此時基礎(chǔ)應(yīng)局部降低。
（5）、首層有門洞處不能用挑磚支承溝蓋板
（6）、濕陷性黃土地區(qū)或膨脹土地區(qū)暖溝做法不同于一般地區(qū)。應(yīng)按濕陷性黃土地區(qū)或膨脹土地區(qū)的特殊要求設(shè)計。
（7）、暖溝一般做成1200寬，1000的在維修時偏小。
5. 樓梯詳圖
（1）、應(yīng)注意：梯梁至下面的梯板高度是否夠，以免碰頭，尤其是建筑入口處。
（2）、梯段高度高差不宜大于20，以免易摔跤
（3）、兩倍的梯段高度加梯段長度約等于600.幼兒園樓梯踏步宜120高。
（4）、樓梯折板、折梁陰角在下時縱筋應(yīng)斷開，并錨入受壓區(qū)內(nèi)La，折梁還應(yīng)加附加箍筋
（5）、樓梯的建筑做法一般與樓面做法不同，注意樓梯板標(biāo)高與樓面板的銜接。
（6）、樓梯梯段板計算方法：當(dāng)休息平臺板厚為80～100，梯段板厚100～130，梯段板跨度小于4米時，應(yīng)采用1/10的計算系數(shù)，并上下配筋；當(dāng)休息平臺板厚為80～100，梯段板厚160～200，梯段板跨度約6米左右時，應(yīng)采用1/8的計算系數(shù)，板上配筋可取跨中的1/3～1/4，并不得過大。此兩種計算方法是偏于保守的。任何時候休息平臺與梯段板平行方向的上筋均應(yīng)拉通，并應(yīng)與梯段板的配筋相應(yīng)。
（7）、注意當(dāng)板式樓梯跨度大于5米時，撓度不容易滿足。應(yīng)注明加大反拱。
6. 梁、柱詳圖
（1）、梁上集中力處應(yīng)附加箍筋和吊筋，宜優(yōu)先采用附加箍筋。梁上小柱和水箱下， 架在板上的梁， 不必加附加筋。
（2）、折梁陰角在下時縱筋應(yīng)斷開，并錨入受壓區(qū)內(nèi)La，還應(yīng)加附加箍筋
（3）、梁上有次梁時，應(yīng)避免次梁搭接在主梁的支座附近，否則應(yīng)考慮由次梁引起的主梁抗扭，或增加構(gòu)造抗扭縱筋和箍筋。
（4）、有圓柱時，地下部分應(yīng)改為方柱，方便施工。圓柱縱筋根數(shù)最少為8根，箍筋用螺旋箍，并注明端部應(yīng)有一圈半的水平段。方柱箍筋宜使用井字箍，并按規(guī)范加密。角柱應(yīng)增大縱筋并全柱高加密箍筋。幼兒園不宜用方柱。
（5）、原則上柱的縱筋宜大直徑大間距，但間距不宜大于200.梁縱筋宜小直徑小間距，有利于抗裂，但應(yīng)注意鋼筋間距要滿足要求，并與梁的斷面相應(yīng)。布筋時應(yīng)將縱筋等距，箍筋肢距可不等。
（6）、梁高大于300，并與構(gòu)造柱相連接的進(jìn)深梁，在梁端1.5倍梁高范圍內(nèi)箍筋宜加密。端部與框架梁相交或彈性支承在墻體上的次梁，梁端支座可按簡支考慮，但梁端箍筋應(yīng)加密。
（7）、考慮抗扭的梁，縱筋間距不應(yīng)大于300和梁寬，即要求加腰筋，并且縱筋和腰筋錨入支座內(nèi)La.箍筋要求同抗震設(shè)防時的要求。
（8）、反梁的板吊在梁底下，板荷載宜由箍筋承受，或適當(dāng)增大箍筋。梁支承偏心布置的墻時宜做下挑沿。
（9）、挑梁宜作成等截面（大挑梁外露者除外）。與挑板不同，挑梁的自重占總荷載的比例很小，作成變截面不能有效減輕自重。變截面挑梁的箍筋，每個都不一樣，難以施工。變截面梁的撓度也大于等截面梁。挑梁端部有次梁時，注意要附加箍筋或吊筋。
（10）、梁上開洞時，不但要計算洞口加筋，更應(yīng)驗算梁洞口下偏拉部分的裂縫寬度。一般挑梁根部不必附加斜筋，除非受剪承載力不足。梁從構(gòu)造上能保證不發(fā)生沖切破壞和斜截面受彎破壞。
（11）、梁凈高大于500時，宜加腰筋，間距200，否則易出現(xiàn)垂直裂縫。挑梁出挑長度小于梁高時，應(yīng)按牛腿計算。
（12）、梁應(yīng)按層編號，如L-1-XX，1指1層，XX為梁的編號。
7. 關(guān)于墻體問題： 樓梯間的墻體水平支撐較弱，頂層墻體較高，在8度和9度時， 頂層樓梯間橫墻和外墻宜沿墻高每隔500設(shè)2φ6的通長筋，9度時，在休息平臺處宜增設(shè)一鋼筋帶。頂層， 為防止墻體裂縫， 可采取如下措施： 保溫層聚苯板由45加厚。為防止聚苯板在施工時被踩薄，可用水泥聚苯板代替普通聚苯板。圈梁加高， 縱筋直徑加大。架設(shè)隔熱層， 不采用現(xiàn)澆板帶加預(yù)制板（為了解決挑檐抗傾覆）的方式。頂部山墻全部、縱墻端部（ 寬度為建筑寬度B/4范圍）在過梁以上范圍加鋼筋網(wǎng)片。構(gòu)造柱至洞口的墻長度小于300時，應(yīng)全部做成混凝土的，否則難以砌筑。小截面的墻（<600）如窗間墻應(yīng)做成混凝土的。否則無法砌墻或受壓強(qiáng)度不夠。注意：在磚混結(jié)構(gòu)中（尤其是3層及以下），可以取消部分橫墻，改為輕隔墻，以減輕自重和地震力，減小基礎(chǔ)開挖，也方便以后的房間自由分隔，不必每道墻均為磚墻。多層砌體房屋的局部尺寸限值過嚴(yán)，一般工程難以滿足，在增設(shè)構(gòu)造柱后可放寬。
8. 重點注意
（1）、抗震驗算時不同的樓蓋及布置（整體性）決定了采用剛性、剛?cè)?、柔性理論計算?？拐痱炈銜r應(yīng)特別注意場地土類別。大開間房屋，應(yīng)注意驗算房屋的橫墻間距。小進(jìn)深房屋，應(yīng)注意驗算房屋的高寬比。外廊式或單面走廊建筑的走廊寬度不計入房間寬度。應(yīng)加強(qiáng)垂直地震作用的設(shè)計，從震害分析，規(guī)范要求的垂直地震作用明顯不足。
（2）、雨蓬、陽臺、挑沿及挑梁的抗傾覆驗算，挑梁入墻長度為1.2L（樓層）、2L（屋面）。大跨度雨蓬、陽臺等處梁應(yīng)考慮抗扭?？紤]抗扭時，扭矩為梁中心線處板的負(fù)彎距乘以跨度的一半。
（3）、梁支座處局部承壓驗算（尤其是挑梁下）及梁下梁墊是否需要（6米以上的屋面梁和4.8米以上的樓面梁一般要加）。支承在獨立磚柱上的梁，不論跨度大小均加梁墊。與構(gòu)造柱相連接的梁進(jìn)行局部抗壓計算時，宜按砌體抗壓強(qiáng)度考慮。梁墊與現(xiàn)澆梁應(yīng)分開澆注。局部承壓驗算應(yīng)留有余地。
（4）、由于某些原因造成梁或過梁等截面較大時，應(yīng)驗算構(gòu)件的最小配筋率。
（5）、較高層高（5米以上）的墻體的高厚比驗算，不能滿足時增加一道圈梁。
（6）、樓梯間和門廳陽角的梁支撐長度為500，并與圈梁連接。
（7）、驗算長向板或受荷面積較大的板下預(yù)制過梁承載力。
（8）、跨度超過6米的梁下240墻應(yīng)加壁柱或構(gòu)造柱，跨度不宜大于6.6米，超過時應(yīng)采取措施。如梁墊寬小于墻寬，并與外墻皮平， 以調(diào)整集中力的偏心。
（9）、當(dāng)采用井字梁時，梁的自重大于板自重，梁自重不可忽略不計。周邊一般加大截面的邊梁或構(gòu)造柱。
（10）、問清配電箱的位置，防止配電箱與洞口相臨，如相臨，洞口間墻應(yīng)大于360，并驗算其強(qiáng)度。否則應(yīng)加一大跨度過梁或采用混凝土小墻垛，小墻垛的頂、底部宜加大斷面。嚴(yán)禁電線管沿水平方向埋設(shè)在承重墻內(nèi)。
（11）、電線管集中穿板處，板應(yīng)驗算抗剪強(qiáng)度或開洞。豎向穿梁處應(yīng)驗算梁的抗剪強(qiáng)度。
（12）、構(gòu)件不得向電梯井內(nèi)伸出， 否則應(yīng)驗算是否能裝下。
（13）、驗算水箱下、電梯機(jī)房及設(shè)備下結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。水箱不得與主體結(jié)構(gòu)做在一起。
（14）、當(dāng)?shù)叵滤缓芨邥r，磚混結(jié)構(gòu)的暖溝應(yīng)做防水。一般可做U型混凝土暖溝，暖氣管通過防水套管進(jìn)入室內(nèi)暖溝。有地下室時，混凝土應(yīng)抗?jié)B，等級S6或S8，混凝土等級應(yīng)大于等于C25，混凝土內(nèi)應(yīng)摻入膨脹劑?；炷镣鈮?yīng)注明水平施工縫做法（階梯式、企口式或加金屬止水片），一般加金屬止水片，較薄的混凝土墻做企口較難。
（15）、上下層（含暖溝）洞口錯開時，過粱上墻體有可能不能形成拱，所以過粱所受荷載不應(yīng)按一般過粱所受荷載計算，并應(yīng)考慮由于洞口錯開產(chǎn)生的小墻肢的截面強(qiáng)度。
（16）、突出屋面的樓電梯間的構(gòu)造柱應(yīng)向下延伸一層，不得直接錨入頂層圈梁。錯層部位應(yīng)采取加強(qiáng)措施。出屋面的煙筒四角應(yīng)加構(gòu)造柱或按97G329（七）P3地震區(qū)做法。女兒墻內(nèi)加構(gòu)造柱，頂部加壓頂。出入口處的女兒墻不管多高，均加構(gòu)造柱，并應(yīng)加密。錯層處可加一大截面圈梁，上下層板均錨入此圈梁。
（17）、磚混結(jié)構(gòu)的長度較長時應(yīng)設(shè)伸縮縫。高差大于6米和兩層時應(yīng)設(shè)沉降縫。
（18）、在地震區(qū)不宜采用墻梁，因地震時可能造成墻體開裂，墻和混凝土梁不能整體工作。如果采用，建議墻梁按普通混凝土梁設(shè)計。也不宜采用內(nèi)框架。
（19）、當(dāng)建筑布局很不規(guī)則時，結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)根據(jù)建筑布局做出合理的結(jié)構(gòu)布置，并采取相應(yīng)的構(gòu)造措施。如建筑方案為兩端較大體量的建筑中間用很小的結(jié)構(gòu)相連時（啞鈴狀），此時中間很小的結(jié)構(gòu)的板應(yīng)按偏拉和偏壓考慮。板厚應(yīng)加厚，并雙層配筋。
（20）、較大跨度的挑廊下墻體內(nèi)跨板傳來的荷載將大于板荷載的一半。挑梁道理相同。
（21）、挑梁、板的上部筋，伸入頂層支座后水平段即可滿足錨固要求時，因鋼筋上部均為保護(hù)層，應(yīng)適當(dāng)增大錨固長度或增加一10d的垂直段。
（22）、應(yīng)避免將大梁穿過較大房間，在住宅中嚴(yán)禁梁穿房間。
（23）、構(gòu)造柱不得作為挑梁的根。
9. 常用磚墻自重（含雙面抹灰）：120墻：2.86，240墻：5.24，360墻：7.62，490墻：9.99 KN/M2.
10.關(guān)于降水問題：當(dāng)有地下水時，應(yīng)在圖紙上注明采取降水措施，并采取措施防止周圍建筑及構(gòu)筑物因降水不能正常使用（開裂及下沉），及何時才能停止降水（通過抗浮計算決定）。
11. 進(jìn)行普通磚混結(jié)構(gòu)設(shè)計時，設(shè)計人員還應(yīng)掌握如下設(shè)計規(guī)范：建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范、抗震規(guī)范、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范等。并應(yīng)考慮當(dāng)?shù)氐胤叫缘慕ㄖㄒ?guī)。設(shè)計人員應(yīng)熟悉當(dāng)?shù)氐慕ㄖ牧系臉?gòu)成、貨源情況、大致造價及當(dāng)?shù)氐牧?xí)慣做法，設(shè)計出經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)體系。
[論文關(guān)鍵詞]橋梁設(shè)計 結(jié)構(gòu)安全 理論研究
[論文摘要]現(xiàn)代橋梁設(shè)計技術(shù)的發(fā)展，使得眾多國家對加大對橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計理論方面的研究。通過簡要說明橋梁設(shè)計的注意事項。對現(xiàn)代橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的理論和設(shè)計中常見的問題做簡單探討。
目前國內(nèi)的橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計普遍有這樣的傾向：設(shè)計中考慮強(qiáng)度多而考慮耐久性少；重視強(qiáng)度極限狀態(tài)而不重視使用極限狀態(tài)，而結(jié)構(gòu)在整個生命周期中最重要的卻恰恰是使用時的性能表現(xiàn)；重視結(jié)構(gòu)的建造而不重視結(jié)構(gòu)的維護(hù)。實際上，目前的橋梁設(shè)計中，對于耐久性更多的只是作為一種概念受到關(guān)注，既沒有明確提出使用年限的要求，也沒有進(jìn)行專門的耐久性設(shè)計。這些傾向在一定程度上導(dǎo)致了當(dāng)前工程事故頻發(fā)、結(jié)構(gòu)使用性能差、使用壽命短的不良后果；也與國際結(jié)構(gòu)工程界日益重視耐久性、安全性、適用性的趨勢相違背；也不符合結(jié)構(gòu)動態(tài)和綜合經(jīng)濟(jì)性的要求。
一、我國橋梁設(shè)計現(xiàn)狀
總體來講我國的橋梁設(shè)計理論和結(jié)構(gòu)構(gòu)造體系仍不夠完善，在橋梁設(shè)計領(lǐng)域，特別是關(guān)于橋梁施工和使用期安全性的問題還有許多可以改進(jìn)的地方。結(jié)構(gòu)設(shè)計的首要任務(wù)是選擇經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)方案，其次是結(jié)構(gòu)分析與構(gòu)件和連接的設(shè)計，并取用規(guī)范規(guī)定的安全系數(shù)或可靠性指標(biāo)以保證結(jié)構(gòu)的安全性。
許多設(shè)計人員往往只滿足于規(guī)范對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計算上的安全度需要，而忽視從結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、結(jié)構(gòu)材料、結(jié)構(gòu)維護(hù)、結(jié)構(gòu)耐久性以及從設(shè)計、施工到使用全過程中經(jīng)常出現(xiàn)的人為錯誤等方面去加強(qiáng)和保證結(jié)構(gòu)的安全性。
二、橋梁設(shè)計的注意事項
(一)應(yīng)該更加重視結(jié)構(gòu)的耐久性問題。國內(nèi)從上世紀(jì)90年代開始重視了對結(jié)構(gòu)耐久性的研究，也取得了不少成果。這些研究大多是從材料和統(tǒng)計分析的角度進(jìn)行的，對如何從結(jié)構(gòu)和設(shè)計的角度及如何以設(shè)計和施工人員易于接受和操作的方式來改善橋梁耐久性卻很少有人研究。而且，長期以來，人們一直偏重于結(jié)構(gòu)計算方法的研究，卻忽視了對總體構(gòu)造和細(xì)節(jié)處理方面的關(guān)注。結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計與常規(guī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計有著本質(zhì)的區(qū)別，目前需要努力將耐久性的研究從定性分析向定量分析發(fā)展。國內(nèi)外的研究和實踐都表明，結(jié)構(gòu)耐久性對于橋梁的安全運(yùn)營和經(jīng)濟(jì)性起著決定性作用。
(二)重視對疲勞損傷的研究。橋梁結(jié)構(gòu)所承受的車輛荷載和風(fēng)荷載都是動荷載，會在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生循環(huán)變化的應(yīng)力，不但會引起結(jié)構(gòu)的振動，還會引起結(jié)構(gòu)的累積疲勞損傷。 由于橋梁所采用的材料并非是均勻和連續(xù)的，實際上存在許多微小的缺陷，在循環(huán)荷載作用下，這些微缺陷會逐漸發(fā)展、合并形成損傷，并逐步在材料中形成宏觀裂紋。如果宏觀裂紋不得到有效控制，極有可能會引起材料、結(jié)構(gòu)的脆性斷裂。早期疲勞損傷往往不易被檢測到，但其帶來的后果往往是災(zāi)難性的，故而對疲勞損傷的研究需要引起足夠的重視。
(三)充分重視橋梁的超載問題。橋梁的超載一方面可能引發(fā)疲勞問題。超載會使橋梁疲勞應(yīng)力幅度加大、損傷加劇，甚至?xí)霈F(xiàn)一些超載引發(fā)的結(jié)構(gòu)破壞事故。另一方面，由于超載造成的橋梁內(nèi)部損傷不能恢復(fù)，將使得橋梁在正常荷載下的工作狀態(tài)發(fā)生變化，從而可能危害橋梁的安全性和耐久性。因此需要對超載帶來的后果進(jìn)行研究、分析。
(四)積極借鑒國外的經(jīng)驗和成果。國內(nèi)橋梁設(shè)計存在的主要問題是結(jié)構(gòu)正常使用性能差、耐久性和安全性差（包括使用壽命短、維護(hù)費(fèi)用高、安全事故較頻繁等）。這些問題的產(chǎn)生固然與目前國內(nèi)施工質(zhì)量和管理水平較低有關(guān)，但平心而論，既然這種現(xiàn)狀不能在短期內(nèi)得到解決，那么作為工程設(shè)計人員就應(yīng)該在正視這一問題的前提，充分考慮到現(xiàn)階段的施工和管理水平和材料工藝水平，采用適當(dāng)?shù)陌踩取⑦m當(dāng)?shù)脑O(shè)計方法來保證橋梁使用性能的達(dá)到，這才是更為主動和有效的方法。特別是橋梁存在的耐久性和安全性問題很多與結(jié)構(gòu)體系或使用材料選擇不合理及結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)處理不當(dāng)有關(guān)。
在歐洲國家，非常重視對結(jié)構(gòu)物進(jìn)行性能設(shè)計（即PBD， Performance Based Design），內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)的變形、裂縫、振動、強(qiáng)健性、美觀、耐久性能、疲勞性等。PBD研究主要是為了使結(jié)構(gòu)在運(yùn)營過程中除了保證最低的安全性要求外，尚應(yīng)有良好的使用性能（包括壽命和耐久性、抗腐蝕、耐疲勞性、美觀等）。就其本質(zhì)而言，歐洲國家的PBD理論，主要研究結(jié)構(gòu)在使用過程中表現(xiàn)出來的服務(wù)性能，分析使性能受到弱化的原因和其發(fā)生的機(jī)理、規(guī)律，尋求新的結(jié)構(gòu)設(shè)計理念和方法。
三、可以深入研究的方向
