建筑結(jié)構(gòu)的表達(dá)要素研究

摘 要： 在分析比對(duì)各種建筑結(jié)構(gòu)施工圖的基礎(chǔ)上，分類(lèi)整理了結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的表達(dá)要素，歸納出結(jié)構(gòu)系統(tǒng)描述三環(huán)節(jié)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件表達(dá)六要素的結(jié)論。運(yùn)用這一結(jié)論，可以幫助土木建筑類(lèi)專(zhuān)業(yè)教師做好施工圖識(shí)讀教學(xué)和學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員全面自查設(shè)計(jì)圖紙，校審人員檢查設(shè)計(jì)草圖中的錯(cuò)、漏、碰，施工技術(shù)人員快速查找圖紙中的問(wèn)題和完整確定隱蔽資料指標(biāo)項(xiàng)目等。

關(guān)鍵詞： 結(jié)構(gòu)系統(tǒng)描述三環(huán)節(jié)；構(gòu)件表達(dá)六要素；基本要素；擴(kuò)展要素

中圖分類(lèi)號(hào)： TU-80 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-8153（2016）06-0110-04

一、問(wèn)題的提出

建筑結(jié)構(gòu)施工圖是描述結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的工程文件。由于建筑的平面形狀和外觀(guān)形態(tài)豐富多彩，造成其結(jié)構(gòu)構(gòu)件和結(jié)構(gòu)系統(tǒng)千差萬(wàn)別，表達(dá)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)施工圖也就各不相同。表達(dá)對(duì)象的千變?nèi)f化給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)施工圖識(shí)讀、施工隱蔽資料編寫(xiě)的初學(xué)者帶來(lái)了不少的麻煩。設(shè)計(jì)初學(xué)者所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)施工圖經(jīng)常出現(xiàn)錯(cuò)、漏、碰現(xiàn)象；識(shí)圖初學(xué)者往往對(duì)施工圖一知半解，難以查出問(wèn)題；施工資料編制初學(xué)者所做的隱蔽資料常常出現(xiàn)漏項(xiàng)、圖文不符等現(xiàn)象。歸根結(jié)底，還是因?yàn)槿鄙賹?duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件表達(dá)和結(jié)構(gòu)系統(tǒng)表述規(guī)律的總結(jié)，單憑個(gè)人認(rèn)知和工作經(jīng)驗(yàn)。歸納總結(jié)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)描述和結(jié)構(gòu)構(gòu)件表達(dá)的通用規(guī)律，設(shè)計(jì)者按照規(guī)律一一描述，識(shí)圖者按照規(guī)律一一核對(duì)，資料編制者對(duì)照規(guī)律設(shè)置各級(jí)指標(biāo)是土木建筑從業(yè)者的共同愿望。

二、研究與歸納

1. 結(jié)構(gòu)構(gòu)件與結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

建筑物中的每一個(gè)柱、梁、板、墻以及基礎(chǔ)等都被固定在建筑物中的某個(gè)特定位置，承擔(dān)著建筑物某部分的重量，是建筑結(jié)構(gòu)的一部分，稱(chēng)為結(jié)構(gòu)構(gòu)件。這些結(jié)構(gòu)構(gòu)件相互牢固連接，形成穩(wěn)定的系統(tǒng)，用以承擔(dān)建筑重量和抵抗地震作用，這個(gè)系統(tǒng)稱(chēng)為結(jié)構(gòu)系統(tǒng)[1]1-2。

表面上看，結(jié)構(gòu)構(gòu)件通常是簡(jiǎn)單的幾何體，或者是由若干簡(jiǎn)單幾何體通過(guò)疊加、扣減和相交而形成復(fù)合形體。結(jié)構(gòu)系統(tǒng)則是由若干結(jié)構(gòu)構(gòu)件通過(guò)一定規(guī)律組合起來(lái)的空間結(jié)構(gòu)框架。表達(dá)結(jié)構(gòu)構(gòu)件時(shí)，可以通過(guò)繪制構(gòu)件三視圖和輔助剖面圖的方法，用構(gòu)件大樣圖的方式來(lái)表達(dá)。表達(dá)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)則不同，由于結(jié)構(gòu)系統(tǒng)是空間框架，在平面圖中描述時(shí)，首先需要將組成這個(gè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件分為若干構(gòu)件類(lèi)（如：柱、梁、板）和構(gòu)件組（按照構(gòu)件所在層分）[1]7，然后依次完整描述各構(gòu)件類(lèi)（組），最后描述各構(gòu)件類(lèi)（組）之間的連接方法即可。

