摘要:自平法誕生至今,在結構工程界產生巨大的影響,給設計和施工都帶來了極大的便利,在推廣平法知識的過程中,我們更加認識到平法的重要意義,同時,在實踐中總結了一些問題,其答案也將在實踐中尋找。
關鍵詞:平法 結構施工圖 鋼筋
平法是“建筑結構平面整體設計方法”的簡稱,系指混凝土結構施工圖平面整體表示方法。它是我國現行建筑工程結構施工圖設計的主要方法,現已在全國結構工程界普遍應用。不僅在工程界產生了巨大的影響,還逐漸影響到結構教育界、研究界。平法的表達形式概括起來,就是把結構構件的尺寸和配筋圖等,按照平面整體表示法制圖規則,整體直接表達在各類構件的結構平面布置圖上,再與標準構造詳圖相配合,即構成一套新型完整的結構施工圖。目前平法最新版本是11G101系列,現在有的還在用03G101系列。
1 平法的意義
中華人民共和國建設部在2000年7月17日批準了《混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖》,相關設計單位立即執行了此標準。此后,混凝土結構施工圖,大多采用了平面整體表示方法制圖規則。
2 平法的作用
2.1 對于設計單位,推廣平法以后,結構施工圖的數量大大減少了,由過去的百十來張變成了二三十張,不但畫圖的工作量大大減少了,而且結構設計的后期計算——例如每根鋼筋的形狀,尺寸的具體計算、鋼筋表的繪制等,也都省去了,這使得結構設計大量枯燥無味的工作減少了,結構設計師的生產力提高了很多,加快了結構設計的速度。而且,通過使用平法這一標準的設計方法,來規范設計師的行為,在很大程度上提高了結構設計的水準。
2.2 施工單位,推廣平法以后的好處首先就是施工人員攜帶到工地的圖紙數量少了,還減少了閱讀結構施工圖的時間。不過,只帶這些施工圖是不夠的,還必須帶上相應的平法標準圖集,就像學生每天攜帶的字典一樣。但是,問題并不是這樣解決了。手拿字典要首先學會查字典的方法。手拿平法施工圖,首先要熟知平法的制圖規則,才能看懂平法施工圖上的各種標注;另外,還要熟知相關的節點構造,能夠在平法標準圖集上查出相應的節點構造來。
3 傳統的配筋圖與平法配筋圖的對比
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以梁為例,傳統的梁結構平面圖,只是給出了梁的平面圖,也就是梁的施工模板輪廓圖。也可以說是給梁畫配筋的索引圖。根據平面圖上梁的編號,去找他們的鋼筋綁扎施工圖——如圖1所示。結構施工圖有平面圖、構件的大樣圖和鋼筋表。照表下料、按圖綁扎,就能完成鋼筋的施工任務。鋼筋表還列出了所用鋼筋重量的匯總數值,這很大程度上方便了工程預算、審計。
圖2的上半部,相當于梁鋼筋的立面圖,給梁畫出了配筋圖。它具備了空間迪卡爾直角坐標系中的XOZ坐標平面,把鋼筋的形狀和擺放部位都表達清楚了。圖2的下半部,相當于梁鋼筋的側面圖,它實際上是鋼筋梁正截面的側面投影。截面圖是畫在了YOZ坐標平面里,標注了各個鋼筋的規格和數量。兩個坐標面結合起來,X、Y和Z三個方向的尺寸就全了,梁鋼筋的立面圖和梁鋼筋的截面圖結合起來,就把梁鋼筋的施工意圖表達清楚了。但是應用平法的配筋圖,沒有大樣圖和鋼筋表了,要根據施工圖上的平法標注,并結合標準圖集中的節點構造去想象整個構件的大樣圖;由于沒有列鋼筋表,后面施工時,施工單位的人員必須靠自己去將每根鋼筋的形狀和尺寸逐一計算出來。然而,一個比較復雜的工程所用鋼筋的種類是很多的,這對施工方的技術人員提出了較高的要求,而且因為平法普及的時間還不長,要在短時間內熟悉相關的平法知識,進而達到熟練的計算水平,這是有一定難度的。
4 應用平法要注意的問題
