工程设计几个基本概念

1、工程设计几个基本概念工程设计几个基本概念（北京市建筑设计研究院程懋坤）一、已建成的工程，不等于是成功的工程。二、不迷信规范，不墨收成规。三、学习外国经验时，有一个基本国情不能忘记一一我们劳动力丰富，工资低。四、框架结构的适用高度抗震规范表6.1.1,在8度区可至45m，不是指的普通民用建筑。剧场、体育馆等大跨度公共建筑，不应划在“框架结构”范围内。五、建筑物的高宽比，不应是一种限制。不应当作为一个审查内容，应当是教科书 的内容。六、不能完全相信电算结果，一定要仔细校核。一、已建成的工程，不等于是成功的工程有些工程，建成之后，可以认为是成功的。例如，某些新型的基础做法（桩，复合 地基等等），在房

2、屋建成后，沉降量不大，造价便宜，施工方便，等等，这种基础新 做法，在房屋建成后，等于是进行了一次荷载试验，所以，可以认为是经过了考验， 是成功的。但是，对于抗震设防的工程，你所设计的建筑物的抗震能力，究竟如何，在未经过 文章来源网络，仅供个人学习参考真正地震考验之前，是不能肯定下结论的。当然，现在有许多抗震试验方法，整体 模型试验、振动台、构件试验等等，但它们与真正接受地震考验，还是不一样 的。有些构件，在试验室的试验效果不错，但真正遇到大地震，还是不能承受。例 如日本七八十年代的格构SRC柱，在95年阪神地震时破坏较多，但试验室效果是不 错的。因此，不经过真正地震考验，是不能算真正成功的。我

3、国最近发展了不少采用钢管混凝土柱的高层建筑。钢管砼柱是一种较好的构件， 钢管对于砼的约束，比箍筋强得多。但是，钢管砼柱如果用RC梁，则梁柱节点如果 处理不好，在强烈地震时可能会发生问题，尤其是有些构造做法，过于简单，我对 它的抗震性能，是有些怀疑的。这种做法，虽然在试验室中做过试验，但未经过真 正强震考验，其效果究竟如何，应当仔细研究。异形柱结构在我国某些地区，用得很多，我对异形柱的抗震性能，是抱怀疑态度的。 尤其是在高烈度地区，更应慎重。有人说，全国已经建了那么多，但它都未经地震 的考验。最近见到一本全国性的异形柱设计规程的征求意见稿，竟然规定异形柱框 架结构在8度区可建到6层高，这似乎太冒

4、进了！不要说异形柱，就是普通方形（矩 形）柱的框架结构，在8度区真正遇到8度地震时，至少其围护结构和填充墙之类 的非结构构件会发生许多破坏（1976年唐山地震已有证明）。二、不迷信规范，不墨收成规简单说，规范是一些有经验的研究人员与工程师共同研究的成果，它是将实际工程 经验与科研成果综合编制而成的。它不代表我国的最高技术水平，有时是各种因素 折中的产物。要想编出完全适应于各种工程情况的规范，实际上是不可能的。因此，不能把任何 工程情况都要由规范来解决，规范绝不是万能的。规范是根据过去的工程成果编成的，它只能代表过去的成果，不能预见新事物的成 长、新技术的诞生。所以，千万不能以“规范上没有”而不

5、让新技术、新体系、新 结构的产生。一般情况下，都是先有工程实践和科学试验，然后再有规范，象现在这样的施工图 审查，拿着规范一条条查，还能有新技术出现吗？简支梁剪力计算的问题，建筑结构2003年8月号有一篇文章，可以一看。三、我们在学习国外经验时，不能忘记我们的基本国情。在土建工程方面，我 们的劳动力，既丰富，工资又低，这是与国外截然不同的。例如，国外的钢结构，多是在钢梁上安放压型钢板，然后铺设钢筋，浇捣砼。这样 可以省去支模板的工序，节约劳动力，工效也高。但是，压型钢板与普通支模板的做法相比，造价高不少（不能周转，一次性）。在发 达国家，工人工资很高，可达我们的3050倍，所以，有时他们宁可多

