結構設計或審查的基本原則和前提條件

   日期：2017-05-24

    基本原則：符合規范、安全可靠、合理經濟、施工方便

    01 結構體系、結構布置、荷載、強度、剛度、構造、計算，等等，均應符合規范要求（規范用詞為“宜”、“可”的，也應盡可能執行，有不少設計人員認為可不執行，是不對的），不能只要求不違反規范的強制性條文。《建設工程質量管理條例》和《建設工程勘察設計管理條例》都規定：“設計單位未按照工程建設強制性標準進行設計的”，要“責令改正，處10萬元以上30萬元以下罰款”，我國的國家設計規范都是強制性標準。

    02 規范未列入的結構體系（如異形柱框架結構，當地已有地方規程的除外）及超高超限建筑應進行專項審查。

    03 要安全可靠，但不要太浪費保守，要合理經濟，在正常施工條件下，按我國規范設計是能夠保證工程安全的。筆者曾經設計5層磚混結構辦公樓，非抗震，條石基礎，用鋼量只有4.6kg/m2，至今完好無損。

    04 要方便施工：如混凝土強度等級種類不要太多（商品混凝土1個強度等級級差，價格約差10元/m3，大約影響建筑造價2元/m2，在一個構件內配筋不要太復雜（鋼筋直徑及根數不要有太多種）。

    05 設計要考慮施工質量等因素，如民工素質、壓價競爭、行賄送禮、偷工減料、偽劣建材（如地條鋼屢禁不絕）、垂直度偏差、混凝土保護層厚度偏差，等等，施工的結果與設計的理論條件是有較大差距的，切不要太理想化。

  

—— 做好設計或審查工作的前提條件 ——

01“三基”

    基本知識、基本理論、基本技能。力的概念、傳力途徑、基本計算公式等應掌握。

1）梁上起柱，是否要加附加橫向鋼筋？可以不加。
2）有樓梯計算程序在計算梯板的負彎矩時取M=qL2/24，沒有根據。
3）偏心受壓基礎計算：除考慮柱腳彎矩外，還應考慮柱腳水平剪力V產生的附加彎矩，不少設計人員就未考慮，使基礎面積、配筋偏小。

02 熟悉規范，并應正確理解規范的含義及意圖

    如梁附加橫向鋼筋的作用及設置，規范也有不少不妥之處，規范之間也有矛盾，對規范就高不就低，按“大規范”不按“小規范”。總工程師、主任工程師、審定人、施工圖審查人員必須熟悉規范，一個小單位有一個人熟悉規范，就好辦了。

03 結構方案應是集體智慧的結晶，要討論、集思廣益，然后定案。

04 施工圖設計開始前應由專業負責人會同審核人、審定人確定設計技術條件或措施。

05 管理制度、崗位責任制

    設計人、制圖人、校核人、專業負責人、審核人、審定人，均應由本專業人員擔任，注冊工程師簽章宜是專業負責人，起碼是參與本工程的，圖紙、計算書至少“三簽字”，簽字不要濫竽充數（筆者審查過的工程，就有結構校核人由建筑專業人員擔任的，也有所有崗位的簽字為同一人的筆跡，也有大型專業設計院的總工程師簽建筑、結構、給排水、電氣、通動等所有專業的審定人，制圖人甚至簽字為“CAD”，這樣的簽字有什么意義？）；有的設計單位不設置“專業負責人”崗位，不妥。

06 工作責任心、一絲不茍的工作態度、精益求精、對自己的簽名（名字）負責。設計人自校最重要。

07 設計經驗非常重要

    老中青，傳幫帶；學習、汲取別人、前人的經驗（包括訂雜志）；總工程師、主任工程師、施工圖審查人員必須具有豐富的設計經驗；審定人、審核人、施工圖審查人員如果對規范不熟悉又缺乏設計經驗，怎么能審查別人的設計？

08 自我保護意識

    不能聽任建筑專業、業主的無理要求，進行違規設計。

09 對建筑（土木）工程設計是高風險行業應有充分的認識。

    結構設計擔負房屋安全的大部責任；終生責任制；全額索賠；嚴重的負刑事責任。但不少設計人員對此并沒有真正認識。我們應正確對待：不害怕，精心設計。推行設計保險。

1）建筑（土木）工程事故會造成群死群傷、財產損失巨大。國內每年都有大大小小的事故，國外也有不少事故。除施工方特別惡意的嚴重偷工減料外，房屋垮塌可以說都是設計不當造成的。
2）房屋傾斜，墻體、樓板開裂經常發生。
3）設計不管施工，施工質量設計人無法控制。
4）結構設計受制于建筑專業、業主；建筑專業、業主又大多不懂結構；如《建筑抗震設計規范》規定：“建筑設計應符合抗震概念設計的要求，不應采用嚴重不規則的設計方案”，建筑平面、立面和豎向剖面宜規則，誰來把關？建筑說了算？結構說了算？筆者認為，建筑（特別是高層建筑）設計方案應該由結構專業定案，但在國內實際上往往無法實施。
    國際大師林同炎設計的尼加拉瓜馬那瓜市18層美洲銀行采用對稱布置的剪力墻核心筒結構，在1972年12月23日6.5級地震（9度）中只有8～17層核心筒體的連系梁上有輕微的斜裂縫，其它都完好，而相距很近的15層中央銀行采用雙柱框架（框架梁跨度達12.50m）結構并將兩個電梯井筒偏置在一端，破壞嚴重，修復費用高達房屋造價的80％，這充分證明結構概念設計的重要性。
5）施工質量出問題，牽連設計、勘察單位，如上海某工程樓面澆注混凝土時支模跨塌死13人，施工、設計、勘察單位均被吊銷執照。
6）中國規范安全度遠低于發達國家。
7）結構專業需學習、掌握的知識太多。中國有關結構設計及施工驗收的規范（規程）多達數百本，既細又不細，熟悉不容易，互相矛盾的也不少，對規范理解各人不同，執行起來千差萬別。
8）主管部門設計質量抽查及發生質量事故時對設計單位及執業人員的處罰：罰款、停業整頓、吊銷執照。
9）火災：消防是由建筑、水、電設計負主要責任，但結構專業也可能受牽連，衡陽大火垮樓即是明證。

10 正確認識計算機及設計、計算軟件的作用。

    現在的設計或計算軟件遠未達智能化，它只是一個設計或計算工具（相當于古老的算盤、計算尺）而已，你輸入的結構體系和結構布置不管是什么樣的（包括違反規范規定的），也不管你的電算總信息是否牛頭不對馬嘴，它都能計算，判斷正確與否還是要靠人的大腦。特別是現在年輕的一代設計人員，不少人盲目信賴計算機，而不重視概念設計，是不可能作出合格的結構設計的。