(一)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠度分析。對于結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠度分析的非常復(fù)雜的研究課題，許多學(xué)者對此從不同角度進(jìn)行了研究，提出了一些概念和方法。如結(jié)構(gòu)可靠度分析的一階矩概念及荷載為Ferry Borges Castanheta組合情況下的計算方法問題；利用系統(tǒng)系數(shù)，針對結(jié)構(gòu)各種破壞水平所對應(yīng)的極限狀態(tài)不同，計算系統(tǒng)可靠度并進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法；利用蒙特卡洛（Monte-Carlo）法采用重要抽樣技術(shù)計算結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠度等，同時，一些學(xué)者還研究了系統(tǒng)可靠度界限的問題?？傊?，系統(tǒng)可靠度分析研究內(nèi)容豐富，難度較大。
(二)人為差錯的分析。許多結(jié)構(gòu)的失效并非由荷載、強(qiáng)度的不確定性造成，而往往是設(shè)計、施工、使用等環(huán)節(jié)中人為差錯造成的，這方面事例很多，已成為目前研究熱點之一。
(三)在役結(jié)構(gòu)的可靠性評估與維修決策問題。對在役建筑結(jié)構(gòu)的可靠性評估與維修決策正成為建筑結(jié)構(gòu)學(xué)的邊緣學(xué)科，它不僅涉及結(jié)構(gòu)力學(xué)、斷裂力學(xué)、建筑材料科學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)等基礎(chǔ)理論，而且，與施工技術(shù)、檢驗手段、建筑物的維修使用狀況等有密切的關(guān)系。同時，經(jīng)典的結(jié)構(gòu)可靠性理論，在在役結(jié)構(gòu)的可靠性評估中也必將得到相應(yīng)的發(fā)展。
(四)模糊隨機(jī)可靠度的研究。模糊隨機(jī)可靠度理論研究是工程結(jié)構(gòu)廣義可靠度理論研究的重要內(nèi)容，隨著模糊數(shù)學(xué)理論與方法的完善，模糊隨機(jī)可靠度理論也必將進(jìn)一步完善和發(fā)展。
四、結(jié)束語
橋梁設(shè)計是一個復(fù)雜的，系統(tǒng)的工程。需要豐富的理論知識，并且盡量避免主觀經(jīng)驗因素對設(shè)計的影響。在橋梁設(shè)計過程中仍然有許多重大的理論問題需要解決?？傊畼蛄航Y(jié)構(gòu)設(shè)計、評估及維修決策之中尚有許多細(xì)致的工作要做。
[論文關(guān)鍵詞]橋梁設(shè)計 結(jié)構(gòu)安全 理論研究
[論文摘要]現(xiàn)代橋梁設(shè)計技術(shù)的發(fā)展，使得眾多國家對加大對橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計理論方面的研究。通過簡要說明橋梁設(shè)計的注意事項。對現(xiàn)代橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的理論和設(shè)計中常見的問題做簡單探討。
目前國內(nèi)的橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計普遍有這樣的傾向：設(shè)計中考慮強(qiáng)度多而考慮耐久性少；重視強(qiáng)度極限狀態(tài)而不重視使用極限狀態(tài)，而結(jié)構(gòu)在整個生命周期中最重要的卻恰恰是使用時的性能表現(xiàn)；重視結(jié)構(gòu)的建造而不重視結(jié)構(gòu)的維護(hù)。實際上，目前的橋梁設(shè)計中，對于耐久性更多的只是作為一種概念受到關(guān)注，既沒有明確提出使用年限的要求，也沒有進(jìn)行專門的耐久性設(shè)計。這些傾向在一定程度上導(dǎo)致了當(dāng)前工程事故頻發(fā)、結(jié)構(gòu)使用性能差、使用壽命短的不良后果；也與國際結(jié)構(gòu)工程界日益重視耐久性、安全性、適用性的趨勢相違背；也不符合結(jié)構(gòu)動態(tài)和綜合經(jīng)濟(jì)性的要求。
一、我國橋梁設(shè)計現(xiàn)狀
總體來講我國的橋梁設(shè)計理論和結(jié)構(gòu)構(gòu)造體系仍不夠完善，在橋梁設(shè)計領(lǐng)域，特別是關(guān)于橋梁施工和使用期安全性的問題還有許多可以改進(jìn)的地方。結(jié)構(gòu)設(shè)計的首要任務(wù)是選擇經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)方案，其次是結(jié)構(gòu)分析與構(gòu)件和連接的設(shè)計，并取用規(guī)范規(guī)定的安全系數(shù)或可靠性指標(biāo)以保證結(jié)構(gòu)的安全性。
許多設(shè)計人員往往只滿足于規(guī)范對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計算上的安全度需要，而忽視從結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、結(jié)構(gòu)材料、結(jié)構(gòu)維護(hù)、結(jié)構(gòu)耐久性以及從設(shè)計、施工到使用全過程中經(jīng)常出現(xiàn)的人為錯誤等方面去加強(qiáng)和保證結(jié)構(gòu)的安全性。
二、橋梁設(shè)計的注意事項
(一)應(yīng)該更加重視結(jié)構(gòu)的耐久性問題。國內(nèi)從上世紀(jì)90年代開始重視了對結(jié)構(gòu)耐久性的研究，也取得了不少成果。這些研究大多是從材料和統(tǒng)計分析的角度進(jìn)行的，對如何從結(jié)構(gòu)和設(shè)計的角度及如何以設(shè)計和施工人員易于接受和操作的方式來改善橋梁耐久性卻很少有人研究。而且，長期以來，人們一直偏重于結(jié)構(gòu)計算方法的研究，卻忽視了對總體構(gòu)造和細(xì)節(jié)處理方面的關(guān)注。結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計與常規(guī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計有著本質(zhì)的區(qū)別，目前需要努力將耐久性的研究從定性分析向定量分析發(fā)展。國內(nèi)外的研究和實踐都表明，結(jié)構(gòu)耐久性對于橋梁的安全運(yùn)營和經(jīng)濟(jì)性起著決定性作用。
(二)重視對疲勞損傷的研究。橋梁結(jié)構(gòu)所承受的車輛荷載和風(fēng)荷載都是動荷載，會在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生循環(huán)變化的應(yīng)力，不但會引起結(jié)構(gòu)的振動，還會引起結(jié)構(gòu)的累積疲勞損傷。 由于橋梁所采用的材料并非是均勻和連續(xù)的，實際上存在許多微小的缺陷，在循環(huán)荷載作用下，這些微缺陷會逐漸發(fā)展、合并形成損傷，并逐步在材料中形成宏觀裂紋。如果宏觀裂紋不得到有效控制，極有可能會引起材料、結(jié)構(gòu)的脆性斷裂。早期疲勞損傷往往不易被檢測到，但其帶來的后果往往是災(zāi)難性的，故而對疲勞損傷的研究需要引起足夠的重視。
(三)充分重視橋梁的超載問題。橋梁的超載一方面可能引發(fā)疲勞問題。超載會使橋梁疲勞應(yīng)力幅度加大、損傷加劇，甚至?xí)霈F(xiàn)一些超載引發(fā)的結(jié)構(gòu)破壞事故。另一方面，由于超載造成的橋梁內(nèi)部損傷不能恢復(fù)，將使得橋梁在正常荷載下的工作狀態(tài)發(fā)生變化，從而可能危害橋梁的安全性和耐久性。因此需要對超載帶來的后果進(jìn)行研究、分析。
(四)積極借鑒國外的經(jīng)驗和成果。國內(nèi)橋梁設(shè)計存在的主要問題是結(jié)構(gòu)正常使用性能差、耐久性和安全性差（包括使用壽命短、維護(hù)費(fèi)用高、安全事故較頻繁等）。這些問題的產(chǎn)生固然與目前國內(nèi)施工質(zhì)量和管理水平較低有關(guān)，但平心而論，既然這種現(xiàn)狀不能在短期內(nèi)得到解決，那么作為工程設(shè)計人員就應(yīng)該在正視這一問題的前提，充分考慮到現(xiàn)階段的施工和管理水平和材料工藝水平，采用適當(dāng)?shù)陌踩?、適當(dāng)?shù)脑O(shè)計方法來保證橋梁使用性能的達(dá)到，這才是更為主動和有效的方法。特別是橋梁存在的耐久性和安全性問題很多與結(jié)構(gòu)體系或使用材料選擇不合理及結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)處理不當(dāng)有關(guān)。
在歐洲國家，非常重視對結(jié)構(gòu)物進(jìn)行性能設(shè)計（即PBD， Performance Based Design），內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)的變形、裂縫、振動、強(qiáng)健性、美觀、耐久性能、疲勞性等。PBD研究主要是為了使結(jié)構(gòu)在運(yùn)營過程中除了保證最低的安全性要求外，尚應(yīng)有良好的使用性能（包括壽命和耐久性、抗腐蝕、耐疲勞性、美觀等）。就其本質(zhì)而言，歐洲國家的PBD理論，主要研究結(jié)構(gòu)在使用過程中表現(xiàn)出來的服務(wù)性能，分析使性能受到弱化的原因和其發(fā)生的機(jī)理、規(guī)律，尋求新的結(jié)構(gòu)設(shè)計理念和方法。
三、可以深入研究的方向
(一)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠度分析。對于結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠度分析的非常復(fù)雜的研究課題，許多學(xué)者對此從不同角度進(jìn)行了研究，提出了一些概念和方法。如結(jié)構(gòu)可靠度分析的一階矩概念及荷載為Ferry Borges Castanheta組合情況下的計算方法問題；利用系統(tǒng)系數(shù)，針對結(jié)構(gòu)各種破壞水平所對應(yīng)的極限狀態(tài)不同，計算系統(tǒng)可靠度并進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法；利用蒙特卡洛（Monte-Carlo）法采用重要抽樣技術(shù)計算結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠度等，同時，一些學(xué)者還研究了系統(tǒng)可靠度界限的問題?？傊?，系統(tǒng)可靠度分析研究內(nèi)容豐富，難度較大。
(二)人為差錯的分析。許多結(jié)構(gòu)的失效并非由荷載、強(qiáng)度的不確定性造成，而往往是設(shè)計、施工、使用等環(huán)節(jié)中人為差錯造成的，這方面事例很多，已成為目前研究熱點之一。
(三)在役結(jié)構(gòu)的可靠性評估與維修決策問題。對在役建筑結(jié)構(gòu)的可靠性評估與維修決策正成為建筑結(jié)構(gòu)學(xué)的邊緣學(xué)科，它不僅涉及結(jié)構(gòu)力學(xué)、斷裂力學(xué)、建筑材料科學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)等基礎(chǔ)理論，而且，與施工技術(shù)、檢驗手段、建筑物的維修使用狀況等有密切的關(guān)系。同時，經(jīng)典的結(jié)構(gòu)可靠性理論，在在役結(jié)構(gòu)的可靠性評估中也必將得到相應(yīng)的發(fā)展。
(四)模糊隨機(jī)可靠度的研究。模糊隨機(jī)可靠度理論研究是工程結(jié)構(gòu)廣義可靠度理論研究的重要內(nèi)容，隨著模糊數(shù)學(xué)理論與方法的完善，模糊隨機(jī)可靠度理論也必將進(jìn)一步完善和發(fā)展。
四、結(jié)束語
橋梁設(shè)計是一個復(fù)雜的，系統(tǒng)的工程。需要豐富的理論知識，并且盡量避免主觀經(jīng)驗因素對設(shè)計的影響。在橋梁設(shè)計過程中仍然有許多重大的理論問題需要解決。總之橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計、評估及維修決策之中尚有許多細(xì)致的工作要做。
摘 要 對混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度和規(guī)范的修訂，提出了以下三方面看法：①規(guī)范中的安全度設(shè)定水平需要大幅度提高；②關(guān)于可靠度設(shè)計理論；③關(guān)于設(shè)計規(guī)范的強(qiáng)制性。
關(guān)鍵詞 混凝上結(jié)構(gòu) 設(shè)計規(guī)范 可靠度設(shè)計 安全度設(shè)定水平
對于混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中的安全度設(shè)置水平，我在1998年7月提交規(guī)范修訂組領(lǐng)導(dǎo)的一封信中和1999年年初刊出的一篇文章[1]中已經(jīng)表達(dá)了看法。
這篇題為《要大幅度提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度》的文章，代表了一部分同志的看法，原本是應(yīng)約撰寫，從不同角度為規(guī)范修訂提供參考意見。這份材料中有兩處不妥，一是對抗震設(shè)計的“小震不壞”原則提出了質(zhì)疑而又未做詳細(xì)解釋。我在原稿寄出后不久就寫信通知要求刪去，但最后還是未能及時轉(zhuǎn)到雜志社并刊了出來。另外，這篇文章冠以“建筑結(jié)構(gòu)”的標(biāo)題也不合適，因為文中只論及混凝土結(jié)構(gòu)，而鋼、木等結(jié)構(gòu)的安全度可能是另一回事。
1、規(guī)范中的安全度設(shè)定水平需要大幅度提高
我對規(guī)范低安全度的看法，最早源于從事高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)科研和推廣應(yīng)用工作中的感受。用現(xiàn)行規(guī)范設(shè)計C50～C60級高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)，其安全儲備比普通強(qiáng)度的混凝土還要低，給推廣造成困難和阻力，何況一項新技術(shù)的開始應(yīng)用會存在經(jīng)驗不足等問題，更需要有較為寬松的安全度環(huán)境；過低的安全度難免捉襟見肘，對新技術(shù)推廣不利。我國規(guī)范安全度與國外的差別已有不少資料作過報道，現(xiàn)在再看我國規(guī)范安全度從解放后的演變，以受彎構(gòu)件為例，將安全度統(tǒng)一折算成解放初期按破損階段設(shè)計方法時的總安全系數(shù)K，則在最早的東北人民政府設(shè)計規(guī)程中K等于2.0；后改為與當(dāng)時的蘇聯(lián)規(guī)范相同即1.8，但鋼材強(qiáng)度取值仍低于蘇聯(lián)；約在1956年后，按三系數(shù)極限狀態(tài)方法的蘇聯(lián)規(guī)范設(shè)計，K降到約1.55～1.6，1965年我國頒布的BJG21-66規(guī)范與此相同；1974年頒布TJ10-74規(guī)范，受彎構(gòu)件K值又略有降低；1989年頒布的現(xiàn)行規(guī)范，K值大體保持在1965年規(guī)范的水平。這里需要指出的是，50年代設(shè)計時所用的樓層活荷載標(biāo)準(zhǔn)值基本參照了蘇聯(lián)荷載規(guī)范的取值，而在1959年頒布我國的荷載規(guī)范后，不少類型建筑物的樓層活荷載標(biāo)準(zhǔn)值都降低了，導(dǎo)致這類結(jié)構(gòu)安全儲備的進(jìn)一步降低。
橫向比較各國規(guī)范以及豎向縱觀我國規(guī)范的演變，可以深切體會到規(guī)范作為上層建筑，必然反映時代社會經(jīng)濟(jì)的特色和需要。在這次規(guī)范修訂中，除了必需從專業(yè)的技術(shù)角度對安全度作細(xì)致分析外，如何從社會經(jīng)濟(jì)的角度進(jìn)行深入探討可能更為重要。這是因為我國正處在從短缺型的社會主義計劃經(jīng)濟(jì)體制過渡到社會主義市場經(jīng)濟(jì)體制的轉(zhuǎn)型期，而整個世界正面臨科技和生產(chǎn)飛速更新時代的到來。近十年來，我國的社會經(jīng)濟(jì)狀況發(fā)生了從未有過的根本性變化，而我們現(xiàn)在設(shè)計的建筑物又必需適應(yīng)今后幾十年乃至上百年內(nèi)生產(chǎn)和生活水平的發(fā)展。
規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)如何從短缺型計劃經(jīng)濟(jì)影響下走出來，使之更好地為社會主義市場經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)服務(wù)，這是本次規(guī)范修訂不同于以往歷次修訂的主要區(qū)別，理應(yīng)作為本次修訂中首要考慮的問題。隨便舉例來說，我們對普通公寓住宅的層高標(biāo)準(zhǔn)作了限制，在北京地區(qū)規(guī)定為2.7m（凈空僅2.55m），也不準(zhǔn)設(shè)計人員或用戶提高房屋抗震設(shè)防等級，這些限制是否反映了過去短缺經(jīng)濟(jì)年代的特色？短缺經(jīng)濟(jì)的主要傾向是竭盡全力去約束消費(fèi)和限制投資，并伴以過多的行政干預(yù)來加以保證。過去講節(jié)約，偏重于初期一次性投資和用料的節(jié)省，較少顧及長期和整體效益，更少考慮用戶的利益和要求；設(shè)計規(guī)范的低安全度和某些荷載標(biāo)準(zhǔn)值的過低取值，也是短缺經(jīng)濟(jì)造成的。在今天的市場經(jīng)濟(jì)體制下，如果只需花相對較少的錢，換得更為結(jié)實耐久的房子住，應(yīng)屬合理消費(fèi)受到鼓勵，為此而必須多花一些鋼材也屬于合理使用，說不上有違節(jié)約原則。安全度的設(shè)置本來就是用來對付比較意外的情況，低安全度的房子盡管在一般情況下安全可靠，但是抵御外界不確定性作用的能力相對較弱。房子結(jié)實些，壽命長些，符合國家提高人民生活質(zhì)量的要求；萬一發(fā)生不測地震，可以減少生命財產(chǎn)損失；再說這種合理消費(fèi)并不要政府掏錢，而且合理的多用些鋼材、水泥又能促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展，從眼前講，還多少能緩解通貨緊縮的困難。這些說法從短缺經(jīng)濟(jì)的立場上看是格格不入的，但符合眼前和長遠(yuǎn)利益以及市場經(jīng)濟(jì)的需要。
