各種結構設計規范中的理論都來自于工程實踐，是長期現場施工過程中積累的經驗總結。一項工程的結構設計，要綜合結構安全、施工方便、經濟合理等方方面面的影響因素，對這些因素考慮越細致、施工現場親身體會越深刻，工程的結構設計就越合理。親身去施工現場體驗往往不是每一位結構設計工程師都能做到的，正因為無法親身去體驗，使得結構工程師進行工程設計時對某些設計概念的理解、做法存在偏差。本文結合筆者近幾年在施工現場對影響設計方方面面因素的親身體驗，從如何進行工程設計才能更安全合理、更方便施工、更經濟的角度思考，淺談對相關設計概念的理解，與讀者一起交流、分享。

1 關于強柱弱梁的設計概念

強柱弱梁的概念是針對小震不壞，中震可修，大震不倒的抗震設防目標而提出的，并且規范提出了很多的保證措施： 控制柱子的軸壓比，加密角柱、邊柱箍筋，包括結構計算時彎矩調幅等等，這些措施就是為了提高柱子的安全儲備，避免柱子先于梁破壞。上述概念每個結構工程師都很清楚，工程結構設計中也是這么做的。但是，如果在施工現場仔細觀察，或者經常到施工現場處理結構施工時因施工不規范出現的問題，就會發現在結構設計強柱弱梁的概念中，強柱強到什么程度，弱梁弱到什么程度，對“度”的把握還需要進一步加強。

沒有在施工現場親身體驗、不經常處理結構施工中因施工不規范出現問題的結構設計人員，對結構設計存在兩個誤區，或者說是兩個盲點： 一是把施工現場理想化了，認為施工中鋼筋綁扎都很規范，梁柱支模都很規范，每層柱根清理很干凈等等，只要設計的圖紙沒問題，合格工程、優良工程是自然而然的事； 二是進行結構計算時，按規范控制軸壓比確定的柱子截面配筋往往都偏小，設計員在腦子里形成了慣性思維，總認為按軸壓比確定的柱子截面還可以再小一點。由于這兩個盲點的存在，設計人確定柱截面時，僅僅滿足規范規定的柱截面最小值，這就使得施工中可能有不規范現象發生，強柱弱梁的概念得不到體現，還容易引發結構安全事件。不得不現場處理，既耽誤了工期，又造成不同程度的浪費。

那么施工現場是什么樣子呢？ ①柱子爛根現象比較普遍。近幾年筆者多次到工程施工現場，發現大都存在柱子爛根現象，柱子爛根現象能占到柱子總數的 20%甚至更多，盡管有些柱子爛根現象比較輕微，不需要處理。究其原因，一是在柱子、梁、板支模時雜物掉落到柱根的現象普遍存在，在柱子、梁、板支模完成后，再清理柱根既沒有產值又很費事，在施工、監理單位沒有專人負責的情況下，柱根清理往往不徹底或根本不清理； 二是泵送混凝土時，沖洗泵送混凝土管道的水泥漿（ 對于高層建筑或遠距離泵送水泥漿量還很大） 往往沒有徹底處理掉，沒處理掉的水泥漿一般都流到了柱子的根部，造成柱子爛根現象； ②混凝土振搗不密實?；炷琳駬v不密實在柱根及梁柱交接處更容易出現。這是因為在振搗柱根部混凝土時，往往一次泵入混凝土量過大，振搗棒插入柱根底部困難，造成混凝土振搗不密實； 在梁柱交接處，梁負筋有時兩排或三排，梁端部鋼筋還要彎勾，梁、柱箍筋都要加密，有時還有電線管線穿過柱子，使得梁柱交接處的鋼筋密密麻麻，根本插不進振搗棒，也容易造成混凝土振搗不密實。

根據施工現場普遍存在的現象，雖然不是設計的責任，但是從施工安全、施工方便的角度考慮，設計人員應該把握以下幾點： ①對于層高比較高的建筑物，宜適當加大柱子截面； ②對于高層建筑，宜適當加大柱子截面； ③對于梁負筋比較多的梁柱交接處，宜適當加大柱子截面； ④框架結構設計時盡量增加鋼筋直徑，減少鋼筋數量。

