一
设计师疑问
设计中大家一直比较有疑问的是，对于同一个计算模型，采用PKPM和YJK软件分别计算，查看计算结果，即便是构造配筋控制的柱，但计算结果显示两个软件不同，且PKPM显示结果总是比YJK结果大。
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PKPM |
YJK |
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二
结论
对于构造配筋控制的柱，PKPM和YJK均严格执行规范要求，实际的全截面面积是一致的。
从图面上直观看PKPM比YJK配筋结果大，是由于PKPM对角柱角筋的直径取值比YJK的大，较大的角筋导致单边显示的配筋面积比YJK的大。
设计中角筋直径究竟取多大，规范并没有明确要求，软件在单偏压配筋计算时根据截面的大小去先假定角筋直径，然后去计算柱每个单边的面积。
PKPM软件确定角柱的角筋大小时要综合考虑截面的单边长度、柱配筋面积及考虑双偏压配筋计算迭代，通常角筋直径取值较YJK结果大。
对于构造配筋控制的柱，全截面面积As=2(ASx ASy)-4ASc，如果计算中角筋直径取值较小，导致角筋面积较小。在构造配筋确定的情况下，就会导致图面上显示的柱两个方向的配筋ASx及ASy面积显得较小，这是一种假象。
软件计算输出的这个柱角筋直径仅供设计师配筋参考，实际施工图中该角筋直径实际上是可以比计算的大也可比计算的小。但设计师往往在施工图实配阶段角筋直径取值大于计算。
特别需要注意的是，对于施工图中的角筋面积也不能大软件输出结果太多，如果角筋直径取值过大，可能会导致实配的全截面面积不满足规范构造的要求。
三
问题原因分析
比如某工程中，三维模型如下所示，采用两个软件计算，查看其中某柱的计算结果，PKPM与YJK软件配筋结果分别如下图。
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PKPM |
YJK |
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➤ 1）假象：图面展示出来的结果PKPM比YJK的结果大。
同一个模型，在抗震等级及抗震构造措施的抗震等级一样的情况下，不论采用哪个软件，对同样大小的柱截面，构造配筋应该是一致的。
但从两个软件图面输出的结果直接来看，PKPM的计算结果单边面积为10，YJK柱单边配筋面积为8；同时PKPM软件输出的角筋面积比YJK的也大。从设计师角度看，PKPM计算结果比YJK结果配筋大。
➤ 2）实际上对构造配筋的柱，软件计算的全截面配筋是一致的。
但是仔细查看这根柱的图面角筋信息发现，PKPM软件输出的角筋面积比YJK的大，进而导致在全截面面积一定的情况下，单边输出的配筋面积PKPM软件的也比YJK的大，PKPM及YJK对该柱的详细计算结果分别如下所示。
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PKPM |
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YJK |
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从上述构件信息结果来看，两个软件计算的该柱均为构造配筋，全截面构造配筋率为0.95%，两软件输出的结果其实是一样的，两软件均按照规范要求控制全截面配筋率。
➤ 3）为什么角筋取值大会导致显示的单边计算配筋面积变大？
对于构造配筋控制时，由于柱全截面面积计算根据全截面最小配筋率乘以截面面积确定。但是由于柱的全截面面积As=2(ASx ASy)-4ASc，要在输出计算结果时，就有X，Y两个方向的配筋面积及角筋面积确定，三元一次方程有三个未知数，对于正方形截面，X，Y两个方向配筋一样，就退化为二元一次方程。（注意：对矩形截面，计算中两个边的构造配筋面积按照边长比例分配）。
ASx=1/4As ASc
这就需要在计算柱截面配筋时，首先要确定角筋的面积，才能通过全截面面积的要求，计算得到两个单边的面积。
可以看到实际上影响图面上显示的X，Y两个方向的配筋大小的主要因素是角筋的直径大小。
由于YJK软件中给出的角筋面积比PKPM的小，进而导致显示的柱边的计算配筋面积也小。但是实际上两个软件对该柱最终的配筋是一样的。