當(dāng)然，節(jié)約作為人類可持續(xù)發(fā)展的需要和一種美德，應(yīng)該是結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的重要守則。這里提出探討的只是計劃經(jīng)濟(jì)年代曾經(jīng)盛行一時的片面的節(jié)約，但即使是那種節(jié)約在過去短缺經(jīng)濟(jì)下仍是合理和必需的，問題是將它搬到今天的社會經(jīng)濟(jì)狀況和體制下，有時就不再適宜。
提高結(jié)構(gòu)的安全性能需要從結(jié)構(gòu)選型、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、結(jié)構(gòu)布置、材料選擇等多個方面作出努力，以加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性、延性和耐久性，提高其抗御不測之災(zāi)和防止倒塌、特別是抵抗連續(xù)倒塌的能力。也許基于概念設(shè)計的這些措施，對于增進(jìn)結(jié)構(gòu)安全更為有效且更符合經(jīng)濟(jì)節(jié)約的原則。比如這次規(guī)范修訂組提出的用新Ⅲ級鋼替代Ⅱ級或Ⅰ級鋼，就能帶來立竿見影的效果?？墒菫榱嗽鰪?qiáng)延性和防倒塌能力，主要還得靠合理加大構(gòu)造用鋼量。上述與結(jié)構(gòu)安全性能有關(guān)的眾多因素較難用數(shù)值形式加以度量，而我們在這里所討論的安全度，則僅限于截面強(qiáng)度的安全度和與之有關(guān)的荷載標(biāo)準(zhǔn)值和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值等能夠用數(shù)值度量的那些參數(shù)。
提出要大幅度提高設(shè)計安全度，無非是基于客觀形勢變化和對現(xiàn)行安全度進(jìn)行初步分析比較后的一種宏觀的定性估計。究竟需要提高多少，則需經(jīng)過課題立項研究才能確定。對于規(guī)范修訂組這次提出的設(shè)計可靠度改進(jìn)意見[2]，總的趨勢是往高處調(diào)，對此我表示擁護(hù)；雖然幅度不夠大。我國幅員廣闊，各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展很不平衡，象京、滬、穗等國際性大都市，建筑結(jié)構(gòu)的安全度應(yīng)高些，經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)的邊緣地區(qū)允許適當(dāng)?shù)托?。?guī)范修訂時是否尚可通過結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，或者荷載標(biāo)準(zhǔn)值取值，或地方性標(biāo)準(zhǔn)予以區(qū)別對待，大城市的結(jié)構(gòu)安全儲備是否能再高些，當(dāng)然也可以分步漸進(jìn)。鋼材的分項系數(shù)過去偏低，似不宜再低于1.1。梁的最小配筋率一般根據(jù)截面抗彎屈服能力不低于截面拉區(qū)混凝上抗裂能力的原則來定，具體計算時所用的材料強(qiáng)度似宜采用平均值而不是標(biāo)準(zhǔn)值，否則從概率保證的角度不能符合要求。
2、關(guān)于可靠度設(shè)計理論
將可靠度設(shè)計理論用于設(shè)計規(guī)范，不論在學(xué)術(shù)或工程界一直有分歧意見[3]。我傾向于多安全系數(shù)的極限狀態(tài)設(shè)計法，因為其中對安全度的表示比較靈活又易于理解，而且在確定各項安全系數(shù)時并不排斥利用可靠度理論手段進(jìn)行分析對比，然后再綜合考慮其它因素加以修正。
由于現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范業(yè)已采用了可靠度設(shè)計理論，其在規(guī)范中的計算表達(dá)形式又與多安全系數(shù)方法相似，在實用上姑且將它理解為多安全系數(shù)也并無不可。在這種情況下，我贊成承認(rèn)現(xiàn)實，在這次修訂中還是保留現(xiàn)有的設(shè)計方法體系為好。可靠度理論對于不同類型工程結(jié)構(gòu)的適用程度肯定會有很大差別，用于混凝土建筑結(jié)構(gòu)尚沒有解決不了的大問題，所以不宜再變。至于尚未使用的規(guī)范似宜適當(dāng)放慢“統(tǒng)一”步伐，實在難以使用的更不宜通過行政手段去統(tǒng)一。可靠度理論還在發(fā)展，這方面的學(xué)術(shù)討論希望能夠深入開展下去。
結(jié)構(gòu)安全度需要考慮的因素過于綜合，尤其是規(guī)范中的結(jié)構(gòu)安全度，它不同于某個具體工程，需要考慮和照顧的方面更多，包括非技術(shù)性的社會經(jīng)濟(jì)因素、政策因素等等。可靠度設(shè)計理論有其先進(jìn)的一面，也有其不足之處；可靠度理論也有某些假定和約束條件，會有意或無意地省略某些本應(yīng)考慮而用這一理論又難以處理的一些因素。技術(shù)科學(xué)理論一般擅長于分析，而規(guī)范安全度的設(shè)定除了要用分析外更需要綜合，因此經(jīng)驗和判斷更為重要。
可靠度理論強(qiáng)調(diào)三個“正?！弊鳛榍疤?，即正常設(shè)計、正常施工和正常使用。這三個正常帶有較大的模糊性，有時甚難界定。比如野蠻施工絕非正常，很容易確認(rèn)；可是針對我國施工中的上千萬農(nóng)民隊伍以及管理水平薄弱的現(xiàn)狀，這種狀況是否正常？這個問題帶有普遍性，而且要改變這一狀況需有較長的過程。如果在設(shè)定規(guī)范安全度水平時完全不予理采，不考慮它會增加某種程度人為失誤的可能性及其對工程質(zhì)量的影響，顯然是不合適的。規(guī)范面對的是群體而不是某個具體建筑的施工現(xiàn)場。我們不能因為不好統(tǒng)計、不好用理論分析處理，就將某些應(yīng)該考慮的問題列入不正常。再舉居民裝修房屋用地板磚壓裂了預(yù)制混凝土樓板的事例，有的同志認(rèn)為這是不正常使用，因為設(shè)計時并沒有考慮過裝修地面；或者認(rèn)為這是不正常設(shè)計，因為設(shè)計人員在設(shè)計時漏掉了地板磚這項恒載，而規(guī)范則無責(zé)任。但是用戶則認(rèn)為現(xiàn)在城市里家家搞裝修，不裝修才是不正常使用。而設(shè)什人員也說地面裝修應(yīng)屬活載，因為今天地板磚，明天拆掉改成木地板，不能作為恒載，仍反正常設(shè)計。這個問題其實出在規(guī)范荷載標(biāo)準(zhǔn)值的統(tǒng)計上，規(guī)范的荷載統(tǒng)計樣本取自過去不搞裝修的短缺經(jīng)濟(jì)年代里。所以單憑過去或現(xiàn)有樣本所得出的荷載統(tǒng)計值，理論上看來完整無缺，但用到規(guī)范仍需通過經(jīng)驗和判斷加以修正，因為這些數(shù)據(jù)尚不能代表未來可能的發(fā)展。但如規(guī)范的安全度比較寬裕，就不至于出現(xiàn)這種問題。這次規(guī)范修訂組提出了今后要加列裝修荷載，對于這一規(guī)定，似乎還可商榷，因為隨著生產(chǎn)、生活水平的發(fā)展，類似裝修荷載那樣的其它小型荷載，在今后幾十年內(nèi)還有可能出現(xiàn)。我們現(xiàn)在很難加以充分想象和估計，這類小型荷載應(yīng)該通過提高活載的標(biāo)準(zhǔn)值和相應(yīng)的分項系數(shù)來解決。國外規(guī)范的樓板荷載中還考慮偶然撞擊的影響。作出這些改進(jìn)其實都容易辦到，因為每平米造價可能增加不了5元錢。
前些時候有報紙報道，有些房管部門給住戶發(fā)通知，規(guī)定住戶室內(nèi)荷載不許超過1.5kPa，即規(guī)范確定的標(biāo)準(zhǔn)值。這種做法損害了住戶的利益，荷載標(biāo)準(zhǔn)值是按正常使用情況統(tǒng)計出來的，統(tǒng)計對象中有的就超過標(biāo)準(zhǔn)值，否則就用不到荷載分項系數(shù)。這一房管部門的做法不知出于何種考慮，也給住戶帶來心理壓力。但是這種現(xiàn)象是否從另一個側(cè)面反映了設(shè)計安全度過低所帶來的不必要麻煩。
3、關(guān)于設(shè)計規(guī)范的強(qiáng)制性
我國的設(shè)計規(guī)范是強(qiáng)制性的。對于設(shè)計人員來說，規(guī)范就是法律，只要不違反規(guī)范要求，即使設(shè)計出了問題，設(shè)計人就有可能不負(fù)任何法律責(zé)任。而國外發(fā)達(dá)國家的許多設(shè)計規(guī)范則是指導(dǎo)推薦性的，設(shè)計出了問題得自己負(fù)責(zé)，休想將責(zé)任推向規(guī)范。所以我國規(guī)范的編制工作有著更高的要求，同時也會遇到一些不好解決的困難。以往的最小配筋率為例，國外規(guī)范中是0.8％～1％，這個數(shù)值作為指導(dǎo)值是比較適宜的，而設(shè)計人員可以根據(jù)具體情況取用更低的配筋率。例如國際知名的芝加哥Water Tower大廈，其上層柱的軸力甚小，而截面和承載力很大，所以一些柱的配筋率就遠(yuǎn)低于ACI規(guī)范的最小配筋率，但如換成我國規(guī)范，也采用0.8％～1％的最小配筋率，遇到這一情況就不能合理降低配筋率。可是如將柱的最小配筋率定得低了，當(dāng)柱的軸力與承載力相比業(yè)已達(dá)到相近的程度，那么0.4％的最小配筋率顯然偏低，因而出現(xiàn)高也不是、低也不是的困難。又如我國規(guī)范并沒有明文規(guī)定設(shè)計人員不準(zhǔn)采用高于規(guī)范設(shè)定的安全度水平，但在過去計劃經(jīng)濟(jì)時代的影響下，缺乏經(jīng)驗的設(shè)計人員有時還是不善于針對具體工程對象的需求和具體的施工環(huán)境條件，必要時加以靈活運(yùn)用；而與此相反，某些故意鉆規(guī)范空子的人則會沿著規(guī)范允許的最低邊緣路線行事，以達(dá)到其不良目的并推卸責(zé)任。
要解決這些難題，根本的辦法是逐漸淡化規(guī)范的強(qiáng)制性質(zhì)。強(qiáng)制性規(guī)范還不利于人們發(fā)揮創(chuàng)造性。在今天市場經(jīng)濟(jì)體制下，尤其要求設(shè)計人員有更強(qiáng)的創(chuàng)新精神，去適應(yīng)日益豐富多彩和功能千奇百怪的工程建筑物以及迅速發(fā)展變化的生產(chǎn)和生活方式。一本比較簡明的規(guī)范，再加上各種各樣正規(guī)的指導(dǎo)性專題技術(shù)文件（指南、建議等）與之配套，對設(shè)什人員來說可能更為好用和更有幫助。不過這又會牽涉到規(guī)范管理體制上的改革，已是超出這次規(guī)范修訂的題外話了。
摘要 對提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度問題，提出了以下幾點看法：①當(dāng)前的建筑物安全事故，與結(jié)構(gòu)設(shè)計可靠度無關(guān)；②結(jié)構(gòu)設(shè)計，仍宜提倡節(jié)約；③我國建筑設(shè)計規(guī)范中的構(gòu)造規(guī)定，尚屬恰當(dāng)：④規(guī)范與國際市場并無直接聯(lián)系；⑤規(guī)范要根據(jù)國家政策而定。
關(guān)鍵詞 建筑結(jié)構(gòu) 設(shè)計安全度
最近在建筑工程界，有些同志提出，要大幅度提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度，引起一些議論?，F(xiàn)將我個人對此問題的一些看法提出來，請諸位指正。
1 當(dāng)前的建筑物安全事故，與結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度無關(guān)
50年代的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，與現(xiàn)在近似，當(dāng)時所用的混凝土強(qiáng)度很低，只有110~140號，比現(xiàn)在的C15還低。50年代初期施工手段也很落后，混凝土用體積配合比，人工攪拌，沒有振搗器……而當(dāng)時施工發(fā)生安全事故的較少。有一些建筑物，如王府井百貨大樓、北京飯店等，使用至今已逾45年，而且經(jīng)過了唐山地震影響的考驗。因此可以說，現(xiàn)在的安全事故，與結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度是沒有連帶關(guān)系的。
2 結(jié)構(gòu)設(shè)計，仍宜提倡節(jié)約
關(guān)于節(jié)約鋼材的問題。作為一個結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師，重要職責(zé)之一，就是以較少的材料去完成建筑物各種功能的要求。如果將構(gòu)件截面任意加大，材料用量任意增多，這個工作，建筑師也能做。
在發(fā)達(dá)國家，節(jié)約材料也是工程師所追求的。1998年美國《商業(yè)周刊》登載由美國建筑師學(xué)會（AIA）舉辦的最佳建筑設(shè)計競賽，"節(jié)省材料"是該次競賽的主題之一。紐約時報新印刷廠的設(shè)計，因采用規(guī)則的矩形平面和常規(guī)材料，節(jié)約五千萬美元而獲獎：又如香港中國銀行（貝聿銘設(shè)計）因其結(jié)構(gòu)方案布置得當(dāng)，比同樣高度的其他結(jié)構(gòu)大量節(jié)約鋼材，所以若干個雜志上都發(fā)表文章加以表揚(yáng)。
3 我國規(guī)范中的構(gòu)造規(guī)定，并非都比別國低
我國規(guī)范規(guī)定的是最低用鋼量，設(shè)計者一般根據(jù)結(jié)構(gòu)重要性，予以適當(dāng)提高，所以下能以此來判定我們在工程中的材料用量，更不能以我們的最低值來與人家比。我國規(guī)范規(guī)定的柱子最小含鋼量力0.4％，是不考慮抗地震時的數(shù)量，我們大多數(shù)城市設(shè)計時都考慮抗震，高層建筑更是都要考慮，這時柱子的最小含鋼量就是0.5%~1.0%.而且設(shè)計單位在設(shè)計高層建筑的柱子時,用鋼量常比規(guī)范要求的還大,因此與國外相比，實際用鋼量并不太小。
我們有些構(gòu)造要求，已與國外持平，如剪力墻的最小配筋率為0.25%，與美國相同。至于墻的暗柱配筋量，在許多方面已是世界領(lǐng)先。
我國規(guī)范對于梁受壓鋼筋的配筋率，有明確規(guī)定。且數(shù)值與美國基本相等，并非"無此規(guī)定"。至于受拉鋼筋的最小配筋率，有設(shè)計經(jīng)驗的人都知道，在一般梁板構(gòu)件中，此值并不起作用，有影響的是在類似基礎(chǔ)厚板一類構(gòu)件中。這種構(gòu)件中，我國規(guī)范與國外規(guī)范相比，在某些情況下配筋更多。因為如美國或新西蘭規(guī)范，對于控制最小配筋量還有一些放松要求的措施，可使配筋減少，所以在一定情況下，配筋可以比我們更少。因此也不能一概而論，說我國的構(gòu)造配筋比國外如何的少。
4 關(guān)于能否進(jìn)入國際市場
最近在北京大北窯建成的航華中心，其中三棟最大的辦公樓，為三家外國大公司買去，即美國的惠普公司、摩托羅拉公司和韓國三星公司。這些工程都是按我國規(guī)范設(shè)計建造的，建成主體結(jié)構(gòu)后，先后被這三家公司賣下。其他國際知名的公司購買或長期租用我國建筑物者還很多。這些大公司都愿意購買，說明我們的設(shè)計，能為國際接受。
有人以為，低安全度有損于我國建筑業(yè)的國際形象.有損于國際形象的事情有,但不是結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度問題。我曾多次遇到在華投資的外商來向我咨詢,所提問題，一是施工質(zhì)量低劣，二是結(jié)構(gòu)設(shè)計大浪費(fèi)。后者都是用鋼量大高或混凝土構(gòu)件截面過大，超過了他們國家的常用水平！有一個工程，單是基礎(chǔ)就多用了鋼筋500噸！
5 規(guī)范要根據(jù)國家政策而定
一個國家的規(guī)范，不僅僅是技術(shù)性的，還有根強(qiáng)的政策性，許多方面，是一個國家經(jīng)濟(jì)條件的直接反映。因此，我國規(guī)范的材料用量，當(dāng)然應(yīng)該比發(fā)達(dá)國家低,也即安全度應(yīng)該低一些。這方面我們完全可以理直氣壯地說，我們過去的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，是符合我國國情的，是安全的。當(dāng)然某些局部有不足，要不斷修改。國外的規(guī)范也不是十全十美，也在不斷的修改。我們過去的結(jié)構(gòu)成功地經(jīng)受了幾十年的考驗,那就是說,我們的規(guī)范,基本是正確的,安全度基本是能滿足要求的。
至于抗震規(guī)范，更與政策密切相關(guān)。美國抗震專家Mark Fintel說過，一個國家的抗震政策（體現(xiàn)在規(guī)范上），實際上是一個國家的政府愿意為他的人民在抗震方面投多少保險。所以國家富了，可多投些保險費(fèi)，窮國只能適當(dāng)少投。
不能單看這些年我國沿海地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國廣大中西部地區(qū)，還是相當(dāng)窮的。我國鋼產(chǎn)量雖已與日本齊平，但人均產(chǎn)量只有日本的1/10，而且品種不全，質(zhì)量較低.所以；我不贊成說現(xiàn)在就可以大量用鋼。
中小城市現(xiàn)在還在發(fā)展冷軋變形鋼筋，這種鋼筋性能并不太好，就因為能省鋼，所以還在發(fā)展，這就是我國的國情。
再回到抗震。地震的情況各國不同，日本的地震發(fā)生很頻繁，有的城市每三、四十年就會有一次大地震；美國的加州也是每幾十年就有一次大地震。我國雖是多地震國家，但同一個地區(qū)發(fā)生大震的機(jī)遇一般不很頻繁。例如北京，根據(jù)歷史記載，大約每300年有一次大震。地震的機(jī)率不同，設(shè)計所用的抗震規(guī)范當(dāng)然也不同。
但是，按照我國規(guī)范沒計的抗震工程，還是安全的。近年云南省發(fā)生過幾次較強(qiáng)地震，凡是按規(guī)范正常設(shè)計、正常施工的工程，都經(jīng)受住了考驗。
6 不容忽視設(shè)計中的浪費(fèi)現(xiàn)象
當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的問題中，有一個方面不容忽視，就是設(shè)計中的浪費(fèi)現(xiàn)象。我們有不少鋼筋混凝土高層建筑的用鋼量，已超過國外同等高度鋼結(jié)構(gòu)的用鋼量，其不合理可見一斑!
