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1、如何作出合格的结构设计一、设计一、设计一、设计一、设计（审查）（审查）（审查）（审查）质量不容乐观：质量不容乐观：质量不容乐观：质量不容乐观：笔者近几年主要从事施工图设计文件审查工作，已审查了数百个工程（设计单位除四川省境内的以外，还有北京、上海、重庆、湖北、云南、广东等省、市及香港地区的设计单位，其中不乏大型甲级设计单位） ，所有的结构设计（如结构体系、结构布置、地基基础方案、荷载取值、结构计算、电算总信息、钢筋混凝土构造等）均存在或多或少或大或小的问题，构件配筋少于计算值更是时有发现，可以说没有一个工程的电算总信息是完全正确的，有些设计需进行整改方可施工。建筑设计市场混乱，行贿索贿、压价竞
2、争、业余设计、挂靠设计普遍存在。设计周期严重短于国家规定更是司空见惯。特别是上世纪八十年代以后成立的中、小设计单位和县级施工图审查机构，由于设计（审查）人员配备不足、缺乏完善的管理制度（审校制度）和设计经验，设计（审查）质量更是存在较大的问题。如四川某市 2002 年度共进行施工图审查 690 个项目，一次合格（通过）率只有 19.9，违反强制性条强制性条文文1390 条；抽查 2002（2003）年度的设计（已通过施工图审查）质量和审查质量，设计项目 80（80）项，合格率只有 58.8（80.0），审查项目 82（90）项，合格率只有 61（85），也可见设计（审查） 质量逐年有所提高。这
3、充分说明，并不是有设计（包括计算和绘图）程序就能作出合格的设计。二、结构设计（审查）的基本原则二、结构设计（审查）的基本原则二、结构设计（审查）的基本原则二、结构设计（审查）的基本原则：符合规范、安全可靠、合理经济、施工方便。符合规范、安全可靠、合理经济、施工方便。1、结构体系、结构布置、荷载、强度、刚度、构造、计算，等等，均应符合规范要求（规范用词为“宜” 、 “可”的，也应尽可能执行，有不少设计人员认为可不执行，是不对的） ，不能只要求不违反规范的强制性条文强制性条文。 建设工程质量管理条例 （2000 年 1 月 30 日国务院令第 279 号）和建设工程勘察设计管理条例 （2000 年
4、 9 月 25 日国务院令第 293 号） 都规定： “设计单位未按照工程建设强制性标准进行设计的” ，要“责令改正，处 10 万元以上 30 万元以下罚款” ，我国的国家设计规范都是强制性标准。2、规范未列入的结构体系（如异形柱框架结构，当地已有地方规程的除外）及超高超限建筑应进行专项审查。3、要安全可靠，但不要太浪费保守，要合理经济，在正常施工条件下，按我国规范设计是能够保证工程安全的。笔者 1972 年设计 5 层砖混结构办公楼，非抗震，条石基础，用钢量只有 4.6kg/m2，至今完好无损。4、要方便施工：如混凝土强度等级种类不要太多（商品混凝土 1 个强度等级级差，价格约差 10元/m
5、3，大约影响建筑造价 2 元/m2，在一个构件内配筋不要太复杂（钢筋直径及根数不要有太多种） 。5、设计要考虑施工质量等因素，如民工素质、压价竞争、行贿送礼、偷工减料、伪劣建材（如地条钢屡禁不绝） 、垂直度偏差、混凝土保护层厚度偏差，等等，施工的结果与设计的理论条件是有较大差距的，切不要太理想化。三、做好设计（审查）工作的前提条件：三、做好设计（审查）工作的前提条件：三、做好设计（审查）工作的前提条件：三、做好设计（审查）工作的前提条件：1、 “三基三基” ：基本知识、基本理论、基本技能。力的概念、传力途径、基本计算公式等应掌握。1）梁上起柱，是否要加附加横向钢筋？可以不加1。2）有楼梯计算程
6、序在计算梯板的负弯矩时取 M=qL2/24，没有根据。3）偏心受压基础计算：除考虑柱脚弯矩外，还应考虑柱脚水平剪力 V 产生的附加弯矩，不少设计人员就未考虑，使基础面积、配筋偏小。2、熟悉规范熟悉规范，并应并应正确理解规范正确理解规范的含义及意图的含义及意图（如梁附加横向钢筋的作用及设置1） ，规范也有不少不妥之处，规范之间也有矛盾，对规范就高不就低，按“大规范”不按“小规范” 。如地基基础设计规范 GB 5000720022第 8.2.2 条规定扩展基础的最低混凝土强度等级为 C20，而混凝土结构设计规范 GB 5001020023第 3.4.2 条规定基础在二 a 类（二 b 类、三类）环
