说说“荷载及分项系数调整”
住房和城乡建设部2018第263号公告：《建筑结构可靠性统一标准》（GB50068-2018）,自2019年4月1日起实施.
新版可靠性标准最大的变化,主要是对荷载（作用）分项系数的调整.
取消了以永久作用起控制作用时分项系数1.35的规定；
永久作用分项系数由1.2调整到1.3；
可变作用分项系数由1.4调整到1.5；
不少同行疑惑,《可靠性标准》改了,其他规范要不要跟着一起改？
第1.0.5条,给出了指引性的规定：
制定建筑结构荷载规范和各种材料的结构设计规范以及其他相关标准应遵守本标准规定的基本原则,并应制定相应的具体规定.
但第1.0.6条又规定：
建筑结构设计除应符合本标准的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定.
这其实就有点矛盾了,《高规》和《抗规》没有同步调整的当下,我们该如何执行呢？至今尚无统一的说法.
我们就从逻辑上捋一捋这个事儿.
首先,《建筑结构可靠性统一标准》属于通用标准,是其他标准制定的依据,必然是牵一发而动全身.如果《抗规》和《高规》与《统一标准》出现矛盾,是应该按更新的通用标准来执行的.
对上面这点,绝大多数工程师是没有疑义的.大家争执的点是在操作层面.
有些人把永久作用理解为恒载,把可变作用理解为活载,认为只在极限承载力设计时,才考虑1.3和1.5的分项系数调整,其他统统不管.这就有点狭隘了.
结合与多个专家的沟通,目前个人观点倾向如下：计算刚重比采用的重力荷载设计值,分项系数调整为1.3和1.5；
计算轴压比采用的重力荷载代表值,分项系数应由1.2调整为1.3；
风荷载分项系数由1.4调整为1.5；
地震作用分项系数仍为1.3；
上述观点主要基于如下逻辑：
尽量保持分项系数的系统性和一致性；
把风荷载当做可变作用；
有人会说,地震作用也是可变作用.严格来说,确实如此.在《统一标准》名词解释中可以看到：
可变作用是指,在设计使用年限内其量值随时间变化,且其变化与平均值相比不可忽略不计的作用.
所以说,风荷载和地震作用都属于可变作用.但是,在名词解释中,规范先说了可变作用,紧接着又讲了地震作用.这种做法可以理解为,地震作用是独立于规范规定的可变作用的.按照这个观点,“以前规范的通用做法,风荷载和活载分项系数一致,而地震作用分项系数和活载不同”,在逻辑上就统一了.
我看到不少人分析分项系数调整对高层建筑造价的影响.其实,不用细算,都知道影响不大.
粗略估算,对计算控制的部位（比如梁、楼板支座等）,配筋增加8%,对构造控制的部位（比如一级抗震的墙、柱等）,配筋可能不增加或增加幅度小于8%.
我们知道,当D大于2.8倍L时,1.35D+1.2L起控制作用；将这个荷载组合替换为1.3D+1.5L,其放大作用小于8%.
另外,竖向构件的轴压比增加幅度为8%,比如,按旧标准,计算轴压比为0.70,采用新标准后,轴压比约为0.758；但轴压比超限小于0.1,很容易通过规范措施处理.
大家对新标准调整的普遍解读是,国家经济实力增强了,相应的结构安全度也跟着提高,所以荷载分项系数调大了.这听起来很有道理,但事实是这样吗？
我们就说说之前事故频发的地下室楼盖（《无梁楼盖事故频发启示录》）,楼板等效厚度按0.45m,覆土1.5m,活载3.5kpa；按1.35D+0.98L的组合,其荷载效应为59.73kPa；按1.3D+1.5L的组合,其荷载效应为59.46kPa.你看,在这个案例中,按照新的统一标准,安全度与先前相当或者略有降低.
再看新版统一标准条文说明.
根据这个说明,荷载分项系数由1.2+1.4调整为1.3+1.5,材料分项系数由1.2调整为1.1,安全度维持不变.
但是,采用1.3+1.5+1.1的系数,与国际标准靠近,所以
推荐采用这套系数.
有人可能看出来了,现行规范中,我们钢筋的材料分项系数不是1.2啊,本来就是1.1呀.
是的.所以,上述调整相当于只调大了荷载分项系数,并未
调小材料分项系数,安全度应该提高了.
按照这个逻辑,结构构件的可靠指标应该随之变大.事实是,新版统一标准仍维持了旧版标准的可靠指标.
对普通结构工程师来说,实际工作中,对可靠指标这个参数接触得比较少,我们就不细究了.
总结一下,新版可靠性标准调整荷载分项系数后,结构安全度提高了吗？大部分情况下确实是提高了一点点,但最主要的目的还是为了和国际标准接轨.
对常见的恒载、活载,其随机性较小,按照目前的规范,假如设计过程中考虑到位（不漏项）,根本不差这么点安全度.如果设计考虑不到位,或者施工不规范,这点安全度多半是鸡肋.
个人认为,如果真要提高结构安全度,应该在地震作用方面着手.尤其是中国的一线城市,人口密集,产业聚集,如果出现较大震害,损失非常严重.
另外,国家经济水平提高,结构的（振动、风振）舒适度倒是应该仔细考虑,目前,我们在这一方面的规范和标准相对粗糙.。