結(jié)構(gòu)工程師成長中的幾點建議

陳榮欣

（中國建材國際工程集團有限公司，深圳518054）

結(jié)構(gòu)工程師是建筑內(nèi)在結(jié)構(gòu)的設(shè)計者，主要職責(zé)是將建筑物的承重骨架（包括豎向承重體系的砌體、柱子、剪力墻和水平承重體系的樓屋蓋、梁等）布置出來，并通過概念設(shè)計、配筋計算等一系列科學(xué)的方法，完成構(gòu)件的配筋和節(jié)點的構(gòu)造設(shè)計，最終以圖紙的形式呈現(xiàn)出來。這是一個令大多數(shù)人敬仰和羨慕的職業(yè)。他們是知識豐富、思維嚴謹、邏輯性較強的一個群體。而業(yè)內(nèi)更大的責(zé)任、更多的辛苦也是對結(jié)構(gòu)工程師工作狀況的真實詮釋。

今天也許是因為個人愛好，也許是由于深受父輩影響，也許是高考調(diào)劑專業(yè)的無奈，讓你成為了一名結(jié)構(gòu)工程師。那么就要做好喜歡并可勝任這份工作的準(zhǔn)備。在此筆者將與你一起分享30余年結(jié)構(gòu)設(shè)計的工作經(jīng)驗，助你快速走出迷茫，逐步進入角色。同時，更希望你能在工作中培養(yǎng)興趣，培養(yǎng)良好的思維模式和工作方法，能力不斷提高和升級，默默的承擔(dān)起壓力和辛苦，勇敢的迎接一次次的挑戰(zhàn)，盡情享受設(shè)計成果給你帶來的成功和快樂。

1 正確的人生觀、價值觀、強烈的責(zé)任心助你成功

世界觀、人生觀、價值觀是哲學(xué)思想的范疇，是高度抽象的理論，決定著每個人的成長和發(fā)展。面對當(dāng)今多元化、快節(jié)奏的社會，更要樹立正確的人生觀、價值觀，把握好人生方向、抉擇好人生道路。有了正確價值觀的指引，就可以更好地完善自己的人格，端正自己的人生態(tài)度。人應(yīng)當(dāng)追求高尚的品格，樹立積極進取、樂觀向上、厚德載物、自強不息的人生態(tài)度。結(jié)構(gòu)工程師們有時還要耐得住寂寞，穩(wěn)得住心神，自覺排除外部的干擾，踏踏實實的完成設(shè)計任務(wù)。

做好每一份工作都需要有強烈的責(zé)任心，結(jié)構(gòu)設(shè)計更是如此。我們要充分認識到自己工作的重要性，要清醒的認識到結(jié)構(gòu)設(shè)計關(guān)系到建筑物的經(jīng)濟、安全乃至人的生命，保證建筑物的安全可靠是結(jié)構(gòu)師重要的職責(zé)。我們所畫的一條線，可能就是幾十萬的投入；我們認真的計算、合理的設(shè)計，可能會減輕地震時建筑物的破壞程度，挽救成千上萬人的生命；我們多一分鐘對圖紙的查對，也許會減少一個疏漏，消除一個嚴重的質(zhì)量問題；我們多做幾次方案比較和優(yōu)化，就有可能使結(jié)構(gòu)更合理更省錢。責(zé)任心會使你自覺的全身心的投入工作，發(fā)揮出無限的潛力，戰(zhàn)勝工作中的諸多困難，減少加班時的抱怨。責(zé)任心助你一步步走向成功。

2 設(shè)計工作篇

結(jié)構(gòu)工程師工作的主要內(nèi)容有：資料收集、圖紙設(shè)計、施工圖交底、處理設(shè)計聯(lián)系單和設(shè)計修改（變更）單、驗槽、分體和竣工驗收等。其中圖紙設(shè)計是我們工作的重頭戲，占總工作量的80%左右，其大致流程如下：明確設(shè)計條件→確定結(jié)構(gòu)方案→荷載統(tǒng)計→建立計算模型→確定計算參數(shù)→分析計算結(jié)果及調(diào)整→繪制施工圖→專業(yè)會簽→交校對、審核、審定→修改出成品圖。下面介紹具體工作中的一些思路和方法。