实际配筋时如果角筋直径选择较大的情况下，扣除角筋后单边的配筋面积要求自然小了。但是由于计算时图面显示的X，Y两方向的配筋是包含角筋面积的结果,所以单边配筋面积也会显示较大。
同时需要注意，在进行柱配筋计算时，还要控制柱每个单边的配筋率，两个方向的构造配筋均需要满足单边0.2%的要求。
➤ 4）PKPM软件中框架柱的角筋如何确定？
PKPM软件确定柱角筋的大小时要综合考虑截面的单边长度及柱截面面积，对角筋面积的取值从以下两项中取大，角筋=max（As1，As2），通常角筋直径取值较YJK结果大。
(1)As1计算方式如下：
柱截面长边s<0.41m，As1=153，直径14；
柱截面长边0.41<s<0.56m，as1=201，直径16；
柱截面长边0.56<s<0.71m，as1=254，直径18；
柱截面长边0.71<s<0.86m，as1=314，直径20；
柱截面长边0.86<s<1.01m，as1=380，直径22；
柱截面长边s>1.01m，As1=490，直径25；
(2)As2计算方式如下：
As2=截面面积/1000
201（角筋直径16）<as2<490（角筋直径25）
按照上述的确定原则一般情况下，PKPM在计算时的角筋面积要比YJK的大。当然即便按照软件的这个原则来确定，可能在实际工程中最终所选取的配筋也可能与计算不一致。一般情况下，对于高烈度区，设计师一般600mm以上的柱截面可能都选择了25mm的角筋，也就是说实际上实配时，设计师一般对角筋取值都比计算的大。参考22图集中，比如550*500的柱子，角筋直径的选择已经到22了。
➤ 5）实际施工图绘制中角筋如何确定？
对混凝土柱的配筋，计算结果和实际施工图中的处理还是有一定差距的。软件计算阶段按照截面大小确定角筋面积，设计师一般情况下实配角筋比计算结果大，但是对于受力比较大的柱截面，可能设计师在施工图阶段会加大角筋直径。那实际设计中究竟角筋取多少呢？当前规范并没有明确要求，实际设计中可适当参考软件给出的角筋，进行施工图阶段的配筋处理。但是需要注意的是，角筋在施工图阶段的取值并不一定要比计算大，也可以比计算阶段的角筋小。但是如果要减小角筋，一定要保证单边的配筋面积及全截面面积满足规范要求。
另外需要特别注意的是：在施工图阶段也不能把角筋面积放得过大。假定对称配筋的矩形柱两侧边总配筋面积分别为Asx、Asy，选用的角筋面积为Asc，则此柱的全截面配筋面积为As=（Asx Asy）×2 - 4×Asc，在计算得出的Asx、Asy不变的情况下，施工图中如果Asc增大过大，则最终实配后的As就会减少，可能会导致构件实配的面积不满足全截面构造配筋要求。
➤ 6）PKPM与YJK软件在施工图阶段对上述的角柱自动形成的配筋图一致。
施工图软件中，程序会考虑计算阶段角筋取值的原则，优先取satwe给出的角筋，同时要考虑经济配筋及对应角筋排布后其他钢筋的相关布置要求，后面选筋不合适会调整替换角筋的直径。不考虑归并，PKPM及YJK生成的上述两个角柱的配筋结果。
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PKPM |
YJK |
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➤ 7）900*900柱的截面，SATWE与YJK软件角柱构造配筋计算及施工图结果对比。
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PKPM |
YJK |
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查看该900*900的柱，图面输出的角筋，PKPM软件输出的角筋面积比YJK的大，进而导致在全截面面积一定的情况下，单边输出的配筋面积PKPM软件的也比YJK的大，PKPM输出的角筋直径为25mm对应的面积，YJK输出的角筋直径面积为22mm对应的面积。导致单边PKPM显示的构造面积为25，YJK显示的单边构造面积为23，PKPM显示结果比YJK的结果大。
但是查看自动生成的施工图，发现YJK和PKPM都考虑了钢筋排布情况等，最终角筋的实配都取直径为25mm的钢筋。
