平法———建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的成功之作
關(guān)于平法
混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法（簡稱平法）是把結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸和鋼筋等，按照平面整體表示方法制圖規(guī)則，整體直接表達(dá)在各類構(gòu)件的結(jié)構(gòu)平面布置圖上，再與標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造詳圖相配合，即構(gòu)成一套完整的結(jié)構(gòu)施工圖的方法。它改變了傳統(tǒng)的那種將構(gòu)件從結(jié)構(gòu)平面布置圖中索引出來，再逐個繪制配筋詳圖的繁瑣方法，是混凝土結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計方法的重大改革。由建設(shè)部批準(zhǔn)發(fā)布的國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集（G101即平法圖集），是國家重點推廣的科技成果，已在全國廣泛使用。
世界上不存在結(jié)果，只存在一個接一個的過程，或者說無數(shù)的結(jié)果匯集成了過程。平法極其重視過程，因此實現(xiàn)了自身的可持續(xù)發(fā)展。———陳青來
1995年8月8日，一篇題為《結(jié)構(gòu)設(shè)計的一次飛躍》的文章在《中國建設(shè)報》頭版顯著位置的刊登，在我國建筑界產(chǎn)生了強(qiáng)烈的反響。因為，10天前剛通過建設(shè)部科技成果鑒定的“建筑結(jié)構(gòu)施工圖平面整體設(shè)計方法”（下稱“平法”），與傳統(tǒng)方法相比可使圖紙量減少65～80％；若以工程數(shù)量計，這相當(dāng)于使繪圖儀的壽命提高三四倍；而設(shè)計質(zhì)量通病也大幅度減少；以往施工中逐層驗收梁的鋼筋時需反復(fù)查閱大宗圖紙，現(xiàn)在只要一張圖就包括了一層梁的全部數(shù)據(jù)，因此大受施工和監(jiān)理人員的歡迎。
彈指一揮間，十年倏忽過。迄今為止，作為平法的創(chuàng)始人，山東大學(xué)教授陳青來先生已先后出版有關(guān)平法的國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計技術(shù)專著及論文達(dá)35篇、冊，其中系列國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計累計發(fā)行數(shù)量逾百萬冊。接受全國各地建設(shè)行政主管部門、建筑學(xué)會、土木工程學(xué)會、各大設(shè)計院、大專院校之邀，陳青來教授已做平法講座70余場次。
2005年3月29日，應(yīng)上海魯班軟件有限公司廣州分公司的邀請，陳青來教授十年之后再次來廣東就平法的應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行推廣講學(xué)，趁此機(jī)會，本報記者在上海魯班廣州分公司總經(jīng)理馮天秀的安排下對其進(jìn)行了專訪。
新視野啟發(fā)新思路
從事建筑行業(yè)的人，特別是從事建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的人都知道，我國的建筑結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計經(jīng)歷了三個時期：一是建國初期至90年代末的詳圖法（又稱配筋圖）；二是80年代初期至90年代初在我國東南沿海開放城市應(yīng)用的梁表法；三是90年代至今普及的平法。作為梁表法的配套軟件，1986年開發(fā)的結(jié)構(gòu)CAD軟件即以詳圖法和梁表法為編制依據(jù)。它的出現(xiàn)，從形式上替代了人工制圖，對提高我國結(jié)構(gòu)設(shè)計效率起到重要作用。然而，隨著我國基本建設(shè)的飛速發(fā)展，結(jié)構(gòu)CAD軟件在實際運用中的弊病也越來越突出。這表現(xiàn)在如下幾個方面：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的工作量劇增，其中70—80％用于畫圖；計算機(jī)的普遍使用表面上將設(shè)計人員從繁重的計算工作中解放出來，但從整體止看，全國大多數(shù)設(shè)計項目仍以人工制圖為主；即使利用計算機(jī)繪圖，由于現(xiàn)有的CAD軟件依據(jù)傳統(tǒng)設(shè)計方法編寫，表達(dá)繁瑣，圖紙量比手工繪制還多，設(shè)計成本反而更高。也是因為這個原因，設(shè)計中的“錯、漏、碰、缺”成為質(zhì)量通病。另外，工程項目設(shè)計過程中建筑專業(yè)經(jīng)常半路調(diào)整和修改平面，結(jié)構(gòu)設(shè)計不得不作相應(yīng)改變，而框架、剪力墻等是豎向表達(dá)的，由于這個專業(yè)間的表達(dá)不一致，變更設(shè)計時牽一發(fā)而動全身。如若在緊張狀態(tài)下出圖，往往顧此失彼，形成新的“錯、漏、碰、缺”。這與傳統(tǒng)設(shè)計方法的不科學(xué)性有一定聯(lián)系。
