3538页手绘图纸见证,他践行“花小钱盖好房”之志
【科学家日历】
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1958年,他选择到当时“还是一片荒山野岭”的贵州工学院任教;67年过去了,这位93岁的院士如今依然每天乘车一小时到学校实验室指导工作。他创造性地提出混凝土空腹网架结构、预应力空间钢网格结构、空腹夹层板结构、空间网格盒式结构等结构体系,其成果应用于全国20多个省份;他手绘的3538页工程图纸,见证了中国建筑结构学科的创新发展。他就是中国工程院院士马克俭——一位扎根贵州,却让创新成果走向全国的结构工程专家。
“花最少的钱盖最好的房子”
1958年9月,刚从中南土木建筑学院毕业的马克俭站在贵州工学院选定的校址——蔡家关时,眼前是一片荒山野岭。随后,他被学校派到浙江大学进修。1960年底他回到贵州,看到学校连教学楼都没修好,只能借地上课办学,便立刻和师生们一起投入到艰苦的建校工作中。
修建教工食堂时,难题出现了:屋盖跨度需要15米,但在“既缺钢材又缺水泥的情况下,达到这一跨度很不容易”。马克俭和同事熊盈川提出大胆设想——用砖砌双曲扁壳来解决跨度问题。因为扁壳造型类似鸡蛋壳,壳体以承受压力为主,能发挥黏土砖抗压性能好的优势。
这个大胆设想没有工程经验可借鉴,但他们进行过砖砌薄壳结构的试验工作,积累了经验,最终在土建系师生共同努力下得以实现。
这段建校经历,让“花最少的钱盖最好的房子”这一朴素观念,成为马克俭终生追求的科研理想。他认为,贵州地理、气候特殊,经济发展水平和实力相对落后,更需要适合地方实际情况的中小跨度结构,以满足工业与民用建筑的需求。
3538页手绘图纸
马克俭手绘的3538页工程图纸,现已捐赠并珍藏于中国科学家博物馆。这些图纸从20世纪60年代至今,时间跨度长达60多年。
其中最早的一份图纸是1960年贵州工学院教职工食堂结构施工图,最新的一份是2021年12月,马克俭审核的同有科技存储系统及SSD研发智能制造基地项目1号楼塔楼结构施工图。

马克俭绘制的贵州工学院教职工食堂图纸
来源丨中国科学家博物馆
“这些手绘施工图构思巧妙严谨、绘图规范严密、线条干净整洁、比例精准。”马克俭的学生魏梦思回忆,图纸的每一处细节都精雕细琢。在没有CAD制图的年代,马克俭用最传统的方式,绘制出了一张张创新蓝图。
从这些图纸中能看出,马克俭在专业上是“多面手”。20世纪60年代到90年代,他不仅承担结构计算和设计任务,还负责建筑施工图绘制和工程概预算编制等工作。
从“空腹网架”到“网格盒式”
1986年,马克俭提出装配式钢筋混凝土空腹网架结构,开创了国内混凝土空间结构研究的新领域。
创新之路不停。1992年,马克俭将木结构中离缝式键结合木梁的原理引入混凝土楼盖,提出“空腹夹层板”结构。1993年9月,他主持对三层不同型式的空腹夹层板 - 柱结构进行缩尺模型试验,验证了其受力性能和计算方法。
1995年,贵州工学院对学生宿舍楼进行加层改建。工程决算显示,造价比采用普通梁板做楼盖的混合结构节约17%,比框架结构节约35%。
此后,马克俭团队不断创新:1999年发展了预应力空腹夹层板结构,2000年拓展至组合空腹夹层板结构,2011年又提出大跨度空间网格盒式结构。这些原创性结构体系应用于全国20余个省区市。

2004年,马克俭参观空腹夹层板工程实例
来源丨中国科学家博物馆
鲐背之年,依旧坚守
2023年7月,91岁的马克俭出现在贵州省结构工程重点实验室,指导新型高层大跨度空间钢网格盒式结构振动台实验。
2024年4月,92岁的他来到贵州大学空间结构研究中心试验房,指导装配式钢筋混凝土空腹夹层板1:1模型试验。
魏梦思说,每天早上,马克俭会乘车1小时到学校结构实验室,指导科研和教学工作;亲临建筑工地指导施工项目进展,了解相关因素变化情况;指导学生以及开展学术交流、合作研究等。
这位鲐背之年的科学家,六十多年如一日保持科研热情,把在建筑科学领域积累的宝贵知识和经验,毫无保留地传承给后辈学人。

马克俭(左三)带领学生在施工现场
来源丨中国科学家博物馆
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科学家说:
“创新不是赶时髦、凑热闹,只有结合实际的技术创新,才是真正有用的创新。”马克俭将研究方向与地方经济社会建设发展需求紧密结合,也与时代需求相契合。
参考文献:
[1]《马克俭:克勤于邦 克俭于用》,中青在线,2023年6月4日
[2]《马克俭的“故纸堆”》,中国科学报,2024年8月6日
供 稿:中国科学家博物馆
策 划:于 春
原标题:《3538页手绘图纸,他立志“花最少的钱盖最好的房子”》
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