2.1 落實基本參數(shù)、讀懂資料、制定合理的結(jié)構(gòu)方案

每當(dāng)我們接到一個設(shè)計項目后，首先要根據(jù)工程所在地區(qū)，落實地震烈度及分組、基本風(fēng)壓及雪壓、凍土深度等基本設(shè)計參數(shù)。有條件時，最好親自到現(xiàn)場看一看，然后要花費一定的時間看懂工藝布置、建筑、水電、暖通等資料、分析地質(zhì)勘察報告、了解總圖布置、施工條件、工期要求等因素，綜合制定一個合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。其中包括應(yīng)采用的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)布置方案、基礎(chǔ)形式，還要根據(jù)各專業(yè)提出的荷載分布點，用結(jié)構(gòu)的專業(yè)知識和經(jīng)驗，初步勾勒出結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件的布置和截面尺寸。無論項目大小，都要從思想上對方案的制定有足夠的認識。有時感覺項目太小沒有必要，有時會感覺討論費時費力，特別當(dāng)項目較多時，對一些小項目，從管理上就忽視了這一點，這對于剛剛步入工作的結(jié)構(gòu)設(shè)計師是非常不利的。當(dāng)沒有方案討論時，要主動請負責(zé)校對審核的老同事幫助一起制定方案，避免不必要的返工。下面是前不久發(fā)生在我工作中的一個小例子。這是某玻璃廠的一個循環(huán)水泵房，單層混凝土框架結(jié)構(gòu)。根據(jù)給排水專業(yè)的要求，水池底板頂標(biāo)高為－1.000m，屋頂標(biāo)高為5.500m。設(shè)計者以前做過一個類似的工程，因此就按照建筑、給排水資料并參照之前的設(shè)計，做完了此次設(shè)計。審核時，筆者查看了地勘報告，持力層2層為粉質(zhì)粘土層，頂標(biāo)高在－2.200 m左右。而設(shè)計的基礎(chǔ)底標(biāo)高和水池池底標(biāo)高均定為－1.600m，要先挖到持力層，再用級配砂石換填至基底設(shè)計標(biāo)高。如果將基礎(chǔ)和水池底標(biāo)高均調(diào)整至－2.300m，水池底板頂標(biāo)高調(diào)整為－1.700m，屋頂標(biāo)高降至4.800m，也能滿足各專業(yè)要求。這樣地基就可以不再做換填，還降低了房屋高度，節(jié)約了造價。為此，圖紙做了較大的修改。有時在方案布置時，每個人會有不同的想法，公司上級的想法也會有所不同，這樣容易使剛剛工作的職員感覺有些茫然，不知所措。其實這是學(xué)習(xí)各家所長的最佳機會，要認真聽取分析各位上級的意見，有時還要自己動手對各方案計算比較，這樣就會使那些空洞的概念，轉(zhuǎn)化為客觀的數(shù)據(jù)，加深了自己的記憶，有助于早日形成一套自己的、合理的設(shè)計思路。設(shè)計沒有最好的，只有比較合理的，結(jié)構(gòu)設(shè)計其實是個很靈活的事情，如果在固定模式里照搬，你的思想往往也很容易僵化。

