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平法的价值及历史

(2016-10-28 09:00:27)
分类: 平法

平法的价值及历史

 

“平法”的诞生是设计领域的一次重大变革,对建筑业产生深刻的影响,具有划时代意义。

“平法”是指混凝土结构施工图平面整体表示方法的简称,它是一种设计成果的表达方式,而非设计方法。按照平面整体表示方法制图规则,把结构构件的几何信息和配筋数据集中表示在各类构件的结构平面布置图上,再与标准构造详图相配合,即构成一套完整的结构施工图的方法。它改变了传统的那种将构件从结构平面布置图中索引出来,再逐个绘制配筋详图的繁琐方法,是混凝土结构施工图设计方法的重大改革。与传统方法相比可使图纸量减少65~80%;设计质量通病也大幅度减少,设计周期可减少三分之一。

梁钢筋种类多,信息量大,平法在梁构件设计上具有明显优势,其他构件优势不明显,有的甚至反不如传统表示方式,但难掩平法的光芒,每个建筑人可能都是平法体系的受益者。“平法”使用频率最高的群体依次为结构设计师、钢筋翻样、钢筋工长、技术员、监理、造价人员等。

平法表示更抽象,使用者必须先了解其规则,等于是抬高了使用者的技术准入门槛,客观上改变钢筋翻样的低端形象,整体提升了钢筋专业技术含量。

 

一、国内结构施工图设计的历史

 

我国的建筑结构施工图设计经历了三个时期:

一是建国初期至90年代末的配筋详图法;

二是80年代初期至90年代初在我国东南沿海开放城市应用的梁表法;

三是90年代至今普及的平法。

1986年开发的结构CAD软件即以详图法和梁表法为编制依据。电脑画图替代了人工制图,提高结构设计效率。然而,CAD软件依据的是传统设计方法,表达繁琐,图纸比手工绘制的还多,设计成本反而更高,设计中的“错、漏、碰、缺”出现频率更多。建筑设计变更频繁,结构设计不得不作相应修改,往往顾此失彼,形成新的“错、漏、碰、缺”。

陈青来认为按传统方法和传统CAD软件绘制的施工图内容中存在大量的“同值性重复”和“同比值性重复”,使得传统的设计方法效率低,质量难以控制。

 

日本的结构图纸没有节点构造详图,节点构造详图由建筑公司进行二次设计。美国的结构设计只给出配筋面积,具体配筋方式由建筑公司进行深化设计。

设计流程分为设计结构体系—结构分析—结构施工图设计。结构设计分为创造性劳动和重复性劳动,平法就是把设计师从重复性劳动中解脱出来。

 

二、平法的原理

 

构造做法主要有两大部分,即构件节点构造和构件节点外的杆件构造,难以进行内力计算,通常是遵照规范的规定或构造设计资料来绘制,具有通用性普适性重复性应用等特点,这两大部分构造做法不属于设计工程师的原创设计内容。每份图纸上都要简单重复地画上这些通用构造,纯属多此一举,造成图纸量的臃肿。如果改变传统的“构件标准化”为“构造标准化”,不仅能够大幅度提高标准化率和减少设计工程师的重复性劳动,同时,由于设计图纸中减少了重复,从而相应地会大幅度降低出错概率。这样,既可大幅度提高设计效率,同时又提高了设计质量。基于上述的认识,陈青来很快形成了一条新型标准化的思路,尝试构造标准化。不存在任何完整的标准化构件,但却包罗结构必须存在的节点构造和节点外构造标准设计。这两大类构造可适用于所有的构件,但却与构件具体的净跨度、净高度、具体截面尺寸无限制性的关联;与构件所承受的荷载无直接关联;与构件截面中的内力无直接关联;与设计师根据承载力要求所配置钢筋的规格数量也无直接关联。根据以上思路,陈青来就将具体工程中大量采用,理论与实践均比较成熟的构造做法编制成建筑结构标准设计,对各类结构构件的节点内和节点外的构造做法实行大规模标准化,平法图集与结构设计图纸配套使用。这种新型“广义标准化”方式,可以解决传统结构施工图存在大量重复性问题。

当然,平法图集不是强制性标准,它只是推荐性标准,设计师可以有个性化设计,既可以按照它的制图规则,也可以有不同的表达方式,并且可能比平法表示方式更优,如剪力墙、基础等构件。

 

三、平法是如何创立的

 

1991年10月初,山东省济宁市工商银行因为要将营业楼的建设纳入本年度的资金使用计划,要求山东省建筑设计研究院必须在三个月内完成设计。按照惯例,即使是最优秀的设计师平均每天最多也只能完成100平方米的工作量,也就是说需要160天才能完成。陈青来在看过对方提供的各项资料后,感到这是实践平法的一次良机。他不仅欣然接受了任务,并承诺能够按时完成任务。但他向有关方面提出了一个要求:不得干涉我使用哪种方法。他利用自创的已经思考成熟的“平法”进行操作,40天时间陈青来如期完成任务。

一位负责图纸审核、1958年毕业于同济大学的高级工程师发现只有薄薄的一沓图纸,只有正常图纸数量的三分之一,且运用的方式与以往的截然不同,感到不同寻常,便更加认真地审核,但几乎未发现“错、漏、碰、缺”。高兴之余,这位老工程师赞扬道:“真是天衣无缝!”

