平法剪力墙钢筋标注的新方法探讨
山西省自动化研究所 陈达飞
内容提要：
在剪力墙的钢筋标注中，最为复杂的是暗柱节点和端柱节点的钢筋标注。国内处理这类问题普遍采用“大样图法”。
本文提出了采用“墙肢自然走向法”这个新方法，解决了剪力墙结构的平法标注问题，能够灵活定义剪力墙结构的单节点暗柱和多节点暗柱。这个新方法已经在“达飞软件”中成功地应用。
“墙肢自然走向法”这个剪力墙暗柱和端柱的平法标注方法，不但在软件标注方法上是一个创新，而且在平法暗柱表现技术上也是一个创新。
剪力墙结构的钢筋标注具有极其丰富的内涵，它包括：剪力墙的墙身、端柱、暗柱、连梁、暗梁、边框梁等构件的钢筋标注。
在剪力墙的钢筋标注中，为数最多的、变化最复杂的就是剪力墙的暗柱节点。其实，剪力墙的暗柱节点就是剪力墙墙肢的交叉节点。在纯剪结构中，每一面墙都是剪力墙。由于建筑物的平面布置的随意性很大（这正是建筑师发挥才能的所在），所以，墙面的交叉节点的种类和形状是千差万别的，这影响到剪力墙暗柱的种类和形状的千变万化。
然而到目前为止，国内许多知名软件都是采用“大样图法”来解决剪力墙的钢筋标注的。所谓“大样法”就是把常见的暗柱节点大样图编制成表格，用户在钢筋标注时查表找出自己需要的暗柱节点图表，再在图表中进行钢筋数据的输入。这样一来，“大样图表”中所存贮的节点图形少了，会造成“不够用”；“大样图表”中所存贮的节点图形多了，会增加用户查找图表的时间。用户是“人”，“人”来执行查表工作就可能会出错，万一找错了对象，会造成后面计算的全盘皆错。有的软件设定了十几个这样的暗柱大样图，有的软件则增加至二十几个，然而，谁又能保证这些有限的节点大样形状能够涵盖千变万化的建筑平面图呢？
我们可以从理论上来探讨一下，采用“节点大样法”来定义剪力墙暗柱，这只是过去平法诞生以前的“索引详图方法”的延续，这不符合平法的基本精神。我们可以分析一下暗柱的构造特点。例如，“单节点暗柱”是从一个中心点出发，向周围的墙肢方向上伸出暗柱的翼缘。因此，我们从这个最基本的概念出发，设计了我们独特的暗柱节点标注方法。
我们软件的暗柱节点标注方法不需要设置任何一个“暗柱节点大样图”，这正所谓“此时无招胜有招”，我们不去定义任何具体招式的定式，而是直接在平面基图上进行操作，按照与该暗柱中心点相连的墙肢的自然走向来定义暗柱的翼缘走向和标注翼缘长度，从而能够适应千变万化的建筑平面图。这是名副其实的“平法”操作。
从这个基本概念出发，运用根据墙肢自然走向来定义暗柱翼缘的方法，我们不但顺利地解决了“单节点暗柱”的钢筋标注，而且还解决了“多节点暗柱”的钢筋标注，后者在03G101-1 标准图集里还找不到具体的节点大样的图例。
所以，我们的平法钢筋自动计算软件对剪力墙暗柱的平法标注方法，不但在软件标注方法上是一个创新，而且在平法暗柱表现技术上也是一个创新。
毫无疑问，平法作为一个早在十年前就被国家科委和建设部联合推广的一项创新技术，是我国在结构设计表现方法上的一项重大技术改革。然而，平法技术的发展也是不平衡的，在“平法梁”的设计表现方法上早已相当完善，而且为广大设计人员和施工人员所乐于应用。但是，在“平法剪力墙”的设计表现方法上，却仍然使用着传统的“节点大样图”。
现在，随便拿起一份高层剪力墙结构房屋的施工图纸，其中剪力墙暗柱和端柱的节点图就有两三大张，里面密密麻麻地画着各种各样的大样图，只要两个柱稍有一点儿变化，就得另画一张图，最后达到几乎每一个暗柱或端柱都要画出节点大样图这个地步。真是画起来也麻烦，看起来也麻烦。
想要不麻烦也没办法。打开03G101-1图集看看，里面给出了两种剪力墙结构的表示方法：列表注写方式和截面注写方式。列表注写方式就是给出一张大大的“剪力墙墙柱表”，里面画出各种暗柱和端柱的编号、截面形状和尺寸、标高、纵筋的规格和根数、箍筋的规格和间距、拉筋的根数和位置等等。而截面注写方式也只不过把“剪力墙墙柱表”中的上述内容搬到平面图上，选用适当比例原位放大绘制上述这些大样图。这样的“平法标注”方式，和传统的结构平面图索引构造详图的设计表现方式又有什么两样？
对比之下，梁的平法标注方式改革得何等彻底啊！框架梁的集中标注和原位标注的表现方式，采用了一套完整的符号表示规则和标准构造详图，成为平法技术中的典范。能不能参考平法梁的注写方式，创造出一种简洁方便的平法剪力墙注写方式呢？
我们分析一下剪力墙暗柱的节点构造。其实，暗柱的结构很简单，就是由柱纵筋、箍筋和拉筋构成。暗柱的复杂性在于不同数目、不同方向的墙肢的组合，能够形成不同形状和尺寸的暗柱节点。端柱的情况也是一样，由于不同数目、不同方向的墙肢与端柱连接，再加上位置正中和偏中的变化，也形成了不同形状和尺寸的端柱节点。由于建筑设计的多样性，决定了这些墙暗柱和端柱节点的多样性。所以，企图在软件中采用“标准的节点大样图”来套住丰富多彩的建筑设计，不是一个好主意。
考虑到暗柱和端柱节点的多样性是由不同数目、不同方向的不同墙肢在柱节点上连接而成的，因此，我们可以在剪力墙结构的平面图中，沿着墙肢的走向来标注暗柱和端柱的翼缘长度，还可以在其上标注其配筋数据。这就是“墙肢自然走向法”的由来。
在“墙肢自然走向法”中，暗柱和端柱的翼缘长度可以按下列规则来进行标注：对于转角墙柱和翼墙柱的翼缘长度，可以从相交墙的中心线开始，算到翼缘的端点；对于“一”字形的端柱，可以从端柱的中心线开始，算到翼缘的端点；对于“一”字形的端部暗柱，则标注其翼缘的实际长度。
至于暗柱和端柱节点中的各墙肢的方向和位置，那是无须标注的，在平面图中已经一目了然。
关于翼缘上的柱纵筋规格和根数、拉筋规格和根数，可以标注在翼缘长度的下面。至于拉筋的位置，可以制定一个一般的规则，例如“隔一拉一”。对于某些特殊情况，可以在标准图集中绘制一些标准详图。在这些标准详图中，可以传达一些有关数据的规定，例如《建筑抗震设计规范》的有关规定：约束边缘构件沿墙肢长度Lc的有关规定；有翼墙或端柱时尚不应小于翼墙厚度或端柱沿墙肢方向截面高度加300；箍筋或拉筋沿竖向间距，一级不宜大于100mm，二级不宜大于150mm；如此等等。
以上这些方法，已经在我们的“平法钢筋自动计算软件”中得到了成功的应用，我们更希望能够在结构施工图的设计中得到推广。我们希望，通过大家的努力，能够让“平法剪力墙”的标注，如同“平法梁”的标注一样简单方便，为广大的设计人员和施工人员所欢迎，那就皆大欢喜了。
