钢筋混凝土结构平法设计与施工规则

平法应用技术讲座

钢筋混凝土结构平法设计与施工规则主办单位：深圳市造价工程师协会

深圳市清华斯维尔软件科技有限公司

主讲人：山东大学陈青来教授

2007.9.13

2007年新出版的平法专著：

《钢筋混凝土结构平法设计与施工》

的主要内容：

全面讲解平法基本思想、基本原理、基本方法

解决我国混凝土结构设计与施工中存在的实际问题

发表更多合理、全面的结构构造

关于07年6月出版的平法专著

新书以一条结构科学哲学主线贯穿四个创新：一、创新观点——土建领域五个板块划分二、创新论点——规则论

三、创新理论——钢筋混凝土构造原理四、创新构造——计有两百多个新构造规定

结构工程界的板块构成

结构工程界的五板块划分：

1、结构科学板块：基础理论和应用理论；

2、规范规程板块：国家的工程技术法规；

3、技术规则板块：政府主管部门发布的技术指导性文件规定；4、技术措施板块：结构工程技术的应用类专著；

5、工程板块：包括设计、造价、施工、监理等。

结构规则论

1、规范为纲，规则为目；

2、规范是法，规则是实施细则；

3、结构具体构造，不适合采用条文形式的规范表达，但

适合采用图形化的技术规则表达；

4、规范中的条文规定，在具体应用时不如规则清晰；5、规范和规则的功能有区别，宜“各行其责”。

现状：



1、结构科学板块：既基础理论与应用理论板块，应当为其他板块的基础，但目前落后于规范规程板块及技术规则板块(大学教科书滞后），且至今尚未全面完成“构件”到“结构”的转变，未解决好构造理论。2、规范规程板块：改革开放以来，我国对规范规程采取追踪、引进国外版本的路子，在现阶段奇怪地走在建筑科学技术的最前沿，而实际缺少国内理论板块的支撑，因此内容不稳定，修订频繁，出现明显板块错位，其失误属于自然结果。这种板块错位现象是我国在特殊历史发展阶段的特殊现象，应属正常。

3、技术规则板块：是系规范规程的应用细则延伸，更具体化和更加细化，具有明确且实际的技术指导作用。目前国家建筑标准设计承担起了这个重要功能，如G101系列与G329。其内容主要有设计制图规则和作为图形化的构造规则的标准构造详图。

4、技术措施板块：是我国比较成熟的板块，其内容主要为指导工程界进行实践的结构理论、方法和经验，但尚未收进高等教育的教学内容。

5、工程板块：当前主要进行经济体制方面的变革，把遵守规范规程和技术规则放在首位，未直接将结构科学作为基础。

构造原理要点(1)

1、将钢筋混凝土结构构造分为“构件本体构造”和“构件节点构造”两大部分。

2、构件本体构造的要点为：①纵向钢筋的延伸长度，②纵向钢筋的连接位置和连接方式，③横向钢筋的布置方式，④横向钢筋的形式，⑤本体构造有加强部位，例如剪力墙边缘部位加强（暗柱或端柱），剪力墙楼层部位加强（暗梁），主梁在次梁交叉部位加强（附加箍筋或吊筋），⑥构件本体加强构造的实质与节点构造有很大区别，归在节点构造中可能造成概念混淆。

3、构件节点构造的要点为：①分清节点主体构件和节点关联构件，②确定节点为宽主体节点、宽关联节点、还是等宽度节点？③关联构件纵筋在宽主体节点内的锚固效果最好，④关联构件纵筋在宽关联节点内的锚固需要有箍筋的配合，⑤对于等宽度节点必须解决钢筋冲突问题。

构造原理要点(2)

4、节点主体构件的要点为：①节点属于节点主体构件，②任何情况下节点主体构件的纵向钢筋和横向钢筋必须完全贯通节点设置，③节点不属于节点关联构件，④对于宽主体节点其关联构件的纵筋锚入或贯通节点但其箍筋通常不进入节点，⑤对于宽关联节点其关联构件的纵筋锚入或贯通节点，其箍筋也需配合纵筋在节点内设置，⑥对于等宽度节点关联构件的钢筋根据不同情况可走节点主体构件纵筋内侧或外侧，但走内侧的锚固和连接更可靠，⑦某一侧面一平的节点，其关联构件纵筋的锚固或贯通有不同方式。