也許正應(yīng)了生逢其時這句話，1982年從湖南大學(xué)工業(yè)與民用建筑專業(yè)本科畢業(yè)的陳青來，在實際工作中敏銳地感覺到，由于按傳統(tǒng)方法和傳統(tǒng)CAD軟件繪制的施工圖內(nèi)容中存在大量的“同值性重復(fù)”和“同比值性重復(fù)”，使得傳統(tǒng)的設(shè)計方法效率低，質(zhì)量難以控制。1991年下半年，有了先后兩次在日本和挪威研修、留學(xué)和考察的陳青來經(jīng)過比對發(fā)現(xiàn)，發(fā)達(dá)國家設(shè)計事務(wù)所完成的結(jié)構(gòu)圖紙通常沒有節(jié)點構(gòu)造詳圖，節(jié)點構(gòu)造詳圖通常由建筑公司（施工單位）進(jìn)行二次設(shè)計，設(shè)計效率高、質(zhì)量得以保證；有些結(jié)構(gòu)設(shè)計甚至只給出配筋面積，具體配筋方式由建筑公司搞，出圖效率更快。據(jù)此，他認(rèn)為中國傳統(tǒng)的設(shè)計方法必須改革。而此時，平法已經(jīng)在他心里有了最初的萌芽。
平法理念的“超凡脫俗”
實踐告訴陳青來，構(gòu)造做法主要有兩大部分，即構(gòu)件節(jié)點構(gòu)造和構(gòu)件節(jié)點外的桿件構(gòu)造。這兩大部分構(gòu)造做法不屬于設(shè)計工程師的創(chuàng)造性設(shè)計內(nèi)容，通常只要直接遵照規(guī)范的規(guī)定和借鑒某些版本的構(gòu)造設(shè)計資料來繪制即可，因之，傳統(tǒng)設(shè)計中存在的大量重復(fù)，且大部分是離散的信息中構(gòu)造做法的簡單重復(fù)也就不足為奇了。如果改變傳統(tǒng)的“構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化”為“構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)化”，不僅能夠大幅度提高標(biāo)準(zhǔn)化率和減少設(shè)計工程師的重復(fù)性勞動，同時，由于設(shè)計圖紙中減少了重復(fù)，從而相應(yīng)地會大幅度降低出錯概率。這樣，既可大幅度提高設(shè)計效率，同時又提高了設(shè)計質(zhì)量。
基于上述的認(rèn)識，平法的思路在陳青來的腦海中已經(jīng)越來越清晰，并且很快形成了一條新型標(biāo)準(zhǔn)化的思路，沿著這條思路，陳青來走向了另一片結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域。在這個新領(lǐng)域中，不存在任何完整的標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件，但卻包羅結(jié)構(gòu)必須存在的節(jié)點構(gòu)造和節(jié)點外構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。這兩大類構(gòu)造可適用于所有的構(gòu)件，但卻與構(gòu)件具體的凈跨度、凈高度、具體截面尺寸無限制性的關(guān)系；與構(gòu)件所承受的荷載無直接關(guān)系；與構(gòu)件截面中的內(nèi)力無直接關(guān)系；與設(shè)計師根據(jù)承載力要求所配置鋼筋的規(guī)格數(shù)量也無直接關(guān)系。根據(jù)以上思路，陳青來就將具體工程中大量采用，理論與實踐均比較成熟的構(gòu)造做法編制成建筑結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，對各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件的節(jié)點內(nèi)和節(jié)點外的構(gòu)造做法實行大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)化。這樣的標(biāo)準(zhǔn)化方式不僅適用范圍廣，而且不替代結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師的責(zé)任與權(quán)利，完全尊重結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師的創(chuàng)造性勞動。這種新型標(biāo)準(zhǔn)化方式，相對于“構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化”可定義為“廣義標(biāo)準(zhǔn)化”方式。該方式對于現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其標(biāo)準(zhǔn)化率可高于30％。廣義標(biāo)準(zhǔn)化方式在解決傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)施工圖存在大量重復(fù)問題上明顯取得重大突破。