現(xiàn)在這種關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度的討論，是正常的，但我擔(dān)心會不會引起誤導(dǎo)，使一些設(shè)計人員誤以為按我國規(guī)范進(jìn)行設(shè)計會造成不安全，以致盲目加大構(gòu)件截面，增加用鋼量，造成不必要的浪費(fèi)。這種可能性，是不能不防的。
1999年5月14日。中國土木工程學(xué)會邀請在京的部分專家，舉行了為期一天的結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度專題討論會。來自設(shè)計、科研，高校。政府部門等16個單位共28名專家參加了會議。中國土木工程學(xué)會秘書長唐美樹，常務(wù)副理事長。國家建設(shè)部總工姚兵。建設(shè)部科技司司長李先逵先后在會上致詞，強(qiáng)調(diào)了對安全度問題展開討論的重要性，中國土木工程學(xué)會并將于明年5月在杭州召開第九次年會，結(jié)構(gòu)安全度將作為年會的主要議題。
討論會由中國土木工程學(xué)會學(xué)術(shù)委員會副主任劉西拉教授主持。與會專家各抒已見，其中既有共識，也有不同乃至對立的意見。以下是討論發(fā)言的簡要歸納。
1、關(guān)于可靠度設(shè)計理論
可靠度理論是分析結(jié)構(gòu)安全性的一種有效手段。我國已頒布統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，要求結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范按可靠度理論設(shè)計。70年代的我國混凝土結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范分別采用不同的設(shè)計方法體系，在安全度的表達(dá)形式上互不相同，給設(shè)計或教學(xué)都造成不便，80年代用可靠度理論率先加以統(tǒng)一。但是，對規(guī)范采用可靠度理論，以及這一理論能否將各種結(jié)構(gòu)的安全度都統(tǒng)一在同一體系中，專家們持不同意見：
（1）認(rèn)為我國規(guī)范采用了先進(jìn)的可靠度理論，用失效概率度量結(jié)構(gòu)的可靠性，通過將抗力和作用效應(yīng)相互獨立。將隨機(jī)過程化為隨機(jī)變量并以經(jīng)驗為校準(zhǔn)點，成功地將這一理論用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中，這是我國規(guī)范先進(jìn)性的一種表現(xiàn)。工程設(shè)計采用可靠度理論為國際標(biāo)準(zhǔn)組織（ISO）所提倡，是國際上大勢所趨；多次國際安全度會議也傾向于采納ISO提出的在設(shè)計規(guī)范中采用可靠度理論的原則?？煽慷壤碚撘粯又匾暯?jīng)驗，可靠度取值用校準(zhǔn)法確定。
（2）認(rèn)為可靠度理論是分析和度量結(jié)構(gòu)安全性的一種先進(jìn)手段，但在應(yīng)用上還有其局限性，理論本身也有一些方面未能突破，比如結(jié)構(gòu)可靠度分析的三個約束條件：將抗力與作用效應(yīng)分離，將隨機(jī)過程變?yōu)殡S機(jī)變量，以及將截面承載力的安全指標(biāo)β作為結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)，隨著認(rèn)識的發(fā)展都值得質(zhì)疑。用概率可靠度理論需要進(jìn)行大量數(shù)據(jù)統(tǒng)計，但不論荷載統(tǒng)計或抗力統(tǒng)計都還存在一些問題，規(guī)范安全度還需考慮將來可能出現(xiàn)的荷載變化。概率可靠度理論會有意或無意地簡化、忽略本應(yīng)考慮但又無法用這一理論處理的因素，如一定程度的人為失誤以及社會。經(jīng)濟(jì)因素等?？煽慷壤碚搹?qiáng)調(diào)三個正常，即正常設(shè)計。正常施工和正常使用，但正常和不正常有時不易界定。匆忙地將可靠度理論推廣于各種規(guī)范，會帶來一些不必要麻煩，比如地基基礎(chǔ)規(guī)范中，地基承載力強(qiáng)度的設(shè)計值竟比標(biāo)準(zhǔn)值還高，抗震設(shè)計規(guī)范中不得不引入調(diào)整系數(shù)。又如地下結(jié)構(gòu)的荷載與其作用效應(yīng)高度耦合，其不確定性遠(yuǎn)大于荷載本身的不確定性、結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸的不確定性。以及材料強(qiáng)度不確定性的總和，而前者又難以估計，這時勉強(qiáng)采用可靠度設(shè)計往往徒有形式而無實效。有的專家指出，水工結(jié)構(gòu)的大壩設(shè)計目前只有蘇聯(lián)用可靠度理論，其它國家都用安全系數(shù)k大壩在不同工作條件下的溫度。滲透壓力很難用統(tǒng)計確定，影響壩基穩(wěn)定的地基軟弱夾層及其分布也很難憑少數(shù)鉆孔取樣確定其統(tǒng)計特性，所以用可靠度理論估計不了壩體的安全度。將可靠度理論用于鐵路工程結(jié)構(gòu)規(guī)范要確定火車的荷載譜，現(xiàn)在花了很大力氣已取得上萬條荷載譜，統(tǒng)計出了50年最大可能荷載，可是今后鐵路上的火車荷載及其變化，更多地由鐵路部門指令所確定，與那些統(tǒng)計多不相關(guān)。
（3）認(rèn)為分項多安全系數(shù)設(shè)計方法要比可靠度方法更為靈活實用。在確定安全系數(shù)時，同樣可以利用可靠度理論一起作分析，最后選定合適的系數(shù)值。鑒于現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范已經(jīng)采用了可靠度理論，不足之處可繼續(xù)改進(jìn)，而其設(shè)計公式的表達(dá)形式又與分項多安全系數(shù)基本相似，所以也不必再回到老路上去?，F(xiàn)行可靠度設(shè)計規(guī)范中的分項系數(shù)，其含義可以模糊些，考慮更多的經(jīng)驗因素，這在可靠度理論中也是說得過去的。規(guī)范采用可靠度理論應(yīng)采取實事求是的態(tài)度，能用的盡量用，尚不成熟的將來再用，不宜用行政手段一刀切去追求“統(tǒng)一”。
（4）認(rèn)為可靠度理論是美國專家于40年代最早提出的，這方面的研究工作和成果也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過我們，可是到現(xiàn)在為止，他們大部分的重要規(guī)范都還沒有用可靠度方法。在西方，主張可靠度理論用于規(guī)范的主要是可靠度理論家們的觀點，搞工程實踐的人多持反對或懷疑態(tài)度。所請國際標(biāo)準(zhǔn)《結(jié)構(gòu)可靠性總原則》，主要也是一些理論工作者提出的、是參考性的，并無約束力。前不久，曾長期擔(dān)任過美國混凝上設(shè)計規(guī)范ACI-318委員會主席的國際著名學(xué)者Siess教授，就在《Concrete lnternational》雜志上談了為什么不用可靠度設(shè)計理論的見解。可靠度理論是否己完善到可以用于規(guī)范的程度，這個問題在國際上是有爭論的。確定工程的安全度在一定程度上需以概率和統(tǒng)計為基礎(chǔ)，但更多的須依靠經(jīng)驗、工程判斷及綜合考慮。所以在可靠度用于規(guī)范這一點上，我們大可不必去爭天下先。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范還是用安全系數(shù)方法好，對于工程設(shè)計人員來說用分項安全系數(shù)表達(dá)安全度要比可靠指標(biāo)β更直觀。更明白。可靠指標(biāo)雖然有一個相應(yīng)的失效概率，可是這個所謂的失效概率其實也不是真實的，但在一定程度上可用于相對比較。
2、多大的安全度才算夠
多大的安全度才算夠？這是一個探討已久的國際性課題。所謂“安全”，包括保證人員財產(chǎn)不受損失和保證結(jié)構(gòu)功能的正常運(yùn)行，即所謂的“強(qiáng)度”和“功能”二原則，結(jié)構(gòu)安全度還應(yīng)保證結(jié)構(gòu)有修復(fù)的可能，加上“可修復(fù)”則為三原則。
與國際上一些通用標(biāo)準(zhǔn)相比，我國混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范設(shè)定的安全度水平偏低，有的偏低較多。由于不同標(biāo)準(zhǔn)對安全度的表示方法不一樣，所采用的抗力計算公式也不一致，要準(zhǔn)確估計不同標(biāo)準(zhǔn)之間安全程度的差異比較困難。有的專家認(rèn)為，我國規(guī)范與歐洲模式規(guī)范相比，可靠度只是偏低一些，并在可接受的范圍內(nèi)；另有專家認(rèn)為，我國規(guī)范的安全度要比歐美規(guī)范低20％～40％；也有專家認(rèn)為，如果再考慮到荷標(biāo)準(zhǔn)值的差異，對于有些建筑物樓層，安全儲備相差遠(yuǎn)不止40％。解放后，我國結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度歷次變更，現(xiàn)在的安全度低于50年代。
確定結(jié)構(gòu)的安全儲備或安全度水平，應(yīng)考慮到國家和社會的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)水平，結(jié)構(gòu)的生命周期，結(jié)構(gòu)的功能需求，以及增加安全度與增加費(fèi)用之間的關(guān)系。在當(dāng)前歷史條件下，如何對規(guī)范的設(shè)計安全度進(jìn)行調(diào)整，專家們有不同的見解：
（1）認(rèn)為現(xiàn)行規(guī)范的設(shè)計安全度在總體上是合適的，只要施工質(zhì)量保證，設(shè)計不出錯誤，安全程度已能滿足要求。所以不必作出全面的變更，個別地方有不夠的，則可作局部修補(bǔ)。規(guī)范對安全度的要求只是最低值，設(shè)計人員完全可以根據(jù)不同的工程對象，必要時采用高于規(guī)范規(guī)定的數(shù)值。我國是發(fā)展中的國家，還是要盡量提倡節(jié)約，即使在美國，省鋼也是受表揚(yáng)的。我國規(guī)范中的構(gòu)造要求，并非都比外國低。有的已經(jīng)超過。外國大企業(yè)在北京買了按我國規(guī)范設(shè)計的大樓，說明我國規(guī)范不是進(jìn)不了國際市場。現(xiàn)在對安全度進(jìn)行討論，應(yīng)注意不要引起誤導(dǎo)，以為規(guī)范安全度不夠而在設(shè)計中盲目加大構(gòu)件截面，造成不必要的浪費(fèi)。
（2）認(rèn)為現(xiàn)行規(guī)范安全度與國際相比雖然偏低，但使用十年來已成功建成約100億m2的建筑物，實踐已經(jīng)證明，現(xiàn)行規(guī)范安全度是可以接受的，這是重要的經(jīng)驗，不能輕易放棄。但考慮到客觀形勢變化，國家經(jīng)濟(jì)實力增強(qiáng)和住宅制度改革現(xiàn)狀，可以將現(xiàn)行設(shè)計可靠度水平適當(dāng)提高一點，這樣投入不大，卻對國家總體和長遠(yuǎn)利益有利。
（3）認(rèn)為設(shè)計安全度應(yīng)大幅度提高。由于環(huán)境變了，對結(jié)構(gòu)功能和安全程度的需求增強(qiáng)了，比如現(xiàn)在出現(xiàn)事故造成的損失已非昔日可比。規(guī)范要適應(yīng)從計劃經(jīng)濟(jì)體制到市場經(jīng)濟(jì)體制的轉(zhuǎn)變，從短缺經(jīng)濟(jì)年代的影響下走出來?，F(xiàn)在，建筑物商品化，結(jié)構(gòu)造價在建筑物售價中的比例愈來愈低，用相對較少的錢換得更為可靠和更為好用的房子，應(yīng)屬合理消費(fèi)，為此而多用一些鋼筋也屬合理使用，說不上有違節(jié)約。如果既不要國家出錢，又能刺激生產(chǎn)，也不浪費(fèi)資源，就不要限制合理消費(fèi)，限制對商品高質(zhì)量和高標(biāo)準(zhǔn)的追求。所謂“大幅度”提高，只是一個宏觀估計。我國幅員廣闊，各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展很不平衡，提高幅度可區(qū)別對待。經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的大城市，建筑物功能要求和售價都高，設(shè)計安全度應(yīng)相對高些。
（4）認(rèn)為設(shè)計安全度水平應(yīng)盡量與國際接軌，比如混凝土結(jié)構(gòu)能夠與美國混凝土學(xué)會（ACI）的規(guī)范接近。即使達(dá)到相同的安全度水平，由于施工和材料的管理水平尚與國外有較大差距，結(jié)構(gòu)的實際安全儲備仍會偏低。我國現(xiàn)行規(guī)范的低安全度水平是歷史條件造成的，在60年代初編制我國混凝土規(guī)范時，對當(dāng)時工程事故頻繁狀況，不少專家曾提出增大安全度，但限于當(dāng)時政治形勢和經(jīng)濟(jì)狀況而未能實現(xiàn)?，F(xiàn)在條件變了，安全度應(yīng)該提高。
（5）我國目前的建筑業(yè)隊伍有3500萬人，其中2000萬來自農(nóng)村，在確定結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度時，確實不能不考慮施工隊伍平均受教育水平低的現(xiàn)狀。對于設(shè)計和施工，也不能不考慮難以避免的一定程度的人為差錯（human error）。要提高施工質(zhì)量和管理水平，牽涉到人員素質(zhì)和技術(shù)的發(fā)展，需有一個長期的過程。不能認(rèn)為這些問題完全是施工的而在設(shè)定規(guī)范的安全度水平時不予理睬。也有專家指出：一些有經(jīng)驗的設(shè)計人員，能夠針對具體工程和施工的特點，需要時能選用高于規(guī)范規(guī)定的最低要求，可是沒有經(jīng)驗的設(shè)計人員就不一樣，還要提防故意鉆規(guī)范最低要求空子的。確定規(guī)范的設(shè)計安全度水平時，應(yīng)該考慮這些現(xiàn)實。
（6）關(guān)于工程事故與設(shè)計安全度的關(guān)系，專家們一致認(rèn)為：當(dāng)前頻繁的工程事故主要是野蠻施工和管理腐敗所致。有些專家認(rèn)為，國內(nèi)發(fā)生的工程事故與現(xiàn)行規(guī)范的安全度沒有關(guān)系，規(guī)范的安全度是夠的。不過也有專家指出，一些工程事故往往由多種因素綜合造成，施工質(zhì)量差、設(shè)計有毛病、結(jié)構(gòu)安全儲備又偏低，加在一起終于釀成大禍，這類情況不是由于野蠻施工和管理腐敗，較高的安全度總是與較低的失效概率相聯(lián)系，這是客觀規(guī)律；例如鐵路工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計比較保守，安全度大，施工管理也比較嚴(yán)格，到現(xiàn)在沒有發(fā)生一例倒塌事故。建筑工程安全事故由來已久，只是不象現(xiàn)在這樣可以爆光而已。
3、設(shè)計要從多個方面來保證結(jié)構(gòu)的安全性
結(jié)構(gòu)設(shè)計的首要任務(wù)是選用經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)方案，其次是結(jié)構(gòu)分析與構(gòu)件和連接的設(shè)計，并取用規(guī)范規(guī)定的安全系數(shù)或可靠指標(biāo)以保證結(jié)構(gòu)的安全性。結(jié)構(gòu)的安全度通常指安全系數(shù)或可靠指標(biāo)，實際上只是對結(jié)構(gòu)截面強(qiáng)度安全的一種度量，與此相關(guān)的還有荷載和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的取值。影響結(jié)構(gòu)安全性的因素大多，安全度是保證結(jié)構(gòu)安全性的重要方面但不是全部。有些設(shè)計人員往往只滿足于規(guī)范對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計算上的安全度需要，而忽視從結(jié)構(gòu)體系。結(jié)構(gòu)構(gòu)造。結(jié)構(gòu)材料、結(jié)構(gòu)維護(hù)、結(jié)構(gòu)耐久性、以及從設(shè)計，施工到使用全過程中經(jīng)常出現(xiàn)的人為錯誤等方面去加強(qiáng)和保證結(jié)構(gòu)的安全性。有的結(jié)構(gòu)整體性和延性不足，抗偶然作用和防倒塌能力差；或者計算圖形和受力路線不明確，造成局部受力過大：或者混凝土強(qiáng)度等級過低、保護(hù)層厚度過小、鋼筋直徑過細(xì)、構(gòu)件截面過薄，消弱了結(jié)構(gòu)耐久性；這些都會嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的安全性；有的城市橋梁雖然滿足設(shè)計規(guī)范的強(qiáng)度要求僅用了5-10年就因耐久性出了毛病影響結(jié)構(gòu)安全。結(jié)構(gòu)耐久性不足已成為最現(xiàn)實的一個安全問題，設(shè)計時要從構(gòu)造、材料等角度采取措施加強(qiáng)結(jié)構(gòu)耐久性，并要對施工單位提出具體要求?，F(xiàn)在有這樣的傾向：設(shè)計中考慮強(qiáng)度多而考慮耐久性少，重視強(qiáng)度極限狀態(tài)而不重視使用極限狀態(tài)，重視新建筑的建造而不重視舊建筑的維護(hù)。設(shè)計人員不能只套規(guī)范，應(yīng)該根據(jù)不同的設(shè)計對象，不同的環(huán)境和使用條件，發(fā)揮自己的才智和創(chuàng)造性；規(guī)范再詳細(xì)也不能包羅本來應(yīng)由設(shè)計人員自己去解決的各種問題。此外，不同的結(jié)構(gòu)體系針對其特點需有特殊的布局與構(gòu)造，例如預(yù)制預(yù)應(yīng)力多孔空心板的樓面結(jié)構(gòu)，板端應(yīng)考慮墻的嵌固約束，并配置負(fù)鋼筋以防止端部開裂而造成脆性剪切破壞，可是過去多按簡支設(shè)計而出現(xiàn)端部裂縫，造成大面積隱患。在新材料。新工藝。新技術(shù)應(yīng)用中，有許多專門技術(shù)需有專業(yè)公司合作配合，如有特殊防腐蝕要求的后張預(yù)應(yīng)力筋或混凝土等。
