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关于结构工程师成长的建议综合摘录
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关于结构工程师成长的建议(上)
现在的年轻人所缺少的就是综合知识的应用,仅仅是学会了结构计算程序的应用,就
自认为自己天下无敌了。这是极端错误的。他们缺少很多的结构概念和构造方面的专业知识,
以及工程造价合理性等问题。单纯的在计算程序上下功夫,而忽略了设计图纸的深度,这是
不可取的。有些年轻的工程师,对施工程序和原材料的知识知道甚少,很少到现场进行具体
查看,甚至不敢到施工现场。因为到施工现场以后,施工管理人员会不客气地提出设计图纸
上的一些疑问和问题。要知道现在的施工管理人员同样也是科班出身的,他们也同样接受过
很专业的基础教育。有些年轻的设计师,在设计时不了解程序上的一些缺陷,缺少构造要求
方面的专业知识,结果自然就知道了,一旦遇到刁钻的问题,他们根本无法予以解释。于是
不是不敢解释,就是推脱回去研究、研究。说实话就是结构设计师心中没有底,对自己的设
计内容缺少深层次的理解,不客气地讲,不仅缺少结构概念方面的专业知识,也缺少结构构
造方面的专业知识,更缺少施工工艺和施工流程以及施工技术方面的专业知识。我曾经遇到
过一个结构工程师,到现场连具体钢筋绑扎的对错都不知道,站在边上只是表面上装作观看,
对施工人员的提问,装作没听见。结果被施工人员很藐视,甚至不尊重。看到此番情景,让
我好心痛,也很心酸。
首先,结构设计不是很神秘的东西,除非是标志性建筑,一般而言,80%的结构设计都是按部就班,算不得创新,更没有神秘性而言。别人不愿意说是因为结构设计如同穿衣服,你看了你也能很快学会。
这样就有可能跟别人抢衣服穿。
其次,可以先进小院,先入行很重要。在这期间,要做好以下事情:
1、熟练运用软件,如PKPM,探索者(Tssd),能快速建模,熟练画施工图,就成功了一大半。一定要
提高速度,很多人都是看结果不看过程。切记切记。
2、熟悉规范规程,掌握必要的构造知识。
3、一定要实现三级跳。即基础考试-------二级专业--------一级专业。基础考试是第一关,一定要
过,过了一级就大功告成。可以干自己想干的事情了。如果干了四五年还过不了两关,那就不好意思 赶紧转行,往施工、监理方面转最好。最后,要能吃苦,耐得住寂寞,要拓宽获取知识的途径。
 我07年毕业,现在毕业也算一年半了吧,我做的是工业建筑,感觉做结构设计也没啥神密的,我 做过的基本上都是抄的,做工业建筑还不如民用建筑,民用建筑用PKPM就可以做施工图了,工业建筑 大部分都是经验,但也必须算,其实最重要的还是《规范》,特别是构造方面, 其次,每做完个设计必须总结,这样同样的错误才不会再范,总之,做结构设计不是像搞施工人想 的那样轻松与神秘
对于结构设计,所具有的知识和技能主要有4 个种类。第1 类是,设计技术专业知识;
第2 类是,结构构造和标准图集的使用;第3 类是,结构的计算和绘图工具;第4 类是,学
会全面的分析问题和解决问题。
一、设计技术专业知识
结构概念。这是指导你从事结构设计这个行业最重要第一步,也是影响你以后工作不可
缺少的、必须熟练掌握的最基本内容。
从荷载、砖石结构、混凝土结构、地基与基础、抗震设计、高层建筑结构、钢结构等
依次学起。要循序渐进,不要贪多。要扎扎实实的学,力争学习一个搞懂一个。其实这些知
识是有共性的,他们的共同点就是应用三大力学的原理。所以有些新同学提出专业课重要,
还是基础课重要的问题。其实他们还没有真正整清楚结构设计的含义。
对三线以下城市的设计院,接触最多的仍然是砖石结构和混凝土结构,还有抗震设计、
地基与基础以及高层建筑结构方面的问题。所以应该优先掌握这些方面的知识。对于一、二
线城市的设计院,接触最多的应该是,混凝土结构,地基与基础,抗震设计和高层建筑结构
方面的问题。近年来钢—混凝土组合结构和钢结构已经开始大量应用,所以这些也是需要来
对于结构人,应该是必须学会手工计算的,特别是一些结构的基本构件的计算,一定
要学会手算的技能,他不仅可以增强结构概念,更可以增强构造概念方面知识的记忆和理解。
前几天有人询问结构师是否需要手算问题,这只能说明他们对结构的理念还没有真正的理
解。试想在特定的条件下(比如抗震救灾现场),连电都没有,更不用说计算机和设计程序
了。你靠什么来进行结构设计呢。就凭拍脑袋?这样的话,你还算是结构设计师吗。
要从最基本的结构概念学起。比如,总有一些关于悬挑板到底应该做到多大的询问。
在什么情况下应该设梁,悬挑板到底做到多长才合适。其实,悬挑结构本身就是一个结构概
念的问题。但是就是这样一个很简单的结构概念,就有不少结构人没有整明白它的具体概念。
大家都学过结构力学,悬挑结构从力学上讲,属于静定结构。静定结构的特点是什么,就是
它只有一个约束条件。一旦这个约束条件发生变化,结构受力就会发生质的改变,也就是结
构会发生结构安全问题。所以,对于悬挑结构出现变形过大问题,特别由它所带来的墙体开
裂问题,一直是工程质量投诉的热点。这其中有绝大部分,是结构设计的问题。这样的问题
一旦发生,是很难得到妥善处理的。
对于悬挑结构计算,除了要满足强度要求的条件以外,还要保证裂缝、变形和抗倾覆
等方面的各项要求。对于裂缝、变形和抗倾覆的计算,以前是比较困难的,所以有一些资料
给出了经验的结构构件高度的取值参数。目的就是减少相应的复杂计算。但是现在有很多、
也很实用的这方面的计算小程序,只要按照规范的规定给出相应的准确参数,结果自然就会
出来了,一点也不费劲。可是一些年轻人由于缺少这方面的结构概念,也可能是忽视了了这
方面的结构概念。不要总盯着大的结构概念问题。不要以为自己做了多少个高层建筑,技术
水平就高了,业务能力就强了,结构概念就一定搞清楚了。甚至错误的认为,只要熟练的应
用了结构计算程序,就天下无敌了。所有的结构概念就都清楚了。所有的大的结构问题,都
是由一些最基本的小结构概念所组成的,只有把小的结构概念都搞清楚,大的结构概念才不
就说现在大家普遍使用的后浇带把,大家都在广泛应用。甚至有的已经把它视为了规范
的内容。但是,它不是规范规定的内容,只是规范中,建议采用的一种处理和解决温度问题
的一种措施。大家不要听风就是雨,要进行认真的过滤。其实,后浇带在90 年代推出时,
确实给结构设计带来了一种技术革命,把原来很不好处理的问题,变得相对简单一些了。它
的真正作用其实是,解决施工中出现的温度问题,因为施工中出现的温度应力问题,要占到
温度应力的70%以上。但是记住,它不是100%,如果是100%,那规范就一定把它编进去,
作为具体的规定了。前一段有人提出,后浇带可否应用在无限长的结构上。这只能用天真来
形容。连后浇带的真正含义都没有整清楚,就敢提出这样的问题。实在是太天真,太理想化
了,也过于夸大后浇带的作用了。
要从最基本的结构内容学起。比如荷载规范,它有许多的定义。一定要整清楚标准值、
组合值、准永久值、荷载标准值……,这些术语就是最基本的结构概念。什么条件下,是用
什么样地正确内容,只有这样才能保证结果的正确。如果有时间和精力的话,还可以把这些
概念展开,研究一下它的内涵,通过这样的一些研究,你一定会发现这些概念的确切含义。
关于结构工程师成长的建议(中)
二、结构构造和标准图集的使用
结构构造是结构人员必须掌握的基本知识。所有完整的结构设计都离不开构造规定。
所以结构设计人常说,结构设计是3 分计算,7 分构造,可见结构构造的重要性。既使是在
现代科技这样发达的情况下。由于还有许多的结构理论依据不足,只能依靠构造规定来弥补。
特别是砖混结构和地基及基础方面。要知道计算机的应用者是人,它的程序编制者也是人,
由于结构理论的缺陷,程序计算出来的结果,也同样是不可能完全可信的。靠什么来弥补。
只能靠增加构造措施,特别是一些构造要求,它们是各结构体系中通用的。比如钢筋的锚固
和搭接构造要求。它不仅在混凝土结构中应用,在其它结构中,同样也是广泛应用的。
要从最基本的结构内容学起。比如,总有一些结构人员询问关于钢筋搭接和锚固的问
题。梁钢筋在什么样的情况下直锚。什么情况下弯锚。甚至还提出来可不可以斜锚。其实,
这就是对于钢筋锚固的构造要求不清楚的具体体现。规范只是规定锚固长度的要求以及在水
平锚固长度不能满足规定时的特殊规定。没有明确,也不可能具体明确到底应该怎样锚固的
问题。这一定要根据具体实际情况来决定。如果锚固条件具备,应该优先保证直锚,因为无
论加工、制作,还是施工绑扎,这是最方便的,也是质量最容易保证的。比如梁受力钢筋直
径是20 的,锚固长度是45d,那锚固长度就应该是900,柱或墙截面长度是1500。直锚就
完全具备条件了,你非要弯锚。你说有什么必要,你有劲没处使了。特别现在广泛使用粗钢
筋的机械连接,丝扣加工一定是会有一定偏差的,一旦做成弯锚,这根钢筋丝扣出现误差以
后,可能就进入不到支座以内了。这就是对结构构造规定的理解问题了。有人提出,可不可