千條理由不及一個事實
1991年，對陳青來來說，是一個非同尋常的年份。
這年10月初，山東省濟(jì)寧市工商銀行因為要將營業(yè)樓的建設(shè)納入本年度的資金使用計劃，要求山東省建筑設(shè)計研究院必須在三個月內(nèi)完成設(shè)計。當(dāng)年，以三個月不到的時間由一人完成16000平方米的結(jié)構(gòu)設(shè)計相當(dāng)困難。按照慣例，即使是最優(yōu)秀的設(shè)計師平均每天最多也只能完成100平方米的工作量，也就是說，16000平方米由一人做最快也要160天才能完成。
陳青來在看過對方提供的各項資料后，感到這是實踐平法的一次良機(jī)。他不僅欣然接受了任務(wù)，并承諾能夠按時完成任務(wù)。但他向有關(guān)方面提出了一個要求：不得干涉我使用哪種方法。
利用自創(chuàng)的已經(jīng)思考成熟的“平法”進(jìn)行操作，40天時間陳青來如期完成任務(wù)。一位負(fù)責(zé)圖紙審核、1958年畢業(yè)于同濟(jì)大學(xué)的高級工程師發(fā)現(xiàn)只有薄薄的一沓圖紙———習(xí)慣上圖紙數(shù)量應(yīng)該是目前的3倍，且運用的方式與以往的迥然不同，感到事不尋常，便更加認(rèn)真地審核，但幾乎未發(fā)現(xiàn)“錯漏碰缺”。高興之余，這位老工程師贊揚道：“真是天衣無縫！”
然而，老工程師贊賞未能換來當(dāng)時陳青來所在單位有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的支持。對此他本人并無怨言，他認(rèn)為任何一件新生事物都不可能在很短的時間內(nèi)被人理解和接受，這是人類社會在認(rèn)識事物方面的客觀規(guī)律。陳青來堅信，一項好的技術(shù)會不脛而走，不必費力推廣；一項并非先進(jìn)的技術(shù)即便全力推廣也不會真正奏效。
從1992年到1994年，在沒有任何推廣措施且有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)持低調(diào)態(tài)度的情況下，平法在山東省建筑設(shè)計研究院竟然“自然普及”。1994年底陳青來受北京有關(guān)部門邀請為在京的一百所中央、地方和部隊大型設(shè)計院做平法講座，首場便引起轟動效應(yīng)，他的名字也從此傳到我國政治文化中心，繼而傳遍全國結(jié)構(gòu)工程界。
六大效果驗證平法科學(xué)性
從1991年10月平法的首次運用于濟(jì)寧工商銀行營業(yè)樓，到此后的三年在幾十項工程設(shè)計上的成功實踐，平法的理論與方法體系向全社會推廣的時機(jī)已然成熟。
1995年7月26日，由建設(shè)部組織的“《建筑結(jié)構(gòu)施工圖平面整體設(shè)計方法》科研成果鑒定”在北京舉行，會上，我國結(jié)構(gòu)工程界的眾多知名專家對平法的六大效果一致認(rèn)同，這六大效果是：
夠簡單平法采用標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計制圖規(guī)則，結(jié)構(gòu)施工圖表達(dá)數(shù)字化、符號化，單張圖紙的信息量較大并且集中；構(gòu)件分類明確，層次清晰，表達(dá)準(zhǔn)確，設(shè)計速度快，效率成倍提高；平法使設(shè)計者易掌握全局，易進(jìn)行平衡調(diào)整，易修改，易校審，改圖可不牽連其它構(gòu)件，易控制設(shè)計質(zhì)量；平法能適應(yīng)業(yè)主分階段分層提圖施工的要求，亦可適應(yīng)在主體結(jié)構(gòu)開始施工后又進(jìn)行大幅度調(diào)整的特殊情況。平法分結(jié)構(gòu)層設(shè)計的圖紙與水平逐層施工的順序完全一致，對標(biāo)準(zhǔn)層可實現(xiàn)單張圖紙施工，施工工程師對結(jié)構(gòu)比較容易形成整體概念，有利于施工質(zhì)量管理。
易操作平法采用標(biāo)準(zhǔn)化的構(gòu)造詳圖，形象、直觀，施工易懂、易操作；標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造詳圖可集國內(nèi)較成熟、可靠的常規(guī)節(jié)點構(gòu)造之大成，集中分類歸納后編制成國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集供設(shè)計選用，可避免構(gòu)造做法反復(fù)抄襲及伴生的設(shè)計失誤，保證節(jié)點構(gòu)造在設(shè)計與施工兩個方面均達(dá)到高質(zhì)量。此外，對節(jié)點構(gòu)造的研究、設(shè)計和施工實現(xiàn)專門化提出了更高的要求。
