分项系数的提高对配筋到底有多大影响?新一波突击报审即将来临

《建筑结构可靠性设计统一标准》于2017年7月19日已经在建研院通过了规范送审稿的审查会。

修订后的《建筑结构可靠性设计统一标准》在作用分项系数方面的取值与美国及欧洲规范相当，可操作性强，与国家现行规范相协调，符合我国国情和政策导向，建筑结构安全度水平有了提高。

最终标准目前在网站上没有公布，但从送审稿中可以看到标准相关的更新内容及与当前规范《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001的差异，其中引起设计师比较关注的较大变化如下↓↓↓

根据《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018送审稿中的变化，恒荷载分项系数由1.2调整到1.3，活荷载分项系数由1.4调整到1.5。如此重要的调整，自然一石激起千层浪。很多同行从不同的角度，对这一问题表达了自己的观点↓↓↓

网上讨论比较热烈，各种观点都有，但对我们设计师来讲，更加关心的是这个变动对于配筋有多大影响?这个计算在软件中能否实现?2019年4月1日开始执行，系数修改，安全度提升，配筋增加，大量项目施工图要赶在这个时间点前完成，是否这个年又过不好了?是否会引起新一波突击报审?

新标准于明年4月1日执行，但是很多设计师担心有些项目进展程度不一，如果存在4月1日前无法报审结束，此时在设计中留出一定的安全储备，以备使用新标准下也同样满足要求,这样不再修改已出图纸。设计师希望在当下设计中可以指定恒活分项系数分别为1.3,1.5，实现用新标准进行结构的设计，并对比查看按照新标准设计用钢量能有多大幅度的增加。

PKPM软件V4.3版本已经可以完全实现按照新标准进行恒活分项系数的设置，并进行构件配筋设计，同时也可以对按照新标准系数的计算结果与按照当前可靠度标准进行设计的结果比对及包络设计。

上部结构

1、首先在SATWE工况信息下设置恒荷载的分项系数(不利非主控)为1.3，设置活荷载的分项系数为1.5，当然风荷载也属于可变荷载，同样修改其分项系数为1.5，如下图所示↓↓↓

2、查看定义了新的分项系数下的内力组合，组合如下图所示↓↓↓

通过上述的组合可以看到，如果恒活及风荷载分项系数修改为1.3及1.5之后，不仅仅对于非地震控制下的构件内力有影响，对于地震控制组合下的构件内力也有影响，因此，该分项系数的修改，对计算配筋控制的高烈度区结构构件配筋及低烈度区非抗震控制的结构构件配筋均有影响，低烈度区构件配筋原来可能由构造控制，现在可能变为计算配筋控制。

另外，针对荷载规范3.2.4-1条，永久荷载效应对结构不利时，永久荷载效应控制的组合应取1.35，此系数是否会随新标准调整尚不明确，但设计师仍然可以方便地在程序中直接根据规范修改值进行修改。目前仍然按现行规范取值为1.35。

3、计算完毕之后，可以通过软件中的工程对比工程，直接对比结果。可以直接对上述系数修改后计算完毕的工程结果中，通过工程对比中添加按照恒活1.2及1.4系数计算的模型，进行比对，如下图所示↓↓↓

某框架工程通过修改恒活荷载系数为1.3，1.5之后，对于梁配筋柱结果进行比对，对比结果如下图所示↓↓↓

通过上述两个工程的比对，可以看到如果采用《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018，相比当前的可靠度规范，对于该工程中的梁柱墙构件的配筋，或者配筋不变，或者配筋增大，从增大的结果来看，有的梁的跨中配筋可以从31增大到34，增大幅度可达到9%，有的支座配筋从不28到29，增大幅度也就3.5%，有的柱单边配筋面积从44增加到46，增加幅度4.5%;有的梁跨中配筋从6增加到7，增加幅度为16%，实际查看构件的计算配筋分别为598与646，实际增加幅度为8%。因此，直接评价结构中用总钢量增加多少不好确定，还需要具体结合工程案例做详细的对比分析。

4、可以直接对按照新标准修改分项系数的构件配筋结果与按当前规范设计的构件配筋结果进行包络设计。(由于新标准尚未正式公布，不能确定是否还有其他对设计结果产生影响的条文，如前文所述荷载规范3.2.4-1条的1.35的系数影响等，因此尚不能断言新标准的设计结果一定严于旧标准。此时采用包络设计不失为一个稳妥途径。)