2. 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的表達(dá)要素

（1）單材質(zhì)通用構(gòu)件的表達(dá)。表達(dá)單材質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件（如鋼梁）只需要清楚表達(dá)其形態(tài)、尺度和材料三個(gè)要素就可以了。通常用三視圖表達(dá)構(gòu)件形態(tài)，用尺寸標(biāo)注表達(dá)構(gòu)件尺度，用文字說(shuō)明表達(dá)構(gòu)件材料。形態(tài)、尺度和材料稱(chēng)為構(gòu)件表達(dá)的基本要素。

（2）多材質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件表達(dá)。項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，不可避免需要對(duì)部分構(gòu)件進(jìn)行變更。編寫(xiě)變更文件時(shí)，經(jīng)常需要提及這些構(gòu)件，如果構(gòu)件沒(méi)有代號(hào)或名稱(chēng)，難以表述。因此，應(yīng)該給每一個(gè)構(gòu)件確定一個(gè)代號(hào)或名稱(chēng)。其次，每一個(gè)構(gòu)件在建筑中的位置都是唯一確定的，設(shè)計(jì)者應(yīng)該規(guī)定好每一個(gè)構(gòu)件的空間位置。建筑中的結(jié)構(gòu)構(gòu)件（如混凝土柱）通常是由多種材料組成的，這些材料各自占多少比例，如何搭配，如何連接，也就是構(gòu)造。名稱(chēng)、位置和構(gòu)造稱(chēng)為構(gòu)件表達(dá)的擴(kuò)展要素。

（3）結(jié)構(gòu)構(gòu)件表達(dá)六要素。結(jié)構(gòu)構(gòu)件表達(dá)的基本要素和擴(kuò)展要素合并起來(lái)，稱(chēng)為構(gòu)件表達(dá)六要素。在建筑結(jié)構(gòu)施工圖中，有的構(gòu)件需要完整表達(dá)六個(gè)要素，有的可能只需要專(zhuān)門(mén)表達(dá)兩三個(gè)要素就可以了。例如：表達(dá)鋼筋混凝土柱需要六個(gè)要素很完整。在柱平法施工圖中繪制截面形狀，可以判斷其形態(tài)是矩形體還是圓柱體；在柱結(jié)構(gòu)平法施工圖中的集中標(biāo)注，可知其截面尺寸，通過(guò)層高表可得知其高度；通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總說(shuō)明可以找到柱混凝土和鋼筋材料等級(jí)；通過(guò)集中標(biāo)注，可以獲得名稱(chēng)信息；通過(guò)柱平法施工圖中的定位尺寸標(biāo)注，能夠得知柱與兩個(gè)方向軸線(xiàn)的平面關(guān)系，通過(guò)層高表可以獲得柱底標(biāo)高和柱頂標(biāo)高信息。柱體內(nèi)部的鋼筋構(gòu)造是通過(guò)引用《平法圖集》中的構(gòu)造詳圖[2]間接表達(dá)的。再比如：表達(dá)砌體結(jié)構(gòu)中的砌體墻時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通常比較簡(jiǎn)單，不需要表達(dá)構(gòu)件名稱(chēng)，不需要單獨(dú)表達(dá)構(gòu)件形狀，不需要單獨(dú)表達(dá)構(gòu)件尺寸，甚至構(gòu)件的位置和構(gòu)造都表達(dá)得比較模糊，只需要在“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總說(shuō)明”中說(shuō)明了砌筑塊材和砂漿材料等級(jí)就可以了。實(shí)際上，不管什么樣的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其表達(dá)的六要素都必須是完整的。那些只需要表達(dá)兩三個(gè)要素的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，它的其他要素已經(jīng)在建筑專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)圖中表達(dá)清楚了，因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可不必贅述。

3. 結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的描述三環(huán)節(jié)

在結(jié)構(gòu)構(gòu)件表達(dá)完善的基礎(chǔ)上，描述結(jié)構(gòu)系統(tǒng)時(shí)，需要確定每一個(gè)構(gòu)件之間的位置關(guān)系，標(biāo)注出構(gòu)件名稱(chēng)，并詳細(xì)描述各結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間是如何連接的。構(gòu)件名稱(chēng)、構(gòu)件定位以及構(gòu)件連接稱(chēng)為結(jié)構(gòu)系統(tǒng)描述三環(huán)節(jié)。分析大量結(jié)構(gòu)施工圖可知，構(gòu)件名稱(chēng)和構(gòu)件定位描述是通過(guò)在結(jié)構(gòu)平面布置圖中標(biāo)注構(gòu)件名稱(chēng)，標(biāo)注軸線(xiàn)定位尺寸和構(gòu)件頂、底標(biāo)高來(lái)完成的，而構(gòu)件連接都是通過(guò)引用《平法圖集》[2] 中的通用構(gòu)造詳圖間接描述的。