低能耗平法大幅度降低設(shè)計成本，降低設(shè)計消耗，節(jié)約自然資源。平法施工圖是有序化定量化的設(shè)計圖紙，與其配套使用的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集可以重復(fù)使用，與傳統(tǒng)方法相比圖紙量減少70％左右，綜合設(shè)計工日減少三分之二以上，每十萬平方米設(shè)計面積可降低設(shè)計成本27萬元，在節(jié)約人力資源的同時還節(jié)約了自然資源。
高效率平法大幅度提高設(shè)計效率可以立竿見影，能快速解放生產(chǎn)力，迅速緩解基本建設(shè)高峰時期結(jié)構(gòu)設(shè)計人員緊缺的局面。在推廣平法比較早的建筑設(shè)計院，建筑設(shè)計人員與結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的比例已明顯改變，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在數(shù)量上已經(jīng)低于建筑設(shè)計人員，有些設(shè)計院結(jié)構(gòu)設(shè)計人員僅為建筑設(shè)計人員的二分之一至四分之一，結(jié)構(gòu)設(shè)計周期明顯縮短，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的工作強(qiáng)度已顯著降低。
改變用人結(jié)構(gòu)平法促進(jìn)人才分布格局的改變，實質(zhì)性地影響了建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的人才結(jié)構(gòu)。設(shè)計單位對工民建專業(yè)大學(xué)畢業(yè)生的需求量已經(jīng)明顯減少，為施工單位招聘結(jié)構(gòu)人才留出了相當(dāng)空間，大量工民建專業(yè)畢業(yè)生到施工部門擇業(yè)漸成普遍現(xiàn)象，使人才流向發(fā)生了比較明顯的轉(zhuǎn)變，人才分布趨向合理。隨著時間的推移，高校培養(yǎng)的大批土建高級技術(shù)人才必將對施工建設(shè)領(lǐng)域的科技進(jìn)步產(chǎn)生積極作用。
促進(jìn)人才競爭平法促動設(shè)計院內(nèi)的人才競爭，促進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計水平的提高。設(shè)計單位對年度畢業(yè)生的需求有限，自然形成了人才的就業(yè)競爭，競爭的結(jié)果自然應(yīng)為比較優(yōu)秀的人才有較多機(jī)會進(jìn)入設(shè)計單位，長此以往，可有效提高結(jié)構(gòu)設(shè)計隊伍的整體素質(zhì)。
時隔12天，一篇題為《結(jié)構(gòu)設(shè)計的一次飛躍》的文章在《中國建設(shè)報》頭版顯著位置刊出，一時間在中國建筑設(shè)計界產(chǎn)生了強(qiáng)烈共鳴。
時隔十年，平法已在我國全面普及。實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，平法當(dāng)年提出的各種新理念已經(jīng)得到業(yè)界的普遍認(rèn)同。
平法將會進(jìn)入大學(xué)課程
當(dāng)記者向陳青來求證平法的理想境界時，他坦陳，平法追求的是合理，而從不追求完美。因為從某種意義上講，完美意味著終結(jié)。因此，平法追求的是一個過程，而非目標(biāo)。在這個過程中平法會不斷地否定自身，這也符合技術(shù)科學(xué)在否定之否定中前進(jìn)的自然法則。按照發(fā)展規(guī)律，在未來數(shù)年的時間內(nèi)，平法將會進(jìn)入我國的大學(xué)課程。
陳青來教授進(jìn)一步指出，隨著平法在全國的普及和向縱深發(fā)展，我國構(gòu)造研究相對薄弱的矛盾將會漸漸突出。在國內(nèi)幾十所建筑科學(xué)研究院所和幾百所高等院校的土木工程院系中，專門從事構(gòu)造研究的專家、教授為數(shù)不多。目前國內(nèi)普遍采用的構(gòu)造設(shè)計，大部分是對幾十年前構(gòu)造做法的逐步改進(jìn)，其中概念設(shè)計的比重偏高，經(jīng)過足尺試驗的例子較少，經(jīng)過多次反復(fù)試驗取得更可靠數(shù)據(jù)的例子則更少?？傊瑯?gòu)造研究在我國還不成規(guī)模，成果尚不顯著。
我國高等工科院校側(cè)重于傳授結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原理，而構(gòu)造原理講授的很少，甚至基本不講，新畢業(yè)的大學(xué)生基本不懂構(gòu)造是不爭的事實。在平法基本理論和方法中，集成化的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造設(shè)計是非常重要的組成部分，當(dāng)平法將來得以進(jìn)入大學(xué)課堂，土建專業(yè)的學(xué)生開始普遍應(yīng)用平法進(jìn)行課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計時，我國的結(jié)構(gòu)設(shè)計將全面進(jìn)入平法時代。到那時，必將有更多的專家、教授對設(shè)計方法和構(gòu)造研究產(chǎn)生更廣泛的興趣，從而促進(jìn)我國的構(gòu)造研究專門化和結(jié)構(gòu)領(lǐng)域系統(tǒng)科學(xué)的研究。