2.2 規(guī)范應(yīng)用和概念設(shè)計

同總師或團隊制定了結(jié)構(gòu)方案，也就有了大的方向，接下來的具體設(shè)計就要多靠自己的努力了。規(guī)范是結(jié)構(gòu)設(shè)計的總綱，也是我們設(shè)計工作的依據(jù)，不能想當(dāng)然的去做。此時要根據(jù)結(jié)構(gòu)形式，認真地學(xué)習(xí)相應(yīng)設(shè)計規(guī)范。首先要通讀有關(guān)章節(jié)，了解大致內(nèi)容，對重點條文尤其是強制性條文做好記錄，再在設(shè)計的過程中，對照規(guī)范仔細研究執(zhí)行。這樣，設(shè)計會基本滿足規(guī)范要求，也不會出現(xiàn)大的紕漏。當(dāng)你完成一個或幾個項目的設(shè)計后，再回過頭讀讀相關(guān)規(guī)范，會感覺又有新的見解和提高。這種以具體設(shè)計為線索學(xué)習(xí)規(guī)范的方式，較單純的看規(guī)范理解得更為深刻，還有助于以后注冊結(jié)構(gòu)師的考試，進一步為你的職業(yè)生涯奠定良好的基礎(chǔ)。這里還要告訴大家，規(guī)范后面的條文說明十分重要，是規(guī)范編制的專家對規(guī)范最經(jīng)典、最權(quán)威的解析，規(guī)范內(nèi)容和條文說明同時看，會使你對規(guī)范的理解更為透徹準(zhǔn)確。同時需要指出的是對于規(guī)范要遵守，但不必盲從。我們應(yīng)該以規(guī)范為指導(dǎo)，創(chuàng)造性地去解決實際問題。

概念設(shè)計就是運用清晰的結(jié)構(gòu)受力概念，不經(jīng)數(shù)據(jù)計算，對一些難以作出精確數(shù)據(jù)分析或規(guī)范難以規(guī)定的問題，依據(jù)整個受力體系間的力學(xué)關(guān)系、破壞機理、工程經(jīng)驗，對結(jié)構(gòu)整體布置作出正確的宏觀控制，對細部構(gòu)造作出重點加強。它貫穿于方案布置、結(jié)構(gòu)計算、構(gòu)件設(shè)計及構(gòu)造措施的每一個步驟之中。做好概念設(shè)計不是一朝一夕的事情，可以先從強柱弱梁、強剪弱彎、強節(jié)點弱構(gòu)件、適宜的剛度、提高結(jié)構(gòu)延性、加強邊緣構(gòu)件剛度這些常用的結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的原則開始，再通過對結(jié)構(gòu)原理和力學(xué)性質(zhì)的深刻理解，實際工程經(jīng)驗的不斷積累，便會將概念設(shè)計做到得心應(yīng)手。

2.3 結(jié)構(gòu)計算

結(jié)構(gòu)計算是設(shè)計工作中非常重要的一個環(huán)節(jié)，是結(jié)構(gòu)圖紙繪制的依據(jù)，要通過一系列的步驟來完成。

2.3.1 荷載統(tǒng)計

荷載統(tǒng)計是看似非常簡單且沒有太多技術(shù)含量的一步，但它是所有計算的基本依據(jù)，整個設(shè)計圖紙都是基于這種荷載狀況下的。因此必須耐心仔細完整的統(tǒng)計好各項荷載，不可丟項。一個重大荷載的遺漏，可能會導(dǎo)致構(gòu)件乃至整個建筑的破壞。對于一些常用荷載的基本數(shù)據(jù)，如常用材料的容重、常用不同厚度砌體和常用樓屋面的單位面積重量、常用設(shè)備荷載等，要牢記在自己的腦海中，這樣可以提高工作效率。

2.3.2 建立計算模型

建模就是利用軟件，把心中對建筑物的構(gòu)思在電腦上再現(xiàn)出來，是用受力模型模擬真實結(jié)構(gòu)，計算出結(jié)構(gòu)的整體指標(biāo)和各構(gòu)件的受力、配筋等情況。建模要以前面制定的結(jié)構(gòu)方案為基礎(chǔ)，不斷調(diào)整各構(gòu)件布置，力求結(jié)構(gòu)受力體系明確、各構(gòu)件傳力直接可靠。建模必須遵循既充分表達結(jié)構(gòu)的主要受力特點，同時又簡化計算的原則，抓住主要問題，并非模型建立得越真實越好。像建筑物中的小水池、女兒墻等構(gòu)件建模時就不要輸入，只考慮其荷載即可。對于一個復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，要學(xué)會利用現(xiàn)有的計算軟件，模擬多個可能出現(xiàn)的模型，綜合各個計算結(jié)果，來完成最終的計算工作。

