土木吧丨结构工程师如何“画图”杂谈（六）

　　▲

　　

　　土木吧

　　钢结构设计分会倾力打造

　　加微信tumunao，入省市交流群

　　点击加入会员

　　▼

　　结构工程师如何“画图”杂谈（六）

　　作者：王锁军

　　北京蓝图工程设计有限公司

　　

　　一：结构平面图的内容

　　杂谈（五）谈到我指导小伙子绘制一混凝土框架结构平面图绘制时，告诉他在结构平面比较规则简单时，不必把结构平面的模板、柱墙竖向构件、梁平整法配筋和板配筋分开画的故事。遗憾的是把结构平面分开表达的画法目前似乎已经成为结构设计行业的一个默认的制图规则了。下图是一个门卫房的结构平面图的例子：

　　

　　设计人把这个简单的平面分为：模板图（图中的板平面布置图）、框架柱平面布置图、梁平面布置图（平整法）、板配筋图。因为项目简单，这四个平面实际可以绘制在一张图里。很显然，四个平面结构平面完全可以合并为一张结构平面，如下图：

　　

　　这张图和上面的四个平面的图纸表达的信息一点也不少，而且这些传达给读图人头脑中的信息相比起来要快的不知道多少倍。读者可以自己脑补一下，杂谈（五）里举的那个平面200多米长、三层结构的库房的设计如果按分开的画法，那15张单人床单就是这样产生出来的。如何按上图合并的画法，可以节约多少图纸，可以给读图人节约多少时间就可想而知了，用“细思极恐”这个词语一点不为过。

　　我们可以把一张混凝土结构平面施工图内容划分为四个相对独立部分：

　　（1）结构模板平面图：表达的是结构平面的构件的定位、断面尺寸、构件及构件之间的平面关系、标高关系、留洞、埋件等等。

　　（2）竖向构件包括混凝土柱、混凝土墙平面，画法主要来源于平整法图集。

　　（3）梁平面整体法。对任何从手绘时代过来的工程师，传统的梁柱详图画法（绘制梁、柱或框架立面及剖面详图）对每一位结构工程师来说都是一个噩梦，往往一张平面图配十几张框架或梁柱施工详图，能把人画死。九十年代的中后期，柱和梁的平整新制图法大大减轻了结构工程师的工作量，结构工程师们对原发明人陈清来先生真是感激不尽。

　　（4）结构板配筋平面图，这个大家很清楚，无需多言。不过有时，特别规则的平面图，可只画标准板块，无需把配筋全部都画上。

　　上述的结构平面的四个部分和基础图中的桩、独基（或承台）、基础梁等画法的分开或合并概念并不完全一样。基础这些构件不是一个构件，只是构件之间有一定的逻辑关系，所以合在一起是为了表达更清楚他们之间的相互关系，但模板图中的梁、板和配筋图中的梁板其实是一种构件，只是为了表达清楚，不至于标注尺寸和编号配筋等数字叠在一起打摞摞，所以无奈的分开画，但当结构平面比较简单的时候，又为什么一定分开画呢？如上面的门卫房。

　　二：四项内容合与分灵活画法原则

　　上面介绍的只是结构平面的四个相对独立的需要表达的部分。但如何表达就要根据具体情况具体分析了。

　　（1）首先最重要的是模板图。模板图的所有平面构件和标注必须在这张图上画完整。如果需要，用局部剖面进行补充，尽量要画在这张图上。为了说明什么是模板图，我给年轻的设计师说过这样的一段话：你可以把钢筋混凝土结构想像成一个素混凝土结构，你画的这张模板平面图再配合一些局部剖面或断面详图，要保证模板工人师傅可以完整无误的把这个结构平面的模板现场制作完成并浇筑成功，而不需要再看其它的图纸，这样你的模板图就算是合格的模板图。

　　杂谈（三）中提到的结构平面制图的四个要素即虚线、看线、剖面、填充、局部剖面基本是模板图的制图要素，按制图标准上的要求即可。大部分时候仅仅平面图及原位剖面是无法表达清楚模板尺寸的，就需要补充断面详图。

　　（2）模板图除了施工图纸外，还有一个重要的功能，就是和其它专业的会签。所以在画模板图时，其它专业关心的问题我们应该表达清楚，而不是藏猫猫让人家猜，费半天劲才证明你的图纸也没错，人家费劲你也麻烦（下期杂谈会谈一谈怎样直接标注更清楚）。比如各种设备基础、预留洞口、电梯井道，建筑或工艺要求的预埋件的定位、及大小等，竖向构件上的预埋件要标注标高和配以立面详图。