我們也衷心期待著這一現(xiàn)象的早日到來！
陳青來有關(guān)平法的主要著作和論文
10年來，有關(guān)平法的著作和論文陳青來先生寫了一大批，現(xiàn)擷其主要：
▲國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計96G101《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖的平面整體表示方法和構(gòu)造詳圖》（現(xiàn)澆混凝土框架、剪力墻、框架———剪力墻、框支剪力墻結(jié)構(gòu)），1996年11月。
▲國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計00G101《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖的平面整體表示方法和構(gòu)造詳圖》（現(xiàn)澆混凝土框架、剪力墻、框支剪力墻結(jié)構(gòu)），2000年7月。
▲國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計03G101—1《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖的平面整體表示方法和構(gòu)造詳圖》（現(xiàn)澆混凝土框架、剪力墻、框支剪力墻結(jié)構(gòu)），2003年1月。
▲國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計03G101—2《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖的平面整體表示方法和構(gòu)造詳圖》（現(xiàn)澆混凝土板式樓梯），2003年7月。
▲國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計04G101—3《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖的平面整體表示方法和構(gòu)造詳圖》（筏形基礎(chǔ)），2004年2月。
▲國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計04G101—4《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖的平面整體表示方法和構(gòu)造詳圖》（現(xiàn)澆混凝土樓面板與屋面板），2004年11月。
▲《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)平法設(shè)計與施工構(gòu)造》已在中國建筑工業(yè)出版社出版立項，計劃2005下半年全書脫稿。
▲《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖的平面整體表示法》，湖南大學(xué)學(xué)報，1994年第12期。
▲《柱平面整體配筋圖制圖規(guī)則》，建筑知識，1997年第5期。
▲《關(guān)于平法柱標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造詳圖的討論》，建筑知識，1997年第6期。
▲《剪力平面整體配筋圖制圖規(guī)則》，建筑知識，1998年第1期。
▲《關(guān)于平法剪力墻標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造詳圖》，建筑知識，1998年第2期。
▲《梁平面整體配音筋圖制圖規(guī)則（一）》，建筑知識，1998年第3期。
▲《梁平面整體配音筋圖制圖規(guī)則（二）》，建筑知識，1998年第4期。
▲《關(guān)于平法梁標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造詳圖（一）》，建筑知識，1998年第5期。
▲《關(guān)于平法梁標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造詳圖（二）》，建筑知識，1998年第6期。
▲《關(guān)于平法梁標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造詳圖（三）》，建筑知識，1999年第1期。
▲《關(guān)于平法梁標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造詳圖（四）》，建筑知識，1999年第2期。
▲《答96G101用戶問（一）》，建筑知識，1999年第4期。
▲《答96G101用戶問（二）》，建筑知識，1999年第5期。
2024-03-09
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4006-258-995