7、境中的最低混凝土强度等级为 C25（ C30） ，笔者认为应采用 C25（ C30） 。又如 冷轧带肋钢筋混凝土结构技术规程 JGJ 9520034第 6.1.2 条规定纵向受拉钢筋锚固长度 La 的最小值为 200mm、第 7.3.3 条规定纵向受拉钢筋搭接长度 LL的最小值为 250mm，就与混凝土结构设计规范规定的 250mm、300mm 矛盾，但它在表 7.3.3 注 6 中又说： “纵向受拉钢筋搭接接头的相关要求，尚应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010的规定” ，这真是有点滑稽了，那它为什么又要规定纵向受拉钢筋搭接长度 LL的最小值为 250mm 呢？笔者认为应执行混凝
8、土结构设计规范的规定。规范对强制性条文强制性条文定得也有点问题，重要的、影响结构安全的（如多层建筑的构件配筋少于计算值）不是强条（ 高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ 320025第 4.7.1 条规定结构构件结构构件结构构件结构构件承载力承载力承载力承载力应不小于构件构件构件构件承载力设计值承载力设计值承载力设计值承载力设计值，即无地震作用组合无地震作用组合无地震作用组合无地震作用组合时0 0 0 0S S S SR R R R， 有有有有地震作用组合地震作用组合地震作用组合地震作用组合时 S S S SR/R/R/R/RERERERE，这是强制性条文强制性条文， ，因此高层建筑的构件配筋少
9、于计算值，就应该认为是违反强制性条文，强制性条文，但不少人不同意笔者的观点。原建筑结构荷载规范 GBJ 9876第 2.2.2 条0 0 0 0S S S SR R R R 是 2000 年版强制性条文强制性条文的内容，但 2002 年版强制性条文强制性条文将此条取消了） ，不大重要的是强条，如地基基础设计规范28.2.7 条 4 款及 8.4.13条都规定当基础或基础梁的混凝土强度等级小于柱的混凝土强度等级时应验算应验算应验算应验算柱在基础或基础梁顶面的局部受压承载力局部受压承载力局部受压承载力局部受压承载力是强制性条文，不强制性条文，不验算就算违反强制性条文？强制性条文？不通（如规定局部受
10、压承载力应满足要求是强制性条文是强制性条文是可以的） ，而几乎所有的情况验算都可以满足；将“应验算应验算应验算应验算”作为强制性条文强制性条文的还有很多，如地基基础设计规范23.0.2 条 2 款、3 款、4 款、5 款、6 款、8.2.7 条 2 款、8.4.9 条、8.5.18 条、8.5.19 条、 建筑地基处理技术规范 JGJ 79200263.0.5 条、3.0.6 条等。又如地基基础设计规范23.0.4 条（强制性条文强制性条文）规定：确定基础底面面积确定基础底面面积确定基础底面面积确定基础底面面积或按单桩承载力确定桩数时按单桩承载力确定桩数时按单桩承载力确定桩数时按单桩承载力确定
11、桩数时，应按应按应按应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合正常使用极限状态下荷载效应的标准组合正常使用极限状态下荷载效应的标准组合正常使用极限状态下荷载效应的标准组合，如设计时按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合承载能力极限状态下荷载效应的基本组合承载能力极限状态下荷载效应的基本组合承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，使基础底面面积偏大或桩数偏多，就算违反强制性条文？强制性条文？不应该吧！总工程师总工程师、主任工程师主任工程师、审定人审定人、施工图审查人员施工图审查人员必须熟悉规范必须熟悉规范，一个小单位有一个人熟悉规范一个小单位有一个人熟悉规范， ，就好办了。就好办了。3、结构方案应是