以斜锚,这就不仅是构造概念不清的问题了,也是缺乏施工经验的问题了。大家都知道梁、
柱结合部是钢筋组合最为密集的部位,横平竖直的钢筋有时都保证不了,又加上一个斜向的,
施工就会跟困难了。
其实,钢筋锚固问题本身就是一个结构构造概念的问题。但是就是这样一个很简单的
结构构造概念,就有不少结构人没有整明白它的具体要求。大家都是学结构,对于结构构造
的一些概念是应该十分清楚和必须要牢记的。因为国家自从在89 规范修改时,就确定了具
体的原则,今后的规范要以弹性计算理论为基准,以数理统计的概率为基础,结构构造为补
充。提出以后规范的计算理论不再进行原则性的改变,构造措施和一些特殊的规定,随时代
变化而修改和调整的总体原则。所以从90 年代以后,规范设计计算理论没有做重大的改变,
这不仅对规范的连续执行有益,也便于结构人更好地掌握结构的构造概念。
标准图集的使用,同样是结构人必须熟练掌握和应用的专业知识之一。采用标准图的
目的,即使减轻结构设计劳动强度的问题,也是国家推行标准化的要求,更是保证工程质量
的问题,还有方便施工的问题。你说它的优点有多少,对结构的贡献有多大。因为每一个设
计单位的管理不同,从业的设计人员的水平和能力也不同,难免有考虑不到的地方,但是采
用通用的计算机程序和标准图就可以减少因设计能力和经验不足,所发生的各种风险。现在
混凝土结构中应用最多的应该是G101 图集吧,试想每个设计单位都编制一套这样的规定,
全国会有多少个不同的版本,各设计单位又会有多少人力资源的投入,施工单位又需要多少
时间和人力去研究它,解析它,使用它。所以,这就是为什么要采用标准图的真正原因。
三、结构的计算和绘图的工具
结构的计算和绘图的工具就是我们常说的各种计算机设计程序。这是每一个结构设计
人员必须掌握的应用工具。它是有一定的工作技能要求的工具。不要小看它的作用,它是现
代的科学技术和具体技术规定相结合的高科技产品。由于它的出现,使结构设计从原来繁重
的脑力劳动和体力劳动中得以解放出来。尽管它还没有彻底的把结构设计人员解放出来,但
是它的出现,已经让结构设计师们看到了希望和未来。
所以一定要学好它,正确的应用它。最为关键的是要整清楚它的原理,对它计算出来的
结果,进行认真的研究和分析。这一点是很难得,也是需要经验和知识能力的。只有通过认
真研究和分析,结合各种专业知识的概念,才能做出正确的结论。还可以运用各种结果,进
行设计优化,最终使结构设计,即安全可靠,又经济适用,更方便施工。只有这样的结构设
计,才能算得上是真正的结构设计。
就说一个最简单的问题吧,一个长度30 米的结构楼板,它不长吧,有些结构设计师在
采用通长配筋时,一根钢筋的粗线画到头。你的画法是简化了。可是你知道钢筋是按照标准
定尺来生产、制造的,这个配筋中一定要有搭接和锚固的问题,也一定有钢筋下尺搭配的问
题。有些结构人喜欢算钢筋用量,这些你们都考虑了没有。如果考虑了,你的用钢量就一定
不是你们算的那样少了。对于开发商最关心的问题,除了保证结构安全以外,就应该是经济
性的问题了。你把这些消耗都加给了开发商,他能接受吗。这样的知识只有你到现场实际了
解到了,了解到了实际的原材料尺寸,才能回来指导你设计出来的图纸,让各方都满意。
四、学会全面的分析问题和解决问题
结构设计师的所谓“经验”是靠一点点的原始积累才能够得到的。要做好真正的结构
设计师,不仅大的结构概念要很清楚,结构构造也要很清楚,结构的计算原理要不经很清楚,
还要利用手算和心算来简要回答一些技术数据的内容,更需要了解和掌握施工方面的专业知
识,只有这样才能说话底气足,所说的话才能够被人理解和接受。特别是在非常时期处理问
题,不可能容得你去全面的仔细思考,只能是凭所谓的经验来应对。例如,在处理施工所产
生误差之类的问题时,要站在公正的立场上,不仅要讲清楚国家规范的基本原则,还要对允
许误差的极限要求做出相应的解释。便于对质量问题的定性和是否需要进行整改的结论提供
必要的依据。例如,一个柱截面为800*800,施工后实际测量为792*795。构架使用验收规
范规定为-5;+8。对于795 是满足施工验收规范的;792 显然是超过了施工验收规范的。这
样如何处理?如果按照规范硬卡,肯定是需要处理的,但是你算过没有,误差为多少?其实
这个误差只有不足2%。按照国家设计及施工验收规范的规定,只要达到95%及以上的概率
值,都可以认定结构属于安全状态。那你说,这个结构需要进行加固吗?加固又如何实施呢?
几个毫米如何进行施工,就算是抹灰,粘碳纤维,也会超出国家验收规范的允许值的。
只有了解了施工工艺和施工过程,才会加深对设计图纸的深化表达。例如,现在的钢
筋长度定尺一般为9 米或12 米,如果是8 米跨的梁,需要选择什么样的钢筋最经济?选9
米定尺的,8 米跨度再加上锚固长度,钢筋至少需要增加一个接头,接头位置在哪里合适(规
范是有规定的);选12 米定尺的,就一定会有一段钢筋要被裁下来,会产生浪费,剩下的钢
筋如何利用。如何解决这样简单的问题,只有通过现场实践才会更清楚,这无疑会对结构设
计图纸的表达和结构优化等方面带来很多的益处。
要有高度的责任心。对于工程管理人员,有一颗高度的责任心是最重要的。只有有了高
度的责任心,才能做好本职工作。责任心其实就是良心。一个人的技术水平是有限的,工作
能力和经验也是有限的。如果大家都是大师级的人物,在那里坐着指挥,那谁去具体干工作
呢。所以对于新入行的青年人,一定是工作在第一线的。由于你的水平和能力以及经验有限,
你要做好工作,就是能是靠责任心了。我接触多许多年轻人,这些人有文化,有专业知识,
但就是缺少责任心,结果心不天高,眼比手低,最后一事无成。
关于结构工程师成长的建议(下)
本部分内容简介:这个章节是最难编制的,既要考虑初学者的需要,也要
照顾到需要层次提高网友的内容。经过几遍的筛选,编制了一点点启发性和介
绍性的专业知识。希望能给网友们带来一点帮助。
本章节主要介绍一些结构设计常用的专业知识内容。如,荷载知识介绍、
结构概念设计知识点、结构基础的设计一些基本要求、地下室抗浮设计、结构
后浇带的设计要点、钢筋混凝土设计精髓、钢结构设计的基本方法、混凝土高
层结构设计的基本知识、结构设计优化与用钢量的关系和结构设计的简要过程。
五、结构应用方面的一些问题
1. 荷载知识介绍
荷载规范里的荷载组合中提到的荷载“基本组合”、“频遇组合”和“准永久组合”分
别表示什么?分别用在什么情况下?
1.1 基本组合是属于承载力极限状态设计的荷载效应组合,它包括以永久荷载效应控制
组合和可变荷载效应控制组合,荷载效应设计值取两者的大者。两者中的分项系数取值不同,
这是新规范不同老规范的地方,它更加全面地考虑了不同荷载水平下构件地可靠度问题。
在承载力极限状态设计中,除了基本组合外,还针对于排架、框架等结构,又给出了简
1.2 标准组合、频遇组合和准永久组合是属于正常使用极限状态设计的荷载效应组合。
标准组合在某种意义上与过去的短期效应组合相同,主要用来验算一般情况下构件的挠
度、裂缝等使用极限状态问题。在组合中,可变荷载采用标准值,即超越概率为5%的上分
位值,荷载分项系数取为1.0。可变荷载的组合值系数由《荷载规范》给出。
频遇组合是新引进的组合模式,可变荷载的频遇值等于可变荷载标准值乘以频遇值系数
(该系数小于组合值系数),其值是这样选取的:考虑了可变荷载在结构设计基准期内超越
其值的次数或大小的时间与总的次数或时间相比在10%左右。频遇组合目前的应用范围较
为窄小,如吊车梁的设计等。由于其中的频遇值系数许多还没有合理地统计出来,所以在其
它方面的应用还有一段的时间。
准永久组合在某种意义上与过去的长期效应组合相同,其值等于荷载的标准值乘以准永
久值系数。它考虑了可变荷载对结构作用的长期性。在设计基准期内,可变荷载超越荷载准
永久值的概率在50%左右。准永久组合常用于考虑荷载长期效应对结构构件正常使用状态
影响的分析中。最为典型的是:对于裂缝控制等级为2 级的构件,要求按照标准组合时,构
件受拉边缘混凝土的应力不超过混凝土的抗拉强度标准值,在按照准永久组合时,要求不出
现拉应力。
还有就是荷载分项系数的取值问题:
新的荷载规范中恒载的分项系数在实际工作中怎么取?什么时候取1.35 什么时候取
1.2 恒+1.4 活
1.35 恒+0.7*1.4 活
抗浮验算时取0.9
砌体抗浮取0.8
1.35G+0.7*1.4Q&1.2G+1.4Q
所以当恒载与活载的比值大于2.8 时,取1.35G+0.7*1.4Q
否则,取1.2G+1.4Q
对一般结构来说:
楼板可取1.2G+1.4Q
屋面楼板可取1.35G+0.7*1.4Q
梁柱(有墙)可取1.35G+0.7*1.4Q
梁柱(无墙)可取1.2G+1.4Q
基础可取1.35G+0.7*1.4Q
①估算公式:Ac&=Nc/(a*fc)
其中:a----轴压比(一级0.7、二级0.8、三级0.9,短柱减0.05)
fc---砼轴心抗压强度设计值
Nc---估算柱轴力设计值
②柱轴力设计值:Nc=1.25CβN
其中:N---竖向荷载作用下柱轴力标准值(已包含活载)
