结构工程师入门导引

摘要：介绍结构设计一般过程及作为结构工程师所需要的基本技能与工作准备；总结结构设计每个流程工作内容，如结构建模与计算分析、施工图绘制校审及出图、施工图审查、工程变更、施工现场工作；最后对新入门工程师提出几点建议。

关键词： 结构工程师 结构设计 概念设计

0引言

结构工程师毕业之前，接受了社会科学及自然科学等基础知识、土木工程专业领域学科基础知识及部分专业知识，经历过见习、实习及毕业设计等过程，已经对本行业的工作特性有了一定的概念。但是所学的知识与工程设计实践还是存在一定差异的，结构设计具有很强的实践性、经验性，除了要有扎实的基础知识外，还需要熟悉结构规范、了解结构构造并能用施工图表达设计意图并逐步学会处理工程问题。

对于刚接触结构设计及有志于从事结构设计的新手来说，毕业就进设计院做结构设计的人起初会感觉很困惑，一切都无从下手且难免出错。再加上近些年得益于来房地产良好形势设计市场迅猛发展，造成设计工期紧任务重，对新人要求也越来越高，如何在较短时间内迅速成长成为具有一定水平的结构工程师，本文将对设计过程中每个流程做简单介绍，以期给予新手一个清晰的流程概念。

1、 结构设计一般过程

结构工作一般过程：设计-校对-审核（审定）-施工图审查-施工现场工作。结构设计是一项实践性很强的工作，既需要一定的专业知识（如力学，规范，标准图集 等），又需要软件操作（AutoCAD，PKPM等）能力，还需要具有解决设计和施工过程中工程问题能力，并且要在不断地学习中提高工作效率。绘制完成的结构施工图要经过校核、审核及施工图审查，修改合格后才能用于工程施工，对于施工过程出现的问题要有一定的处理能力。

2、 基本技能与工作准备

学会看懂建筑施工图及水暖设备电气专业条件图，熟悉AutoCAD绘图软件以及探索者TSSD、Word、Excel、理正等辅助软件及PKPM、ETABS、广厦等专业设计软件，熟悉規范、图集、构造做法等。结构设计，就是对建筑物的结构构造进行设计，首先要看懂建筑施工图，了解建筑师的设计意图以及建筑各部分的功能及做法，建筑物所涉及的面很广，在看建筑图的同时还需要与设备、水暖、电气、勘察以及建设方、施工方、审查机构等进行咨询沟通。在看懂建筑图后，结构工程师应该对整个结构的选型有了一个大致的思路，确定比较经济合理的结构体系以及基础形式等。

3、 结构建模与计算分析

根据建筑条件图依据规范简化规则，运用PKPM、ETABS、广厦等专业设计软件建立结构模型进行计算分析。力学和规范是结构设计的两大要素，其中力学是基础（对力的概念，传力途径，基本公式等应熟练掌握），没有力学知识就无法进行结构设计和判断结果的正确性；而规范是对以往工程经验的总结和提炼以及对相关实验数据的分析结论。结构设计的主要思路就是：先用力学知识计算结构构件的内力，然后再将结果套入规范，使计算结果即满足规范相关要求。

结构计算追求的是正确和合理，判断正确性和合理性的主要依据是力学知识以及相关规范、规程，并应注重概念设计。通过对电算结果给出的受力图，内力图，弯矩图等进行分析，找出模型中的不足并加以调整，反复电算至结果满足要求为止，必要时还需要手算进行复核。

4、 施工图绘制校审及出图

结构施工图内容包括设计总说明，基础平面布置及大样图，如果是桩基础就还有桩位图，柱网布置及柱截面配筋大样，梁板配筋图，楼梯大样图，结点大样图等。施工图是工程师的“语言”，是设计意图的体现，也是施工、监理、经济核算等的依据。结构施工图在整个设计中占有举足轻重的作用，是结构工程师的基本功也是需要长期修炼的技能，高效完美的完成施工图是结构工程师的目标。

工程设计是一件非常复杂的事情，单凭个人能力往往会出差错疏漏之处甚至是安全隐患，这是因为个人水平有高低、经验多寡之分，所以在完成施工图后，需要校对人进行仔细的校对工作，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，有错误的可能性就相对较低了。之后的工作就是打印硫酸纸纸，签字盖章晒图形成蓝图。

5、 施工图审查

根据国家有关法规，设计单位必须按照工程建设强制性标准进行设计并对设计质量负责。施工图审查的重点是对施工图设计文件中涉及安全、公众利益和强制性标准、规范的内容进行审查。设计图纸审查合格后才能用于工程施工，对图纸审查来说除了提供全套施工图还需提供相关计算书及设计依据资料等。由施工图审查机构出具审查意见并按照其要求修改相关图纸。

6、 工程变更

在建筑物的施工过程中，有时候实际情况与设计阶段考虑的情况不符、结构图纸与其它专业图纸存在冲突或者设计的施工难度过大，施工条件无法满足就需要出具设计变更（通过变更单、变更图等形式）及时修改，当建设方、施工方提出具体问题应及时协调解决以免影响施工质量或进度。在施工过程中工程师也需多次到工地进行检查，看施工是否准确体现设计意图，不对之处应及时指出以便修改。

7、 几项施工现场工作

（一）图纸会审

图纸会审的目的：一是使各参建单位熟悉设计图纸和意图，找出需要解决的技术难题并制定解决方案；二是为了解决图纸中存在的问题，将图纸中的质量隐患消灭在萌芽之中，会审结束形成会审记录文件各方签字、盖章后生效。会审记录文件是施工图文件必要的修改补充及施工依据。

（二）验槽

验槽的目的是查明基槽的土质和特殊情况，据此判断地基持力层及其承载力是否满足设计要求，是否存在与地质报告不符之处。具体内容如下：1）地基土层是否是到达设计时采用的土层及承载力，这一点主要由勘察人员负责；2）基础深度是否达设计深度，持力层是否到设计标高或超挖；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）有无其他影响基础施工质量的因素等。

（三）主体验收

主体验收，结构工程师主要内容有：1）构件尺寸、定位是否设计要求，成形质量如何，是否存在对结构有影响的隐患；2）预埋件、插筋是否准确预留埋设等；3）砌体工程的块体、砂浆是否强度是否满足要求，砌体是否平整构造柱是否准确设置等；4）查看施工记录，各种材料合格证，试件的强度检验报告等；5）发现问题及时解决处理。

8、 几点提示建议

第一，培养良好的学习工作习惯，勤翻规范图集、多思考总结，学习的关键在于平时点点滴滴的积累，积极主动地向有经验的工程师学习、讨教。第二，注重与其它专业的配合，结构是为建筑服务的，尽可能满足建筑师的想法、实现建筑功能并兼顾设备水暖电气专业相关要求，力争实现经济性合理性并便于施工，是结构设计师的基本要求。第三，妥善处理与其它参建方工作关系，与建设方、监理方、施工方等各参建方保持良好沟通，妥善处理好工作关系对确保设计质量、工程施工质量有重要意义。

由于作者能力和时间有限，错误和不足之处在所难免，希望各位同仁给予谅解和指正。

参考文献1.孙海林.手把手教你建筑结构设计[M] 北京：中国建筑工业出版社，2009

2.沈蒲生. 结构工程师入门手册 [M] 北京：中国建筑工业出版社，2006

3.容柏生.提高建筑结构设计水平的若干问题[J] 广东土木与建筑 2001（1）

4.GB 50010-2010，混凝土结构设计规范[S]

刘锋（1977.09），男，高级工程师，工学硕士，研究方向： 结构工程