4、關(guān)于設(shè)計規(guī)范的操作和管理
國際上的結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范有二種體制，一種是推薦性的，另一種是強(qiáng)制性的。發(fā)達(dá)國家的規(guī)范多是推薦性的，對設(shè)計人員只起幫助指導(dǎo)作用，結(jié)構(gòu)工程千變?nèi)f化，規(guī)范不可能取代設(shè)計人員所必需的理論知識。經(jīng)驗和判斷，設(shè)計人員必須自己承擔(dān)設(shè)計的全部責(zé)任，可以不受推薦性規(guī)范的約束。我國的設(shè)計規(guī)范則是強(qiáng)制性的，是設(shè)計人員必須遵守的法律，如有違反，一切責(zé)任由設(shè)計人自負(fù)，而出了事故，設(shè)計人員也可憑規(guī)范推卸責(zé)任。幾十年來，這種做法已在工程設(shè)計界深入人心，因而對規(guī)范的制訂工作也就提出了很高的要求。強(qiáng)制性規(guī)范的不足之處是，不能靈活適應(yīng)設(shè)計中遇到的各種情況，難以照顧到設(shè)計者可能遇到的各種特殊問題，而且客觀上不利于發(fā)揮調(diào)動甚至限制設(shè)計人員的創(chuàng)造性。強(qiáng)制性規(guī)范的利弊值得仔細(xì)探討。
長期以來，我國規(guī)范由政府部門管理，隨著政府機(jī)構(gòu)精簡和政府功能轉(zhuǎn)變，有人擔(dān)心在規(guī)范管理的力度上會否削弱。今后可否借助各種學(xué)會、協(xié)會的積極性，委托學(xué)會、協(xié)會來編制和管理，而政府部門則起批準(zhǔn)監(jiān)督作用。如果將規(guī)范的課題研究，規(guī)范的編制和規(guī)范的批準(zhǔn)分成獨立的不同層次，是否會更好一些。在規(guī)范的編訂和管理上，如何能更好地適應(yīng)既是社會主義。又是市場經(jīng)濟(jì)的體制，有必要作細(xì)致的研究。
摘要：商業(yè)公寓是一座設(shè)備先進(jìn)，管理現(xiàn)代化的高級公寓式寫字樓，93年開始施工，96年5月建成使用。本文總結(jié)了此工程結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工中采用的新技術(shù)，新材料和新方法，重點介紹了無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力寬扁梁，鋼-砼組合結(jié)構(gòu)以及新型無機(jī)鋁鹽防水劑等的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力 鋼-砼組合結(jié)構(gòu) 剛性防水劑
一，工程簡介
1，工程概況
本工程地下兩層深9.0m，地下二層為戰(zhàn)時人防地下室；地上二十八層，出屋頂四層，共計三十四層，其中裙樓四層，一至三層為商場，四層為寫字樓使用的多功能大廳及其它房間，五層為設(shè)備層及屋頂平臺花園六~二十八層為標(biāo)準(zhǔn)寫字樓，屋頂上四層分別為設(shè)備用房和高位水池。占地面積為6343.75平方米，總建筑面積72290平方米，標(biāo)準(zhǔn)層面積為1559.5平方米，大樓總高度122.1米。
2，地基與基礎(chǔ)
根據(jù)地質(zhì)勘查報告，本工程地質(zhì)自上而下分為兩部分，上部為第四系的人工堆積，沖擊，殘積土層，下部為白惡系上統(tǒng)大朗山組黃花崗段的沉積基巖，其巖性可分為粉砂質(zhì)泥巖（含礫），泥質(zhì)粉砂巖，礫巖等，基巖部分的一般規(guī)律是隨著深度的增加而風(fēng)化程度減弱，巖面強(qiáng)度增大，微風(fēng)化帶巖體較完整，整體穩(wěn)定性可靠，一般埋深20.30~30.20m ,樁端承載力標(biāo)準(zhǔn)值0.5mpa.據(jù)此，結(jié)合本工程的荷載要求，采用人工挖樁基礎(chǔ)，以微風(fēng)化巖為持力層，周邊采用一柱一樁，核心筒則采用大底板加群樁，最大樁徑為3000。
3，結(jié)構(gòu)及施工方法
結(jié)構(gòu)按7度地震設(shè)防，筒體與框架的抗震等級為二級，地基類別2類，基本風(fēng)荷0.45kN/平方米。本工程主樓采用框架和筒體協(xié)同工作體系（框-筒結(jié)構(gòu)），主樓中部（樓梯間和電梯間）縱橫向剪力的墻組成抵抗縱橫向剪力的核心筒。裙房采用框架結(jié)構(gòu)，在主樓和裙樓房間加后澆帶。地下室至五層為普通砼梁板結(jié)構(gòu)，六~二十八層受層高限制，采用后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力寬扁梁結(jié)構(gòu)，樓板為普通鋼筋砼板。本工程結(jié)構(gòu)計算程序采用TBSA4.2軟件。
二，結(jié)構(gòu)設(shè)計新技術(shù)
1，后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力寬扁梁結(jié)構(gòu)
本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的最大特點是在七~二十九層采用了后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力寬扁梁結(jié)構(gòu)。設(shè)計思路如下：
(1) 設(shè)計原則
A、無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋主要用于平衡樓板和扁梁自重，并滿足梁的抗裂度及變形要求。
B、為保證構(gòu)件延性，按照《無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》梁內(nèi)配置適當(dāng)普通鋼筋。
C、耐火極限為兩小時，無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的保護(hù)層厚度不小于40mm。
（2）計算模型
樓板厚150mm，扁梁尺寸bxh=1000x500(1500x500)，計算模型取柱與扁梁組成的剛架，并假定扁梁與內(nèi)筒連接為固接，扁梁截面為T形。
（3）預(yù)應(yīng)力設(shè)計
樓板、扁梁的砼為C35，扁梁采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)體系，無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋為7f5鋼絲束，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為1570Mpa，普通鋼筋采用II級螺紋鋼，錨固體系采用中國建筑科學(xué)研究院的無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力錨固體系。張拉控制應(yīng)力取scon=0.7x1570=1099mpa, 張拉時超張拉到1.03scon=1132mpa，同時采用張拉力與伸長值雙控制。
抗裂驗算根據(jù)《無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》要求，扁梁按二級裂等級設(shè)計，適當(dāng)放松；強(qiáng)度驗算中，外荷載在扁梁內(nèi)產(chǎn)生的彎矩取TBSA程序內(nèi)力組合結(jié)果并考慮預(yù)尖力產(chǎn)生的次彎矩。
當(dāng)對扁梁施加預(yù)應(yīng)力是，柱中的軸向壓力很小，因此對柱子要進(jìn)行大偏壓或純彎強(qiáng)度絕對值算，并在柱子強(qiáng)度設(shè)計的荷載組合中考慮次內(nèi)力的影響。
扁梁采用單根無粘結(jié)預(yù)期應(yīng)力筋張錨體系QMU，張拉端為夾片式錯具，固定端為擠壓錨具，任取一根典型扁梁。
（4）經(jīng)濟(jì)效益
1、取標(biāo)準(zhǔn)層一層作為計算單元，將無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力寬扁梁結(jié)構(gòu)與普通鋼筋砼梁結(jié)構(gòu)相比較，前者砼用量（包括柱、梁和砼墻）及鋼筋用量（不包括預(yù)應(yīng)力筋）增加約20%左右，介從整體平看，由于采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)國力寬扁梁可以降低層高，雖然建筑物高度受到限制不允許提高，卻可以增加了建筑面積，有很現(xiàn)實的經(jīng)濟(jì)意義，本工程原設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)層層高3.6m，因為規(guī)劃高度限制100m，因此僅能建26層，現(xiàn)在采用無粘結(jié)顧應(yīng)力寬扁梁結(jié)構(gòu)后，標(biāo)準(zhǔn)層層高3.3m，則可以建28層。
2、型鋼奏在普通鋼筋砼中的應(yīng)用
五層樓面亦即裙樓天面，其建筑使用功能較多，有屋頂花園、光棚，還有游泳池及更衣室等，樓面標(biāo)高變化多，荷載大。另外分別有兩根16M跨和兩根20M跨框架梁，由于承受荷載很大，經(jīng)TBSA程序計算，梁端彎矩過大，按普通鋼筋配已嚴(yán)重超筋，為了解決這個能量，經(jīng)研究決定將個四根梁改為型鈉砼梁，由此梁兩端的柱相應(yīng)也改為型鋼砼柱，以便于梁柱節(jié)點連接，普通砼中局部采用型鋼砼組合結(jié)構(gòu)，給設(shè)計和施工帶來了一定的麻煩，但我們最終成功發(fā)解決了這兩者之間復(fù)雜的節(jié)點構(gòu)造成。型鋼砼梁與型鋼砼柱及普通砼框及普通砼框架梁的節(jié)點連接，非常復(fù)雜，縱筋、箍筋和腰筋交錯，而且框架梁1與型鋼砼梁與型鋼砼柱頂面標(biāo)高不同，如果按原設(shè)計框架梁1的縱筋全部焊接在型鋼柱的翼緣上，縱筋過于密集，將造成框架梁1的縱筋施工無法順利進(jìn)行，達(dá)不到設(shè)計強(qiáng)度要求，所以我們將框架梁1的截面由原來的300X800改為500X800頂部的縱筋全部越過型鋼柱焊接在型鋼梁翼緣上，對底部的縱筋，如果焊在型鋼柱的翼緣上，為仰焊，且此節(jié)點鋼筋密集，不方便焊接施工，質(zhì)量很難保證，所以在底縱筋與型鋼柱連接處焊接一塊鋼托，縱筋直接平焊在鋼托上即可，為防止與鋼托焊接處，型鋼受削弱，在此處增設(shè)三角形加勁板，加勁板與框架梁1的底縱筋平齊。
三、新材料
1、新型防水材料
地下室防水工程中，改變了傳統(tǒng)的柔性防水做法，采用了建設(shè)部國家科委一九九三年、一九九五年國家級科技成果重點推廣的新型剛性防水材料，即廣西大新建材化工總廠生產(chǎn)的無機(jī)鋁鹽防水劑，達(dá)到了剛性防水的目的，該項產(chǎn)品是多功能系列防水材料，具有微膨脹、減水、緩凝、提高抗壓強(qiáng)度，節(jié)約水泥用量，降低砼水化熱等功能，本工程采用的無機(jī)鋁鹽防水劑BSⅡ型，是一種砼結(jié)構(gòu)自身防水材料，在具體施工過程中，特點如下：
（1）材料性能好、施工工藝簡便，使用時，只需在砼中摻入水泥用量百分之三的無要鋁鹽防水劑BSⅡ型，即可使普通砼坍落度由5-6提高到14-16左右，緩漲時間可處長4-6小時，微膨脹達(dá)到萬分之三點八左右，抗壓強(qiáng)度在同等水泥用量的情況下可提高20%以上，比按照普通砼施工可節(jié)約10-12%水泥用量，砼不透水性，由S6可提高到S12，抗?jié)B率提高了100-200%，使結(jié)構(gòu)自身具有較好的防水性和防裂效果。
（2）防水效果好，兩層地下室底板，側(cè)墻只有30cm厚，但從施工完畢到面在一年多的時間來看，內(nèi)墻體和底板干燥無水跡，防水效果很好。
（3）經(jīng)濟(jì)造價低，采用新型無機(jī)鋁鹽防水劑，按照水泥用量的百分之三加入防水劑可節(jié)約10-12%水泥用量，經(jīng)過詳細(xì)計算，采用無機(jī)鋁鹽防水劑比采用柔性材料每平方米可節(jié)約造價為20元左右，這還不包括柔性材料施工人工費(fèi)和結(jié)構(gòu)砼其它外加劑，給投資商方速寫為了較高的經(jīng)濟(jì)效益，給施工也帶來了方便。
2、機(jī)關(guān)報型墻體材料
廣東省墻體改革中大力推廣新型墻體材料，本工程標(biāo)準(zhǔn)層仙隔墻采用預(yù)制件輕質(zhì)嵌墻板，該墻板經(jīng)高科技研制而成，設(shè)計獨特，質(zhì)量和工藝技術(shù)指標(biāo)抱均符合國際標(biāo)準(zhǔn)和要求且符合國家測試標(biāo)準(zhǔn)，其表層為高強(qiáng)度纖維水泥板，內(nèi)含高強(qiáng)水泥及聚苯乙烯發(fā)泡珠作蕊材料，蕊實而質(zhì)輕，特有企口及凹凸槽位，易于安裝接合，它可作固定或活動的功能間隔，具有防火、防水、耐沖擊、隔聲、隔熱等特點，有安全軸心上，每米可承受52KN荷載，而重量比一般同等厚度的磚墻要輕一半以上；板材厚度分三種：50mm-38kg/m2;7500-55kg/;100mm-72kg/，它可替代傳統(tǒng)市面上的石屎墻、磚、輕質(zhì)砌塊墻、石膏板及其它輕質(zhì)材料中空間墻。
四、新型施工工藝
六層樓面（轉(zhuǎn)換層）周圈轉(zhuǎn)換大梁底面受力鋼筋由通長密集Ф40鋼筋組成，閃光對焊連接直徑40mm鋼筋，目前幾乎辦不到，對大截面鋼筋只有機(jī)械連接才可靠，再由于為了加強(qiáng)建筑物剛性，所有鋼筋拉通于梁內(nèi)（包括彎鋼筋），接頭處連接困難，基于以上原因，最后采用香港的\"BAR-TEC\"鋼筋套筒聯(lián)接方案來解決難題。
鋼筋套筒聯(lián)接技術(shù)是近幾年研制和發(fā)展起來的一種新型鋼筋對接工藝，其特點是：將鋼筋端部加工成螺紋，然后旋入帶有螺紋的套筒中，從而將兩根鋼筋連接起來。\"BAR-TEC\"鋼筋聯(lián)接器強(qiáng)度及螺紋強(qiáng)度都有實驗保證，試驗下全部是鋼筋破壞，鋼筋紋螺紋采用先將鋼筋冷加壓國大鋼筋頭截面，再紋螺紋，故鋼筋截面保持不變，此聯(lián)接器價格相對于燭接較高，但使用中有很多優(yōu)點：質(zhì)量嚴(yán)格保證；施工簡易，設(shè)備簡單；聯(lián)接器體積小，給砼澆搗提供更大的空間，因接頭強(qiáng)度遠(yuǎn)高于鋼筋強(qiáng)度，所以接頭位置隨意，可盡量避開節(jié)點不便處，同時最大效率使用鋼筋。
摘要：水電站進(jìn)水口處的清污設(shè)備對安全運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)效益影響很大，尤其對于低水頭大流量的貫流式電站來說，此問題更為突出關(guān)鍵。清污機(jī)布置恰當(dāng)、設(shè)計合理，將為運(yùn)行管理帶來方便，能創(chuàng)造更高的效益。論述江口電廠清污機(jī)設(shè)計及布置特點，介紹了清污機(jī)投運(yùn)概況。圖2幅，表1個。
關(guān)鍵詞：水電站 金屬結(jié)構(gòu) 攔污柵 結(jié)構(gòu)設(shè)計 實例
1前言
江口電站位于廣東省西江支流賀江上，距封開縣城江口鎮(zhèn)3．5km，是賀江上最后一個梯級水電站。電站安裝兩臺單機(jī)容量為20MW的燈泡貫流式機(jī)組，兩臺機(jī)組分別于1998年11月、1999年9月投運(yùn)。水輪機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如下，型號GZA391a－WP－640；設(shè)計水頭7．3m；最高水頭12．1m；最低水頭3．0m；設(shè)計流量316．74m3/s；額定出力20．8MW；額定轉(zhuǎn)速78．95r/min。
為了防止有礙于水輪機(jī)正常運(yùn)行的雜物進(jìn)入流道，保護(hù)機(jī)組安全運(yùn)行，在每臺機(jī)組的進(jìn)水口設(shè)置一道傾斜式攔污柵。柵面向下游傾角為70°，底檻高程為－10．7m，檢修平臺高程28．0m，攔污柵斜面高度41．8m，寬度為12．8m。攔污柵攔住的垃圾由一臺安裝在高程37．18m的移動式清污機(jī)清理及卸污。
2清污機(jī)技術(shù)特性
清污機(jī)由大車、小車、清污耙斗三部分組成。大車沿著垂直水流方向移動，行程覆蓋兩臺機(jī)攔污柵、中墩、卸污位置約有40m；小車沿著水流方向移動，最大行程為2m；小車上布置著牽引和開合機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)通過鋼絲繩懸吊著清污耙斗，控制耙斗的升降、開合。清污機(jī)具體的技術(shù)特性（見表1）。
3結(jié)構(gòu)設(shè)計特點
3．1耙斗部分