β---水平力作用对柱轴力的放大系数
七度抗震:β=1.05、八度抗震:β=1.10
C---中柱C=1、边柱C=1.1、角柱C=1.2
③竖向荷载作用下柱轴力标准值:N=nAq
其中:n---柱承受楼层数
A---柱子从属面积
q---竖向荷载标准值(已包含活载)
框架结构:10~12(轻质砖)、12~14(机制砖)
框剪结构:12~14(轻质砖)、14~16(机制砖)
筒体、剪力墙结构:15~18
单位:KN/(M*M)
2.结构概念概念知识点
概念设计是展现先进设计思想的关键 ,一个结构工程师的主要任务就是在特定的建筑
空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计 ,并能有意识地处理构件与结构、结构与结
构的关系。一般认为概念设计做得好的结构工程师 ,随着他的不懈追求 , 其结构概念将随
他的年龄与实践的增长而越来越丰富 ,设计成果也越来越创新、完善。遗憾的是 ,随着社会
分工的细化 ,大部分结构工程师只会依赖规范、设计手册、计算机程序做习惯性传统设计 ,
缺乏创新 ,更不愿 (不敢 )创新 ,有的甚至拒绝对新技术、新工艺的采纳 (害怕承担创新的
责任 )。大部分工程师在一体化计算机结构程序设计全面应用的今天 ,对计算机结果明显不
合理、甚至错误而不能及时发现。随着年龄的增长 ,导致他们在大学学的那些孤立的概念都
被逐渐忘却 ,更谈不上设计成果的不断创新。强调概念设计的重要 ,主要还因为现行的结构
设计理论与计算理论存在许多缺陷或不可计算性 ,比如对混凝土结构设计 ,内力计算是基
于弹性理论的计算方法 ,而截面设计却是基于塑性理论的极限状态设计方法 ,这一矛盾使
计算结果与结构的实际受力状态差之甚远 ,为了弥补这类计算理论的缺陷 ,或者实现对实
际存在的大量无法计算的结构构件的设计 ,都需要优秀的概念设计与结构措施来满足结构
设计的目的。同时计算机结果的高精度特点 ,往往给结构设计人员带来对结构工作性能的误
解 ,结构工程师只有加强结构概念的培养 ,才能比较客观、真实地理解结构的工作性能。概
念设计之所以重要 ,还在于在方案设计阶段 ,初步设计过程是不能借助于计算机来实现的。
这就需要结构工程师综合运用其掌握的结构概念 ,选择效果最好、造价最低的结构方案 ,
为此 ,需要工程师不断地丰富自己的结构概念 ,深入、深刻了解各类结构的性能 ,并能有意
识地、灵活地运用它们。
3.结构基础的设计一些基本要求
房屋基础设计应根据工程地质和水文地质条件、建筑体型与功能要求、荷载大小和分布
情况、相邻建筑基础情况、施工条件和材料供应以及地区抗震烈度等综合考虑,选择经济合
理的基础型式。
砌体结构优先采用刚性条形基础,如灰土条形基础、Cl5 素混凝土条形基础、毛石混凝
土条形基础和四合土条形基础等,当基础宽度大于2.5m 时,可采用钢筋混凝土扩展基础即
柔性基础。
多层内框架结构,如地基土较差时,中柱宜选用柱下钢筋混凝土条形基础,中柱宜用钢
筋混凝土柱。
框架结构、无地下室、地基较好、荷载较小可采用单独柱基,在抗震设防区可按《建筑
抗震设计规范》第6.1.1l 条设柱基拉梁。
无地下室、地基较差、荷载较大为增强整体性,减少不均匀沉降,可采用十字交叉梁条
如采用上述基础不能满足地基基础强度和变形要求,又不宜采用桩基或人工地基时,可
采用筏板基础(有梁或无梁)。
框架结构、有地下室、上部结构对不均匀沉降要求严、防水要求高、柱网较均匀,可采
用箱形基础;柱网不均匀时,可采用筏板基础。
有地下室,无防水要求,柱网、荷载较均匀、地基较好,可采用独立柱基,抗震设防区
加柱基拉梁。或采用钢筋混凝土交叉条形基础或筏板基础。
筏板基础上的柱荷载不大、柱网较小且均匀,可采用板式筏形基础。当柱荷载不同、柱
距较大时,宜采用梁板式筏基。
无论采用何种基础都要处理好基础底板与地下室外墙的连结节点。
框剪结构无地下室、地基较好、荷载较均匀,可选用单独柱基,墙下条基,抗震设防地
区柱基下设拉梁并与墙下条基连结在一起。
无地下室,地基较差,荷载较大,柱下可选用交叉条形基础并与墙下条基连结在一起,
以加强整体性,如还不能满足地基承载力或变形要求,可采用筏板基础。剪力墙结构无地下
室或有地下室,无防水要求,地基较好,宜选用交叉条形基础。当有防水要求时,可选用筏
板基础或箱形基础。高层建筑一般都设有地下室,可采用筏板基础;如地下室设置有均匀的
钢筋混凝土隔墙时,采用箱形基础。
当地基较差,为满足地基强度和沉降要求,可采用桩基或人工处理地基。
多栋高楼与裙房在地基较好(如卵石层等)、沉降差较小、基础底标高相等时基础可不
分缝(沉降缝)。当地基一般,通过计算或采取措施(如高层设混凝土桩等)控制高层和裙
房间的沉降差,则高层和裙房基础也可不设缝,建在同一笺基上。施工时可设后浇带以调整
高层与裙房的初期沉降差。
当高层与裙房或地下车库基础为整块筏板钢筋混凝土基础时,在高层基础附近的裙房或
地下车库基础内设后浇带,以调整地基的初期不均匀沉降和混凝土初期收缩。
4.地下室抗浮设计
当地下室埋藏较深或地下水位较浅时,裙房及纯地下室部分可能会有抗浮不满足要求的
问题。针对此种情况,应采取以下措施:
4.1 在设计允许的情况下,尽可能提高基坑坑底的设计标高,间接降低抗浮设防水位。高
层建筑的基础底板多采用平板式筏板基础和梁板式筏板基础。一般而言,平板式筏板基础的
重量与梁板式筏板基础上填覆土的重量基本相当,但后者的基础高度一般要比前者高,在保
证基顶标高不变的情况下,后者的基础埋深要大于前者。从而相对提高了抗浮水位,故采用平
板式筏板基础更有利于降低抗浮水位。
4.2 楼盖提倡使用宽扁梁或无梁楼盖。一般宽扁梁的截面高度为跨度的1/22~1/16,
宽扁梁的使用将有效地降低地下结构的层高,从而相对降低了抗浮设防水位。
4.3 增加地下室的层高来增加地下室的重量是解决地下室抗浮问题的一个直接有效的
方法,但这种方法还应该结合地基土的承载力而定;在对主体结构的地基承载力进行深度修
正时,增加地下室的层高可以提高主体结构的有效埋置深度,从而提高了主体结构修正后的
地基承载力特征值。①增加基础配重。此种方法大致有以下3 种情况:增加基础底板的厚度、
增加基础顶面覆土厚度、基础顶面采用容重大且价格低廉的填料。这三种方法的共同特点是:
在增加基础配重用以解决抗浮问题的同时又不可避免的增加了基础的埋置深度,从而相对地
提高了地下室抗浮设防水位的高度,因此它不是一种效率最高的方法。②增加地下室顶板的
厚度。这种方法的优点是:在不增加基坑坑底标高的前提下,增加了地下室的重量,而且使用
厚板后,地下室顶板的大板块之间可以不再设置次梁。但此种方法的缺点是会略增加地下室
顶板框架梁的负荷,而且由于板厚有限,这种方法解决抗浮问题的效果也是有限的。
4.4 设置抗浮桩。表面上看这是一种解决抗浮问题行之有效的方法,但仔细分析,这种
方法也有一定的局限性,从结构受力方面讲,由于地下室的抗浮设防水位是根据拟建场地历
年最高水位结合近几年的水位变化情况提出来的,即使是经过重新评估后确定的抗浮设防水
位,也是按一定的统计规律得出的结论。很显然,这种方法确定的地下水位在一般的情况下是
很难达到的。加之设计计算的不精确性也使得抗浮桩具有一定的安全储备,因此,“抗浮桩”
实际上长期起着“抗压桩”的作用。这种“反作用”将阻碍有抗浮要求的地下室的合理沉降,
而这种变化将会使无沉降缝的大底盘地下室在主体结构和裙房之间产生更大的不均匀沉降
差;同时设置抗浮桩后,计算基础底板内力及配筋时应考虑地下水压力,这样也会增加基础底
板的荷载。另外一方面,如果地下水位长期处于一种较高的水平之上,设置抗浮桩也不乏是一
种有效的方式。因此,抗浮桩是一把双刃剑,使用时需仔细考虑。
5.结构后浇带的设计要点
当建筑结构的平面尺寸超过混凝土规范规定的伸缩缝最大间距(混凝土规范第9.1.1 条)
时,可考虑采用施工后浇带的方法来适当增大伸缩缝间距。但一般地上结构由于受环境温度
变化影响较大,所以伸缩缝最大间距不宜超过混凝土规范限值过多,同时应注意加强屋面保
温隔热,采用可靠的、高效的外墙外保温,并适当提高外纵墙、山墙、屋面等重要部位的纵
向钢筋配筋率。当地上结构由于抗震设计需要而设置了防震缝时,伸缩缝宽度应满足防震缝
宽度的要求。地下室结构超长的情况较为常见,除地下室顶板和处于室外地面以上的地下室
外墙受温度变化影响相对较大外,地下室内部和基础结构在使用阶段受室内外温度变化影响
较小,需解决的主要问题是混凝土收缩应力对结构的影响。除在施工阶段设置后浇带外,应
该加强地下室顶板及地下室外墙的配筋,建议纵向钢筋最小配筋率不宜小于0.5%,钢筋应
尽可能选择直径较小的,一般10 到16 即可,间距尽量选择较密的,宜不大于150mm,细而
密的钢筋分布对结构抗裂是有利的。
当地下室结构超长过多,单靠设置后浇带不足以解决混凝土收缩和温度变化问题时,可
以考虑采用补偿收缩混凝土,在适当位置设置膨胀加强带。采用这种方法,不仅可以进一步
