一、設(shè)計(jì)(審查)質(zhì)量不容樂(lè)觀:
筆者近幾年主要從事施工圖設(shè)計(jì)文件審查工作,已審查了數(shù)百個(gè)工程(設(shè)計(jì)單位除四川省境內(nèi)的以外,還有北京、上海、重慶、湖北、云南、廣東等省、市及香港地區(qū)的設(shè)計(jì)單位,其中不乏大型甲級(jí)設(shè)計(jì)單位),所有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(如結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)布置、地基基礎(chǔ)方案、荷載取值、結(jié)構(gòu)計(jì)算、電算總信息、鋼筋混凝土構(gòu)造等)均存在或多或少或大或小的問(wèn)題,構(gòu)件配筋少于計(jì)算值更是時(shí)有發(fā)現(xiàn),可以說(shuō)沒有一個(gè)工程的電算總信息是完全正確的,有些設(shè)計(jì)需進(jìn)行整改方可施工。建筑設(shè)計(jì)市場(chǎng)混亂,行賄索賄、壓價(jià)競(jìng)爭(zhēng)、業(yè)余設(shè)計(jì)、掛靠設(shè)計(jì)普遍存在。設(shè)計(jì)周期嚴(yán)重短于國(guó)家規(guī)定更是司空見慣。特別是上世紀(jì)八十年代以后成立的中、小設(shè)計(jì)單位和縣級(jí)施工圖審查機(jī)構(gòu),由于設(shè)計(jì)(審查)人員配備不足、缺乏完善的管理制度(審校制度)和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)(審查)質(zhì)量更是存在較大的問(wèn)題。如四川某市2002年度共進(jìn)行施工圖審查690個(gè)項(xiàng)目,一次合格(通過(guò))率只有19.9%,違反強(qiáng)制性條文1390條;抽查2002(2003)年度的設(shè)計(jì)(已通過(guò)施工圖審查)質(zhì)量和審查質(zhì)量,設(shè)計(jì)項(xiàng)目80(80)項(xiàng),合格率只有58.8(80.0)%,審查項(xiàng)目82(90)項(xiàng),合格率只有61(85)%,也可見設(shè)計(jì)(審查)質(zhì)量逐年有所提高。這充分說(shuō)明,并不是有設(shè)計(jì)(包括計(jì)算和繪圖)程序就能作出合格的設(shè)計(jì)。

二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(審查)的基本原則:符合規(guī)范、安全可靠、合理經(jīng)濟(jì)、施工方便。
1、結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)布置、荷載、強(qiáng)度、剛度、構(gòu)造、計(jì)算,等等,均應(yīng)符合規(guī)范要求(規(guī)范用詞為“宜”、“可”的,也應(yīng)盡可能執(zhí)行,有不少設(shè)計(jì)人員認(rèn)為可不執(zhí)行,是不對(duì)的),不能只要求不違反規(guī)范的強(qiáng)制性條文!督ㄔO(shè)工程質(zhì)量管理?xiàng)l例》( 2000年1月30日國(guó)務(wù)院令第279號(hào))和《建設(shè)工程勘察設(shè)計(jì)管理?xiàng)l例》(2000年9月25日國(guó)務(wù)院令第293號(hào))都規(guī)定:“設(shè)計(jì)單位未按照工程建設(shè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的”,要“責(zé)令改正,處10萬(wàn)元以上30萬(wàn)元以下罰款”,我國(guó)的國(guó)家設(shè)計(jì)規(guī)范都是強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。
2、規(guī)范未列入的結(jié)構(gòu)體系(如異形柱框架結(jié)構(gòu),當(dāng)?shù)匾延械胤揭?guī)程的除外)及超高超限建筑應(yīng)進(jìn)行專項(xiàng)審查。
3、要安全可靠,但不要太浪費(fèi)保守,要合理經(jīng)濟(jì),在正常施工條件下,按我國(guó)規(guī)范設(shè)計(jì)是能夠保證工程安全的。筆者1972年設(shè)計(jì)5層磚混結(jié)構(gòu)辦公樓,非抗震,條石基礎(chǔ),用鋼量只有4.6kg/m2,至今完好無(wú)損。
