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2021年7月15日，住建部网站发布了13本全文强制规范，自2022年1月1日起实施。各本通用规范均为强制性建设规范，全部条文必须严格执行，并且工程建设标准相关强制性条文同时废止。

现行工程建设标准中有关规定与本规范不一致的，以本规范的规定为准。

图1 全文强制规范发布的通知

1.通用规范对结构整体稳定计算的要求

《混凝土结构通用规范》GB 55008-2021通用规范4.3.5条要求混凝土结构应进行结构整体稳定分析计算，但是通用规范中对稳定验算如何计算并没有给出相关的要求。《钢结构通用规范》GB 55006-2021第5.2.3条，对结构整体稳定验算时，二阶效应计算中，重力荷载应取设计值。

图2 混凝土通用规范对结构整体稳定分析计算的要求

图3 钢结构通用规范对结构整体稳定分析计算的要求

混凝土通用规范与钢结构通用规范对结构整体稳定分析计算均提出了要求，并且钢结构通用规范中提到二阶效应系数计算，对重力荷载应取设计值。但是两本通用规范都没有明确如何进行刚重比计算以及控制限值是多少。通用规范执行后，对于结构刚重比的计算及控制还需要按照现行的相关规范给出的方法来处理。但是由于通用规范中荷载分项系数已经发生变化，这就存在通用规范执行后刚重比计算是按照现行规范还是按照通用规范执行的问题。

2.现行规范对结构整体稳定计算及控制的要求

《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010（后续简称“高规”）第5.4.4条对混凝土结构整体稳定的控制，区分不同的结构给出不同的控制要求。对于混凝土结构刚重比计算时，高规5.4.1给出了计算公式，其中结构楼层重力荷载设计值的取值按1.2倍的永久荷载标准值与1.4倍的可变荷载标准值的组合值来确定。高规对于结构刚重比的控制属于强条，但在通用规范中该强条取消，即刚重比的控制已经不按照强条进行要求。

图4 高规对结构刚重比的限值控制要求

图5 高规对结构刚重比的计算要求

《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-2015 （后续简称“高钢规”）第6.1.7条对钢结构整体稳定的控制，区分不同的结构给出与混凝土结构不同的限值控制要求。对于钢结构刚重比计算时，结构楼层重力荷载设计值的取值按1.2倍的永久荷载标准值与1.4倍的可变荷载标准值的组合值来确定。

混凝土结构的刚重比限值控制与钢结构的刚重比限值之所以相差2倍，其主要的原因是混凝土结构刚重比计算时考虑了对实际刚度折减50%，控制其刚重比满足规范要求，相当于控制结构按照弹性分析时，重力二阶效应P-△不超过20%。

图6 高钢规对钢结构刚重比的计算及控制要求

3.通用规范执行后，刚重比如何计算

从上述通用规范及现行高规、高钢规条文来看，通用规范执行后，结构的刚重比计算及控制仍然应按照高规及高钢规的要求来处理。唯一存在疑问的是，对于刚重比计算时结构重力荷载设计值，该值是按通用规范还是按照高规执行？

如果按照钢结构通用规范的要求，对于钢结构整体稳定验算时，二阶效应计算中，重力荷载应取设计值。该设计值应按1.3倍的永久荷载标准值与1.5倍的可变荷载标准值的组合值来确定。设计中要控制钢结构的刚重比，就需要修改PKPM软件中刚重比计算的默认分项系数，将永久荷载的分项系数从1.2修改为1.3，可变荷载从1.4修改为1.5。

图7 修改软件刚重比计算的分项系数

钢结构通用规范给出了二阶效应计算的重力荷载，要求采用设计值，当然也就确定了重力荷载的分项系数。但是对混凝土结构，通用规范并没有提出相关要求。这就导致设计师会产生另外一个疑问，混凝土结构设计时，刚重比的控制，结构重力荷载设计值是否也需要按1.3倍的永久荷载标准值与1.5倍的可变荷载标准值的组合值来确定。

从高规和高钢规对刚重比的计算要求来看，两本规范中的重力荷载设计值取值应该一致，只是刚重比限值控制不同。因此，混凝土结构刚重比的控制应该也按1.3倍的永久荷载标准值与1.5倍的可变荷载标准值的组合值来确定。但是由于现行高规还没有变更，这就导致如果通用规范执行后，有部分设计师认为还是按照1.2倍的永久荷载标准值与1.4倍的可变荷载标准值的组合值来确定。