6、费些材料以 节约人工，反而合算。而我们与他们不一样，不能同样做。我在设计海口金融中心（52层）工程时，钢梁中距4m，采用支模浇灌100厚的现浇 板，效果很好，节约大量的压型钢板。利用RC楼板的强度与刚度，与焊接工字钢形成复合梁，这样，又可节约梁的重量。 又例如，现在许多工程的基础都采用厚板，以前我们筏板基础大多是做的基础反梁 带底板。这两种做法各有优缺点，总的说来，厚板耗费材料较多，造价较贵，但节 省人工；后者则相反，材料消耗较少，造价较低，但人工较费。在发达国家，如前 所述，人工价值高，故多做厚板；在我们，如条件合适，还是以梁板式筏基为宜。 尤其新的地基规范，将核心筒周边影响系数，取为1.2

7、5，更增加了平筏板的厚度。 因此，建议在可能情况下，设计成梁板式筏基。四、框架结构的适用高度在抗震规范表6.1.1中，对于框架结构的适用最大高度，7度区为55m, 8度区 为45m，这些高度，对于一般民用建筑，都是太高了。如果在8度区设计一栋45m高 的民用建筑，层数将达1215层，这样的框架结构，梁、柱截面将非常大，而且在 地震时，由于侧向位移较大，围护结构、隔墙、管道等将遭到较大破坏，即使主体 结构损坏不大，其余的损失也将很巨大。唐山地震时，影响到北京的烈度仅为6度， 但王府井百货大楼（框架结构）6层一个角的围护墙倒塌，幸未伤人，但造成停业损 失很大，其他例子还很多。在89抗震规范中，表6

8、.1.1的最大适用高度也是这个数字。我曾问过当时的主编龚 思礼同志，为什么定得这么高？他说是由于化工厂一类的厂房，其机器装置高度很 高，每层厂房层高往往达到10m以上，所以45m也就只有三层。因此，一般民用建筑不能按照这种最大适用高度。框架结构层数多了之后，不但抗 震性能不好，而且耗钢量大，很不经济。抗震规范表6.1.2中，将“剧场”，体育馆等大跨度公共建筑，列入“框架结构” 栏目内，我个人以为不够妥当。例如剧场，一般由舞台、观众厅与门厅三部分组成。此三部分的高度、抗侧刚度、 结构类型差别很大，如果设计成框架结构，当地震发生时，侧向位移将很大，而且 各部分的位移又有很大差别，很容易造成较大破坏

9、。1972年尼加拉瓜大地震，许多房屋倒塌，但其国家大剧院由于设计得抗侧刚度很大， 所以基本未损坏。五、建筑物的高宽比，不应是一种限制80年代，大批高层建筑在全国各地兴起，许多地方缺少经验，有些同志在一起编了 高层建筑设计建议，提出了高宽比，是为了使设计人有一个导向。这个“设计建 议”，即是现在高规的前身。对于高宽比的规定也就延续到现在。在实际上它不 应是一个限值。抗震规范中就未提到高宽比。而且平面体型复杂的，根本无法去计算高宽比，以“平面最小投影宽度”来计算， 也不一定对。所以，高宽比应当是教科书里的内容，告诉初学者，一般工程的高宽比是多少。它 不是一个固定的限值，所以，不应当是施工图审查的一

10、个内容。六、不能完全相信电算结果，一定要以工程力学原理，仔细校核。编程序者在编程时，必然有一些简化，否则不好编。例如，我们的现浇梁板是T形 梁，但在编程时，许多程序将其简化为矩形梁。其结果是：梁的刚度减小很多，使 计算挠度加大，不真实；对结构的整体刚度贡献减小，使计算出来的位移加大，不 真实。虽然有的程序可将梁的刚度乘以放大系数1.52.0，但对于多数中间梁而言， 2.0常是偏小的值。还有的文章中提倡什么“精确计算”。在抗震设计中是不存在什么“精确计算”的， 即使非抗震计算也是如此。我们计算时所使用的构件EI值，是以其毛截面计算的， 配筋量多少并不计及，但是，国外有的试验结果表明，柱子纵筋含钢量4