2.3.3 計算參數(shù)選擇和計算結(jié)果判斷

在這里首先需要強調(diào)的是，手算進行簡單結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析和一些基本構(gòu)件的設(shè)計是必須的，這樣才能進一步鞏固所學(xué)力學(xué)知識，掌握各類結(jié)構(gòu)的受力特征、變形規(guī)律和計算原理與方法，才能充分理解計算軟件中的技術(shù)條件，判斷計算結(jié)果是否合理，更是概念設(shè)計的基礎(chǔ)。同時借助計算軟件程序，對結(jié)構(gòu)進行正確、高效的結(jié)構(gòu)分析，也是每個結(jié)構(gòu)工程師需要積極探索、研習(xí)的問題。首先要認真學(xué)習(xí)所用軟件的技術(shù)條件和應(yīng)用手冊，了解程序編制時的一些特殊約定，各參數(shù)的含義和參考取值；再根據(jù)工程實際情況和相關(guān)規(guī)范規(guī)程的規(guī)定，結(jié)合以往工程經(jīng)驗，選擇出參數(shù)的合理取值，切忌一律選用程序默認值。同時，還可以對同一個項目、同一個參數(shù)給予不同的數(shù)值進行計算對比，用力學(xué)概念分析解釋計算結(jié)果的差異和合理性，這樣可以更深刻地理解、更靈活合理地應(yīng)用各個計算參數(shù)。

軟件計算完成后，結(jié)構(gòu)師應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求，以力學(xué)概念和工程實踐為基礎(chǔ)，從結(jié)構(gòu)的整體和局部兩個方面，對計算結(jié)果的合理性、可靠性進行分析判斷，不要盲目的拿到配筋結(jié)果就去繪圖。要分別對結(jié)構(gòu)的周期、振型、剛度、整體穩(wěn)定性、內(nèi)力和位移曲線、地震剪力的大小和分布、基礎(chǔ)總荷載、構(gòu)件計算長度及配筋等指標(biāo)進行檢查，有條件時還可以與以往同類工程結(jié)果進行對比，并有針對性的進行調(diào)整改進。同時，一定要請負責(zé)校對審核的同事查看一下計算情況，確認無大的原則問題后再開始繪圖。

2.3.4 圖紙繪制和修改

施工圖是工程師的語言，是設(shè)計成果的最終體現(xiàn)，是指導(dǎo)施工人員工作的文件。繪圖與計算同等重要，應(yīng)從思想上給予必要的重視。每個工程師圖紙表現(xiàn)方式不完全相同，但均應(yīng)遵守制圖標(biāo)準(zhǔn)，同時保證圖紙可以完整準(zhǔn)確的傳達自己的設(shè)計意圖，且應(yīng)有一定的邏輯性，方便施工人員理解看懂。需要強調(diào)的是，不要步入計算機能萬能的誤區(qū)。設(shè)計圖紙不僅應(yīng)與計算結(jié)果相吻合，還應(yīng)根據(jù)受力分析、概念設(shè)計、工程經(jīng)驗等，進行針對性的調(diào)整加強，使得設(shè)計更加合理。還有，圖紙在保證結(jié)構(gòu)安全之外，還要把建筑造型等其他專業(yè)的要求，完整的表現(xiàn)出來。最后，建議盡量按比例畫圖，這樣可以真實的反映出各個構(gòu)件間的相對關(guān)系，有效地避免構(gòu)件重疊打架的現(xiàn)象。

自校、校對、審核、審定、圖紙審查都為圖紙的正確性多了一份保障，每一步都會有或多或少的修改。改圖時，首先想清楚改了這個后會引起其它哪些變動，需要改幾張圖、涉及到哪些詳圖，不要漏改，避免越改錯越多。

3 記錄、總結(jié)與不斷學(xué)習(xí)