5、节点本体构件为关联构件提供可靠支座。

6、特殊情况：①互为本体节点，例如井字梁的交叉部位，②互为关联节点，例如两根悬挑梁端部的连接。

影响结构科学与技术的思维方式

关于辨证思维与逻辑思维：

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辨证方法是认识自然和社会的方法，而逻辑方法更适合于解决与处理问题。辨证思维的力量强于逻辑思维的力量，但辨证思维更适合于研究人文和历史，而逻辑思维更适合研究工程技术。两千多年以前，中国的哲学家就发展了辩证思维，但中国人在历史上过早地以辨证思维否定了逻辑思维，结果没有给逻辑思维的成长留出足够的空间。因此，中国人在逻辑思维方面有显明不足，体现在：概念往往没有明确的涵义（讲究“意会”、“领悟”）/判断往往没有明确的前提/推理往往没有明确的过程/重结果而不重过程/把本来简单的问题搞得复杂化。多年来在政治上对形而上学的批判，不适当地地扩大、延伸到科学技术领域，而在西方社会，形而上学在诸多科学定理的发现上起了重要作用。由于历史形成的辨证思维习惯，使规范和规程中存在许多非同一之处、摸棱两可之处、矛盾之处、理由不充分之处。我国结构学术界与现行规范偏爱使用“抽象术语”，“抽象术语”比“形象术语”难懂且距离自然较远，容易使人们在理解术语时脱离“源概念”。在处理科学技术问题方面，错把技术研究与科学方法研究误为科学研究，错把追求技术成果误为追求科学成果，从而迷失了技术研究的目标。

1、科学发展的过程，是以较小谬误取代较大谬误的过程，因而存在正确程度的问题。科学本身不是真理，科学是在追求真理的动机下的随着时间的延续而得到的发现和解释自然的渐进性成果。科学通常有发现而无发明。科学发现客观规律，为有应用价值的技术奠定基础。

2、技术发展的过程，是以比较高的适用程度取代比较低的适用程度的问题，技术本质上并不存在正确程度的高低。技术通常有发明而无发现。有应用价值的技术必然正确承载已发现的或尚未发现的客观规律。

3、科学与技术各位两个“圆”（领域），这两个“圆”符合“交叉圆”的自然法则。平法研究位于两圆的交叉区域。

4、基础理论主要是科学研究的成果，基础理论用于发现世界和解释世界，存在发现、更新而非创新。

几个容易混淆的概念(2)

5、应用理论主要是技术研究的成果，应用理论用于改造世界和建设非自然存在的物体，存在不断创新。应用理论的实质属于方法范畴。

6、基础理论不具备直接用于实践的功能，基础理论通过应用理论即方法才可用于实践。方法是连接基础理论与实践的桥梁。

7、基础理论的发展极其缓慢，而方法的发展非常迅速，日新月异。

8、方法在人类社会生活中具相当重要地位，很多问题的解决往往难在方法上，而不是难在基础理论上。中国历史上的四大发明均是方法的发明而不是理论的发明。

关于08年的新书

《混凝土结构设计原理易学易解》

著作将分为上、下两篇

上篇：《易学篇》对混凝土结构设计原理进行全新讲解，易于自学和复习

下篇：《易解篇》对混凝土结构设计原理进行哲学诠释新著作立足于三点：

1、易化方法和概念；2、发现问题；3、提出解决问题新思路

简述混凝土结构基本原理

混凝土结构原理承载多元理论：

1、承载材料理论——解决钢筋与混凝土共同工作的问

题；

2、承载可靠度理论——解决结构的安全度问题；

3、承载经典力学理论——解决结构上的荷载（作用）

与结构的内力与变形（作用效应）问题；

4、承载抗力理论——解决结构的强度和刚度问题；5、承载构造理论——解决构件本体构造和构件的连接

问题。

现状：

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混凝土结构基本原理承载的钢筋与混凝土两种材料各自特性与共同工作原理，是相对比较丰富、比较成熟的内容。混凝土结构基本原理承载的可靠度理论，由30年前的半经验半概率极限状态设计方法过渡到现在的近似概率极限状态设计方法，该理论对混凝土结构的适用程度（缺少支持正态分布曲线的实际试验和统计资料），以及在理论上究竟前进了多少尚难定论。