清污耙斗自重3．9t，由耙體和活動耙兩大部分組成（見圖1）。耙體長2750mm，寬3730mm，總共有12個鋸齒形耙齒，耙齒長為380mm，齒根寬140mm，齒間距220mm。耙體兩邊裝置有四只直徑320mm、寬度為280mm的滾輪，滾輪中間有寬20mm高20mm的凸緣，因為耙斗在下降過程中，有較強(qiáng)的橫向水流作用時，耙斗會發(fā)生橫向移動，滾輪的凸緣可以在柵條槽里限住耙斗左右偏移。前、后滾輪布置使耙體前底后高，令耙體與柵面間有一傾角，使得耙齒尖較貼近柵面，能夠清除貼附在柵面的垃圾。耙體兩邊設(shè)有導(dǎo)輪、導(dǎo)槽，導(dǎo)輪只能在導(dǎo)槽內(nèi)上下移動，牽引鋼絲繩連到導(dǎo)輪，導(dǎo)輪再經(jīng)連桿接至活動耙的端頭。這樣設(shè)計的目的是：耙斗懸空且拉緊開合鋼絲繩開斗卸污時，有導(dǎo)輪、導(dǎo)槽限制作用不會令耙體跟隨轉(zhuǎn)動，可以順利地開斗；抓到垃圾要放松開合繩合斗時，有牽引繩的拉力作用可使活動耙合得緊、抓得牢，提升時不會掉垃圾。
活動耙側(cè)視呈鐮刀狀，共13個耙齒，與耙體的耙齒同樣間距錯開分布?；顒影铱梢岳@轉(zhuǎn)動軸心轉(zhuǎn)動，當(dāng)開合鋼絲繩拉緊時，耙斗呈打開狀態(tài)；當(dāng)開合鋼絲繩放松時，在活動耙的自重及牽引鋼絲繩的拉力作用下，耙斗呈閉合狀態(tài)。為了避免活動耙閉合過頭而鉤到柵體的橫隔環(huán)，在兩邊的側(cè)封板焊上兩個限位塊，限定全閉合的位置?；顒影疑系凝X設(shè)計有過載保護(hù)功能（見圖2），每個耙齒有一個板彈簧壓住，在耙斗上升過程中，假如某個齒勾到卡在柵槽的雜物或攔污柵的橫隔環(huán)時，如卡阻力大過板彈簧的彈力，超過設(shè)計允許回轉(zhuǎn)力矩，則該齒A點就轉(zhuǎn)動張開至A′點，令該耙齒滑過雜物，避免因強(qiáng)行提升而損壞清污機(jī)或攔污柵。整個耙斗設(shè)計做成空格網(wǎng)狀，既能抓撈垃圾，又能疏水減小水壓力的作用。
3．2大車部分
大車主體采用4條主梁式焊接框架結(jié)構(gòu)，在上下游端梁安裝移動機(jī)構(gòu)。移動機(jī)構(gòu)由電動機(jī)通過蝸輪蝸桿減速器、鏈傳動來驅(qū)動主動輪組。主、從動輪組均采用寬面輪緣車輪，為了避免大車行走時偏移出軌，在梁底部各安裝兩套導(dǎo)向側(cè)輪組，在移動時起導(dǎo)向作用。在下游端梁底部裝有行程開關(guān)，使大車移到兩端極限位置時能自動停止。在大車順著水流方向的兩條主梁面上布置兩條鋼軌，用來承載小車，小車可在上面沿著水流方向移動。駕駛室布置在左側(cè)主梁底下，操作人員坐在里面可看到耙斗在柵面的升降情況。
3．3小車部分
小車由牽引機(jī)構(gòu)、開合機(jī)構(gòu)、機(jī)架、車輪裝置、推移機(jī)構(gòu)等部件組成。牽引機(jī)構(gòu)由電動機(jī)、制動彈性聯(lián)軸器、雙輸出軸減速器、中間軸、左右兩個卷筒組成，開合機(jī)構(gòu)比牽引機(jī)構(gòu)少一個卷筒及中間軸，其余部件相同。牽引機(jī)構(gòu)和開合機(jī)構(gòu)通過電氣控制協(xié)聯(lián)，開合機(jī)構(gòu)可以單獨動作，用于操作耙斗的開合；牽引機(jī)構(gòu)動作時，為了保證兩個機(jī)構(gòu)的同步性，開合機(jī)構(gòu)必須也相應(yīng)同向動作。小車推移機(jī)構(gòu)由兩端雙伸出軸的電動機(jī)、兩個蝸輪蝸桿減速器、兩個螺桿螺母傳動副組成，其中螺母跟小車機(jī)架固定在一起，其余裝在大車上，電動機(jī)通過減速器帶動螺桿轉(zhuǎn)動，利用螺桿螺母這種螺旋傳動副，將回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動，達(dá)到小車移動的目的。采用螺旋傳動不但使小車移動平穩(wěn)，而且具有自鎖作用。
4運(yùn)轉(zhuǎn)情況
原來攔污柵是由一臺小型清污機(jī)兼人工清除的方法來清污，由于清污速度慢、效率低，僅能勉強(qiáng)完成單機(jī)發(fā)電時清污，但不能滿足兩臺機(jī)發(fā)電時清污要求。在2000年4月賀江第一場洪水到來時，由于清污速度跟不上，垃圾越積越多導(dǎo)致攔污柵堵塞，最高水頭差達(dá)3．6m，威脅到機(jī)組的安全運(yùn)行，最后不得已唯有停機(jī)清污。2001年3月經(jīng)本廠技術(shù)人員重新設(shè)計的清污機(jī)正式投運(yùn)，清污力強(qiáng)、效率高。在實際運(yùn)行中，能抓撈起沙包、直徑20cm的樹干等較大較重的異物。特別值得一提的是，即使在機(jī)組帶滿負(fù)荷水流最湍急的工況，清污機(jī)都能下到柵底檻抓撈垃圾，證明清污機(jī)疏水性能恰到好處，既能減小水壓力，又能有效地抓裝垃圾。牽引、開合機(jī)構(gòu)采用雙速電動機(jī)，使全行程下降僅需3分鐘，上升為4．5分鐘，上升時用慢速檔可保證較大的牽引力。舊清污機(jī)是單速而且速度慢，下降、上升均要8分鐘，兩者相比新清污機(jī)大量縮短清污時間，耙斗的容量也相對加大，提高效率。自投運(yùn)至今，攔污柵的水頭差一般都在其自身的水力損失0．2m以內(nèi)，保證機(jī)組在較高水頭下運(yùn)行?？傊?jīng)過兩年的運(yùn)行實踐表明，江口電廠清污機(jī)的設(shè)計是可行的、是成功的。
計算機(jī)是知識、經(jīng)驗和思維的替代品。縱觀當(dāng)今世界，這種非常令人不安的觀點正在結(jié)構(gòu)工程師中逐漸蔓延。人們似乎越來越愿意相信計算機(jī)使他們能對工程作出正確的判斷，而根本不去想一想，如果沒有計算機(jī)同樣的工作需要哪些必要的知識和經(jīng)驗。按百分比計迅速增加的工程師相信，解決工程問題的專業(yè)知識就是怎樣使用計算機(jī)以及計算機(jī)本身的專業(yè)知識。在結(jié)構(gòu)工程界，把使用計算機(jī)的能力當(dāng)成能勝任工作的證明，作為一種觀點正在象傳染病一樣到處蔓延。大量的結(jié)構(gòu)工程師確實相信，他們僅僅簡單地依靠計算機(jī)就可以“解決”工程問題了，而沒有認(rèn)識到高質(zhì)量的工程只能是淵博的工程理論知識，大量的經(jīng)驗，以及艱辛的腦力勞動相結(jié)合的產(chǎn)物。
問題是過分強(qiáng)調(diào)自動化技術(shù)是以削弱實際知識為代價的，過分強(qiáng)調(diào)也演變成了不學(xué)習(xí)實際知識的借口。從教育和實踐兩方面來看，如此過分強(qiáng)調(diào)計算機(jī)帶給朝氣蓬勃的年輕工程師們一個錯誤的信息，工程學(xué)習(xí)和工程實踐就是輕松地使用菜單和用計算機(jī)生成五顏六色的圖畫。
在工程設(shè)計環(huán)境中利用信息自動化技術(shù)有很嚴(yán)重的負(fù)面影響，信息自動化技術(shù)象一樣能輕易地誘使大腦相信其虛幻的安全性，知識性和能力。在這些自動化技術(shù)實現(xiàn)其真正的價值以前，設(shè)計工程師必須不依賴計算機(jī)，而用學(xué)識和經(jīng)驗去解決工程問題。非常不幸，我們變得如此依賴于計算機(jī)，以至于正在迅速喪失不依賴計算機(jī)進(jìn)行計算工作的技能。
與那些只有依賴計算機(jī)才能“解決”工程問題的人討論問題時，一個稱職的結(jié)構(gòu)工程師什么樣的痛苦和挫折沒有經(jīng)歷過？這些人（不要把他們跟真正的工程師混為一談）已不再有能力，或者從來沒學(xué)過，不依賴計算機(jī)解決工程問題。從根上他們不懂得，計算機(jī)不可能記錄有關(guān)模型、分析和設(shè)計的一些技巧?？梢赃@樣認(rèn)為，除了具有快捷的計算速度以外，計算機(jī)程序只是一些離散的知識。這些人沒有認(rèn)識到，知識已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了有限的計算機(jī)指令所能編程的界限。真正的工程知識是經(jīng)驗，直覺，靈感，領(lǐng)悟力，創(chuàng)造力，想象力和“認(rèn)知”的巨大綜合體，它超越了任何計算機(jī)程序和程序員對結(jié)構(gòu)工程的“理解”。恰恰相反，這些人認(rèn)定世界是一個巨大的有限元模型，而計算機(jī)能夠并且也應(yīng)該自動地建立模型，進(jìn)行分析，完成設(shè)計，打印出最終結(jié)果?！肮こ處煛蹦茏龅?，僅僅是區(qū)分規(guī)格和需求，給顧客開發(fā)票，牟取利潤，并且迅速找到新項目。
今后，只有越來越少的工程師能獨立地（即不依賴計算機(jī)）找出結(jié)構(gòu)工程問題的正確解答，這種對計算機(jī)的依賴性將會帶來巨大的麻煩。隨著對計算機(jī)的依賴程度的不斷上升，誰來解決工程問題？是那些沒有或只有很少的結(jié)構(gòu)工程知識和實踐經(jīng)驗的程序員，或是有其他專業(yè)學(xué)位而不是結(jié)構(gòu)工程學(xué)位的程序員來做？計算機(jī)現(xiàn)在不是，也永遠(yuǎn)不會是解決工程問題的源泉。只有合格的工程師才能正確地解決工程問題。如果結(jié)構(gòu)工程師們繼續(xù)制造這樣的氛圍，在結(jié)構(gòu)工程實踐中，首先靠計算機(jī)，而不是靠有學(xué)識、有創(chuàng)新和有豐富經(jīng)驗的結(jié)構(gòu)工程師本身，就能夠解決大部分結(jié)構(gòu)工程問題，那他們就是自欺欺人，也欺騙了他們的服務(wù)對象。
在今天的現(xiàn)實生活中，結(jié)構(gòu)工程師發(fā)現(xiàn)了一種既非常有效又方便的方式去為顧客服務(wù)，它不需要花費(fèi)大量的時間和金錢去學(xué)習(xí)或理解結(jié)構(gòu)工程模型，分析和設(shè)計的細(xì)節(jié)。這種“方式”就是計算機(jī)。工程師們現(xiàn)在的行為方式符合宇宙的自然規(guī)律，即用最低的能量消耗前進(jìn)?，F(xiàn)在，越來越多的結(jié)構(gòu)工程師對自動化技術(shù)的響應(yīng)就是讓計算機(jī)工作，同時讓自己不再去操心細(xì)節(jié)了。
現(xiàn)代工程具有復(fù)雜的理論細(xì)節(jié)，依靠計算機(jī)的工程不能，根本不能，讓人們學(xué)習(xí)有意義的經(jīng)驗?，F(xiàn)代計算機(jī)的運(yùn)算范圍和速度，太容易使工程設(shè)計變得毫無生氣。試問，有誰能抵抗激動和解脫的感覺——不用太多的艱辛就能求解成千上萬個方程？又有誰能抵抗誘惑——讓自動化技術(shù)來“解決”工程問題？真正的結(jié)構(gòu)工程師，不用計算機(jī)就能工作的真正的結(jié)構(gòu)工程師就有這樣的抵抗力。這些真正的工程師看到了實質(zhì)，計算機(jī)是一種很不完善的工具，它只能處理大量信息。以光速執(zhí)行的指令大多是沒有經(jīng)驗的程序員編制的，它們的可靠性值得懷疑。在計算中，對于受動力載荷的作用的曲殼結(jié)構(gòu)發(fā)生非彈性變形時，不正確的結(jié)果一樣可以在屏幕顯示，它們的等應(yīng)力圖看上去也是如此這般地賞心悅目。這樣下去，只要手上有計算機(jī)軟件的使用說明，就可以用計算機(jī)得到結(jié)果了?；蛘吒奖?，只需在圖形用戶界面上選擇合適的菜單，就得到結(jié)果了。事實上，如果“靠相互交談來探討怎樣分析梁和柱，靠雙手找出閉合解”會更有利。
也許有人推測，以上論調(diào)只能證明本文作者從根本上是反計算機(jī)的，或是他沒有認(rèn)識到現(xiàn)代信息技術(shù)美好的未來，或是他對那些在神奇的創(chuàng)意中利用這種技術(shù)的專家不屑一顧。然而，并不僅僅是這樣。即使認(rèn)識到計算機(jī)的潛力，工程師也對危險熟視無睹。結(jié)構(gòu)工程是對安全性吹毛求疵的職業(yè)。在世界各地，結(jié)構(gòu)的特性是由結(jié)構(gòu)工程設(shè)計的質(zhì)量決定的。由于在實踐中采用了計算機(jī)，越來越多的結(jié)構(gòu)工程師正在制造以幻想為基礎(chǔ)的信仰系統(tǒng)，正在發(fā)展難以置信的危險期望。隨著這一趨勢的延續(xù)，工程失效的威脅也會按指數(shù)形式增長。
一個簡單的例子就是世界各地越來越多的工程公司都期盼CAE/CAD軟件能將結(jié)構(gòu)工程設(shè)計程序完全自動化。現(xiàn)在，越來越多的結(jié)構(gòu)工程師希望在解決問題時他們只需區(qū)分類型和條件，讓CAE/CAD程序自動生成必要的數(shù)學(xué)模型，完成復(fù)雜而重復(fù)的分析和設(shè)計過程。最后，由制圖工具完成生產(chǎn)圖和施工圖。在這種環(huán)境中，結(jié)構(gòu)工程師唯一的責(zé)任就是明確所要解決的問題，然后評價最后的設(shè)計“結(jié)果”。這種設(shè)計方式注定是災(zāi)難性的。數(shù)不清的軟件開發(fā)商為滿足市場的需求，不斷開發(fā)和推銷注明有各種用途的軟件。于是，不那么稱職的工程師就相信了廣告，即使用這種軟件只要投入很少的人力就能進(jìn)行工程設(shè)計。
軟件開發(fā)商經(jīng)常被要求改進(jìn)結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計軟件，以使用戶在不詳細(xì)了解技術(shù)細(xì)節(jié)的情況下就能夠使用軟件。例如，這些用戶要求開發(fā)商創(chuàng)造出不用閱讀使用手冊的環(huán)境。因為高質(zhì)量的結(jié)構(gòu)工程軟件的用戶參考手冊包括軟件的技術(shù)細(xì)節(jié)，限制范圍，以及計算所依據(jù)的理論和假設(shè)，結(jié)構(gòu)工程師們不愿意使用這樣的高質(zhì)量軟件。現(xiàn)實是，結(jié)構(gòu)工程師們不希望了解細(xì)節(jié)。他們所希望又愿意購買的是窗口界面，這種界面能讓他們處理信息見得到，然后把結(jié)果以彩色圖表形式展示。最好還有動畫功能，還可以用漂亮的圖表打印數(shù)值結(jié)果。而對于是否能可靠地檢測重特征值；或在用反映譜進(jìn)行分析時是否用了足夠的模態(tài)；或非線性索單元的理論是否正確；或分析結(jié)果對網(wǎng)格的形狀和單元的選擇是否敏感；或部分固定端剛度是否確切等等方面，如今使用計算機(jī)的工程師表示，他們幾乎不考慮這些細(xì)節(jié)問題。
不少人認(rèn)為他們沒有時間，或沒人付給他們費(fèi)用去關(guān)心細(xì)節(jié)。越來越多的結(jié)構(gòu)工程師都持這樣的看法。但是，他們確實相信，依靠計算機(jī)他們的設(shè)計能夠達(dá)到顧客要求。為什么不能如此簡單地相信？？？/?。?！輸入數(shù)據(jù)，然后擊鍵，就有了結(jié)果。而且，這種方式幾乎沒有人力消耗。
當(dāng)然，計算機(jī)技術(shù)本身并不壞。然而，問題的核心是結(jié)構(gòu)工程計算中計算機(jī)的使用方法，以及濫用計算機(jī)不斷增加的趨勢。在道義上資深工程師和工程管理人員有義務(wù)特別強(qiáng)調(diào)工程實踐中知識，專業(yè)技能，以及經(jīng)驗的重要性，而非計算機(jī)使用者的“性別”。在結(jié)構(gòu)工程實踐中，僅僅關(guān)心“怎樣”使用計算機(jī)是不夠的，了解“為什么”這樣設(shè)計才是關(guān)鍵。專業(yè)的結(jié)構(gòu)工程師必須重視手工求解的原理，基本原則和提煉模型，識別計算結(jié)果中的錯誤，解決問題的其他方法，判斷計算結(jié)果的有效性。對計算機(jī)要又敬又畏，對計算結(jié)果應(yīng)持批評態(tài)度，尊重工程實踐經(jīng)驗，通過工程實踐（而不是通過“世界的有限元分析”，或是靠過分的簡化去滿足那些不合格的結(jié)構(gòu)工程軟件的限制條件）學(xué)習(xí)工程。強(qiáng)調(diào)從那些資深的或更有經(jīng)驗的結(jié)構(gòu)工程師（即數(shù)量急劇減少，但仍記得不依賴計算機(jī)，怎樣解決工程問題的真正的工程師）那里學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)工程。只有通過訓(xùn)練專業(yè)工程師，而不是通過訓(xùn)練技術(shù)員（即計算機(jī)操作員），結(jié)構(gòu)工程界將完全能擔(dān)負(fù)起服務(wù)大眾的責(zé)任和義務(wù)。
到底該不該如此擔(dān)心計算機(jī)的不當(dāng)使用？擔(dān)心那種怠惰？擔(dān)心工程界默許這種危險作法？雖然計算機(jī)對人類有很大的應(yīng)用價值，但如果結(jié)構(gòu)工程師們繼續(xù)象現(xiàn)在這樣破壞性地使用計算機(jī)，這些價值就得不到實現(xiàn)。
有什么辦法才能使結(jié)構(gòu)工程界改變過分依賴計算機(jī)的情況？不再濫用計算機(jī)？這些都沒有簡單的答案。然而，所有稱職的，經(jīng)驗豐富的資深工程師都有機(jī)會用危險的計算機(jī)這一思想去影響年輕人。一個真正的工程師所需要的是不依賴計算機(jī)解決工程問題的能力。經(jīng)常懷疑計算機(jī)；在沒有深入的論證以前決不使用計算機(jī)的結(jié)果。在被工程師證實正確之前，假設(shè)計算機(jī)提供的結(jié)果是錯誤的。在用計算機(jī)求解之前，必須先“知道”答案。不崇拜計算機(jī)，而崇尚知識和經(jīng)驗；提倡全面了解工程理論和實踐中的所有細(xì)節(jié)；避免為那樣的雇主工作，他們僅有的學(xué)習(xí)機(jī)會是通過計算機(jī)學(xué)，而不是通過有實踐經(jīng)驗的真正工程師的深入訓(xùn)練。