　　也就是说保证模板图是唯一的和其它专业有关系的图纸，而柱平面配筋图、梁、板配筋图只是结构专业内部的事，会签只签模板一张图即可。

　　（3）现在几乎绝大部分结构设计师无论结构的复杂与简单，都会单独的绘制竖向构件（框架柱、剪力墙）平面整体平面图，我觉的绝大部分项目是不需要这样画的。下图是大部分人的画法：

　　

　　这似乎已经成了制图规范了。的确，平整法图集就是这样规定的，但大家似乎没有注意图集里面的一段话：

　　

　　图集2.1.2的意思是柱平面可以单独绘制也可以和剪力墙平面合在一起。但我认为柱、墙必须合在一起画，我见过不少墙柱分开画的，图没法看，墙、柱都属于竖向剖到的构件，理应合在一起，而且这样也便于理解墙、555电影网柱之间的结构受力关系。

　　3.1.2是说剪力墙可以和柱合在一起（必须的）也可以和梁合在一起，这个意思就是可以柱、墙和模板平面可以合在一起画。但实际情况是，因为平整法图集的单独分开的图例，误导大家墙、柱就应该单独画一张图，久而久之就形成了习惯，而且几乎是结构设计全行业的习惯了。

　　平整法的图集技术构造部分可以认为是技术标准，但其制图部分可以分两种情况，一是构件编号和配筋标注规则必须遵守，二是平面图的分与合、图纸的示例（比如井字梁的简化画法）应该当成一种参考，应以建筑结构制图标准为基本，以简洁、清楚、高效为原则灵活掌握。

　　但遗憾的是平整法在可以灵活的方面给设计师一个非常大的误导，造成模板图和墙柱单独画的混乱。当然这也不全是平整法图集的问题，也许图集编制者没有意识到或也觉的应该这样画。

　　但我建议柱、墙平面和模板平面图合在一起。理由如下：

　　柱、墙与轴线的定位和断面尺寸实际是模板图的重要内容。而且和模板平面模板的绘制在一起，可以很清楚的表达柱、墙与平面梁等构件的位置关系。比如梁与柱的偏心（可以有助于我们思考偏心梁的不利影响）、柱与轴线的偏置（可以表达出柱偏置的原因比如边梁与柱的关系）等。而单独的绘制，只能表达的是柱与轴线居中或偏置、编号等，和平面之间的关系和逻辑就没有了。

　　合画还可以表达出：上下层变截面柱、墙的如何变化，梁上起柱、板上起柱、托墙梁以及其它竖向构件与平面梁、板的关系，而这种关系对于读图人正确的理解图纸是非常关键的。

　　而割裂这种关系，对于制图人需要在模板图与柱墙图之间反复核对尺寸，也是很麻烦和容易出错的，时间长了，制图人自己也会忘记。

　　杂谈（四）中曾说过画图要画出立体效果，也是指的是水平构件和竖向构件以及竖向构件上下层之间的关系。

　　因为手头没有我所谓的合格和立体效果的模板图，手绘了一个局部模板示意供大家参考。

　　

　　可以看出，把竖向构件荷载模板图上，表达的非常清楚，而且还能看清楚和平面构件的关系。而单独画图不但费事、费时、而且容易出错。

　　有人会说，单独的墙柱编号和尺寸标注复杂。那是画图人把本来应该简单的标注自己重复标注复杂了，下期我们再单独谈平面图的标注问题。

　　（4）一般的梁图和板图因为数字和配筋标注比较多，可以和模板分开画。但对比较简单的，还是可以画在一张上的。

　　(5)对左右对称的建筑，可以半边模板、半边梁或板配筋。对绝大多部分内容是对称的，仅局部不同的，仍可以用对称的形式表达，但需要特别标出不对称的部分。

　　（6）结构平面的画法总结起来就是，一般是模板图（包含墙柱的定位、尺寸、编号）、梁图、板图，先考虑合，不行再分。

　　在实际工作中，确实有一些平面很复杂，合在一切标注尺寸和构件编号打摞摞了，那只好分开画了。但我们应优先设想上述三种内容（模板、梁平整配筋、板配筋）是否可以合画，如果不行，先把梁分出来，再不行把板分出来，但剩下的模板就不应该在单独把柱墙分开画了，我没见过复杂的建筑墙柱和模板必须分开画，否则就摞在一起表达不清的情况。

　　（7）注意复杂的结构平面往往是构件编号和尺寸标注太密了打起了摞摞，构件（梁、柱、墙、板等）不存在打摞摞一说，因为构件必须画完整，对局部无法完整表达在模板上的（比如局部的设备基础、螺栓群等）可以从大模板上引出细部放大平面来画。