当然在设计中，通用规范执行后，个人认为混凝土结构刚重比的控制也应按1.3倍的永久荷载标准值与1.5倍的可变荷载标准值的组合值来确定，需要在软件中单独修改刚重比计算的分项系数，如上图7所示。

4.结构刚重比与二阶效应系数的关系

一般结构可以视为悬臂杆件，弯曲型悬臂杆件的临界荷载可以由欧拉公式求得：

对于弯剪型悬臂构件，近似计算中，可用等效侧向刚度EJd取代式（3）中的弯曲刚度EJ。作为临界荷载的近似计算公式，对弯曲型和剪弯型悬臂杆件统一表示为：

定义参数Rsw，称之为刚重比，对应刚重比可表达为如（5）式所示:

按钢结构标准，一般钢结构二阶效应系数的表达式如下：

再由钢结构标准对ηcr的表达，可得如下表达式

结合上述表达式(5)、(6)及(7)，并做相应的变换，得到一般钢结构二阶效应系数与刚重比的关系如下：

通过上述的推导也可以看到，钢结构通用规范中提到的二阶效应系数和刚重比是一回事，计算两者的重力荷载设计值是一样的。

5.PKPM软件对刚重比的计算

按照规范对结构刚重比的要求，软件为了方便设计师进行带地下室结构及有局部小塔楼的结构刚重比一键分析，增加了自动计算刚重比的功能，设计师可以指定刚重比计算的起始层号和终止层号，这样可效得到指定层数对应模型的刚重比。

图8 修改软件刚重比计算的起始层和终止层

同时对于结构计算时，如果结构有填充墙，设计时填写了周期折减系数，由于软件计算地震外力时对填充墙刚度的考虑是通过周期折减系数反映，对特征值求解的周期乘以了折减系数，相当于放大了地震作用外力，但是在结构变形计算时，相当于还是按照放大后的内力进行的计算，这就导致在变形计算时，实际上填充墙的刚度并没有考虑，导致计算的变形是偏大的。为了考虑这种情况，软件增加了参数“刚重比验算时考虑填充墙刚度影响”，以便在进行刚重比计算时也能考虑到填充墙刚度影响，使得计算的刚重比更合理。

图9 结构刚重比计算时考虑填充墙刚度影响

PKPM软件在计算书的“整体稳定刚重比验算”结果中输出结构刚重比的验算结果及刚重比能否满足结构整体稳定验算的结论，该结果是基于地震作用下的验算结果。

图10 结构刚重比的计算结果及能否满足整体稳定的结论

6.采用2021通用规范相关注意事项

从上述通用规范及现行高规、高钢规条文来看，通用规范执行后，结构的刚重比计算及控制已经变为非强条，通用规范中也没有给出相应的刚重比控制的限值，但现行的设计仍然应按照高规及高钢规的要求来处理。

另外虽然现行高规及高钢规对重力荷载分项系数按1.2倍的永久荷载标准值与1.4倍的可变荷载标准值的组合来确定，但通用规范执行后对钢结构刚重比计算的重力荷载设计值应按1.3倍的永久荷载标准值与1.5倍的可变荷载标准值的组合值来确定。设计中要按通用规范的要求控制钢结构的刚重比，就需要修改PKPM软件中刚重比计算的默认分项系数，将永久荷载的分项系数从1.2修改为1.3，可变荷载从1.4修改为1.5。

对于混凝土规范虽然现在规范没有明确要求，个人认为也应按现有高规的要求进行控制，但重力荷载设计值也应按1.3倍的永久荷载标准值与1.5倍的可变荷载标准值的组合值来确定。通用规范是底线控制要求，虽然对刚重比的控制不是强条，但是在实际设计中不应低于通用规范对结构刚重比计算时重力荷载分项系数的相关要求。

图11 关于通用规范实施后其他规范的执行

后续还会有一系列的文章介绍通用规范其他的条文变化及对设计的影响，荷载的变化也可能会导致用现行规范设计的结构方案，可能要做变更，不仅仅是配筋变大、应力比变大的问题。如果对于由于轴压比、剪压比的变大，导致轴压比、剪压比超出现行规范设计要求时，要进行结构中构件截面的调整，这可能会进一步引起配筋的变化。

对处于规范变化阶段的工程，设计师需要提前采用通用规范试算，避免由于采用现行规范，导致变化较大。

PKPM2021新规范V1.2版软件已经在上部结构、钢结构、预应力、砌体、基础等全模块均实现了对通用规范要求的相关内容，设计师可以直接下载最新的程序使用。

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