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结构设计杂谈
程懋堑
北京市建筑设计研究院l00045
(一)关于规范内容
自从02系列结构设计规范颁布执行以后,至今已有约5年,现在各主要结构设计规范、
规程,都在进行修订。修订的内容,如果只依靠编制组人员,还是不够的,应该集思广益,
希望大家都能根据自己在设计和科研工作中的心得体会,对于规范内容,多提意见和建议。
在编制规范时,常听到两种不同的意见,一种是希望规范不必写得过细,对一些问题,
提出原则要求即可;另一种意见是尽量写得具体些,否则不便于执行。我个人比较倾向于前
一种意见,因为实际工程情况千变万化,不可能在规范中以有限的篇幅加以准确界定。叩使
定出一个百分比或限值,也不是任何情况下都能使用的。
例如“楼板开洞总面积不宜超过楼面面积的30%”。这条要求,对于某些情况就不一定
适用。如果某一工程,高20层,其中只有2层的楼板开洞总面积超过楼面面积的30%,那
么。从总体看,仅有l/10的楼层开洞较大,这对于整个结构的水平力(地震力,风力)的
传递,影响较小,因此可以认为对安全并无影响。而且这条规定中所提的“开洞总面积”也
不妥。“总面积”是否也包括电梯井开洞?我认为不应该包括,因为电梯井周围的混凝土井
筒也是能传递水平力的。
又如:《高规》中规定,墙肢截面高度与厚度之比为5~8的剪力墙,属于短肢剪力墙。
这个定义对于墙厚≤300mm者,是适用的。如果一个墙肢厚600姗,长3000咖,比例为l:5,
能算短肢墙吗?它实际上已形成一个矩形柱,是不能套用有关短肢墙的要求的。其它例子不
一一列举。
因此,我以为,规范中的要求,不一定规定得过细,原则一些为好,可以使设计人员有
一个发挥创新能力的空间,,这对于我们的技术进步是很有益的。
(二)先有规范,还是先有工程(设计)
有些设计人员,在遇到一个工程设计时,常会说,这种做法规范上没有规定,所以我不
能做。这样说,是不合适的。..·,
没有规范就不能设计?就寸步难行了?不是的。规范的条文,不是少数几个编委关在屋
子里冥思苦想写出来的,而是根据工程实践,结合一些科研成果而得出的。所以,是先有工
程实践,然后再归纳成规范条文。。
现在,科学技术的发展,日新月异。新的工程需要,经常出现在我们面前,就需要我们
运用我们过去的工程经验,我们的力学等等的基础理论,结合一定的科研实验研究,包括与
研究单位,大学等的合作,共同创新,绝不能等待。
以预应力技术为例。自从1956年在山西太原成立预应力基地以来,已超过50年,而无
粘结预应力技术,自从70年代中期的试点工程以来,也已超过30年。无粘结预应力技术开
始研究和设计时,是参考了国外相应规范,通过构件实验等等,一点点摸索经验,然后在北
京建造了一栋5层商场(大约是1975年),当时我们并没有自己的规范。直到1989年,我
才主编了全国第一本《无粘结预应力混凝土设计规程》。
还有的同志在做设计时,喜欢问:以前有人做过吗?例如,让他设计大悬挑梁,他就问,
有人做过这么大的悬挑跨度吗?
为什么非要有人做过你才敢做?为什么不能先走一步呢?我想,只要荷载取得正确,经
过仔细计算分析,不要遗漏应该考虑的问题,完全可以达到前人所未达到的水平!
(三)希望注意节约
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自2002系列结构设计规范执行以来,各设计单位反映,民用建筑单位面积用钢量比执
行89规范时,提高约15%。20%。增加的用钢量中,许多是必须的,但也有一部分是不必要
的,相信在最近的一轮规范修订中,会有所反映。
据说我国建筑业年耗钢量已达1亿吨,这是一个惊人的数字。我国生产钢铁所需原料一
铁矿石,要从澳大利亚、巴西、印度等地用船舶遥远的运来,制造、轧制钢材等等,都要消
耗大量能源,并且污染环境。
如果我们经过努力,能把钢材的消耗量减少10%,将达到1000万吨/年,这是一个可观
的数字,我国在1958年钢的年产量只有500多万吨!
我国的水泥消耗量也是世界第一!每烧制1吨水泥将排放1吨二氧化碳!而在我们的设
计中,对混凝土节约潜力还是不小的。例如