2 關于結構計算公式中的參數取值問題

工程結構設計規范中計算公式很多，計算參數就更多。

對于材質均衡的結構材料規范規定的參數取值是確定的，其可變性比較小，計算結果可信度高。比如鋼材、混凝土等材質均衡的材料，只要把參數代入公式計算出結果，按照計算結果進行圖紙設計都沒問題。但是，對涉及到土力學參數的結構如地基基礎、擋土墻、基坑支護等進行設計時，應用土力學的參數代入計算公式，其計算結果就要謹慎采用。一是因為土的力學性能本身可變性大，其密度、飽和度、孔隙率等等稍有變化，對計算參數的取值影響就很大； 二是國家規范規定的參數取值大都不是定值，而是一個范圍，取值范圍內的參數上限值、下限值代入公式后，往往又經過平方、三次方、甚至四次方，或者開平方、開三次方、甚至開四次方，這樣參數采用上限值和采用下限值計算出的最終結果相差較大，甚至相差好幾倍。

筆者參加了四川“5·12”大地震中倒塌的北川擂鼓中學援建項目，在排水洪溝擋土墻施工時，第一次提供的圖紙中，擋土墻斷面底部寬 6. 6 m,頂部寬 1. 2 m,根據以往擋土墻設計的經驗，對于地基承載力達 180 kPa,高 6 m 左右的擋土墻來說，筆者認為斷面偏大。經分析認定是土力學計算參數取值出了問題，也就是說地質勘察資料提供的土力學計算參數不夠準確，機械的將參數代入公式計算出的結果和實際情況不相符。后來經過反復討論研究并調整了土力學計算參數后，重新進行了設計。實際實施的擋土墻斷面底部寬僅為 2. 10 m,頂部寬僅為 0. 50 m,該擋土墻建成 3 年來并沒有出現任何安全問題，修改后的擋土墻造價僅為原來擋土墻造價的 1/4.由此看來，對土力學參數的取值如果不認真分析、對涉及到土力學參數的計算結果不謹慎采用，會造成較大的浪費。

根據以往的設計經驗，進行地基基礎、擋土墻、基坑支護等設計時，設計人員一定要充分認識土力學參數的可變性。一旦對計算結果有疑問，首先要咨詢提供地質勘察資料單位經驗豐富的工程師，了解哪些參數對計算結果影響較大，參數取值的上下限各是多少，進一步驗證計算結果； 其次要查詢以往類似工程設計情況，并認真比對分析，找出差異； 三要請有經驗的工程師參與討論、研究。如此，才能在保證工程安全的前提下，盡量避免浪費。

3 關于磚混房屋的基礎設計剛度和整體性

提出這個問題討論，主要是因為實際工程中，出現裂縫的房屋比較多，特別是磚混房屋出現裂縫的就更多，并且一旦出現裂縫很難處理徹底。不管房屋是新建還是年代久遠，不管裂縫是內八字還是外八字，不管是因為散水滲漏還是其他原因，房屋裂縫大都與地基基礎相關。