增大伸缩缝最大间距,而且可以用膨胀加强带取代部分施工后浇带,从而实现混凝土的连续
浇筑即无缝施工。但应注意,采用膨胀加强带取代部分施工后浇带时,膨胀加强带的位置应
设置在结构温度应力集中部位,并应制定严格的技术保障措施,保证混凝土原材料的质量和
微膨胀剂的配合比准确,结构设计应对地下室结构各部位混凝土的限制膨胀率提出明确要
对高层建筑主体与裙房之间是设置永久变形缝,还是在施工阶段设置沉降后浇带,应该
根据建筑场地地基持力层土质情况、基础形式、上部结构布置等条件综合确定。当地基持力
层土质较好,例如高层建筑基础做在基岩层或卵石层上,或采用桩基时,高层建筑沉降变形
量较小,此时可考虑采用施工后浇带而不设置永久变形缝,将高层建筑与裙房基础(或地下
室)连成整体。当地基持力层压缩性较高,且厚度较大,高层建筑主体与裙房之间的高差悬
殊较大,高层建筑荷载较大,则由于高层建筑与裙房之间的差异沉降量较大,在采用天然地
基的情况下,还是以设置永久变形缝将高层建筑与裙房彻底脱开为好。当高层建筑与相邻的
裙房之间设置永久变形缝时,高层建筑的基础埋深一般应大于裙房基础埋深至少2 米,不满
足此要求时应计算高层建筑的稳定性,并采取可靠措施防止高层建筑与裙房之间发生相互倾
斜。笔者曾经参观过某工程,高层建筑地下一层,地上十六层,纯地下车库一层,与高层建
筑地下室贯通,其间设置了沉降缝,基础埋深基本相同,沉降缝间采用硬质材料填充。由于
没有解决好高层建筑与地下车库间的互倾问题,建筑投入使用后,发现沉降缝两侧墙体开裂,
造成地下室渗漏。
6. 钢筋混凝土设计精髓
第一个特性决定钢筋混凝土构件是利用混凝土的抗压强度和钢筋的抗拉强度,当有钢筋
的抗拉强度来决定构件的承载力时,因其延伸率很大,而表现出延性破坏特征,反之即为脆
性破坏。如抗弯适筋梁和超筋梁,大小偏心受压。而抗剪构件,在桁架受力模型中,不存在
强度正比关系(抗弯尽管也不是严格意义上的正比关系,但基本接近正比),而只是双线性
关系,所以,其适筋时的延性也不如抗弯适筋梁,只就是概念设计中的强剪弱弯的由来。
第二个离散性较大的特性决定了为了满足相同的安全度,就需要更大的强度富裕(平均
强度与设计强度之比),这一点在七四规范中反应在安全系数K 中(抗弯 1.4,抗压,抗剪
是 1.55),新规范在公式中已经不见,但可从背景材料的统计回归上找到。
第三个特性即混凝土的蠕变性能是塑性内力重分布的条件之一,正如一位学者所说,合
理设计的混凝土结构能按设计者的意图调节其内力。带裂缝工作的构件其塑性铰不是一点而
是一个区域。
在结构的概念设计中,有一条很重要,是在罕遇地震时,结构不存在强度的富裕而只有
抵抗变形能力的好坏之分,即结构都要进入塑性变形阶段(或弹塑性阶段)。设计时,让塑
性铰出现在什么地方;让多少构件适量破坏以吸收地震输入能量,而地震之后又容易修复;
那些关键构件是最后防线等等,这才是抗震设计的精髓。根据这个思路,就不难理解抗震规
范中的许多要求了。比如说,短柱有典型的剪切破坏特征,配箍率和轴压比直接影响到柱的
延性。框支剪力墙结构因变形过于集中而影响到抗震性能,转换板结构刚度突变最大,在高
烈度区尽量少用。
7.钢结构设计的基本方法
7.1 结构选型与结构布置
在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是\"概念设计\",它在结构选型与布置阶段
尤其重要. 对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题,可依据从整体结构体系与分
体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想,从全局的
角度来确定控制结构的布置及细部措施。 运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、
比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确,并可避免结构分析阶段不
必要的繁琐运算。同时,它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。
结构的布置要根据体系特征,荷载分布情况及性质等综合考虑。一般的说要刚度均匀,
力学模型清晰,尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围,使其以最直接的线路传递到基础,
柱间抗侧支撑的分布应均匀,其形心要尽量靠近侧向力(风震)的作用线。否则应考虑结构的
扭转,结构的抗侧应有多道防线,比如有支撑框架结构,柱子至少应能单独承受1/4 的总水
框架结构的楼层平面次梁的布置,有时可以调整其荷载传递方向以满足不同的要求。通
常为了减小截面沿短向布置次梁,但是这会使主梁截面加大,减少了楼层净高,顶层边柱也
有时会吃不消,此时把次梁支撑在较短的主梁上可以牺牲次梁保住主梁和柱子。
&#5 预估截面
结构布置结束后,需对构件截面作初步估算。主要是梁柱和支撑等的断面形状与尺寸的
钢梁可选择槽钢、轧制或焊接H 型钢截面等。根据荷载与支座情况,其截面高度通常在
跨度的1/20~1/50 之间选择。翼缘宽度根据梁间侧向支撑的间距按l/b 限值确定时,可回避
钢梁的整体稳定的复杂计算,这种方法很受欢迎。 确定了截面高度和翼缘宽度后,其板件
厚度可按规范中局部稳定的构造规定预估。
柱截面按长细比预估,通常50&λ&150, 简单选择值在100 附近。根据轴心受压、双向
受弯或单向受弯的不同,可选择钢管或H 型钢截面等。
初学者需注意,对应不同的结构,规范中对截面的构造要求有很大的不同。 如钢结构
所特有的组成构件的板件的局部稳定问题。在普钢规范和轻钢规范中的限值有很大的区别。
除此之外,构件截面形式的选择没有固定的要求,结构工程师应该根据构件的受力情况,
合理的选择安全经济美观的截面。
&#5 结构分析
目前钢结构实际设计中,结构分析通常为线弹性分析,条件允许时考虑P-Δ,p-δ。
新近的一些有限元软件可以部分考虑几何非线性及钢材的弹塑性能.这为更精确的分析
结构提供了条件。并不是所有的结构都需要使用软件:
典型结构可查力学手册之类的工具书直接获得内力和变形。
简单结构通过手算进行分析。
复杂结构才需要建模运行程序并做详细的结构分析。
&#5 构件设计
构件的设计首先是材料的选择,比较常用的是Q235(类似A3)和Q345(类似16Mn),通常
主结构使用单一钢种以便于工程管理,经济考虑,也可以选择不同强度钢材的组合截面,当
强度起控制作用时,可选择Q345;稳定控制时,宜使用Q235。
构件设计中,现行规范使用的是弹塑性的方法来验算截面,这和结构内力计算的弹性方
法并不匹配。
当前的结构软件,都提供截面验算的后处理功能。由于程序技术的进步,一些软件可以将
验算时不通过的构件,从给定的截面库里选择加大一级,并自动重新分析验算,直至通过,
如sap2000 等。这是常说的截面优化设计功能之一。它减少了结构师的很多工作量。 但是,
初学钢至少应注意两点:
&#5.1 软件在做构件(主要是柱)的截面验算时,计算长度系数的取定有时会不符合规范
的规定。目前所有的程序都不能完全解决这个问题。所以,尤其对于节点连接情况复杂或变
截面的构件,结构师应该逐个检查。
&#5.2 当上面第(三)条中预估的截面不满足时,加大截面应该分两种情况区别对待。
(1) 强度不满足,通常加大组成截面的板件厚度,其中,抗弯不满足加大翼缘厚度,抗剪
不满足加大腹板厚度。
(2) 变形超限,通常不应加大板件厚度,而应考虑加大截面的高度,否则,会很不经济。
使用软件的前述自动加大截面的优化设计功能,很难考虑上述强度与刚度的区分,实际
上,常常并不合适。
8. 混凝土高层结构设计的基本知识
高层建筑结构要抵抗竖向和水平荷载,在地震区,还要抵抗地震作用。因此,在高层建
筑结构设计时,不仅要求结构具有足够的强度,而且还要求有足够的刚度,高层建筑结构应
具有足够的延性。这样才可以在满足使用条件下能达到既安全又经济的设计要求。
8.1 高层建筑平面布置的合理性
8.1.1 结构平面布置必须考虑有利于抵抗水平和竖向荷载,受力明确,传力直接,力争
均匀对称,减少扭转的影响。在地震作用下,建筑平面要力求简单规则,风力作用下则可适
抗震设防的高层建筑,平面形状宜简单、对称、规则,以减少震害。除平面形状外,
各部分尺寸都有一定的要求。首先,平面的长度比不宜过大,L/B 一般宜小于6,以避免两端
相距太远,震动不同步,由于复杂的振动形态而使结构受到损害。长矩形平面的尺寸目前一
般在70-80M 以内。
为了保证楼板在平面内有很大的刚度,也为了防止或减轻建筑物各部分之间振动不同
步,建筑平面的外伸段长度C 应尽可能小。平面凹人后,楼板的宽度应予保证,Z 形平面的
重叠部分应有足够长度。另外,由于在凹角附近,楼板容易产生应力集中,要加强楼板的配
筋。在设汁中,L/R 的数值7 度设防时最好不超过4;8 度设防时最好不超过3,C/D 的数值
最好不超过1.0.