4、要方便施工:如混凝土強(qiáng)度等級(jí)種類不要太多(商品混凝土1個(gè)強(qiáng)度等級(jí)級(jí)差,價(jià)格約差10元/m3,大約影響建筑造價(jià)2元/m2,在一個(gè)構(gòu)件內(nèi)配筋不要太復(fù)雜(鋼筋直徑及根數(shù)不要有太多種)。
5、設(shè)計(jì)要考慮施工質(zhì)量等因素,如民工素質(zhì)、壓價(jià)競(jìng)爭(zhēng)、行賄送禮、偷工減料、偽劣建材(如地條鋼屢禁不絕)、垂直度偏差、混凝土保護(hù)層厚度偏差,等等,施工的結(jié)果與設(shè)計(jì)的理論條件是有較大差距的,切不要太理想化。

三、做好設(shè)計(jì)(審查)工作的前提條件:
1、“三基”:基本知識(shí)、基本理論、基本技能。力的概念、傳力途徑、基本計(jì)算公式等應(yīng)掌握。
1)梁上起柱,是否要加附加橫向鋼筋?可以不加。
2)有樓梯計(jì)算程序在計(jì)算梯板的負(fù)彎矩時(shí)取M=qL2/24,沒有根據(jù)。
3)偏心受壓基礎(chǔ)計(jì)算:除考慮柱腳彎矩外,還應(yīng)考慮柱腳水平剪力V產(chǎn)生的附加彎矩,不少設(shè)計(jì)人員就未考慮,使基礎(chǔ)面積、配筋偏小。
2、熟悉規(guī)范,并應(yīng)正確理解規(guī)范的含義及意圖(如梁附加橫向鋼筋的作用及設(shè)置[1]),規(guī)范也有不少不妥之處,規(guī)范之間也有矛盾,對(duì)規(guī)范就高不就低,按“大規(guī)范”不按“小規(guī)范”。如《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50007—2011》規(guī)定擴(kuò)展基礎(chǔ)的最低混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20,而《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50010—2010》規(guī)定基礎(chǔ)在二a類(二b類、三類)環(huán)境中的最低混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25(C30),筆者認(rèn)為應(yīng)采用C25(C30)。又如《冷軋帶肋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ 95—2003》第6.1.2條規(guī)定縱向受拉鋼筋錨固長(zhǎng)度La的最小值為200mm、第7.3.3條規(guī)定縱向受拉鋼筋搭接長(zhǎng)度LL的最小值為250mm,就與混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的250mm、300mm矛盾,但它在表7.3.3注6中又說(shuō):“縱向受拉鋼筋搭接接頭的相關(guān)要求,尚應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010的規(guī)定”,這真是有點(diǎn)滑稽了,那它為什么又要規(guī)定縱向受拉鋼筋搭接長(zhǎng)度LL的最小值為250mm呢?筆者認(rèn)為應(yīng)執(zhí)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。
規(guī)范對(duì)強(qiáng)制性條文定得也有點(diǎn)問(wèn)題,重要的、影響結(jié)構(gòu)安全的(如多層建筑的構(gòu)件配筋少于計(jì)算值)不是強(qiáng)條(《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ 3—2002》第4.7.1條規(guī)定結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力應(yīng)不小于構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值,即無(wú)地震作用組合時(shí)γ0S≤R,有地震作用組合時(shí)S≤R/γRE,這是強(qiáng)制性條文,因此高層建筑的構(gòu)件配筋少于計(jì)算值,就應(yīng)該認(rèn)為是違反強(qiáng)制性條文,但不少人不同意筆者的觀點(diǎn)。