三、研究的結(jié)果

通過(guò)研究和總結(jié)可以看出，建筑結(jié)構(gòu)的表達(dá)首先必須清楚表達(dá)每一個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件，然后描述各構(gòu)件之間的位置關(guān)系和連接方法。也就是依次完成構(gòu)件的六要素表達(dá)和系統(tǒng)的三環(huán)節(jié)描述。部分構(gòu)件的個(gè)別要素需要省略表達(dá)的，應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)者和讀者共知的前提條件。

四、結(jié)果的運(yùn)用

1. 可用于建筑結(jié)構(gòu)施工圖識(shí)讀課程的教學(xué)和學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)之中

《建筑結(jié)構(gòu)施工圖識(shí)讀》是土木建筑類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生必備的基礎(chǔ)技能課程，是繼續(xù)學(xué)好后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的前提，因此，學(xué)好這門(mén)課程十分必要。但是，這門(mén)課程的教學(xué)存在兩個(gè)難題。第一是學(xué)什么，如何學(xué)，第二就是如何評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)效果。按照本文結(jié)論，教師在給學(xué)生提供施工圖紙的前提下，設(shè)計(jì)一套結(jié)構(gòu)構(gòu)件六要素查找填寫(xiě)任務(wù)單和結(jié)構(gòu)系統(tǒng)描述環(huán)節(jié)查找填寫(xiě)任務(wù)單，要求學(xué)生學(xué)習(xí)讀圖之后填寫(xiě)任務(wù)單，檢查任務(wù)單填寫(xiě)的正確性可以判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。該方法既可以用于平時(shí)的教學(xué)訓(xùn)練，也可以用于學(xué)生的學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)。

2.可為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員自查設(shè)計(jì)圖紙的完整性提供參考

如今，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本依賴(lài)成熟的軟件人機(jī)交互完成。由于設(shè)計(jì)人員對(duì)軟件的熟練程度不同、建筑專(zhuān)業(yè)資料變化、校對(duì)提出修改等原因，不斷修改設(shè)計(jì)文件的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。稍不留意，就會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)構(gòu)件表達(dá)要素的遺漏、重復(fù)或自相矛盾。有了構(gòu)件表達(dá)六要素和系統(tǒng)表達(dá)三環(huán)節(jié)的認(rèn)識(shí)，可以幫助設(shè)計(jì)人員逐一自查設(shè)計(jì)文件，避免出現(xiàn)錯(cuò)、漏、碰現(xiàn)象。

3. 可為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)校對(duì)、施工圖審查、施工技術(shù)人員查找設(shè)計(jì)問(wèn)題提供參考

結(jié)構(gòu)校對(duì)、施工圖審查、施工技術(shù)人員拿到圖紙后，需要在短時(shí)間內(nèi)找到設(shè)計(jì)文件中的錯(cuò)、漏、碰問(wèn)題，提出修改意見(jiàn)或編制圖紙會(huì)審疑問(wèn)記錄等。有了構(gòu)件表達(dá)六要素和系統(tǒng)表達(dá)三環(huán)節(jié)的認(rèn)識(shí)，可以對(duì)構(gòu)件逐一檢查，大大提高讀圖效率，及時(shí)發(fā)現(xiàn)圖紙問(wèn)題，避免施工錯(cuò)誤的出現(xiàn)。

4. 可為施工隱蔽資料編制人員編制描述指標(biāo)提供參考

建筑施工隱蔽資料是施工中各隱蔽工程的記錄文件，是工程結(jié)算的依據(jù)，完整記錄隱蔽工程的各項(xiàng)指標(biāo)可以避免后續(xù)工作的許多麻煩。因此，施工隱蔽資料的表達(dá)指標(biāo)應(yīng)該全面具體，圖文一致。有了構(gòu)件表達(dá)六要素和系統(tǒng)表達(dá)三環(huán)節(jié)的認(rèn)識(shí)，就可以核對(duì)表格資料中的描述指標(biāo)是否完整全面。

[參考文獻(xiàn)]

[1]黃朝廣.混凝土結(jié)構(gòu)平法施工圖識(shí)讀[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2016.

[2]中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院.混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖[M].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社.

Abstract： Based on the analysis and comparison of various structural working drawings，this paper sorts expression elements of structural system and components，and thus concludes three points of structural system description and six elements of building component expression. This conclusion can help civil construction teachers with class teaching in construction drawing reading and academic evaluation， and help building structure designers examine design drawings comprehensively，and proofreading personnel detect errors，missing points，and discrepancies in drawings，and the construction technical personnel can quickly find problems with the drawings and decide all indexes for hidden information.

Key words： three points of structural system description；six elements of building component expression；basic elements；extension elements