8.1.2 为了防止楼板削弱后产生过大的应力集中,楼电梯间不宜设在平面凹角部位和端
部角区,但建筑布置上,从功能考虑,往往在上述部位设楼电梯间。如果确实非设不可 ,
则应采用剪力墙筒体予以加强。
8.1.3 在高层建筑周边设置低层裙房时,裙房可以单边、两边和三边围合设置,甚至高
层主楼置于裙房内.当裙房面积较小,与主楼相比其刚度也不大时,上、下层刚度中心不一
致而产生的扭转影响较小,可以采用偏置形式;当裙房面积较大,裙房边长与主楼边长之比
大于1.5 时,宜采用内置式。
8.1.4 高层建筑物设置了伸缩缝、沉降缝或防震缝后,独立的结构单元就是由这些缝划
分出来的各个部分。各独立的结构单元平面形状和刚度对称,有利于减少地震时由于扭转产
生的震害。平面不规则、刚度偏心的建筑物,在地震中容易受到较严重的破坏。因此,在设
计中宜尽量减小刚度的偏心。如果建筑物平面不规则、刚度明显偏心,则应在设计时用较精
确的内力分析方法考虑偏心的影响,并在配筋构造上对边、角部位予以加强。
8.1.5 平面过于狭长的建筑物在地震时由于两端地震波输人有位相差而容易产生不规则
振动,产生较大的震害,平面有较长的外伸时。外伸段容易产生局部振动而引发凹角处破坏。
需要抗震设防的A 级高度钢筋混凝上高层建筑,其平面布置宜符合下列要求: 1)平面宜简单、
规则、对称、减少偏心,否则应考虑扭转不利影响; 2)平面长度不宜过长,突出部分长度L
不宜过大,凹角处宜采取加强措施。
8.1.6 抗震设计的B 级高度钢筋混凝土高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑,
其平面布置应简单、规则,减少偏心。
8.1.7 角部重叠和细腰形的平面图形,在中央部位形成狭窄部分,在地震中容易产生震
害,尤其在凹角部位,因为应力集中容易使楼板开裂、破坏。这些部位应采用加大楼板厚度,
增加板内配筋设置集中配筋的边梁,配置45°斜向钢筋等方法予以加强。
当楼板平面过于狭长、有较大的凹人和开洞而使楼板有过大削弱时,应在设计中考虑楼
板变形产生的不利影响。楼面凹人和开洞尺寸不宜大于楼面宽度的一半,楼板开洞总面积不
宜超过楼面面积的30% ;在扣除凹人和开洞后,楼板在任一方向的最小净宽度不宜小于5M。
且开洞后每一边的楼板净宽度不应小于2M。
8.1.8 抗震设计时,当建筑物平面形状复杂而又无法调整其平面形状和结构布置使之成
为较规则的结构时,宜设置防震缝将其划分为较简单的几个结构单元。
8.2 高层建筑结构竖向布置的合理性
8.2.1 历次地震震害表明:结构刚度沿竖向突变、外形外挑内收等,都会产生变形在某些
楼层的过分集中,出现严重震害甚至倒塌。所以设计中应力求自下而上刚度逐渐、均匀减小,
体型均匀不突变。1995 年阪神地震中,大阪和神户市不少建筑产生中部楼层严重破坏的现
象,其中一个原因就是结构刚度在中部楼层产生突变。有些是柱截面尺寸和混凝土强度在中
部楼层突然减小。有些是由于使用要求而剪力墙在中部楼层突然取消,这些都引发了楼层刚
度的突变而产生严重震害。
8.2.2 抗震设计的高层建筑结构。其楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的
70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的80 %。结构竖向抗侧力构件不宜不连续楼层的侧向
刚度可取地震作用下该楼层剪力和该楼层层间位移的比值。
8.2.3A 级高度高层建筑的楼层层间抗侧力结构的承载力不宜小于其上一层的80% ,不应
小于其上一层的56.5%.B 级高度高层建筑的楼层层间抗侧力结构的承载力不应小于其上一
层的75% 。(楼层层间杭侧力结构承载力是指在所考虑的水平地震作用方向上,该层全部
柱及剪力墙的受剪承载力之和。)
8.2.4 抗震设计时,当结构上部楼层收进部位到室外地面的高度H1与房屋高度H 之比
大于0.2 时,上部楼层收进后的水平尺寸B1,不宜小于下部楼层水平尺寸B 的0.75 倍.。
当上部结构楼层相对于下部楼层外挑时,下部楼层的水平尺寸B 不宜小于上部楼层水平尺
寸B1的0.9 倍,且水平外挑尺寸A 不宜大于4M.
8.2.5 结构刚度沿竖向突变、外形外挑或内收等,都会产生某些楼层的变形过分集中,
出现严重展害甚至倒塌。所以设计中应力求使结构刚度自下而上逐渐均匀减小,体形均匀、
8.2.6 顶层取消部分墙、柱而形成空旷房间时,其楼层侧向刚度和承载力可能比其下部
楼层相差较多,是不利于抗震的结构,应进行详细的计算分析,并采取有效的构造措施。如
采用弹性时程分析进行补充计算、柱子箍筋应全长加密配置、大跨度屋面构件要考虑:
1)减小土的重量,降低地基的附加压力;
2)提高地基土的承载能力;
3)减少地震作用对上部结构的影响。
9.结构设计优化与用钢量的关系
大家一谈到设计优化,就一定要说结构用钢量的优化问题。其实这是一个误区。对于优
化理论,应该是有以下几个方面:第一,功能不变,减少投入,这是一种优化;第二,投入
不变,工程得到改善,是也是一种优化;第三,投入增加很少,工程得到大的改善,这也是
一种优化;第四,功能减低很小,投入大大减少,这也是一种优化。所以优化是不同种类和
形式的。所以设计优化不仅体现在结构方面,对于其他专业的技术条件,同样也是应该重要
的内容。例如,建筑专业采用轻质维护结构,就可以减少结构的自重,结构用钢量就一定会
减少。这就是整体设计优化的一个点。但会给设计优化带来突破。
对于不同方面有不同的设计优化问题。对于开发商,最关心的设计优化问题之一。就是
用钢量降低的问题;对于管理单位,最关心的设计优化问题是,日常使用和维护费用的减低
问题;对于使用单位,最关心的设计优化问题是,使用功能的完善和使用舒适的问题。由于
出发点不同,所要求的设计优化问题也不同。所以说,设计优化是一个系统问题。
对于结构优化设计,主要问题之一就是降低用钢量的问题。对于用钢量这个问题,应该
有三个部分组成。其一,是保证结构安全的结构设计的钢材。这部分只要结构方案不改变,
是不能进行设计优化的部分。所以选择合理的设计方案,是关系到工程成本的大问题;其二,
是保证结构构造要求的钢材。这部分同样是不能进行设计优化的部分;其三,是一些保证结
构安全的附加钢材,这部分是可能进行设计优化的内容,往往有些设计者自身概念不清,又
缺少实际工作经验,盲目的加大这部分用钢量。
10.结构设计的简要过程
10.1 看懂建筑图
结构设计,就是对建筑物的结构构造进行设计,首先当然要有建筑施工图,还要能真正
看懂建筑施工图,了解建筑师的设计意图以及建筑各部分的功能及做法,建筑物是一个复杂
物体,所涉及的面也很广,所以在看建筑图的同时,作为一个结构师,需要和建筑,水电,
暖通空调,勘察等各专业进行咨询了解各专业的各项指标。在看懂建筑图后,作为一个结构
师,这个时候心里应该对整个结构的选型及基本框架有了一个大致的思路了.
10.2 建模(以框架结构为例)(关键)
当结构师对整个建筑有了一定的了解后,可以考虑建模了,建模就是利用软件,把心中
对建筑物的构思在电脑上再现出来,然后再利用软件的计算功能进行适当的调整,使之符合
现行规范以及满足各方面的需要.现在进行结构设计的软件很多,常用的有PKPM,广厦,
TBSA 等,大致都差不多。这里不对软件的具体操作做过多的描述,有兴趣的可以看看,每
个软件的操作说明书(好厚好厚的,买起来会破产)。每个软件都差不多,首先要建轴网,
这个简单,反正建筑已经把轴网定好了,输进去就行了,然后就是定柱截面及布置柱子。柱
截面的大小的确定需要一定的经验,作为新手,刚开始无法确定也没什么,随便定一个,慢
慢再调整也行。柱子布置也需要结构师对整个建筑的受力合理性有一定的结构理念,柱子布
置的合理性对整个建筑的安全与否以及造价的高低起决定性作用...不过建筑师在建筑图中
基本已经布好了柱网,作为结构师只需要对布好的柱网进行研究其是否合理.适当的时候需
要建议建筑更改柱网.当布好了柱网以后就是梁截面以及主次梁的布置.梁截面相对容易确定
一点,主梁按1/8~1/12 跨度考虑,次梁可以相对取大一点,主次梁的高度要有一定的差别,
这个规范上都有要求。而主次梁的布置就是一门学问,这也是一个涉及安全及造价的一个大
的方面.总的原则的要求传力明确,次梁传到主梁,主梁传到柱,力求使各部分受力均匀。还
有,根据建筑物各部分功能的不同,考虑梁布置及梁高的确定(比如住宅,在房中间做一道
梁,本来层就只有3 米,一道梁去掉几十公分,那业主不骂人才怪...)。梁布完后,基本上
板也就被划分出来了,当然悬挑板什么的现在还没有,需要以后再加上...,梁板柱布置完后就
要输入基本的参数啦,比如混凝土强度啊,每一标准层的层高啊,板厚啊,保护层啊,这个
每个软件设置的都不同,但输入原则是严格按规范执行.当整个三维线框构架完成,就需要
加入荷载及设置各种参数了,比如板厚啊,板的受力方式啊,悬挑板的位置及荷载啊什么的,
这时候模形也可以讲基本完成了,生成三维线框看看效果吧,可以很形象的表现出原来在结
构师脑中那个虚构的框架。
计算过程就是软件对结构师所建模型进行导荷及配筋的过程,在计算的时候我们需要根
据实际情况调整软件的各种参数,以符合实际情况及安全保证,如果先前所建模型不满足要
求,就可以通过计算出的各种图形看出,结构师可以通过对计算出的受力图,内力图,弯矩
图等等对电算结果进行分析,找出模型中的不足并加以调整,反复至电算结果满足要求为止,
这时模型也就完全的确定了.然后再根据电算结果生成施工图,导出到CAD 中修改就行了,
通常电算的只是上部结构,也就是梁板柱的施工图,基础通常需要手算,手工画图,现在通
常采用平面法出图了,也大大简化了图纸有利于施工。
当然,软件导出的图纸是不能够指导施工的,需要结构师根据现行制图标准进行修改,
这就看每个人的绘图功底了,施工图是工程师的语言,要想让别人了解自己的设计,就需要
更为详细的说明,出图前结构师要确定,别人根据施工图能够完整的将整个建筑物再现于实
际中,这是个复杂的过程,需要仔细再仔细,认真再认真。结构师在绘图时还需要针对电算
的配筋及截面大小进一步的确定,适当加强薄弱环节,使施工图更符合实际情况,毕竟模型
不能完完全全与实际相符。最后还需要根据现行各种规范对施工图的每一个细节进行核对,
宗旨就是完全符合规范,结构设计本就是一个规范化的事情.我们的设计依据就是那几十本
规范,如果施工图中有不符合规范要求的地方,那发生事故,设计者要负完全责任的......总
的来讲,结构施工图包括设计总说明,基础平面布置及基础大样图,如果是桩基础就还有桩
位图,柱网布置及柱平面法大样图,每层的梁平法配筋图,每层板配筋图,层面梁板的配筋
图,楼梯大样图等,其中根据建筑复杂程度,有几个到几十个结点大样图.