原《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GBJ 9—87》第2.2.2條γ0S≤R是2000年版強(qiáng)制性條文的內(nèi)容,但2002年版強(qiáng)制性條文將此條取消了),不大重要的是強(qiáng)條,如《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》8.2.7條4款及8.4.13條都規(guī)定當(dāng)基礎(chǔ)或基礎(chǔ)梁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)小于柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)時(shí)應(yīng)驗(yàn)算柱在基礎(chǔ)或基礎(chǔ)梁頂面的局部受壓承載力是強(qiáng)制性條文,不驗(yàn)算就算違反強(qiáng)制性條文?不通(如規(guī)定局部受壓承載力應(yīng)滿足要求是強(qiáng)制性條文是可以的),而幾乎所有的情況驗(yàn)算都可以滿足;將“應(yīng)驗(yàn)算”作為強(qiáng)制性條文的還有很多,如《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》3.0.2條2款、3款、4款、5款、6款、8.2.7條2款、8.4.9條、8.5.18條、8.5.19條、《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范JGJ 79—2002》[6]3.0.5條、3.0.6條等。又如《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》3.0.4條(強(qiáng)制性條文)規(guī)定:確定基礎(chǔ)底面面積或按單樁承載力確定樁數(shù)時(shí),應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合,如設(shè)計(jì)時(shí)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合,使基礎(chǔ)底面面積偏大或樁數(shù)偏多,就算違反強(qiáng)制性條文?不應(yīng)該吧!
總工程師、主任工程師、審定人、施工圖審查人員必須熟悉規(guī)范,一個(gè)小單位有一個(gè)人熟悉規(guī)范,就好辦了。
3、結(jié)構(gòu)方案應(yīng)是集體智慧的結(jié)晶,要討論、集思廣益,然后定案。
4、施工圖設(shè)計(jì)開始前應(yīng)由專業(yè)負(fù)責(zé)人會(huì)同審核人、審定人確定設(shè)計(jì)技術(shù)條件或措施。
5、管理制度、崗位責(zé)任制:設(shè)計(jì)人、制圖人、校核人、專業(yè)負(fù)責(zé)人、審核人、審定人,均應(yīng)由本專業(yè)人員擔(dān)任,注冊(cè)工程師簽章宜是專業(yè)負(fù)責(zé)人,起碼是參與本工程的,圖紙、計(jì)算書至少“三簽字”,簽字不要濫竽充數(shù)(筆者審查過(guò)的工程,就有結(jié)構(gòu)校核人由建筑專業(yè)人員擔(dān)任的,也有所有崗位的簽字為同一人的筆跡,也有大型專業(yè)設(shè)計(jì)院的總工程師簽建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、電氣、通動(dòng)等所有專業(yè)的審定人,制圖人甚至簽字為“CAD”,這樣的簽字有什么意義?);有的設(shè)計(jì)單位不設(shè)置“專業(yè)負(fù)責(zé)人”崗位,不妥。
6、工作責(zé)任心、一絲不茍的工作態(tài)度、精益求精、對(duì)自己的簽名(名字)負(fù)責(zé)。設(shè)計(jì)人自校最重要。
7、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)非常重要:老中青,傳幫帶;學(xué)習(xí)、汲取別人、前人的經(jīng)驗(yàn)(包括訂雜志);總工程師、主任工程師、施工圖審查人員必須具有豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn);審定人、審核人、施工圖審查人員如果對(duì)規(guī)范不熟悉又缺乏設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),怎么能審查別人的設(shè)計(jì)?