4.1 普及平法知識的問題 施工人員,如何根據手中的“平法”圖紙,根據構件的抗震等級等條件,準確無誤地去查閱《混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖》中相應的施工詳圖及其相應尺寸,并且據此施工,是十分關鍵的問題。從多年的工作中,我發現要較好的掌握平法,必須掌握一定的力學知識。只有掌握相關的力學知識,才能理解力的傳遞路徑,才能明白平法圖集中為什么要那樣規定,實際施工中鋼筋為什么要那樣綁扎。以梁為例,為什么梁的上部鋼筋要在跨中搭接,而下部鋼筋卻要在距離支座三分之一的范圍內搭接?為什么簡支梁的受力筋放在下部,而懸挑梁的受力筋要放在上部?這些做法是施工中重點要注意的地方,因為一旦弄錯,很容易引起嚴重的事故。由于懸挑梁中受力筋放反而引起梁根部斷裂的事故已經發生多起。事實上,只要掌握相關的力學知識,知道彎矩作用的情況,這些其實是很容易理解的。要做到這一點,要從學校的教育抓起,將平法知識普及到高等教育相應的學科里,從源頭抓起;另外,對施工現場的技術人員做必要的平法識圖培訓,加強技術交底。達到掌握平法的制圖規則和相關的構造要求,進而能看懂平法施工圖,理解施工圖。
4.2 閱讀平法施工圖中要注意的問題 首先要知道施工圖的分類。施工圖根據專業的分工不同可以分為建筑施工圖、結構施工圖和設備施工圖。其次要知道施工圖一般的編排順序。一般是按圖紙目錄、施工總說明、建筑施工圖、結構施工圖、設備施工圖、裝飾裝修圖等。主次關系一般是基本圖在前,詳圖在后;先施工的圖在前,后施工的圖紙在后;全局性的圖在前,局部圖在后;布置圖在前,構件圖在后等。同時要熟悉有關的國家標準,記住常用的圖例符號。施工中,除符合一般的投影原理及視圖、剖面、斷面等的基本圖示方法外,為了保證質量、提高效率、表達統一、符合設計和施工的基本要求以便于識讀工程圖,國家計劃委員會頒布有關建筑制圖的六種國家標準。最后要有聯系地、綜合地結合實際看圖。要想熟練地識圖,還要經常深入現場,對照圖紙,觀察實物,這也是提高識圖的一個重要方法。
4.3 鋼筋算量的方法不統一的問題 G101平法圖集自1996年推出96G101至今,已經有10多年的歷史了。可是,在工程造價的鋼筋算量過程中,往往還是許多不同的理解,比如,樓層框架上部通長筋在支座內彎錨到底該計算多長呢?不同的人對平法圖集的理解就有所不同,見下表:
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另外,通過觀察剛參加工作的員工,我們發現,在學校的教學過程中,不同的課程對鋼筋的算法也不一樣,這對平法的普及造成一定的困擾。例如,梁下部縱向受力鋼筋的計算,有的認為要每一跨都斷開計算,鋼筋分別錨固于柱子中;而有的認為應全梁通長計算,只要保證接頭的位置在靠支座的1/3范圍內。從不同的角度去考慮,這兩種算法都合理,但是同一工程只能采用一種,站在不同的角度,要求的算法和精度是不一樣的。這種矛盾只有結合實際情況去解決,去統一。
4.4 圖集中的構造做法與實際施工的矛盾 圖集中規定的一些做法,是在實際施工中很難做到的問題。例如,在頂梁邊柱的節點構造中,圖集中規定的做法有“梁插柱”和“柱插梁”的做法,具體采用哪種做法,一般看設計規定。存在的問題是,在頂梁邊柱處,一般鋼筋很密集,很難按圖集規定的做法,保證鋼筋的錨固、位置和鋼筋之間的間距等。在實際施工中,在這個節點處的做法也是五花八門。圖集中規定很多鋼筋帶彎鉤,實際中,鋼筋的直徑越大,越難做到這一點。另外,在一些梁、柱變截面的地方,圖集中規定的做法有“上平下不平”、“下平上不平”、“兩邊都不平”等幾種做法,而且偏離尺寸的大小又決定了鋼筋在變截面處是拉通還是截面分別錨固。在實際當中這些特殊部位很難按照圖集中的規定去做,再加上施工員的水平有限,在這些相對復雜的地方,一般都難以保證嚴格按“圖”施工。對于這類問題,要嚴格把關鋼筋下料和綁扎鋼筋的環節,加強隱蔽工程施工過程中的檢查,以及后期的強度檢測。
平法實施以后,給工程界帶來了巨大的影響和便利。在不斷的普及應用的過程中,我們要不斷的學習和總結,以達到更加熟練的程度。文中所列的問題只是作者在工作的過程中發現的,實踐是檢驗真理的唯一標準,要解決這些問題,還是要從實踐中尋求答案。
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作者簡介:
盧巧玲(1985-),女,湖北麻城人,講師,學士學位,二級建造師,研究方向:建筑力學與結構。