10.5.校对审核出图
当然,一个人做如此复杂的事情往往还是会出错,也对安全不利,所以结构师在完成施
工图后,需要一个校对人对整个施工图进行仔细的校对工作,校对通常比较仔细资格也比较
老,水平也比较高,设计中的问题多是校对发现的,校对出了问题后返回设计者修改。修改
完毕交总工审核,总工进一步发现问题返回设计者修改,通常修改完毕后的施工图,有错误
的可能性就很低了,就是有错误,也对整个结构不会产生灾难性的后果...然后签完字,盖完
出图章和注册章,拿去晒图吧...
10.6 联系单或设计变更
在建筑物的施工过程中,有时候实际情况与设计考虑的情况不符或,设计的施工难度过
大,施工无法满足就需要设计变更,由甲方或施工队提出问题,返回设计修改,在施工过程
中,设计也需要多次到工地现场进行检查,看施工是否是按照自己的设计意图来做的,不对
的地方及时指出修改...
10.6.1 地质报告看什么-----
(1)、先看清楚地质资料中对场地的评价和基础选型的建议,好对场地的大致情况有一
个大概的了解;
(2)、根据地质剖面图和各土层的物理指标对场地的地质结构、土层分布、场地稳定性、
均匀性进行评价和了解;
(3)、确定基础形式;
(4)、根据基础形式,确定地基持力层、基础埋深、土层数据等;
(5)、沉降数据分析;
(6)、是否发现影响基础的不利地质情况,如土洞、溶洞、软弱土、地下水情况.......等等。
注意有关地下水地质报告中经常有这样一句“勘察期间未见地下水”,如果带地下室,而且
场地为不透水土层,例如岩石,设计时必须考虑水压,因为基坑一旦进水,而水又无处可去,
如果设计时未加考虑那就麻烦了。
10.6.2 钢筋验收验什么
(1) 钢筋数量与直径;
(2) 钢筋锚固;
(3) 钢筋间距;
(4) 钢筋保护层;
(5) 箍筋弯钩;
(6) 后浇带钢筋;
(7) 拉结筋;
(8) 钢筋搭接长度及接头率;
(9) 钢筋接头部位;
(10) 钢筋合格证及试验报告。
10.6.3 验槽到底该验什么
验槽是为了普遍探明基槽的土质和特殊土情况,据此判断异常地基的局部处理;原钻探
是否需补充,原基础设计是否需修正,对自己所接受的资料和工程的外部环境进行确认。
(1) 地基土层是否是到达设计时由地质部门给的数据的土层,是否有差别,主要由勘察
人员负责;
(2 )基础深度是否达设计深度,持力层是否到位或超挖,基坑尺寸是否正确,轴线位置
及偏差、基础尺寸;
(3) 验证地质报告,有不相符的情况下协商解决,修改设计方案;
(4) 基坑是否积水,基底土层是否被搅动;
(5 )有无其他影响基础施工质量的因素(如基坑放坡是否合适,有无塌方)
10.6.4.主体验收验什么---
主体验收,结构工程师主要注意的内容有:
(1)、梁柱板尺寸定位是否设计要求,其成形质量如何,是否有蜂窝麻面等。还有是否
有修补的痕迹,如果有,应询问修补的原因,是否对结构有影响。
(2)、预埋件是否准确埋设,插筋是否预留,雨水管过水洞是否留设准确,卫生间等设
备是否按要求留设,对后封的洞板钢筋是否预留等。
(3)、砌体工程的砂浆是否饱满,强度是否够(可以用手扳一下),砌体的放样如何,是
否平直,墙面是否平整。砌体中的构造柱是否设槎,框架梁下砌体是否密实,圈梁是否按要
求设置。墙面的砂浆找平层厚度是否过厚。等等。
(4)、看看各层施工时的沉降记录如何,是否有过大的差异沉降。每层增加的沉降量,
及各观测点间的沉降差如何。如有差异过大,首先加大观测密度。
(5)、查看施工记录,各种材料合格证,试件的强度检验报告等。
写给成长中的结构工程师(转)写出了很多同行的心声
.cn/s/blog_8e1f4fv.html
今天看到的一片文章,有很多共鸣的观点,转发到这里&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
写给成长中的结构工程师
&&&&经常被别人问起是做什么工作的,我说是结构工程师,不是建筑行业的人往往表示不理解,于是我解释道建筑师让一个建筑更好看使用更合理,结构工程师在这个前提下要把这个建筑立起来,在日常使用和地震时保证安全。一番辩白后问者往往恍然大悟:哦,原来你是设计骨架的,听说你们都用电脑算一下就出来了,工作多好呀!
每次听到这种结论,只能哑然一笑,这就是结构工程师在很多人眼中的印象,不像建筑师能把思想显露在外边,也不像设备、电气工程师与人们的生活很贴近容易理解,许多人在装修的时候会遇到讨厌的承重墙影响了装修效果才会有结构的概念,哦,要是没有这道承重墙该多好!
在设计院里,结构工程师的形象也是一群不太活跃的群体。建筑师从学生时代就要滔滔不绝地展示他们的理念,在工作中更是身先士卒地领导各专业实现自己的蓝图。机电工程师要把各种系统告诉给甲方,从上到下从里到内也是洋洋洒洒内容丰富。轮到结构工程师似乎只剩下水泥、钢筋和结构体系,干巴巴的结构数据一点没有出彩之处,显得刻板而神秘,于是甲方很郑重地说:结构设计要保证安全哦!
等项目开始施工似乎终于轮到结构工程师表演,也许是结构专业太重要,也许是设计中专业间配合不彻底,结构工程师在现场交底、变更、指导施工比哪个专业都要多,土木专业吗毕竟要多一分辛苦与历练,结构工程师还是能扛的!风吹日晒后忽然发现一个问题,风里来雨里去总是折腾那点东西,800截面的柱子见多了,连钢筋工都知道往里面塞进去十根八根粗钢筋,再捆上一堆钢筋麻绳齐活,间距不是100就是200的,哪像工程师说得那么复杂!于是心里有些怅然,俺也是个懂技术的人,不能乱来的呀?忽然接到老家的电话,父母想翻盖房子,于是雄心倍增,是自己当家作主的时候了,全然忘却伤和痛,加班加点熬出最美的结构图,美滋滋地等到老妈打来电:你当盖房不花钱,用那么多钢筋都够盖两栋房,请的师傅说了他们自己放钢筋。得,白欢喜一场!在失落中连自己都有些糊涂,结构工程师到底是做什么的?闷在办公室里看着身边的同事,忽然有种不过是个电脑民工的感觉,每天拿着建筑大师的方案图改了又改,结构模型调了又调,这东西做久了,作废的图纸就像流水线一样哗哗地往外冒,换一个人也不过如此,换个地方也不过如此。
别的专业等工程验收后就可以开心庆祝,大不了层高矮点看着不爽,空调不顺感觉热点,灯泡不亮换个开关,结构专业却是千斤重担刚起步,设计使用50年可是要一天天的过,闹不好地球睡得不开心,正好这个地方痒了点,地动山摇缓解一下,结构工程师的心就要紧一紧,心事多了自然就喜欢沉默寡言,每每看到问题也是三言两语直说想法,没有江南园林般娓娓道来的景致,让人觉得好没有生活情趣。
偶尔参加建筑师的研讨会,经常听到大师和新锐畅谈建筑哲学与个人风格,例如赖特的流水别墅、蓬皮杜艺术与文化中心、伍重的悉尼歌剧院、安腾忠雄的教堂、迈耶的美术馆、丹下健三的体育馆等等、等等、又等等,听得大家心动神往,尤其是未来的建筑师无不摩拳擦掌热血澎湃。回到结构领域忽然有种只见理论不见人物的感觉,抗震设计理念最开始由日本人在100多年提出来的,有几个结构工程师知道这个日本人的名字?当年的理念放到今天早就落伍不适用,想起来对自己的成长也没啥动力,就算知道热门的减震设计鼻祖对结构工程师似乎只是设计方法而非设计理念。历史上倒是有几位结构师实在受不了这个寂寞转身投到建筑师的阵营里,效果还真的不错,想象一下建筑师有了理念做个几十平的房子都会意义非凡,结构工程师做个小房子去展示一番?其实大家好像都做过,还要建筑师来帮忙,剩下的真没啥可说的!