8、自我保護(hù)意識(shí):不能聽任建筑專業(yè)、業(yè)主的無(wú)理要求,進(jìn)行違規(guī)設(shè)計(jì)。
9、對(duì)建筑(土木)工程設(shè)計(jì)是高風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)應(yīng)有充分的認(rèn)識(shí)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)擔(dān)負(fù)房屋安全的大部責(zé)任;終生責(zé)任制;全額索賠;嚴(yán)重的負(fù)刑事責(zé)任。但不少設(shè)計(jì)人員對(duì)此并沒有真正認(rèn)識(shí)。我們應(yīng)正確對(duì)待:不害怕,精心設(shè)計(jì)。推行設(shè)計(jì)保險(xiǎn)。
1)建筑(土木)工程事故會(huì)造成群死群傷、財(cái)產(chǎn)損失巨大。國(guó)內(nèi)每年都有大大小小的事故,國(guó)外也有不少事故。除施工方特別惡意的嚴(yán)重偷工減料外,房屋垮塌可以說(shuō)都是設(shè)計(jì)不當(dāng)造成的。
(1)1995年12月8日德陽(yáng)棉麻公司綜合樓垮塌,死13人:完全是設(shè)計(jì)原因(見《建筑結(jié)構(gòu)》2003年3期筆者論文[7]:柱周直剪破壞),如當(dāng)時(shí)有施工圖審查應(yīng)可避免。
(2)1997年7月12日上午9時(shí)37分浙江常山棉紡廠五層住宅樓垮塌,死36人。
(3)1999年1月4日年重慶綦江虹橋垮塌,死40人,傷14人;事過(guò)5年重慶市政設(shè)計(jì)院退休職工趙國(guó)勛被追訴,至此虹橋案被起訴的責(zé)任被告達(dá)15人。
(4)2000年福建莆田住宅垮塌,死傷數(shù)十人。
(5)2004年春東北某小學(xué)垮樓(加層、換窗削弱窗間墻)。
(6)2003年12月21衡陽(yáng)大火垮樓,消防官兵死20人,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員將被追究刑事責(zé)任。
(7)2004年初上海隧道管涌事故(損失約1億)。
(8)2004年3月22日四川某地新建17m長(zhǎng)4.7m高磚砌圍墻(墻厚240mm,帶壁柱370mm╳370mm﹫3000 mm)在施工時(shí)垮塌死6人、傷10余人,筆者分析其原因是:圍墻無(wú)基礎(chǔ)(磚圍墻直接砌在三合土地坪上),估算施工階段容許高度僅達(dá)1.98m,圍墻附近拔除一根混凝土電桿夯實(shí)填土?xí)r的振動(dòng)引起圍墻垮塌。
(9)2004年3月30日中央電視臺(tái)《今日說(shuō)法》報(bào)道武漢市郊農(nóng)民為日后政府征地能獲得高額賠償在自己的宅基地周圍見縫插針突擊低成本建房(4層空斗墻農(nóng)房,要求造價(jià)不超過(guò)150元/m2)垮塌死3人、傷10余人;武漢市郊此類違章建筑已達(dá)數(shù)十萬(wàn)平方米(武漢市某區(qū)已強(qiáng)制拆除數(shù)萬(wàn)平方米)。
(10)2005年4月26日延吉市局子街15號(hào)原白馬江舊樓發(fā)生重大坍塌事故,造成5人死亡、7人受傷,直接經(jīng)濟(jì)損失約200萬(wàn)元,當(dāng)天該工程大承包人王俊杰、李玉成、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師、延吉市建筑設(shè)計(jì)院副總工程師康桂鑫均被警方帶回協(xié)助調(diào)查,第二天產(chǎn)權(quán)方延吉市美麗得公司董事長(zhǎng)崔哲松被警方控制。
(11)1995年6月韓國(guó)漢城三豐百貨商場(chǎng)垮塌,其原因是屋面使用荷載(空調(diào)機(jī)組及冷卻塔)達(dá)10kN/m2超過(guò)原設(shè)計(jì)荷載2倍,屋面垮塌致使下面各層樓面陸續(xù)垮塌至地面層(地下室未垮塌)(類同于美國(guó)911事件世界貿(mào)易大廈垮塌),死700多人。
(12)2004年5月24日法國(guó)戴高樂(lè)機(jī)場(chǎng)屋頂垮塌,死4人,據(jù)2005年2月7日法國(guó)《巴黎人報(bào)》報(bào)道設(shè)計(jì)失誤是重大原因(較詳細(xì)的報(bào)道可參見《南方周末》2005年3月17日D25版)。