混凝土结构基本原理承载的经典力学理论，其计算结果与实际情况存在较大差异。原因是混凝土结构杆件的截面较大，存在刚性区域与简化成单线形状的计算简图有很大差异，尤其反映在基础结构的计算方面。再者，荷载的力学简化存在较大的误差。

混凝土结构基本原理承载的抗力理论是教科书中的主要内容，但主要为“构件”的抗力理论而非“结构”的抗力理论。其内容主要有三部分：一部分是“正截面”问题，解决构件的弯、拉、压、偏拉、偏压；一部分是“斜截面”问题，解决构件的抗剪；一部分是“螺旋面”问题，解决构件的抗扭。混凝土结构基本原理承载的构造理论现阶段几乎是空白，研究缺口非常大，给人造成“构件的简单组合即为结构”的错误感觉，不符合整体大于部分之和的自然法则。

平法基本原理（1）

平法的应用理论三要点：



1、将结构设计分为创造性设计内容与重复性（非创造性）设计内容两部分，两部分为对应互补关系，合并构成完整的结构设计。2、设计工程师以数字化、符号化的平面整体设计制图规则完成其创造

性设计内容部分。



3、重复性设计内容部分（主要是节点构造和构件本体构造）以《广义标准化》方式编制成国家建筑标准构造设计。标准构造设计的实质是图形化的构造规则；由设计师完成构造设计缺少

充要条件：1、结构分析结果不包括节点内的应力；2、以节点边界内力进行节点设计的理论依据并不充分；3、节点设计缺少足尺试验依据；构造设计缺少试验依据是普遍现象，现阶段由国家建筑标准设计将其统一起来符合现阶段的中国国情。

平法基本原理（2）

平法的系统科学原理为：视全部设计过程与施工过程为一个完整的主系统，主系统由多个子系统构成：基础结构、柱墙结构、梁结构、板结构；各子系统有明确的层次性、关联性、相对完整性。





1、层次性：基础、柱墙、梁、板，均为完整的子系统。2、关联性：柱墙以基础为支座——柱墙与基础关联；梁以柱为支座——梁与柱关联；板以梁为支座梁——板与梁关联。3、相对完整性：基础自成体系，仅有自身的设计内容而无柱或墙的设

计内容；柱墙自成体系，仅有自身的设计内容（包括在支座内的锚固纵筋）而无梁的设计内容；梁自成体系，仅有自身的设计内容（包括在支座内的锚固纵筋）而无板的设计内容；板自成体系，仅有板自身的设计内容（包括在支座内的锚固纵筋）。

平法基本原理（3）

平法视过程重于结果，因而实现了自身的可持续发展。

技术科学在否定中前进，在肯定中静止。平法将在不断自我否定

中发展成长。

平法是上游技术的改革，将对结构领域中、下游技术产生很大影

响。

上游技术的改革是比较彻底的改革，在改革时不宜过多顾及中、

下游技术，而上游技术的改革既对中下游技术提出挑战，同时也创造了机遇。

上游技术的改革将推动中、下游技术的发展。

平法设计与构造规则的

要点解析

平法制图规则要点（以梁为例）

要点一：梁的标注分集中标注和原位标注两部分。

要点二：集中标注包括：梁的代号和序号及跨数、梁截面尺寸、

箍筋、上部跨中通长筋（抗震）或架立筋（非抗震）、侧面筋（侧面构造筋或抗扭筋）、和梁顶面相对标高高差选注值。即：“构件编号+几何要素+配筋要素+补充要素”。

要点三：梁的原位标注主要表达支座上部负弯矩筋（包括该位置

的通长筋）和下部全跨通长筋，除此之外，还可表达某部位与集中标注某项的不同值（施工时原位标注值取值优先）。

要点四：注意长短跨相邻时设计可能出现的失误。例如：当短跨

梁两头支座上部负弯矩筋按大跨净跨度1/3分别向跨中延伸，在跨中“碰头”甚至重叠但设计未加关注时，应使其短跨全垮贯通。要点五：注意原位标注的梁顶面相对标高高差。当某跨梁与相邻