是的,这一切都很无趣,无趣的让很多有梦想的结构工程师在工作中渐渐失去冲劲,这就像思辨生存哲学一样,有的人选择离开,有的人选择坚持,离开的不再思考,留下的继续痛苦,在日新月异的建筑领域结构工程师到底能做些什么?当各种曲线、不规则、超高超限的需求在短时间内抛给结构工程师,无尽压力便滚滚而来,压力变成动力是个美好的愿望,实际的痛苦终究解决不了难题,等到最后还是不得不放弃。
当眼里只有这些烦恼,打开蓝图全是问题时,消磨的恰恰是结构工程师的意志,建筑师常有少年天才,结构师却鲜有案例,在侧面证明了结构工程师成长的难度。建筑师有建筑哲学思考,结构课似乎只讲理论却没有告诉结构工程师在消磨中锻炼恰恰是最好的历练。很多年轻的工程师经常焦虑地问什么时候才可以成长起来?其实在工程领域获得某种专业证书只是掌握基础知识的证明,如何将基础知识合理的运用到实际工作中还需要踏实有效地去实干。有个理论阐述过,在多数领域里要成为有所专长的人,都需要1万个小时(或者说10年)的练习,这也是招聘广告上为什么经常会出现要求有8到10年工作经验的来历。3年经验证明你了解从事的行业做哪些工作,5年经验证明你能解决行业中常规问题。每个人只要坚持都会等到工作10年,那一瞬间也许心情真的爽,但是真的有了十年经验就会成为有所专长的人了吗?结构设计看起来很简单,拿个软件算一算出来结果配一配,网上说明拷一拷标准图集套一套,这样的结果无非是将自己作为生产线上装配工而已,即使做更多项目并不能说明对结构知识掌握得更深厚,不以突破改变的思维方式去工作,积攒的只是画图经验,经验多了就成了定式,定式多了就成了框框,框框多了就限制结构思维,也就谈不上知识更新。精通自己专业的真实含义是在每一项目上要付出更多的时间和努力,因为上一个项目经验只能为下一个项目提供部分的参考,简单的把经验运用到其它项目上有时候也会造成严重后果。同样经过十年,有的人在行业中崭露头角,不是因为他们经过了十年时间的等待,而是经过十年不断努力、不断突破束缚框框的结果,如果你只看到他们光环,并不想了解成功的背后艰辛,其实对自己的成长不会有太多触动的,忘却各种神奇的速成故事,结合自己的实际和兴趣点,重视结构实践的深度积累才是成为出色结构工程师的必经之路。
除了努力还有什么会影响一个结构工程师的成长?曾经看过一个选择职业的建议,要做就做自己喜欢的职业。小时候我们都谈过理想,估计是内涵太深基本没有人想到要当结构工程师,到上大学也不太理解结构工程的真实含义,几年过去好像很自然的当上了工程师,重复起一代又一代工匠的路子,到了今天不过是换成电脑当空舞。结构设计本身很辛苦,喜欢结构设计其实不会让你的工作更轻松,越喜欢越希望挑战自己的设计能力,越想挑战越发现自己对结构知识掌握得不够多,自然要花更多的时间来充实或改善自己的知识,然后应用到新设计里,设计能力就在自我折磨中升级,只要是喜欢结构设计就不会厌倦这一切,实现结构意图的成就感带来的快乐远远高于实施过程中的苦恼。也许选择从事结构设计是个模糊的概念,但这并不妨碍先结婚后恋爱,既然头顶结构工程师的称号,就要做好喜欢结构设计的准备,否者自己的工作会很枯燥而乏味,兴趣是自己最好的老师,它不仅能引导你承担各种困难压力,还会引导你形成自己的结构思维模式,包括思维的习惯、深度和广度。
著名建筑大师贝聿铭先生为什么会对建筑感兴趣?说起来很偶然,他在上海读书时,正在建的国际饭店引起了他的兴趣,听说要建二十多层,在当时简直不可想象,于是每个周末他都要去工地看它如何建起来,渐渐的萌生了研究建筑的想法,后来去了美国,看到许多现代建筑,坚定地选择学习建筑。很多人说贝氏原来是学结构专业的,其实贝氏到了美国以后才明白建筑分为三种,艺术范畴上的建筑、结构意义上建筑、承包商建设的建筑,调查后决定要学艺术范畴的建筑。还有贝氏在入学时因建筑画不好,被老师劝过重新考虑学习的方向,贝氏坚持自己的选择,在后来的学习中一直注重视觉训练,而学习结构工程肯定不需要建筑画。贝氏谈到之所以在他的建筑中巧妙运用结构特点,一是早期工地印象决定了他对结构的重视,二是依赖其所学的专业叫“建筑工程学”,在当时的教学体系下建筑和结构的学习结合的较为紧密。但贝氏强调对建筑的热爱决定他非常注重所有与建筑有关专业的学习与应用,由此可见喜欢自己的工作是多么重要的一件事。
很多结构师当初在报考志愿的时候并不清楚结构专业的真正内涵,只是误打误撞入了这一行,自然谈不上喜欢。但兴趣是可以培养的,就像很多先结婚后恋爱的人一样可以在共同生活中培养出深厚的感情,相濡以沫、相伴一生。兴趣是自己最好的老师,它不仅能引导你承担各种困难压力,还会引导你形成自己的结构思维模式,包括思维的习惯、深度和广度。结构设计本身很辛苦,喜欢结构设计其实并不会让你的工作更轻松,越喜欢越希望挑战自己的设计能力,越想挑战越发现自己对结构知识掌握得不够多,自然要花更多的时间来充实或完善自己的知识,然后应用到新的设计里,于是设计能力就在自我折磨中升级。但只要是喜欢结构设计就不会厌倦这一切,实现结构意图的成就感带来的快乐远远高于实施过程中的苦恼。既然头顶结构工程师的称号,就要做好喜欢结构设计的准备。既然没能爱一行干一行,那就干一行爱一行吧,它会带给你无穷的乐趣。
[转帖]结构设计的经验分享 -----台湾结构工程师的真实感受2(强烈推荐)
  品质,设计要进取,验证要保守
  「设计对品质有七成的影响力,品质不该只是品管同仁的责任。」CP直言结构工程师在品质把关上具有举足轻重的地位,结构设计涉及各种零组件的组装,零组件与供货商的选择、制度的建立、结构工程师技术与经验的累积等,都是影响产品品质的重要因素。
  手机采用客制化(customization)组件,对零组件与供货商的品质控管,L.J.有深刻的感受,「目前手机组件的合作厂商以本土供货商为主,这些厂商大多缺乏制度,品质控管能力不足,因此,结构工程师往往也肩负了监督厂商的责任,协助厂商找出问题、解决问题,让组件供应维持稳定的品质。」
  对于这种状况,H.W.也表示,「个人计算机已成为成熟产业的一环,零组件供货商具有一定的品质水准;相对上,消费性电子产业有更高的品质要求,外观处理也更多样化,大部分的零组件厂商都跟不上消费性电子大厂的脚步,结构工程师时常得协助厂商解决各种管理上的问题。」
  不单是手机,数字相机下游厂商参差不齐的水准往往也造成Vincent与同仁工作上的困难,「不单是零组件的品质,厂商的良率表现太差时,结构工程师也要从流程着手,设法协助厂商分析并解决制程上的问题。」
  「不论做得多好,品质永远都会是个问题,最重要的是制度的落实。」L.J.指出,相较于其它世界大厂,日本手机大厂推出新型手机的速度之所以会比较慢,主要就是因为他们对品质的坚持,「当速度与品质两者只能取其一时,在结构工程师的心里,品质永远要摆在第一位。」当然,将品质放到第一位,时间久了在心态上难免会驱于保守,为了避免这种情况发生,L.J.始终坚持「设计要进取(aggressive),验证要保守。」
  「在明基之前,台湾没有其它厂商做过手机,个人计算机的规格大同小异,手机的规格却是百家争鸣。」从手机部门成立之初就参与结构设计的H.W.回想整个手机研发的发展过程,「一开始,结构设计最重要的任务是让手机『动起来』,按键按了不会动,拿起听筒没声音,不能正常运作,一切都免谈。」
  做出可以「动」的手机后,结构设计接下来要考虑的是手机的耐用性与坚固程度,「规格是一种标准,一开始我们并没有一个可供参考的对象,只凭直觉制定规格,这对结构设计而言,无异是瓦上霜。随着IC贴牌经验的累积,规格制定也渐渐上了轨道,有了规格,结构设计师知道自己要做到什么程度,在设计上也就更能掌握产品的品质。」
  日制与韩制手机向来以高品质著称,要与这些世界级大厂竞争,结构工程师就不能只把目标放在做出产品上,做得出来之外,还要追求更高的品质与质感。握感是否能让消费者觉得坚实不会松动、外观处理是否能做得更细致,产品的质感就从这些小地方累积出来,在加入新功能的同时,H.W.也会看看日本与韩国如何把手机做得小巧又精致,如何把接缝做得均匀又有美感。
  当外界影响因素多的时候,品质控管也变得难上加难,CD-ROM这类动件产品便是如此,CP表示,外部变量多,CD-ROM的测试项目也跟着多,然而,CD-ROM的运作会出现状况,大多时候问题是出在光盘片身上,毕竟不同品牌的光盘片不一定能在所有CD-ROM上运转,这也是CD-ROM的测试特别重视测试项目完整性的主要原因。
  速度,以团队换取时间
  不断汰旧换新是IT与消费性电子产业的特性,唯有在第一时间抢先推出新产品,才有成为机会成为市场上的赢家。「速度取决于结构工程师的技术成熟度,流程(process)与专业分工则是加快设计脚步的催化剂。结构设计是一个团队合作的工程,非个人力量所能独立完成。」在这场与时间的竞赛里,L.J.与结构工程师们以成熟的技术、团队合作、与制度化的管理领先同业。
  学校教育教的是理论,结构工程师必须在实务操作的过程中累积拆、装的经验,掌握来龙去脉,才能节省时间,然而,除了最基本的人员技术训练外,Vincent认为结构设计团队也可以透过细部分工,由两、三位同仁共同负责一个零组件的结构设计图,将所需花费的时间极小化。团队如何分工,L.J.认为方法视产品的种类而定。
  从体积最庞大的背投电视到最迷你的二、三磅投影机,众多的产品种类提高了数字媒体事业群结构工程师工作的难度,其中投影机结合了声、光、电、热、与结构,工程师必须具备系统整合的能力,才能完成设计的任务,然而,也正因涉及的领域如此广泛,工程师可以在投影机身上看到各种不同的层面,Chris相信对学机械的人而言,投影机是可以学到最多东西的产品,过程中挫折感难免,但是这些经验的累积却能让自己的基本功夫变得更扎实。
  「产品多,复杂度高,人力又有限,早上手边做的是LCD
TV,下午可能就换成了投影机。」在这样的境况下,又要因应产品生命周期短的市场生态,数字媒体事业群的结构设计团队如何克服开发速度这个难题?