計算機(jī)不可能，而且永遠(yuǎn)不可能，成為人類知識，經(jīng)驗，遠(yuǎn)見，靈感，創(chuàng)造力，獨立思維，以及自古以來的勤奮的替代品。雖然在結(jié)構(gòu)工程實踐中計算機(jī)是非常有價值的工具，但是結(jié)構(gòu)工程師必須認(rèn)識到對工程學(xué)的細(xì)節(jié)（即原理，方法，標(biāo)準(zhǔn)，道德等等）的全面了解，比懂得怎樣在計算機(jī)屏幕上游逛不知道要重要多少。警告實際工程師，如果沒有計算機(jī)他們的結(jié)構(gòu)工程知識不足以勝任工作，他們也沒有資格使用計算機(jī)（如若不然，那不僅是不道德，而是犯罪）。
所有稱職的，經(jīng)驗豐富的工程師都意識到，好的計算機(jī)程序造就不出稱職的結(jié)構(gòu)工程師，而只有稱職的工程師才能使用好的計算機(jī)程序。可悲的是，雖然上面的結(jié)論似乎是不言而喻的，但它并不是今天計算機(jī)應(yīng)用的現(xiàn)實。因此需要讓危險曝光，并實現(xiàn)和完善保護(hù)措施。
不幸的是，計算機(jī)時代的現(xiàn)實是，所有（即無一例外）商業(yè)應(yīng)用的計算機(jī)和計算機(jī)軟件都受制于許多因素，這些因素在不同程度上影響了工程軟件作出結(jié)構(gòu)工程問題的正確解答的能力。更值得注意的是，當(dāng)不正確的結(jié)果產(chǎn)生時，它們通常并沒有“錯”到立即被識別出來的地步。更進(jìn)一步，有時結(jié)果有重大錯誤，但如果工程師對“正確”的結(jié)果是什么直覺也沒有（無論是因為無知，還是缺乏經(jīng)驗），也就不可能意識到結(jié)果的錯誤。計算機(jī)的危險在于，很多工程師假設(shè)（并且?guī)缀跛械墓こ處煷_實希望）計算機(jī)總是產(chǎn)生“正確”的結(jié)果。這樣的假設(shè)和希望常常會使工程師對潛在的和經(jīng)常的錯誤放松警惕性和敏感性！
雖然對軟件的質(zhì)量和可靠性存在著嚴(yán)重的憂慮，但你會吃驚地發(fā)現(xiàn)很多結(jié)構(gòu)工程師對這些憂慮表現(xiàn)得多么天真、無知或不負(fù)責(zé)任。這些天真、無知或不負(fù)責(zé)任在許多結(jié)構(gòu)工程師購買和使用軟件時表現(xiàn)得最突出。例如，選擇結(jié)構(gòu)工程軟件的最基本標(biāo)準(zhǔn)包括：軟件廣告出現(xiàn)的頻率；肆意宣揚(yáng)超凡技術(shù)能力的大幅精美廣告；低售價；用引人注目的可視性窗口菜單和生動的界面形式來衡量的易用性；用結(jié)構(gòu)系統(tǒng)自動建模的簡單性來衡量的易用性；只需很少或根本不用學(xué)習(xí)；簡單的使用說明和手冊（一兩本使用說明就夠了，而9本10本使用說明簡直是糟糕透頂！）；五彩繽紛的包裝。而下面的標(biāo)準(zhǔn)卻鮮見。例如，軟件開發(fā)者和其技術(shù)支持者的技術(shù)資質(zhì)證明；軟件質(zhì)量的保證；軟件開發(fā)商的質(zhì)量保證（QA），質(zhì)量控制（QC）QA/QC過程的嚴(yán)格評價；軟件中所用技術(shù)的理論依據(jù)的嚴(yán)格評價；簡單和復(fù)雜例題測試結(jié)果的嚴(yán)格評價及其與其他獨立求解結(jié)果的比較；通過專職技術(shù)核查員和經(jīng)驗豐富的結(jié)構(gòu)工程師的一系列獨立和規(guī)范性核查制訂工程軟件國際標(biāo)準(zhǔn)，并按一個或多個工程軟件國際標(biāo)準(zhǔn)定期地對軟件進(jìn)行校核。
在軟件的實際應(yīng)用方面，那些只有極少經(jīng)驗，極少學(xué)識，最年輕的結(jié)構(gòu)工程師被賦予依靠計算機(jī)軟件來解決極度復(fù)雜的結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計問題的主要責(zé)任。而那些經(jīng)驗豐富的資深工程師正忙于經(jīng)營和管理自己的公司。經(jīng)?？梢钥吹?，缺乏經(jīng)驗的年輕工程師在使用計算機(jī)時對所用的結(jié)構(gòu)力學(xué)基本原理和設(shè)計規(guī)范的背景知識了解甚少。這些工程師最困難的地方在于判斷程序的算法所蘊(yùn)含的假設(shè)和步驟；接下來判斷計算機(jī)運(yùn)算結(jié)果的質(zhì)量和其他方方面面。他們的困難還在于懷疑計算機(jī)作出的所有結(jié)果，以及用獨立的例題校驗結(jié)果。由于受到挫折或一知半解，缺乏經(jīng)驗的的工程師寧愿相信計算機(jī)程序產(chǎn)生的任何結(jié)果都是正確的。我們令人難堪地觀察到，結(jié)構(gòu)工程師多么頻繁多么容易，有意識或下意識地把自己的無知藏進(jìn)計算機(jī)的黑匣子里。
摘 要：一個組織采用集權(quán)還是分權(quán)組織結(jié)構(gòu),關(guān)鍵在于知識在組織中的分布狀態(tài)以及信息成本與成本的比較問題。組織設(shè)計過程也就是信息成本與成本之間的權(quán)衡過程。知識管理促進(jìn)組織結(jié)構(gòu)向分權(quán)和扁平化的轉(zhuǎn)變。
關(guān)鍵詞：知識管理 組織結(jié)構(gòu) 信息成本 成本
一、問題的提出
考察組織狀態(tài)的歷史演變不難看出：組織狀態(tài)由強(qiáng)健到肥胖再到強(qiáng)健是一條具有普遍意義的發(fā)展軌跡。這是令人困擾而又難以擺脫的問題。從組織演變中可以看出組織類型大致分為兩種：機(jī)構(gòu)精簡、人員精干、流程高效的強(qiáng)健型組織和機(jī)構(gòu)臃腫、人員冗余、流程低效的肥胖型組織。首先，從對組織的影響因素來看，組織所處的環(huán)境是一項十分重要的因素。組織所處的環(huán)境可以分為兩種：有利環(huán)境和不利環(huán)境。
因此，根據(jù)組織類型和所處的環(huán)境的組合，一個組織可能處于4種狀態(tài)，組織在4種狀態(tài)轉(zhuǎn)變具有顯著的規(guī)律性：
轉(zhuǎn)變一 強(qiáng)健的組織處于有利的環(huán)境。會表現(xiàn)強(qiáng)勁的狀態(tài)。增長的客戶加速組織的成長。越來越多的優(yōu)秀人才使組織能力提高，投資者的關(guān)注使組織資金充裕。
轉(zhuǎn)變二 有利的環(huán)境不會一直持續(xù)下去。成功也潛藏著危機(jī)，如員工的加薪幅度大于公司的生產(chǎn)力，辦公室日漸奢侈。這樣，強(qiáng)健的組織變得日益臃腫。一旦出現(xiàn)市場萎縮，組織很難維持原先的市場優(yōu)勢與成功。于是漸漸聽不到客戶的聲音，組織變得搖搖欲墜。
轉(zhuǎn)變?nèi)?這時，組織面臨兩個選擇：死亡或者生存。為了繼續(xù)生存下去，組織必須徹底改變其原有的工作習(xí)慣、文化、員工的工作態(tài)度與行為。
轉(zhuǎn)變四 組織經(jīng)過市場的錘煉，總結(jié)出最好的管理策略以及合適的組織結(jié)構(gòu)。經(jīng)過痛苦的轉(zhuǎn)型階段后，組織從新變得強(qiáng)健起來。
彼得.圣吉認(rèn)為：組織之所以出現(xiàn)上述的演變現(xiàn)象，關(guān)鍵在于組織本身沒有從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次來考慮問題，缺乏系統(tǒng)思考能力，基本上是一種面向環(huán)境的就事論事的行為，隨著環(huán)境的變化，而被動的改變著組織結(jié)構(gòu)。我們需要撥開復(fù)雜事件的迷霧，透視背后的簡單結(jié)構(gòu)。如何才能避免組織陷入“強(qiáng)健—肥胖—強(qiáng)健”的死循環(huán)狀態(tài)呢？那就需要重塑組織結(jié)構(gòu)，而組織結(jié)構(gòu)重塑的本質(zhì)就是通過知識管理，使企業(yè)成為一個學(xué)習(xí)型組織，通過不間斷的終身學(xué)習(xí)而始終保持活力。
二、影響組織結(jié)構(gòu)重組：知識與權(quán)力匹配
在組織結(jié)構(gòu)中，權(quán)力往往與其職位是分不開的。職位越高，所獲得的信息量就越大。權(quán)力也就越大。對組織來說，創(chuàng)新是企業(yè)生存和發(fā)展的原動力。但是，當(dāng)信息流按照一定的規(guī)則進(jìn)行流動時，當(dāng)合法行為只有通過權(quán)力部門授權(quán)的特定領(lǐng)域才能獲得時，知識市場或者說創(chuàng)意市場流動性就被限制了,于是組織就會變得保守。隨著技術(shù)的發(fā)展，知識量越來越大，對知識的收集也變得簡便，組織向扁平化發(fā)展。隨著層級的減少，權(quán)力在信息流轉(zhuǎn)的過程中，起到了導(dǎo)向而不是限制作用。
哈耶克(F·A·Hayek)首先提出了經(jīng)濟(jì)效率取決于決策權(quán)威和對決策起支撐作用的知識之間的匹配關(guān)系。他認(rèn)為，某些與特定地點、時間和環(huán)境相關(guān)的知識,本質(zhì)上不能進(jìn)入統(tǒng)計,并很難以統(tǒng)計的方式傳送到任何集中的權(quán)威那里，因而最終的決策必須由那些熟悉具體情況、直接了解有關(guān)變化、并知道資源可迅速滿足他們需要的人來做出，即采取權(quán)利分散化的方法來解決問題。Jensen和Mecking(1992)進(jìn)一步發(fā)展了哈耶克的思想。他們認(rèn)為，盡管有關(guān)特定時空環(huán)境的知識不能被概括成統(tǒng)計數(shù)字，但他們卻能被傳送到?jīng)Q策機(jī)構(gòu)中的其他位置。問題不在于知識能否被轉(zhuǎn)移，而是以多大的代價轉(zhuǎn)移以及是否值得轉(zhuǎn)移。保證有利于決策的知識與決策的結(jié)合有兩種基本的方法：一是將知識傳遞給有決策權(quán)的人，另一種是把決策權(quán)傳遞給擁有相關(guān)知識的人。一方面在將知識傳遞給具有決策權(quán)的人的過程中，面臨著由知識傳遞導(dǎo)致的信息成本；另一方面，將決策權(quán)分配給組織中擁有較多相關(guān)專門知識的人時，面臨著由委托關(guān)系所產(chǎn)生的成本。在這里，信息成本指決策者在決策過程中由于缺乏相關(guān)知識而進(jìn)行知識傳遞引起的成本；而成本則是由決策授權(quán)的人具有與委托人自身利益相背離的目標(biāo)而產(chǎn)生的，指的是在合作行為中，由于這種目標(biāo)沖突所引起的成本(我們認(rèn)為，在組織內(nèi)部上下層決策者之間，實際上也是一種委托關(guān)系。相對于上層決策者而言，下層決策者就是人，上層決策者就是委托人)。一般來說，隨著集權(quán)程度的提高,信息成本增大，委托成本減少；而分權(quán)程度提高，信息成本減少，成本增加。決策總成本即信息成本與成本之和，組織設(shè)計過程也就是信息成本與成本之間的權(quán)衡過程。提高決策效率的關(guān)鍵在于將決策權(quán)轉(zhuǎn)移到某一層次上，從而使信息成本與成本之和最小。
三、組織結(jié)構(gòu)調(diào)整方向的建議
彼得.德魯克曾說：創(chuàng)造財富的活動既不是為生產(chǎn)性使用配置資本，也不是配置勞動，現(xiàn)在價值來源于生產(chǎn)率和創(chuàng)新，兩者都是知識的運(yùn)用。知識應(yīng)當(dāng)是一項得到妥善管理的重要資源，對知識的管理應(yīng)當(dāng)如同管理生產(chǎn)資料、人力資源那樣。特別是對那些使用建立學(xué)習(xí)型組織的企業(yè)來說，知識管理更是經(jīng)理人員關(guān)注的一項關(guān)鍵工作。學(xué)習(xí)型組織能在整個組織內(nèi)有效獲得、創(chuàng)造和傳遞知識，并且依據(jù)新的知識和見識來調(diào)整每個人的活動。
知識管理是關(guān)于如何組織和共享企業(yè)智慧和創(chuàng)造力的一種新的思維方式。指這樣一種努力，即系統(tǒng)地發(fā)現(xiàn)，組織和運(yùn)用企業(yè)的智力資本，培育持續(xù)學(xué)習(xí)和共享知識的文化。從而使組織的活動建立在已有知識的基礎(chǔ)之上。這里，企業(yè)的智力資本是擁有的信息經(jīng)驗、見解、關(guān)系、流程、創(chuàng)新、發(fā)現(xiàn)等的總和。
哈耶克說：哪個體制更有效，主要取決于在什么體系下，我們能更全面地利用存在的知識。反過來，這取決于在單一集中權(quán)威下，處理這些最初分散于許多不同個體中的，本應(yīng)使用的知識，我們更有可能成功，還是把個體需要的額外知識傳遞給他們，以使他能夠把自己的計劃與其他人配合好，我們更有我可能成功。對于組織結(jié)構(gòu)調(diào)整，企業(yè)組織的效率是至關(guān)重要的。企業(yè)組織質(zhì)量將直接體現(xiàn)在過程性、時間性、關(guān)系性方面的能力。
組織的過程質(zhì)量 表現(xiàn)為組織的縱向結(jié)構(gòu)被逐漸壓扁，從直線制組織結(jié)構(gòu)到直線職能制組織結(jié)構(gòu)、再到扁平化矩陣結(jié)構(gòu)。以及網(wǎng)絡(luò)化的以人為中心的結(jié)構(gòu)，它是組織的過程質(zhì)量不斷改善和提高的過程。
組織的時間質(zhì)量 表現(xiàn)為組織決策方式的變化，存在3種基本決策方法，即獨立的分散式?jīng)Q策由于通信需求的限制，無法充分感知外界的變化，難以實現(xiàn)即時響應(yīng)，而集中式?jīng)Q策由于考慮了多方面的信息，相對于獨立的分散式?jīng)Q策能夠做出更為合理的決策，但是，以犧牲決策的靈活性和實時性為代價。連接的分散式?jīng)Q策由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步和廣泛運(yùn)用而得到實現(xiàn)，為提高組織的時間質(zhì)量創(chuàng)造了條件。
組織的關(guān)系質(zhì)量 表現(xiàn)為企業(yè)內(nèi)部和外部的各種障礙的消除，最終實現(xiàn)無障礙、無界限。如果將制造企業(yè)比喻為一間房子。無界限就是要打破“三維障礙”。首先，是水平界限——墻將房子水平隔開，在企業(yè)中，它指的是職能之間、部門之間、產(chǎn)品線之間或地理位置之間的界限。應(yīng)該將墻打倒，市場營銷應(yīng)該與產(chǎn)品、產(chǎn)品應(yīng)該與設(shè)計結(jié)成緊密的關(guān)系并在一起工作。其次是垂直界限——天花板和地板將房子垂直分開，在企業(yè)中就表現(xiàn)在等級的分隔阻礙了開放的交流，應(yīng)該打通天花板，實現(xiàn)和諧的上下關(guān)系。第三是外部界限——外部的圍墻將房子和鄰居分隔開。在企業(yè)中，基于網(wǎng)絡(luò)平臺的支撐，要與顧客、供應(yīng)商、零售商、合作伙伴等其他人結(jié)成密切聯(lián)系、充分交流，這就需要拆除圍墻。
經(jīng)過重塑企業(yè)組織結(jié)果，使其在形態(tài)上具有了結(jié)構(gòu)扁平化，網(wǎng)絡(luò)化，決策分散化、實時化，多維關(guān)系緊密化、開放化等特點，而知識管理則是企業(yè)實現(xiàn)組織過程、時間以及關(guān)系質(zhì)量指標(biāo)持續(xù)改進(jìn)的推動器，它通過確立終生學(xué)習(xí)機(jī)制，使組織實現(xiàn)可持續(xù)改善，在這種知識型組織中，大到整個企業(yè)、小到企業(yè)內(nèi)部的各個個體都是一個有生命力的細(xì)胞，具有自我管理和控制能力，具有三維知識的輸入和輸出，沒有固定的上游企業(yè)和下游企業(yè)，也沒有恒定的價值鏈，輸入輸出是在世界范圍內(nèi)動態(tài)展開的。同時，就像人類身體復(fù)雜的神經(jīng)和循環(huán)系統(tǒng)可以聯(lián)系各部分細(xì)胞組織一樣，知識型組織的互聯(lián)結(jié)構(gòu)為在組織不同的細(xì)胞之間傳輸血液——知識提供了基礎(chǔ)，另一方面，知識型組織的學(xué)習(xí)機(jī)制作為造氧機(jī)、凈化器為細(xì)胞以及整個組織的發(fā)育、成長提供了連續(xù)不斷的養(yǎng)料，最終使企業(yè)走上茁壯成長之路。
[論文關(guān)鍵詞]多層工業(yè)廠房 結(jié)構(gòu)設(shè)計 結(jié)構(gòu)計算
[論文摘要]分析多層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點及結(jié)構(gòu)計算中應(yīng)注意的問題，以做到合理、經(jīng)濟(jì)的最佳結(jié)構(gòu)設(shè)計。
一、引言
隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，工業(yè)建筑要不斷滿足現(xiàn)代大工業(yè)生產(chǎn)，工藝不斷更新的要求，過去那種單一功能，單一建筑形式已經(jīng)不適應(yīng)生產(chǎn)方式改變的需要，聯(lián)合車間、靈活車間、工業(yè)大廈等多功能廠房應(yīng)運(yùn)而生。另外，建設(shè)用地的緊張以及工藝流程的需要，越來越多地多層廠房甚至高層廠房出現(xiàn)。多層廠房的特點是跨度大、荷載大 、開洞多 、有多層吊車，在設(shè)計過程中，有些問題值得總結(jié)和探討。
二、多層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計要點
多層廠房因為工藝布置的要求，一般都需要大空間，結(jié)構(gòu)通常采用框架結(jié)構(gòu)，在層數(shù)較多、工藝條件許可的情況下也可以采用框剪結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)布置的原則是：盡量使柱網(wǎng)對稱均勻布置，使房屋的剛度中心與質(zhì)量中心相近，以減小房屋的空間扭轉(zhuǎn)作用，結(jié)構(gòu)體系要求簡捷、規(guī)則、傳力明確。避免出現(xiàn)應(yīng)力集中和變形突變的凹角和收縮，以及豎向變化過多的外挑和內(nèi)收，力求沿豎向的剛度不突變或少突變。