如果要进行两个模型的包络设计，可以直接通过SATWE参数中“多模型定义”，对于多模型控制信息中，设置“添加子模型”，添加了用户自定义的模型，这两个模型分别为系数不同的两模型，实现两个模型的包络设计。

计算完毕之后，对于计算结果进行包络设计。主模型中显示两个模型包络设计以后的结果。如下图以角部某柱的结果展示包络的结果↓↓↓

楼板设计

楼板设计中可以在混凝土施工图中及SLABCAD中设置分项系数实现按照新标准的设计。如下图为混凝土施工图中板计算的恒活荷载分项系数的修改菜单，修改恒活荷载分项系数分别为1.3及1.5。

下图为按照现行标准，恒活分项系数为1.2及1.4计算的某工程的楼板的配筋结果↓↓↓

下图为按照新标准，恒活分项系数为1.3及1.5计算的楼板配筋结果↓↓↓

通过上述配筋对比可以看到，有些楼板的跨中配筋由原来的307，增大到326，增大幅度为5.8%，有些楼板跨中配筋结果由451变为488，板配筋增加幅度为8%，有些楼板的支座配筋结果由909增大到989，增大幅度为8.8%，有些楼板支座配筋结果由635变为689，增大幅度为8.5%，通过上述的该算例的对比分析可以看到，楼板的配筋基本上不论跨中还是支座，配筋的增大幅度为8%左右。

基础设计

对于基础设计中也是同样的处理方式，直接修改恒活荷载分项系数，如下图所示↓↓↓

下图为按照现行标准，恒活分项系数为1.2及1.4计算的某工程中某柱下独立基础计算的配筋结果↓↓↓

下图为按照新标准，恒活分项系数为1.3及1.5计算的该工程中该柱独立基础的配筋结果↓↓↓

该独立基础由地震作用控制，因此按照新标准计算，配筋结果较按照现行规范计算配筋增加幅度不大，X方向独基配筋从3985.8增加到4002.3，增大幅度很小0.4%，Y方向配筋增加幅度也很小，增加幅度不足1%。对于该工程中独立基础的对比发现，配筋变化很小。

对该构造控制的独基，修改恒活荷载值，同时读取荷载时不读取地震作用，计算完毕查看按照不同的系数生成的独基的计算结果。

按照现行标准，恒活分项系数为1.2及1.4计算的独立基础计算配筋结果，如下图所示↓↓↓

按照新标准，恒活分项系数为1.3及1.5计算的该工程中该柱独立基础的配筋结果如下图所示↓↓↓

通过对比可以看到，当独基由恒活荷载计算控制配筋时，对该独基，配筋结果增加幅度也不算很大，但是相对地震组合下的配筋结果，这个变化幅度是比较大。X方向独基配筋从5353.2增加到5519.4，增大幅度3.1%，Y方向配筋由5141.4增加到5314.6，增大幅度为3.4%，可以看到对于独立基础的配筋增加幅度也比较小，均小于5%。

钢结构二维设计

钢结构二维设计中也可以通过直接修改分项系数的方式实现对于新标准的执行。二维中直接修改恒载、活载及风荷载的分项系数为1.3和1.5。

二维钢结构程序中自动形成的组合情况如下↓↓↓

结论

综上，通过对上述结构设计算例的梁、柱、墙、楼板及独基等的配筋结果比对，按照新标准计算的配筋结果较按照现行可靠度标准有不同程度的增大。对于板的配筋结果增加幅度大概8%左右，对于独立基础的配筋结果增加幅度很小，大概不超过5%，对于梁柱配筋结果增大幅度不一，有的构件配筋结果基本保持不变，个别构件配筋有变大，增大的幅度不超过10%。总体来讲，对该框架模型的上部及基础设计对比，新标准恒活荷载分项系数修改1.3及1.5以后，对于构件配筋的增加幅度不超过10%。梁、板的挠度和裂缝选筋中，程序已经自动读取了定义的恒、活荷载的分项系数，对于后续的挠度及裂缝可以实现正确的计算。

新标准希望通过提高分项系数的方法实现结构安全度的增加，从本算例来看，实际钢筋的增加幅度可能并没有想象的那么大，当然，本算例并不具备完全的代表性，具体的影响仍需待新标准实施后在实际工程中进行检验，设计师需要提前做好相关准备工作。由于低烈度区非抗震控制可能对柱墙配筋影响较大，高烈度区抗震控制构件配筋，可能仅仅恒载1.3分项系数的修改影响并不会很大，具体不同烈度区下的配筋比较后续会有相关的文章做详细的探讨。