  「速度不可能单*一个人就能达成,唯有运用团队的力量才能追上产品更新的速度。如何运用有限的人力完成公司所交付的项目,有赖组织对项目进行与人力配置的安排,例如,让不同的项目有不同的起始点,便是一个可以尝试的方法。」然而,团队合作说起来容易,做起来难,「每个小组负责的项目不只一个,有些项目可能正要收尾,有的可能正在进行起始的可行性评估,也有的可能正在设法解决问题(debug),」这些工作分别该由哪些同仁负责,Chris与团队伙伴间随时都要做好协调与分配的工作。
  「速度决定于良好的规划(plan)。」H.W.相信制度化的公司对所有的规格与结构设计有一定的流程安排,可以让产品的开发过程更有效率。工作检查清单(checklist)的建立便是加速结构设计流程的一种机制,从工业设计中心拿到产品外观设计图后,倘若结构工程师有一张清楚、完整的表格,可以用来检查所有工作项目是否已全数完成,Vincent相信结构设计的过程将会更流畅。
  「结构工程师永远都在追schedule。」早一步提出项目,就能拉长思考的时间,为了让结构工程师有更杰出的表现,Vincent建议可以订定一个两年的计划时间表,至于正在进行的工作,可以运用既有的人力配置,有效利用时间,例如在绘制设计图的同时也一边进行检讨,在错误发生前事先防范,缩短作业时间,提高速度。「在着手画设计图之前缜密思考,画得快也要画得小心。」倘若因为一心求快而忽略设计的通盘性与完整性,CP相信日后花在解决问题上的时间将数倍于此。
  Cost Control,以经验为师
  为产品找到各种组成组件是结构工程师份内的职责,有正确的成本概念才能从设计之初就做好成本控制的工作。一般提到降低成本大抵不出大量生产、降低规格与减少功能等方法,控制成本主要是希望能提高公司的获利,H.W.认为,提高产品的附加价值(value
up),「多花一百元提升产品美感与规格,让产品价格提高1000元,」同样也能增加利润。消费性电子产品如果在一开始设计的时候就只考虑成本问题,结构工程师很难兼顾产品的质感,CP建议或许可以换个方式,设计出产品后再设法进行成本控制。
  结构工程师在选择材料时,通常会考虑材料的成本、使用特性、与组装性。就CD-ROM而言,日系厂商的规格复杂度高,所选用的工程材料也比较高级,要与日本大厂竞争,CP建议可以从改善产品的结构强度着手,在成本的控制上,选用厂商选择性较多的组件材料,可以降低被厂商剥削的风险,压低材料成本。
  然而,投影机这类产品所需用到的特殊用料选择性少,能提供物料的厂商也少,结构工程师必须在有限的范围里找出最好的选择。Chris指出,产品上市前必须通过安规认证,材料含有多少有毒物质、是否会受高温影响失去黏性或产生异味,结构工程师必须审慎选择,才能避免因rework而徒然增加的不必要成本。
  「就像投影机灯泡的螺丝不小心掉进投影机内部,会造成当机一样,有了一次经验,下回设计时,结构工程师就会设法让螺丝在松开的时候还是与机身相连,把消费者更换灯泡的动作变得更简单。」
  这些宝贵的经验透过checklist记录下来,与同仁分享,可以避免错误再次发生,降低成本,也提高设计的速度。
  有九分实力,说九分话
  结构工程师负责架构的整合,必须具有良好的空间与几何概念,虽然就学期间大多主修机械系,但是「学校教育以理论为主,学了许多关于汽车引擎运转的原理,却从来没有实际看过汽车引擎的模样。」在明基从传真机、无线电话、到手机,许多结构设计实务应用所需要的知识与技术,H.W.都是在接触到产品后才逐渐累积出来。
  L.J.也坦言甄补新人时,很难去期待他能具备专业知识与技术,特别是因为我们走在台湾手机研发与生产的最前端,不论是知识技术还是相关经验,都领先同业,因此,L.J.期待的是「擅于自我表达,个性不会过于沉闷,」具有沟通能力的社会新鲜人,至于有经验的人才,L.J.希望他们能为组织带进良好的管理经验与制度。
  「经验丰富后自然会在设计的过程中把工厂的组装性与量产性考虑进去,也会让使用者的便利性与产品的可*度在设计上占有一定的比重。」Kao相信,经验是结构设计师最重要的资产;然而,一如前文所言,结构设计必须*团队的力量才能完成,唯有将个人的经验有效地转换成组织的竞争力,才能提升整体的战力。
  实务重于理论,张开触角,心不设限,拉进各种信息与经验,结构工程师才能养成全方位的能力;在不挖角的前提下,甄选新人时,CP重视的是对方是否拥有与人「分享」的胸襟,「每个人都延伸自己的触角,再把自己所获得的知识技术与经验分享给其它同仁,组织就能汇集团体的力量,累积最丰富的经验,避免错误的二次发生。」
  结构设计需要仰赖团队的力量才能完成任务,是否符合企业文化、能否融入组织当中,当然是主管看重的特质,H.W.认为,除了思考有逻辑、做事有条理、积极解决问题之外,更重要的是要有合作的态度与观念,然而Chris也表示,「要找到这样的人并不容易,过去陆续大约面试了三、四百人,但是进来的只有三、四十人。」
  「诚实、实在、实际,有九分实力,说九分话,有丰富的经验,也要能用语言把这样的经验表达出来。」在应征者以英文自我介绍时,Chris会观察对方的反应能力与组织能力,也会依据对方的言谈内容找出下一个要提问的问题,「如此不仅能看出对方是否只是死背一段自我介绍的文字,测出对方真正的语言能力,也可以知道对方事前是否已经做好充分的准备,重视这个求职的机会。」
  结构工程师的工作内容重复性高,CP相信大多时候CD-ROM结构工程师的工作是沉闷的,「做出第一台光驱的时候,当然会有很大的喜悦与成就感,但是接下来要面对的是一连串冗长的测试,测试过程中又得承受庞大的时间压力,工程师必须耐得住烦躁,才能悠游于工作中。」同样地,从工业设计完成后,扫描仪开始进入结构设计流程,不论是模具厂的修模,还是进入工厂端的问题解决(debug),时间紧迫时,Kao与同事一起熬夜到天亮是常有的事,不能吃苦耐劳,无法胜任这份工作。
  「一台投影机内部有两、三百个零件,不够细心,无法将这些零件兜在一起;耐心也很重要,投影机涉及热学领域,如何把热量带走关乎风扇与散热材的选择,没有足够的专业知识,无法找到解决方法(solution),有时坐在位置上大半天,可能只解了一个bug;耐操就更不用说了,绘图之外,结构工程师还要负责选用材料,材料必须有一定的品质,也要有合理的价格,有时材料不贵但是后加工的成本高,这些影响因素事先就要考虑进去,遇上特殊用料还要设法找到能够提供的厂商。」细心、耐心、加上耐操,是Chris对结构工程师的基本要求。
  公司不断在扩张,未来势必会走进工程师未知的领域,结构工程师要有不断学习、负责与分享的精神才能将问题收敛到最小的程度,也才能积极面对持续成长的要求。
  压力,成长的维他命
  结构设计是个专业领域,不是这个领域的人往往不知道结构工程师到底在做些什么事,Kao表示,「在光电产业起飞之际,结构大多被认为是附属于电子产业之下,围绕在电子与电机的周围。」
  不同的工作有不同的压力,时间与成本是结构工程师最主要的压力来源。与同业的竞争让时间和成本控制成为扫描仪结构设计最大的压力,「扫描仪是成熟的产品,不论是高阶扫描仪还是处于价格战的一般机种,都要设法比竞争对手早一步上市。」同样的品质与速度,如何将成本控制在最低的水准,Kao认为时时观察别人的产品,不只是扫描仪本身,更要向外延伸到数字相机、手机、烧录器等其它产品,从中学习别人的优点,才能更上层楼。
  虽然要在最短的时间内让手机进入量产,L.J.与同仁承受了相当大的压力,但是,「结构设计可说是手机部门里既有天时又有地利的团队,因为从成立之初的三人团队发展到现在六、七十人的规模,团队里的每个同仁都在同一个地点上班,经验分享与交流比较频繁,遇到难解的问题时,在办公室里随时可以找到人一起想办法解决。」每当某个小组结束测试后,其它小组的同仁会你一言我一语地「听说你们今天又摔坏一只手机了!」玩笑归玩笑,H.W.表示,大家还是会言归正传,了解别的小组在设计时出现的问题与状况,以及可行的解决之道。
  「有压力的学习会成长得比较快。」虽然PM与工业设计中心同仁随时都会施以压力,然而,认份地做好每一件事情,Vincent相信,每解决一个bug,结构工程师就能快乐好几天!
  结构的视野在结构之外
  结构设计的工作压力大,内容或许有些枯燥,也不易成为幕前英雄,结构工程师们为什么还能怡然自得于其中?
  「看见新的idea、做出自己的产品、在自己的岗位上不出错,都让人感觉到一股成就感。日本与欧美资深的结构工程师常常能设计出够深度的产品,这是个信息不虞匮乏的年代,只有经验是属于自己、别人抢不走的,只要有定性,多下苦功夫累积实力,我们也能设计出超水准的产品。」在光驱里,CP发现许多需要了解的知识,也至今依然记得每个自己设计过的产品。
  「所有的电子产业都需要结构设计,显示器、投影机等产品以『户』为单位,手机和数字相机以『人』为单位,是消费者拿在手上的产品,不论男女老少,每个人都有可能购买。」正因手机是许多人会购买、会讨论的产品,H.W.与结构同仁做起来特别有成就感。
  「在诸多限制中要把数字相机做到轻薄短小,是结构设计的大挑战,工程师通常会先摆好镜头、LCD屏幕、按键、电池盖、插槽等必备组件的位置,待结构设计完成后,再由工业设计中心同仁负责为相机穿上紧身衣。」在结构设计的过程里,Vincent找到最大的乐趣,「自己的bug、同仁所遇到的bug,解决的那一刻最有成就感。」
  看着自己所设计的产品按照工作流程一个个量产出来,也看着她们在网络上被大家讨论,把一台自己设计的、可以媲美世界知名品牌的产品带回家,结构工程师有最令人欣羡的一份骄傲。
  「自我淘汰,否则就会被别人淘汰。」结构工程师以开放的心胸让自己的触角延伸得更广,以系统整合者自我期许,他们的视野在结构设计之外
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