 然而,老工程师赞赏未能换来当时陈青来所在单位有关领导的支持。对此陈青来本人并无怨言,他认为任何一件新生事物都不可能在很短的时间内被人理解和接受。陈青来坚信,一项好的技术会不胫而走,不必费力推广;不先进的技术即便全力推广也不会真正奏效。从1992年到1994年,在没有任何推广措施且有关领导持低调态度的情况下,平法在山东省建筑设计研究院竟然“自然普及”。1994年底陈青来受北京有关部门邀请为在京的一百所中央、地方和部队大型设计院做平法讲座,首场便引起轰动效应。


三、平法的优点

 

1995年7月26日,由建设部组织的“《建筑结构施工图平面整体设计方法》科研成果鉴定”在北京举行,会上,我国结构工程界的众多知名专家对平法的六大成果一致认同,这六大成果是:

1、平法采用标准化的设计制图规则,结构施工图表达数字化、符号化,单张图纸的信息量较大并且集中;

2、构件分类明确,层次清晰,表达准确,设计速度快,效率成倍提高;

3、平法使设计者易掌握全局,易进行平衡调整,易修改,易校审,改图可不牵连其它构件,易控制设计质量;

4、平法能适应业主分阶段分层提图施工的要求,亦可适应在主体结构开始施工后又进行大幅度调整的特殊情况。

5、平法分结构层设计的图纸与水平逐层施工的顺序完全一致,对标准层可实现单张图纸施工,施工工程师对结构比较容易形成整体概念,有利于施工质量管理。平法采用标准化的构造详图,形象、直观,施工易懂、易操作;

6、标准构造详图可集国内较成熟、可靠的常规节点构造之大成,集中分类归纳后编制成国家建筑标准设计图集供设计选用,可避免构造做法反复抄袭及伴生的设计失误,保证节点构造在设计与施工两个方面均达到高质量。此外,对节点构造的研究、设计和施工实现专门化提出了更高的要求。低能耗平法大幅度降低设计成本,降低设计消耗,节约自然资源。

平法施工图是有序化定量化的设计图纸,与其配套使用的标准设计图集可以重复使用,与传统方法相比图纸量减少70%左右,结构设计周期明显缩短,综合设计工日减少三分之二以上,每十万平方米设计面积可降低设计成本27万元,在节约人力资源的同时还节约了自然资源。

 

四、平法简史

 

第一阶段:平法的萌芽期

1996年7月17日,第一本平法图集96G101图集出版。

2000年7月17日,00G101图集出版。

96G101与 00G101都只有一本图集,只包括浇混凝土框架、剪力墙、框架-剪力墙、框支剪力墙结构,比较粗糙和简陋,但基本建立平法体系的基本框架,后续的图集都是在此基础上不断发展与进化。

第三阶段:平法的发展

2003年1月,03G101-1图集(修正版)出版,包括现浇混凝土框架、剪力墙、框架-剪力墙、框支剪力墙结构。

2003年7月,03G101-2图集出版,包括楼梯。

2004年2月,04G101-3图集出版,包括基础梁、筏形基础

004年11月,04G101-4图集出版,包括现浇楼面板和屋面板

2006年9月,06G101-6出版,包括独立基础、条形基础、桩承台

08G101-5为箱形基础和地下结构。

08G101-11是G101系列图集为答疑图解

03G101-1~08G101-11都是属于03G101系列

第三阶段:平法的整合

2011年9月,11G101-1,11G101-2,11G101-3出版,11G101-1包括现浇混凝土框架、剪力墙、梁和板;11G101-2包括楼梯;11G101-3包括独立基础、条形基础、筏形基础及桩承台。

2016年9月,11G101-1,2,3出版,体系与11G101同,基本上已囊括所有常见的构件。

再次向平法创始人陈青来致敬,虽然,从11G101开始,图集上已没有他的名字,但业内都会记住他。 

 

随着平法图集版本的升级,从简陋走向系统,不断改进完善,内容不断丰富,技术越来越成熟,基本能解决建筑工程中设计、施工、预算等实际问题。当然科学无止境。

http://s13/mw690/001IZvGXzy75XWfhaNe7c&690

 

 

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