12、集体智慧的结晶，结构方案应是集体智慧的结晶，要讨论、集思广益，然后定案。4、施工图设计开始前应由专业负责人会同审核人、审定人确定设计技术条件或措施。施工图设计开始前应由专业负责人会同审核人、审定人确定设计技术条件或措施。5、管理制度管理制度、岗位责任制岗位责任制：设计人、制图人、校核人、专业负责人、审核人、审定人，均应由本专业人员担任，注册工程师签章宜是专业负责人，起码是参与本工程的，图纸、计算书至少“三签字”，签字不要滥竽充数（笔者审查过的工程，就有结构校核人由建筑专业人员担任的，也有所有岗位的签字为同一人的笔迹，也有大型专业设计院的总工程师签建筑、结构、给排水、电气、通动等所有专业的审定人
13、，制图人甚至签字为“CAD” ，这样的签字有什么意义？） ；有的设计单位不设置“专业负责人”岗位，不妥。6、工作责任心工作责任心、一丝不苟的工作态度一丝不苟的工作态度、精益求精精益求精、对自己的签名（名字）负责。设计人自校最重设计人自校最重要。要。7、设计经验非常重要：设计经验非常重要：老中青，传帮带；学习、汲取别人、前人的经验（包括订杂志） ；总工程师、主任工程师、施工图审查人员必须具有丰富的设计经验；审定人、审核人、施工图审查人员如果对规范不熟悉又缺乏设计经验，怎么能审查别人的设计？8、自我保护意识：自我保护意识：不能听任建筑专业、业主的无理要求，进行违规设计。9、对建筑（土木）工程设计是
14、高风险行业应有充分的认识。对建筑（土木）工程设计是高风险行业应有充分的认识。结构设计担负房屋安全的大部责任；终生责任制；全额索赔；严重的负刑事责任。但不少设计人员对此并没有真正认识。我们应正确对待：不害怕，精心设计。推行设计保险推行设计保险。1）建筑（土木）工程事故会造成群死群伤、财产损失巨大。国内每年都有大大小小的事故，国外也有不少事故。除施工方特别恶意的严重除施工方特别恶意的严重偷工减料外，偷工减料外，房屋垮塌房屋垮塌可以说都是设计不当造成的。可以说都是设计不当造成的。（1）1995 年 12 月 8 日德阳棉麻公司综合楼垮塌，死 13 人：完全是设计原因（见建筑结构2003年 3 期笔者
15、论文7：柱周直剪破坏） ，如当时有施工图审查应可避免。（2）1997 年 7 月 12 日上午 9 时 37 分浙江常山棉纺厂五层住宅楼垮塌，死 36 人。（3）1999 年 1 月 4 日年重庆綦江虹桥垮塌，死 40 人，伤 14 人；事过 5 年重庆市政设计院退休职工赵国勋被追诉，至此虹桥案被起诉的责任被告达 15 人。（4）2000 年福建莆田住宅垮塌，死伤数十人。（5）2004 年春东北某小学垮楼（加层、换窗削弱窗间墙） 。（6）2003 年 12 月 21 衡阳大火垮楼，消防官兵死 20 人，结构设计人员将被追究刑事责任。（7）2004 年初上海隧道管涌事故（损失约 1 亿） 。（8
16、）2004 年 3 月 22 日四川某地新建 17m 长 4.7m 高砖砌围墙（墙厚 240mm，带壁柱 370mm370mm3000 mm）在施工时垮塌死 6 人、伤 10 余人，笔者分析其原因是：围墙无基础（砖围墙直接砌在三合土地坪上） ，估算施工阶段容许高度仅达 1.98m，围墙附近拔除一根混凝土电杆夯实填土时的振动引起围墙垮塌。（9）2004 年 3 月 30 日中央电视台今日说法报道武汉市郊农民为日后政府征地能获得高额赔偿在自己的宅基地周围见缝插针突击低成本建房（4 层空斗墙农房，要求造价不超过 150 元/m2）垮塌死 3人、伤 10 余人；武汉市郊此类违章建筑已达数十万平方米（武汉市某区已强制拆除数万平方米） 。（10）2005 年 4 月 26 日延吉市局子街 15 号原白马江旧楼发生重大坍塌事故，造成 5 人死亡、7 人受伤，直接经济损失约 2