1. 控制橫向框架與縱向框架的周期。由于多層廠房跨度方向、尺寸較大，柱子少；而柱距方向尺寸較小，柱子多。一般都是橫向控制，使縱橫向的抗震能力大致相同，不僅有利于抗震，也使設(shè)計更為經(jīng)濟(jì)合理。
2. 合理布置電梯間的位置。多層廠房由于設(shè)備、貨物很重，豎向運(yùn)輸?shù)男枰O(shè)置電梯。鋼筋混凝土電梯井筒剛度很大，應(yīng)充分考慮電梯井筒對建筑物的偏心影響，在結(jié)構(gòu)布置上盡量避免電梯井筒布置在建筑物的角部和端部。當(dāng)工藝布置需要而不可避免時，應(yīng)對周圍的樓板及框架采取加強(qiáng)措施。
3. 地震區(qū)的多層廠房宜少或不設(shè)防震縫。地震區(qū)房屋的伸縮縫是合一的，當(dāng)房屋較長時，宜采取下列一些構(gòu)造措施和施工措施以少設(shè)伸縮縫及防震縫；施工中，每隔40m設(shè)置一道800mm一個1400mm寬的后澆帶，后澆帶的位置設(shè)在結(jié)構(gòu)受力影響最小的區(qū)段；在溫度影響較大的頂層、底層、山墻和內(nèi)縱墻端開間的墻體等部位，適當(dāng)提高配筋率；加厚屋面隔熱保溫層或設(shè)置架空層形成通風(fēng)屋面。
三、常用的結(jié)構(gòu)體系
1.框架一支撐體系。即橫向設(shè)計成剛接框架，縱向設(shè)計成柱一支撐體系，用柱間支撐抵抗水平荷載。這種體系經(jīng)濟(jì)節(jié)約，但柱問支撐可能會影響使用。這種形式特別適用于縱向較長，橫向較短的廠房。
2.純框架體系。把廠房縱橫兩個方向都設(shè)計成剛接框架，不設(shè)置柱間支撐。其優(yōu)點是使用空間不受影響，缺點是柱不宜采用工字型柱，而要采用兩個方向慣性矩差別不大的 截面形式(如箱形柱)，使用鋼量增加。
3.鋼架加支撐的混合體系。這種形式與第一種形式不同之處在把縱向設(shè)計成鋼架和支撐混合的型式，靠兩者共同抵抗水平力。這種形式可以有效地減少柱的縱向彎矩，但要求樓面剛度大，否則柱子間的變形不協(xié)調(diào)，無法充分發(fā)揮柱間支撐的作用。
四、結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)注意的問題
1.結(jié)構(gòu)設(shè)計與工藝設(shè)計的協(xié)調(diào)。廠房都是為生產(chǎn)服務(wù)的，廠房設(shè)計中結(jié)構(gòu)專業(yè)作為配套專業(yè)首先應(yīng)滿足工藝要求，結(jié)構(gòu)設(shè)計也只能服從于工藝條件。而工藝設(shè)計人員在工藝布置時，經(jīng)常與結(jié)構(gòu)設(shè)計發(fā)生矛盾，要開洞的地方是框架梁，設(shè)備本來可以沿梁布置卻布置在了跨中等。所提荷載也經(jīng)常偏大，有時甚至把設(shè)備的荷載作為均布荷載提出。尤其在方案階段，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應(yīng)多與工藝協(xié)調(diào)，盡量了解工藝布置，使設(shè)計和施工都減少了許多不必要的麻煩。
2.結(jié)構(gòu)計算。隨著計算機(jī)軟硬件的迅速發(fā)展，解決了復(fù)雜的結(jié)構(gòu)計算問題，使結(jié)構(gòu)工程師們從繁重的瑣碎的計算工作中解脫出來。他們可以把大量的精力放在結(jié)構(gòu)方案的選擇比較上，合理的確定結(jié)構(gòu)方案及結(jié)構(gòu)布置，從而提高設(shè)計水平及質(zhì)量，降低工程成本。
（1）樓面等效荷載的計算。荷載計算是結(jié)構(gòu)計算的條件，荷載取值的準(zhǔn)確性直接關(guān)系到計算結(jié)果的準(zhǔn)確性，工藝條件中的荷載問題，如某個工程工藝提出樓面均布荷載為15 kN/m2，而根據(jù)工藝的設(shè)備布置圖和設(shè)備的重量，根據(jù)規(guī)范給出樓面等效荷載的計算方法，計算出的樓面均布荷載按10 kN/m2考慮即可。
由于多層工業(yè)建筑與一般多高層民用建筑結(jié)構(gòu)形式、樓面活荷載等有許多不同之處，多層工業(yè)建筑樓面活荷載大于多高層民用建筑。有的中小型機(jī)床上樓層、柱上、梁上還有吊車荷載，它的跨度柱網(wǎng)一般比民用建筑大，層高相對較高，最大特點是整個平面幾乎沒有內(nèi)隔墻。多層工業(yè)建筑一般采用現(xiàn)澆鋼筋掘凝土板梁柱結(jié)構(gòu)，板厚比一般民用建筑厚，樓板的平面剛度可視為無窮大，電梯貨梯間，如不用剪力墻：整個剛度重心移向剪力墻，而電梯或貨梯一般設(shè)在端頭，結(jié)構(gòu)剛度布局就不合理，所以電梯貨梯間就使用框架填充墻結(jié)構(gòu)。
（2）節(jié)點核心區(qū)的抗剪驗算。框架節(jié)點的設(shè)計應(yīng)遵循“強(qiáng)柱弱梁更強(qiáng)節(jié)點”的原則，一二級抗震等級的節(jié)點還應(yīng)進(jìn)行受剪承載力計算。由于多層廠房的梁柱中心線往往不能重合，加之柱的截面比較大，節(jié)點偏心也比較大，對柱節(jié)點核心區(qū)的構(gòu)造和受力都有較大的不利影響。因此，大跨度、大空間、大荷載的多層廠房的節(jié)點核心區(qū)的抗剪驗算顯得更為重要。
（3）裂縫寬度、罕遇地震的驗算。裂縫寬度的驗算是為了滿足正常使用狀態(tài)的要求，規(guī)范規(guī)定混凝土梁的裂縫寬度不應(yīng)大于0.3mm，如計算中超過，可以通過減小鋼筋截面、增加鋼筋根數(shù)來調(diào)整，如果還不滿足要求，應(yīng)修改柱梁截面重新計算?？拐鹪O(shè)計的原則是三不準(zhǔn)，即“小震不壞，中震可修，大震不倒”。所進(jìn)行的抗震驗算僅滿足“小震不壞”，構(gòu)造上加強(qiáng)來滿足“中震可修”，罕遇地震的驗算則是滿足“大震不倒”。規(guī)范規(guī)定79度時樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)小于0.5的框架結(jié)構(gòu)宜進(jìn)行高于本地區(qū)設(shè)防烈度預(yù)估的罕遇地震作用下薄弱層(部位)的抗震變形計算，并且規(guī)定結(jié)構(gòu)薄弱 (部位)層間彈塑性位移角應(yīng)小于1/50。多層廠房的設(shè)備投資經(jīng)常遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于土建投資，罕遇地震的驗算應(yīng)屬必要。
（4）與電梯井筒相連框架的考慮。過去設(shè)計按純框架計算，電梯井壁按構(gòu)造配筋，這樣偏低不安全，框架部分應(yīng)按壁式框架計算出的數(shù)值進(jìn)行配筋，電梯井壁則應(yīng)按剪力墻配筋。
另外，多層廠房一般有多層多臺吊車，在設(shè)計中采取的辦法是將一層吊車作為吊車荷載輸入，而將其余層的吊車荷載作為活荷載考慮。
五、小結(jié)
綜上所述，做好多層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵在于：概念應(yīng)清楚，結(jié)構(gòu)選型應(yīng)做到合理；施工圖的設(shè)計應(yīng)與施工相結(jié)合，避免施工困難；結(jié)構(gòu)計算要準(zhǔn)確，計算中應(yīng)反復(fù)試算，調(diào)整截面，以達(dá)到最佳設(shè)計。
論文關(guān)鍵詞:概念設(shè)計；結(jié)構(gòu)計算；配筋構(gòu)造；保護(hù)層厚度
論文摘要:使結(jié)構(gòu)安全適用、經(jīng)濟(jì)合理、是結(jié)構(gòu)工程師的任務(wù)和責(zé)任。根據(jù)長期工作體會從概念設(shè)計的觀點出發(fā)，介紹抗震設(shè)計中遵循的原則，提高房屋抗震性能的措施。結(jié)合工程實際介紹了環(huán)境類別和保護(hù)層厚度的確定、按簡支梁計算構(gòu)造鋼筋的設(shè)置等問題。
一、概念設(shè)計和結(jié)構(gòu)構(gòu)造
抗震設(shè)計中，影響整個結(jié)構(gòu)抗震能力的因素很多，如：結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力和變形能力;非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的材料性能及提供的強(qiáng)度儲備；結(jié)構(gòu)的連接構(gòu)造；結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；結(jié)構(gòu)的整體性能在經(jīng)受第一次地震后多次余震反復(fù)作用下的抗破壞能力。目前只對第一種因素作了計算，其它因素尚無法進(jìn)行計算，靠概念設(shè)計和結(jié)構(gòu)構(gòu)造做到結(jié)構(gòu)體系具備必要的承載力、剛度、穩(wěn)定性、能力吸收及耗能能力，也就是具有足后的延性。對復(fù)雜結(jié)構(gòu)，七分計算三分構(gòu)造，更重要的是概念設(shè)計。
（一）概念設(shè)計
材料性能、構(gòu)件性能、連接構(gòu)造、結(jié)構(gòu)體系通過實驗、實踐檢驗，但還不能計算，稱為概念設(shè)計，抗震設(shè)計中應(yīng)遵循以下原則：(1)結(jié)構(gòu)的承載力、剛度、質(zhì)量在平面內(nèi)和沿高度應(yīng)均勻、對稱和連續(xù)分布，避免應(yīng)力集中：(2)應(yīng)盡可能設(shè)置多道抗震防線，布置超靜定結(jié)構(gòu)及延性較高的耗能構(gòu)件，注意適當(dāng)加強(qiáng)靜定結(jié)構(gòu)部位、關(guān)鍵部位和薄弱環(huán)節(jié)；(3)注意結(jié)構(gòu)的連接整體性，結(jié)果單元應(yīng)采用牢固連接，不同結(jié)構(gòu)單元應(yīng)遵守徹底分開的要求；(4)估計和控制塑形鉸區(qū)出現(xiàn)的范圍和部位，有針對性的進(jìn)行構(gòu)造布置，掌握結(jié)構(gòu)的屈服過程以及最后形成的屈服機(jī)制；(5)做到強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎；(6)采取有效措施防止過早的混凝土剪切破壞，鋼筋錨固滑移和混凝土壓碎等脆性破壞；(7)構(gòu)件和節(jié)點連接的承載力和剛度要與結(jié)構(gòu)的承載力和剛度相適應(yīng)，節(jié)點連接的承載力不低于構(gòu)件的承載力；(8)應(yīng)該避免盲目增加鋼筋，某一部分結(jié)構(gòu)設(shè)計承載力超強(qiáng)或不足，都可能造成結(jié)構(gòu)的相對薄弱，梁端、柱端及抗震墻的加強(qiáng)部位受彎配筋在滿足承載力和抗震構(gòu)造要求的條件下，應(yīng)減少鋼筋超配；(9)考慮非結(jié)構(gòu)性部件對主體結(jié)構(gòu)抗震產(chǎn)生有利和不利的影響。
（二）結(jié)構(gòu)構(gòu)造
結(jié)構(gòu)體系靠力學(xué)計算保證構(gòu)件的承載力及變形，又靠構(gòu)造措施將構(gòu)件連接在一起，形成結(jié)構(gòu)體系，合理的構(gòu)造保證構(gòu)件傳力明確；保證在力的多次作用下能力的吸收及耗散；避免因部分構(gòu)件破壞而使結(jié)構(gòu)體系喪失承載能力及抗震能力；保證在設(shè)計使用年限內(nèi)的耐久性?？梢哉f結(jié)構(gòu)構(gòu)造是概念設(shè)計的具體化。我國通過幾十年的實踐，特別是唐山地震所總計的經(jīng)驗教訓(xùn)，后來試驗研究都有完整的結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施。但是認(rèn)識在不斷提高，概念設(shè)計在不斷發(fā)展，結(jié)構(gòu)設(shè)計除正確運(yùn)用目前的構(gòu)造措施，同時還需要不斷總結(jié)、充實、提高。
二、結(jié)構(gòu)計算
（一）荷載要準(zhǔn)確
荷載包括結(jié)構(gòu)自重，建筑材料做法，設(shè)備荷載（設(shè)備自重、管道重），建筑功能需要的活荷載，風(fēng)、雪荷載、地震力、溫度變化產(chǎn)生應(yīng)力以及其它偶然作用等。有的荷載規(guī)范有所規(guī)定，可作依據(jù)，有的需要各專業(yè)提高。建筑專業(yè)提高的不僅僅是荷重，而應(yīng)該是具體的材料做法，設(shè)備專業(yè)則應(yīng)提供所選用的樣本。由于建筑做法和設(shè)備一般要到訂貨時才能落實，在這以前變換的可能性很大，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應(yīng)該意識到這一點，并要求有相關(guān)的知識，準(zhǔn)確計算所采用的荷載。
隔墻荷載占總荷載的比例較大，隔墻材料品種繁多，但尚無十分理想的隔墻材料，不是荷重偏大就是隔音差、抗撞擊差或板塊之間易出現(xiàn)裂縫。當(dāng)隔墻位置固定且隔墻材料確定時，預(yù)留荷載是必要的，但考慮過重的隔墻會使結(jié)構(gòu)用鋼量過大。一般可與建筑專業(yè)配合，易采用輕質(zhì)材料并在施工圖中說明隔墻材料，允許荷載值及位置。
結(jié)構(gòu)計算最忌諱漏掉荷載，他將使計算白費(fèi)或使結(jié)構(gòu)存在隱患，應(yīng)引以為戒。
（二）應(yīng)分析計算結(jié)果
對復(fù)雜或重大工程一般需要用兩種不同單元模型的程序進(jìn)行分析和比較，對特殊工程應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)挠嬎愠绦颉＝⒌哪Ｐ?，邊界、支撐條件應(yīng)盡量符合實際。程序中的輸入數(shù)據(jù)應(yīng)弄明其緣由，弄清其概念，對提高設(shè)計質(zhì)量是不可缺少的。
（三）環(huán)境類別與保護(hù)層的確定問題
混凝土設(shè)計規(guī)范第3.4.1條規(guī)定了耐久性設(shè)計的原則及構(gòu)件環(huán)境類別的分類標(biāo)準(zhǔn)。規(guī)范第9.2.1條給出了各類環(huán)境條件下的構(gòu)件縱向受力筋保護(hù)層最小厚度。這是新規(guī)范重視耐久性問題的具體體現(xiàn)。由于規(guī)范是依據(jù)構(gòu)件所處的環(huán)境類別來確定縱向受力筋保護(hù)層最小厚度的，對于處在兩種環(huán)境交界部位的構(gòu)件，如地下室墻，迎水面?zhèn)纫话銥槎惌h(huán)境，而其室內(nèi)一側(cè)一般為一類環(huán)境，兩側(cè)面的受力筋保護(hù)層最小厚度也應(yīng)有所區(qū)別。因此筆者認(rèn)為，對于處在兩種環(huán)境交界部位的構(gòu)件，在選用最低混凝土級別、確定混凝土配合比等耐久性基本要求（規(guī)范第3.4.2～3.4.8條）時應(yīng)接交界面上兩種環(huán)境類別中的最不利環(huán)境類別確定，在確定受力筋保護(hù)層最小厚度時，則應(yīng)按構(gòu)件表面所處的環(huán)境類別分別考慮。否則，對于基礎(chǔ)地板、地下室外墻，隨著保護(hù)層厚度的增大，采用商品混凝土?xí)r，構(gòu)件表面出現(xiàn)早期收縮縫的機(jī)率也隨之增大，而構(gòu)件表面開裂后，反而影響構(gòu)件的耐久性。所以保護(hù)層厚度不是越大越好，而應(yīng)構(gòu)件表面所處的環(huán)境類別有針對性地選用。
（四）安簡支計算的梁端部上部構(gòu)造鋼筋設(shè)置問題
混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范第10.2.6條對實際受約束的簡支梁端上部構(gòu)造筋作了規(guī)定。此時梁端實際受到部分約束，如按梁端的實際約束條件采用彈性理論進(jìn)行整體內(nèi)分析，計算所得的實際彎矩除與梁上承受的荷載大小有關(guān)外，更與梁端的約束構(gòu)件即邊梁或構(gòu)件柱的相對剛度有關(guān)。將梁端構(gòu)造鋼筋的截面面積與梁跨中下部縱向受力鋼筋計算所需截面面積相關(guān)聯(lián)，只體現(xiàn)了梁上承受荷載的大小，而沒有考慮梁端實際約束程度，如果梁端實際約束程度很弱，非常接近于簡支，即使梁上承受的荷載很大，梁端實際彎矩仍很小，因而沒必要配置太多鋼筋，這是其一。其二，條文所指部分約束梁端的構(gòu)件通常是指磚混結(jié)構(gòu)的構(gòu)造柱、框架和主次梁體系中的邊梁，如果梁端實際配筋較大，梁承受的負(fù)彎矩也較大，與之平衡的構(gòu)造柱彎矩或邊梁的扭矩也較大，當(dāng)約束構(gòu)件是構(gòu)造柱時，由于構(gòu)造柱配筋較小，一般為4φ12，很可能造成構(gòu)造柱的配筋不足；當(dāng)約束構(gòu)件是框架或主次梁體系中的邊梁時，雖然按彈性理論計算邊梁有較大的扭矩，但國外的試驗資料表明5，邊梁開裂后，其抗扭剛度約相當(dāng)于彈性抗扭剛度的1/10。塑性內(nèi)力重分的結(jié)果使得邊梁扭矩和梁端實際彎矩值都很小，沒比要配置太多的鋼筋。新的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范實施前，我院設(shè)計的大部分工程終于邊梁相交的梁端實際配筋統(tǒng)一為2φ12（四肢箍為4φ12），20世紀(jì)六七十年代設(shè)計的部分工程甚至為2φ10或2φ8這些工程已正常使用了30年綜上所述，規(guī)范所給的這種配筋策略是否合適值得商榷。