　　下面是一张全部合在一起的住宅的结构平面图，供大家参考：

　　

　　注：原设计图纸画了三张A1，分别是墙平整法、梁图、和板配筋图。我利用平面左右对称的特点进行了三合一，而且墙柱表按平整法图集的表格内容进行了简化，图纸不满一张A1。

　　（8）很多人把四部分内容分成了柱墙图、梁平整法图、板配筋图三部分，而缺少了模板图。实际上模板图是结构平面的纲，是不能缺少的。梁、板、柱墙图可以往这张图合，但不能把模板图的内容拆分画到其它的图里。

　　有人即使画了模板但画不完整，比如挑板或楼板洞口的尺寸不在模板图里标注，而标注在楼板配筋里面。所以一个重要画图原则就是模板必须画完整，就像我上文提到的那个合格的模板图（可重读上文中的关于合格模板图的黑体字，重要）的原则那样。

　　还有一个原则就是：梁、板图必须和模板图的平面构件完全一致，也就是说在画梁、板配筋图时，完全采用模板平面，但需要删除与梁无关的所有尺寸，再标注上梁平整法的梁编号和配筋，板配筋图也应该这样，删除与板无关的尺寸，补上板的配筋图。这三张图看任何一张时，平面构件的内容是一致的，只是标注内容不同。下图的画法是错误的。

　　

　　

　　

　　注：1、上图为板图、中图为梁图，梁图中把悬挑板删掉了，错误。

　　2、本设计没画模板图，也就是把构件的模板分在了三张图中，违背了文

　　中的模板完整的原则。

　　三：平面图图纸的命名

　　如果三部分合成一张图，我们可以直接叫“某层楼板结构平面图”，如果分开，看情况可以叫做“某层楼板模板平面图”、“某层楼板模板及板配筋图”、“某层楼板模板及梁配筋图”等等，图名要明确什么内容，什么和什么合在一起，多写几个汉字，使读图人更清楚。

　　四：梁平整法平面

　　一般结构单独一张梁平整法是适宜的，但太简单的仍然可以尝试和模板画在一张上，板也是这个道理，不在庸述，比如杂谈（五）讲的那个库房的画法和本文开头的那个门卫房就是三合一起的。

　　剪力墙洞口连梁再啰嗦几句。

　　杂谈（五）发布后，一个离开公司几年的我的一个小徒弟从外地打来电话说：“王总，您杂谈（五）里提到的剪力墙洞口连梁表达的是上部连梁，编号、然后画连梁详图配和列表。我们现在都不这样画，就是在梁平整法的图里直接在该层平面上写连梁号和配筋，不用列表，那样太麻烦，核对半天还容易出错。您说的如果存在上下洞口不对齐的情况，我们只会标注上面洞口的尺寸，下层的洞口的尺寸不标，因为下层模板平面上已经表达了。毕竟我们现在住宅比较规矩，基本都是对上的。个别对不上的错洞墙梁，想法画清楚详图呗。过去跟着您干的时候，我们也一直这样做呀，你也没说过这样不行，但我个人觉的你说的那种不如现在的这样方便，而且不容易发生错误，比列表效率高多了”。我特别喜欢小伙子的性格，直来直去。

　　杂谈（五）的一位读者留言和我徒弟说的画法应该是一样的，他说：我们公司同一标高的连梁和框架梁次梁都表达在梁图里。以前单独画连梁表的时候，自己画得晕，施工单位也经常问。连梁放梁图后，头不晕了，施工也没再问过了。

　　确实这样的表达是更清楚的。时代在发展，结构工程师应该不断寻找即简洁、高效、又不宜出错的方法。我杂谈（五）的说的那个故事，是因为那个时代平整法刚刚开始，而且从手绘时代转变的人们思想还囿于面面俱到、逻辑清楚的窠臼里。其实画图的原则，就是文简理周，清楚高效不易出错，没有什么统一的标准。写杂谈（五）的时候，我头脑里只顾得讲故事了，忘了现在更好的画法。

　　五：画图画关系

　　我的一句口头禅是：“画图画关系”。不管是结构，建筑也是这样。我偶尔也会从画图方面对年轻建筑师说下我的意见。有一个小型滨湖小会所，建筑师是这样画的，和普通的建筑画法没有区别。

　　

　　我告诉她，滨水建筑与一般的普通建筑的重要区别是滨水，所以你要把滨水建筑和湖的关系画出来，因为这是这个建筑最主要的关系之一。我建议他这样画，就一目了然了。

　　