跨有高差时，因支座上部负弯矩筋不能贯通支座，支座两边的上部负弯矩筋应分别锚固入柱内（此时钢筋用量通常大于贯通）。

平法构造的若干要点(1)

要点一：分清构件连接节点的“节点主体”和“节点关联“。具体为：基础为柱及剪力墙的节点主体，柱为框架梁的节点主体，梁为板的节点主体，剪力墙为板或梁的节点主体。

要点二：明确节点主体内的止锚位置。梁端支座纵筋无论直锚还是弯锚，均应伸至柱内止锚位置。柱内止锚位置宽度为过柱中线加5d至柱外边纵筋内侧之间的一段距离。抗震梁受拉钢筋在边柱支座锚固，当直锚时锚长应≥laE且应进入止锚位置后截断；当弯锚时应使直锚段≥0.4laE且应进入止锚位置后弯钩，弯钩长度为15d即可。

要点三：抗震框架梁下部钢筋在中间支座节点主体的直锚长度，应为过柱中线加5d与laE的较大者。如果贯穿支座到梁跨下某部位连接，应经设计人出具变更。上部纵筋贯穿节点主体。

平法构造的若干要点(2)

要点四：宽主体节点锚固最可靠，受力纵筋的锚固不应全走混凝土保护层，如果不可避免，当直锚时应在≥laE的纵筋锚固长度范围设置箍筋，相当于在锚固纵筋外侧配置对其有约束效果的横向钢筋；当弯锚时可使水平锚固段走保护层（水平锚固段最好也设置横向约束钢筋），并将弯钩段扎入钢筋混凝土内（不应再走保护层）。

要点五：当两构件配筋重叠时，同向钢筋应取较大者设置，不需要重复设置。

要点六：剪力墙身第一根竖向筋距暗柱或端柱纵筋的距离，为墙身竖向筋间距的1/2；剪力墙第一根水平筋距暗梁纵筋的距离，为墙身水平筋间距的1/2；楼板的第一根钢筋距相平行梁纵筋的距离，为板筋间距的1/2。

要点七：节点内同向锚固的钢筋之间应有最小净距，不应平行接触。

平法构造关于构件钢筋连接的若干要点（1）要点一：受力纵筋“能通则通”，可以贯穿多层或多跨，但在构件本体范围连接要控制在内力较小的“适宜连接区域”。

要点二：抗震构件中“受力钢筋”的搭结连接应按搭接长度在规定的连接区域连接，例如柱纵筋的连接，梁通长钢筋的连接。要点三：抗震构件中的“受力钢筋”的连接采用机械连接时，如果是一级机械连接接头，可在任意部位连接，但不适用于焊接。

平法构造关于构件钢筋连接的若干要点（2）要点四：构件中的“构造钢筋”，如架立筋、侧面构造筋等按构造交错搭接长度连接，通常取150或12d。

要点四：构件中的分布钢筋，按5d交错长度与同向受力筋连接，绑扎时应放在主筋外面。

要点五：构件中的受扭筋，按照受拉钢筋的要求锚固和连接。

通用构造和柱、墙、梁构造详解

具体将结合《钢筋混凝土结构平法设计与施工规则》中的构造设计讲解

附：06G101-6若干构造要点

具体将结合国家建筑标准设计06G101-6讲解

平法的意义

平法，不单纯是位于科学与技术交叉领域的一种技

术；更重要的是，平法基于现代科学哲学和技术哲学思想。

哲学，是从超然高度揭示和描述自然规律，能跨越时

空的学说；遗憾的是，在我国建筑结构领域，哲学几乎是一片贫瘠的荒漠。

平法试图在这片荒漠中，播下绿色。

——陈青来

答复问

题