工程事故很多很多,不勝枚舉。
2)房屋傾斜,墻體、樓板開裂經(jīng)常發(fā)生。
3)設(shè)計(jì)不管施工,施工質(zhì)量設(shè)計(jì)人無(wú)法控制。
4)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)受制于建筑專業(yè)、業(yè)主;建筑專業(yè)、業(yè)主又大多不懂結(jié)構(gòu);如《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50011—2010》(強(qiáng)制性條文)規(guī)定:“建筑設(shè)計(jì)應(yīng)符合抗震概念設(shè)計(jì)的要求,不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案”,第3.4.2條講建筑平面、立面和豎向剖面宜規(guī)則,誰(shuí)來(lái)把關(guān)?建筑說(shuō)了算?結(jié)構(gòu)說(shuō)了算?筆者認(rèn)為,建筑(特別是高層建筑)設(shè)計(jì)方案應(yīng)該由結(jié)構(gòu)專業(yè)定案,但在國(guó)內(nèi)實(shí)際上往往無(wú)法實(shí)施。
國(guó)際大師林同炎設(shè)計(jì)的尼加拉瓜馬那瓜市18層美洲銀行采用對(duì)稱布置的剪力墻核心筒結(jié)構(gòu),在1972年12月23日6.5級(jí)地震(9度)中只有8~17層核心筒體的連系梁上有輕微的斜裂縫,其它都完好,而相距很近的15層中央銀行采用雙柱框架(框架梁跨度達(dá)12.50m)結(jié)構(gòu)并將兩個(gè)電梯井筒偏置在一端,破壞嚴(yán)重,修復(fù)費(fèi)用高達(dá)房屋造價(jià)的80%,這充分證明結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的重要性。
5)施工質(zhì)量出問(wèn)題,牽連設(shè)計(jì)、勘察單位,如2000年上海某工程樓面澆注混凝土?xí)r支?缢13人,施工、設(shè)計(jì)、勘察單位均被吊銷執(zhí)照。
6)中國(guó)規(guī)范安全度遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家。
7)結(jié)構(gòu)專業(yè)需學(xué)習(xí)、掌握的知識(shí)太多。中國(guó)有關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工驗(yàn)收的規(guī)范(規(guī)程)多達(dá)數(shù)百本,既細(xì)又不細(xì),熟悉不容易,互相矛盾的也不少,對(duì)規(guī)范理解各人不同,執(zhí)行起來(lái)千差萬(wàn)別。
8)主管部門設(shè)計(jì)質(zhì)量抽查及發(fā)生質(zhì)量事故時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)單位及執(zhí)業(yè)人員的處罰:罰款、停業(yè)整頓、吊銷執(zhí)照。
9)火災(zāi):消防是由建筑、水、電設(shè)計(jì)負(fù)主要責(zé)任,但結(jié)構(gòu)專業(yè)也可能受牽連,衡陽(yáng)大火垮樓即是明證。
10、正確認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)及設(shè)計(jì)、計(jì)算軟件的作用。現(xiàn)在的設(shè)計(jì)或計(jì)算軟件遠(yuǎn)未達(dá)智能化,它只是一個(gè)設(shè)計(jì)或計(jì)算工具(相當(dāng)于古老的算盤、計(jì)算尺)而已,你輸入的結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)布置不管是什么樣的(包括違反規(guī)范規(guī)定的),也不管你的電算總信息是否牛頭不對(duì)馬嘴,它都能計(jì)算,判斷正確與否還是要靠人的大腦。特別是現(xiàn)在年輕的一代設(shè)計(jì)人員,不少人盲目信賴計(jì)算機(jī),而不重視概念設(shè)計(jì),是不可能作出合格的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的。