結構新人為何都從樓梯畫起--給結構新員工

作者:張于程          發布于:2015-1-15 15:34:50          點擊量:

  新一屆的大學畢業生入職近半年了,本來這個題目是應該早點寫的,但考慮到新員工經過一定的時間實踐后,再來看也許會有更深的體會,所以現在也應該不算很晚吧,如果此文能對你們有所幫助,本人將深感欣慰。
絕大部分結構新人所畫的第一張圖,都是從樓梯開始的。為什么會這樣?我想主要是基于以下幾個原因:
  1.樓梯包含了結構最基本的元素:梁、板、柱,而且這些構件之間,傳力路徑簡單明確,在結構計算越來越依賴計算機的今天,樓梯計算卻很難依靠電腦來完成,但手工復核起來卻又十分簡單明了,即使是新人,也能做到心中有底;
  2.現在的市場對結構設計要求越來越高,周期越來越短,作為師傅或者技術負責人,在對新人一無所知的情況下,不會也不敢讓他們承擔過多的任務,害怕因此耽誤工期,但是,新人的培養卻又是必須的,這時,讓他們畫樓梯就成為最好的切入點。相對其它部分,新人在一個項目中僅僅承擔樓梯的工作量,他們有足夠的時間去推敲、琢磨,退一步講,即使新人在這一塊完成得不是很好,校審過程中,哪怕需要重新繪制,找一個熟手,也能很快返工,不至于因此耽誤工期;
  3.出于對新人的考核。雖然每個用人單位在錄用新人的過程中都會對他們進行面試、筆試等多道程序,但他們到底是什么水平其實也不是很有底,這時候讓他們從結構設計中最簡單的樓梯開始,一張小小的樓梯圖紙,差不多可以看出這個人工作認不認真、是否善于學習、會不會眼高手低、是不是善于思考與交流等;

       4.樓梯雖是平面圖,但卻是空間結構,搞清楚了板、梁、柱之間的傳力路徑關系,也就明白了結構設計的最基本要求,除了弄清楚這些結構要求之外,作為新人,更應該明白,結構是為建筑服務的,因此,結構設計不僅要滿足結構受力計算要求(也就是規范說指的承載力極限狀態要求),而且還需要滿足建筑功能的要求(也就是規范所指的正常使用極限狀態要求)。
       那么,樓梯設計需要注意那些事項呢?
       首先,必須滿足規范規定的凈高要求,樓梯間不同情況下的凈高要求,是必須滿足的。還有一點必須注意的是,凈高要求是指建筑裝修完成之后的,因而我們不能僅僅滿足結構凈高的要求,還要扣除板底板面的粉刷厚度。
       如何實現規范的這一規定呢?別說新入職的結構員工,就算一些建筑師,也未必完全弄清楚了,這也是為什么一些建筑方案到了施工圖階段要被翻盤的部分原因。通常梯口梁會設置在樓梯斜板的端部,這樣可以盡量減小斜板的跨度,但如果存在凈高不滿足的情況,就需要將梯口梁往平臺內偏移一定距離。按照我們普通建筑的層高,兩跑樓梯基本不存在這個問題,一旦因層高加高成為三跑或四跑樓梯時,就要特別注意這個問題。而對于我們最常見的高層住宅建筑,為節約豎向交通面積,減小公攤,通常會設計成雙向單跑樓梯(俗稱剪刀梯),由于成本控制的原因,建筑層高在不斷減小,武漢地區住宅以前的層高基本為3米,但現在慢慢做成了2.95~2.8米,這時需要退梁的問題就出來了。     

      如上圖示,因為剪刀梯的對稱性,所以兩端梯梁都需要往平臺方向退一定長度,所退最小長度如下表:

      其次,必須滿足樓梯入口門洞寬度的要求,尤其是側入口時,這往往是結構設計容易忽略的。以前就不止一次地發生過這種設計質量問題,主體結構施工完了,安裝門窗時,發現結構的梯柱設置在了門洞上,門安裝不上了,如下圖所示:

  

        造成這種錯誤的原因是,結構設計時只注意了在梯口梁下設柱,沒有仔細核對建筑圖紙要求、關注梯間入口,結果往往是需要進行改造,將梯柱移位,加長加高平臺梁,給業主造成不必要的損失。
  樓梯設計雖然簡單,但很容易觸犯強條,除了上述建筑規范規定的凈高要求可能不滿足外,結構設計比如框架結構,因為梯平臺的設置,造成主體框架柱計算高度減半,這時框架柱容易形成短柱,柱箍筋需要全高加密,對剪跨比不大于2的柱,還需復核體積配箍率是否不小于1.2%;樓梯構件本身,梯平臺梁跨度小,梁高小于400mm時,往往容易忽視梁加密區箍筋間距不應大于四分之一梁高的規定;再就是梁主筋直徑小于14mm時,也容易忽視梁加密區箍筋間距不應大于縱筋直徑的8倍的規定,這些都是我們在設計中必須倍加小心的。
  樓梯設計同樣也是個熟能生巧的過程,記得我剛參加工作時,繪的就是武漢客運港(漢口江灘南京路口,現已改造為博物館)的五六部樓梯,其中還有個螺旋樓梯,真的讓剛工作的我不知所以,請教了很多師傅才弄清楚,到了武漢體育中心,離出圖只有兩天了,設計人請我幫忙畫大大小小十幾部各種規格的樓梯,跨度最大的有11.2米,根本沒有時間計算,先畫了再說。回頭來補計算書時,驚奇地發現,不論跨度和開間,每一部樓梯都是如此吻合,根本沒有一處需要修改的必要,為此我很是得意了一陣子,甚至將計算書保存了上十年,后來因工作異動,不小心弄丟了還很遺憾。說這些是告訴大家,只要用心,肯學肯鉆,你們將很快地步入結構設計的大道,期待你們有朝一日成為結構大師。

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