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PKPM |
YJK |
➤ 8）施工图绘制中角筋过大导致全截面配筋率不能满足规范的案例。
假设某非框架结构中的框架柱截面尺寸为700mmx700mm，截面计算配筋小于构造配筋，钢筋强度等级为400MPa，截面面积为490000mm²，按混凝土规范第8.5.1条，要满足单侧配筋面积的要求，柱一侧纵向钢筋最小配筋率为0.2%，按照规范可得该柱单侧的最小纵向钢筋面积为490000*0.2/100=980mm²。四级抗震等级，按照规范要求的全截面配筋率0.55%的要求，该柱全截面构造配筋面积为490000*0.55/100=2695mm²。
SATWE软件计算输出以下结果，软件中角筋面积是按照18mm取值输出的。
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施工图软件自动生成的配筋结果。显然软件在自动成图时要考虑各种构造，并且最终施工图中的角筋取值比计算取值小，施工图中的角筋直径为16mm。
如果按照软件直接计算的结果选择角筋，2.5c㎡角筋面积对应的角筋直径为18mm。如果实配中角筋选用直径为20mm的钢筋，即取大于计算时输出的18mm的钢筋，则按照构造要求，每侧柱中部筋面积为980-2×314.5=351mm²，仅仅考虑面积，可选一根直径为22mm的钢筋，配筋如下图所示:
此时柱全截面钢筋面积为4×380.1 4×314.5=2778.4mm²，2778.4/700/700=0.57%，大于《砼规》第8.5.1条规定的全截面面积0.55%，满足规范要求。
并且单侧实配钢筋面积为：2×314.5 380.1=1008.5mm2>980mm²(柱单边构造面积），满足规范单边0.2%配筋要求。
如果仅仅考虑面积即使配置一根钢筋也满足规范要求，但是实际配筋中还需要考虑钢筋间距等构造要求，同时一般考虑角筋直径不小于单边上的纵筋直径，因此，一般施工图绘制中不会这样的施工图处理。
如果觉着上述的配筋角筋有点偏小，再适当增大一个等级，取角筋直径为22mm，此时角筋对应的面积为380.1mm²，按照单边配筋率的要求，侧柱中部需要配置的钢筋面积为980-2×380.1=219.8mm²，对两边的非角筋位置的钢筋直径选为18mm的钢筋，配筋如下所示:
此时柱全截面钢筋面积为4×254.5 4×380.1=2538.4mm²，2538.4/700/700=0.52%，小于混凝土规范第8.5.1条规定的0.55%，这样调整，虽然保证了单边配筋面积满足要求，但是实际上柱全截面面积不满足规范要求。
单侧实配钢筋面积为：2×380.1 254.4=1014.6mm²>980mm²(柱单边构造面积），满足规范单边0.2%配筋要求。
该配筋模式下，增大了角筋直径，同时角筋直径不小于柱的其他纵向钢筋直径，但却导致实际配筋柱全截面配筋率不满足规范要求，所以在调整角筋时，要注意复核全截面钢筋面积是否满足规范要求。
当然对于以上两种方式的配筋，由于纵筋间距不满足规范要求，在实际配筋中均不可取。
对这种比较大的柱子，如果抗震构造措施比较低的话，一般的构造配筋会变为由0.2%的构造控制，但是需要注意的是有可能在角筋直径比较大的情况下，虽然满足了单边配筋率的要求，但也可能产生全截面配筋不满足规范要求的问题。
上述构造配筋控制的柱，实际配筋可能会按照如下的较为合理经济的配筋方式进行最终的施工图绘制。
此时柱全截面钢筋面积为：16×201.1=3217.6mm2>2695mm²（700×700×0.55%）。
单侧实配钢筋面积为：5×201.1=1005.3mm²>980mm²(柱单边构造面积）。
该实配钢筋同时满足规范的全截面配筋面积及单侧配筋面积，并且满足规范的各项构造要求，也是很经济、合理的配筋方式了。实际的配筋率为3217.6/（700×700）=0.66%>0.55%。但是最终的角筋直径的取值比计算时输出的结果小。
➤ 9）实际工程中施工图中选择的角筋直径。
查看了很多设计院做的图纸，举例如下图所示，对于实际施工图绘制中，大部分情况下，设计师对角筋选择的都比较大。一般情况下，对框架柱的角筋直径选择一般都在20mm以上，大部分情况下角筋的直径为22mm，25mm。
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