既然房屋裂縫大都與地基基礎有關，那么在進行磚混結構房屋基礎設計時，適當增加基礎的剛度和整體性，盡可能花少量的經費避免房屋裂縫，是一個結構工程師應該考慮的。筆者認為應該把握以下三點： ①基礎斷面數量不宜過多。以 4 層磚混房屋為例，其基礎斷面數量 4 ~5 個就足夠了： 主承重墻一個斷面，外墻、走廊墻一個斷面，上部大房間下部小房間墻一個斷面，內隔墻一個斷面。如果對基礎斷面不適當歸并，根據基礎計算寬度相差 100 ~ 200mm 就分設斷面，自認為設計很細致，由于土力學參數的可變性太大，地基不均勻現象普遍存在，可能設計與實際情況并不相符。因此，對基礎斷面適當歸并，適當減少基礎斷面數量是必要的； ②走廊內的基礎適當拉通。走廊內的基礎拉通對整個基礎的剛度影響很大，特別是走廊比較長時更是如此。建議門廳兩側的基礎拉通，其他位置每隔 2 ~3 個開間拉通一次比較合適； ③構造柱宜通至基礎底，不宜圈梁上起柱?，F在磚混房屋一般都采用鋼筋混凝土條形基礎，在 -0. 050 標高處設置圈梁，部分設計人員喜歡自圈梁上起構造柱，雖然結構安全上沒問題，筆者還是建議構造柱通至基礎底。這樣多花少量的經費，對于加強基礎的整體性、整棟建筑的整體性、防止房屋裂縫都大有好處。

4 關于現澆混凝土板的鋼筋間距問題

提出這個問題討論，筆者主要是從經濟節約角度、施工安全、方便角度考慮的。按說鋼筋間距的取值只要不違反國家標準規范，鋼筋間距大點（ 比如間距 200 mm） 、小點（ 比如間距 100 mm） 都沒錯，但是從經濟節約角度考慮，間距的大小不容忽視。

根據施工現場管理經驗，鋼筋直徑代換、間距調整等問題施工隊提得比較少，勞務層提得多，這是由于勞務層不參加圖紙會審，他們跟設計人員的交流比較少，他們的意見建議也不容易反饋到設計人員那里去?，F實情況是：

勞務層工人綁扎鋼筋是按綁扎鋼筋的重量計酬的，同樣重量的鋼筋因為鋼筋直徑不同、間距不同，勞動量相差很大。以 10 000 m2的建筑為例，現澆板的鋼筋綁扎面積大約14 000 m2（ 板底部鋼筋及上部負筋總面積） .如果鋼筋間距100 mm,每 m2鋼筋交點 100 個，梅花式綁扎（ 隔一綁一）要綁扎 50 個點； 如果鋼筋間距 150 mm,每 m2鋼筋交點 36個，梅花式綁扎僅需綁扎18 個點； 鋼筋間距150 mm 和100mm 相比，每平方米減少綁扎點 32 個，整棟樓（ 鋼筋綁扎面積約 14 000 m2） 能減少綁扎點 44 萬個。這個數量是很大的，每個綁扎點需要 2 跟綁扎鋼筋的鋼絲，44 萬個綁扎點需要 88 萬根綁扎鋼筋的鋼絲，再加上鋼筋剪斷、彎勾、搬運等，減少的工作量、節約的經費相當可觀。如果鋼筋直徑加大到 200 mm,節約的勞動力、經費則更大。

從施工角度來分析，前些年施工技術比較落后，都是用手推車運混凝土，相對勞動強度不算太高，對鋼筋的踏踩相對輕微； 采用泵送混凝土技術后，要兩個人配合才能操作泵送管，泵送混凝土時對鋼筋的踏踩特別嚴重。再加上鋼筋綁扎和混凝土澆筑不屬于同一個勞務層，不便于管理、協調，對踏踩過的鋼筋不能及時調整。因此，要求鋼筋間距不能太大。根據施工現場的經驗，現澆板的鋼筋間距在 150 ~200 mm 之間比較合適。鋼筋直徑大時，鋼筋間距適當大些，鋼筋直徑小時，鋼筋間距適當小些。對于雨蓬、陽臺、檐口等懸挑板，其上部受力鋼筋及分布鋼筋間距均不宜超過 150 mm.

5 結束語

工程結構設計標準規范及結構設計概念來源于實際工程，實際工程中影響工程結構設計方方面面的因素又很多。

對施工過程中遇到的影響設計的因素，從理論上認真分析、研究，在實際施工建設中多觀察、思考、比對，才能更深刻理解結構設計標準規范、結構設計概念，進而采取有效措施，創造出結構安全、施工方便、經濟合理的優秀設計工程。