回想筆者30多年的工作歷程，早期做過的設(shè)計有些已經(jīng)記憶模糊了。俗話說“好記性不如爛筆頭”，希望年輕的工程師們，相信自己驚人記憶力的同時，還要做好記錄。一要做工作日志，記錄下每天的工作內(nèi)容，和公司上級討論的事情，一些待做的事情，一些突然想起來的工作中的問題…。這樣不容易遺漏應(yīng)該做的事情，日后忘記某件事情是如何處理時，可以翻閱工作日志得到答案。二要做專業(yè)筆記，記錄設(shè)計中遇到的問題和解決方法，計算畫圖中容易出錯的地方，項目設(shè)計中點滴的體會，聽到的看到的設(shè)計經(jīng)驗等等，和專業(yè)有關(guān)的內(nèi)容都可以隨時的記錄下來。時常拿出來翻閱，可以避免同樣錯誤的發(fā)生，一些觀點也會越來越清晰明確，對以后的工作提供有效的指導(dǎo)和借鑒，有助于設(shè)計思路的完善。這些日積月累的記錄，將是你一生中的寶貴財富。

工作中要善于總結(jié)提煉，自己做的工程實例盡量量化。像周期和層數(shù)的大致關(guān)系、柱截面和層數(shù)的關(guān)系、梁截面和跨度的關(guān)系、常用建筑的柱底最大軸力范圍等等。這樣在方案制定時就有了相對準(zhǔn)確的客觀依據(jù)，減少了計算的調(diào)整時間，還能及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計中出現(xiàn)的較大失誤。每做完一個項目總結(jié)一下經(jīng)驗和教訓(xùn)，使自己的設(shè)計水平不斷提高完善。久而久之，你會越做越有感覺也越有底氣。

當(dāng)今社會，知識更新的速度越來越快，要自覺不斷的學(xué)習(xí)，使自己的知識與時俱進。多看一些經(jīng)典專業(yè)書籍，充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺（如“中華鋼結(jié)構(gòu)論壇”、“CO土木在線”、“朱炳寅博客”等）等公共資源獲取知識，利用系統(tǒng)提供的交流平臺與相關(guān)的專家進行知識交流，這樣你的視野會更寬闊，分析問題、解決問題的能力也會不斷提高。

多看經(jīng)典圖紙是學(xué)習(xí)的又一個途徑。建議初做設(shè)計的工程師們，針對所做項目，找一些所在單位的原有圖紙，或上網(wǎng)搜索一些相關(guān)資料和注意事項。這樣會對你有所啟發(fā)和幫助，甚至有著事半功倍的效果。開始也許會有很多地方是在抄原來的設(shè)計，但每抄一筆都要明白其中的道理，絕對不能盲目的拷貝，這樣你會把所做的項目完全轉(zhuǎn)化為自己的能力和經(jīng)驗，逐步形成自己的風(fēng)格。

4 結(jié) 語

年輕的結(jié)構(gòu)工程師，你們是未來國家建設(shè)中的棟梁之才。工作中只要有踏實、認真、負責(zé)的態(tài)度，遵循虛心好學(xué)、多動手設(shè)計、多分析比較、多總結(jié)積累的原則，相信經(jīng)過不斷的磨練和奮斗，在不久將來你將會成為一名既有深厚技術(shù)功底又有獨特見解的優(yōu)秀工程師，成為一名著名的結(jié)構(gòu)大師。

［1］ 李開復(fù).做最好的自己［M］.北京：人民出版社，2005.

［2］ 徐 珂.結(jié)構(gòu)工程師能做什么？——寫給成長中的結(jié)構(gòu)工程師［J］.建筑結(jié)構(gòu)·技術(shù)通訊，2012（5）.

［3］ 徐 珂.制圖有多重要？——寫給成長中的結(jié)構(gòu)工程師［J］.建筑結(jié)構(gòu)·技術(shù)通訊，2012（11）.

［4］ 季征宇.建筑工程設(shè)計中的知識管理［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.