　　我参加过一起建筑场地的培训班，老师是重庆一家大型工业设计院总图室的老专家。建筑场地设计过去无论从建筑学的课程设置还是设计院的实践，重视程度都不够。老专家讲了很多，但她提到一个概念，我印象颇深。她说对于复杂山地建筑应该有单独绘制接地平面图，也就是首层建筑平面与周边几米到十几米范围内的关系，即与周边道路、绿地、坡地、挡墙、院落、下沉院落、天井、堡坎等关系，也可以叫做建筑单体局部场地平面图。为什么我对这个印象这样深，因为当时我们正在做一批山地建筑的别墅、联排、洋房等施工图设计。建筑师的首层平面主要表达了建筑单体，和场地的关系基本简化了，而大的总图针对建筑单体周边的复杂的环境又表达不出来，造成在施工过程和施工完毕后，建筑周边的场地与建筑的矛盾冲突特别多，但无论甲方和建筑师都没有很好的方法来解决，所以我认为老专家说的应该补充一张接地平面非常有必要。但我给项目负责人的建筑师（我公司建筑施工图牛人，其水平即使从全国的层面也可以毫不夸张的说据前5%）提到这个时，他认为没有必要，我也不好多说。后来我负责几个山地别墅项目时，都要求画接地平面，不过为了简化图纸，只是把原来的首层平面和周边场地的关系表达的更完善更清楚些。图纸得到了甲方的认可，现场施工后建筑周边的场地住户很满意。

　　我讲这些，是为了用例子说明“画图画关系”的重要性，不仅仅结构一个专业，实际是所有的专业均通用。

　　回到结构制图上来，也有同样类似的例子。

　　我负责的南方的一个山地住宅项目，前后两个住宅，场地剖面关系如下图：

　　

　　所以我要求设计师平面图画出与大坑的位置关系，以及三者的剖面关系（见上图）。尺寸需要标注，但与大坑的尺寸可以有误差。 本来如果正常施工，是不存在问题的，但因为前面的建筑基坑开挖完后，因故暂停，开工遥遥无期。但后面住宅已施工完毕，马上场地绿化和入住。所以为了后面住宅的场地完整稳定，需要做一个钢混的挡土墙。年轻的设计师画图的时候只画出了挡墙的平面位置及挡墙自身的剖面配筋（见下图）。这种画法就缺少了挡墙与周边场地的位置关系，而这个位置关系恰恰是挡墙存在的原因。如果不表达这种关系，图纸就不完整，读图人就无法了解档土墙除了对后面住宅场地有挡土作用，还有挡土墙对前面大坑稳定性的不利影响，所以不画关系的画法从制图上和设计上都是不合理的。

　　

　　注：黑色为设计师错误的画法。正确的画法应该是红线的画法，再配以上上图的挡土墙与基坑剖面关系示意图

　　只画出这种关系还不够，还要简述上述的挡土墙设置的原因，以及对基坑稳定性造成不利影响，要求甲方对地坑稳定性进行岩土专业分析验算以及对基坑的稳定观测要求等，否则基坑一旦出现问题，责任重大，无法分清是谁的责任。和设计根本无关的原因的额外免费设计的后加挡墙就成了背锅侠，不可掉以轻心，这是保护设计院和设计师自己的必要。所以只是画图画清楚了还不够，有时候还要辅助与文字，就像我杂谈（一）的那个设计总说明的例子一样。

　　回到我们模板平面图上各构件之间的关系，有些只靠平面很难表达清楚，需要加断面。比如有的人画雨棚，单独画雨棚只标注标高，实际上雨棚梁已经和框架梁几乎或已经连在一起了，而设计人却没意识到，所以应该把雨棚和上部的楼板关系画出来，以决定是否浇筑在一起。构件之间的关系不但仅仅是一种关系，也有我们决定采用什么样的具体结构设计措施的作用。

　　结构关系的情况不胜枚举，大家可以按上面的几个例子去慢慢体会，希望能举一反三，如果像孔子的学生颜回能够闻一知十，那就是差不多是贤人了。

　　六：CAD时代的新问题

　　手绘时代我们绘图是只是在做加法，但每一个线条和尺寸都是经过我们大脑的思维，并传递给我们的手去完成的。所以手绘制图必然赋予了每一个线条和尺寸的意义。但计算机时代的拷贝和复制以及标注的便利，造成了很多的线条和尺寸是多余的，所以我们在CAD时代不但要做加法，而且更要学会做减法，即减掉那些不必要的、无意义的甚至是干扰的东西。本期杂谈先到这里，结构平面是结构制图的主要部分，限于篇幅一次很难讲清，下期接着谈。大家有兴趣可以留言提出宝贵意见，也感谢大家对本系列杂谈的关注。 2020年4月30日

　　勘察设计大师、规范主编

　　往期导读

　　▼