2.2 材料
2.2.1 混凝土
1.混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定。立方体抗压强度标准值系指按标准方法制作、养护的边长为150mm的立方体试件,在28d或设计规定龄期以标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度值。
2.素混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15;钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C20;采用强度等级400MPa及以上的钢筋时,混凝土强度等级不应低于C25。
预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C40,且不应低于C30。
承受重复荷载的钢筋混凝土构件,混凝土强度等级不应低于C30。
3.混凝土轴心抗压强度的标准值fck应按表2.2-1采用;轴心抗拉强度的标准值ftk应按表2.2-2采用。
表2.2-1 混凝土轴心抗压强度标准值(N/mm2)
表2.2-2 混凝土轴心抗拉强度标准值(N/mm2)
4.混凝土轴心抗压强度的设计值fc应按表2.2-3采用;轴心抗拉强度的设计值ft应按表2.2-4采用。
表2.2-3 混凝土轴心抗拉强度设计值(N/mm2)
表2.2-4 混凝土轴心抗拉强度设计值(N/mm2)
5.混凝土受压和受拉的弹性模量Ec宜按表2.2-5采用。
混凝土的剪切变形模量Gc可按相应弹性模量值的40%采用。
混凝土泊松比vc可按0.20采用。
表2.2-5 混凝土的弹性模量(×104N/mm2)
注:1.当有可靠试验依据时,弹性模量可根据实测数据确定。
2.当混凝土中掺有大量矿物掺合料时,弹性模量可按规定龄期根据实测数据确定。
6.混凝土轴心抗压疲劳强度设计值ffc、轴心抗拉疲劳强度设计值fft应分别按表2.2-3、表2.2-4中的强度设计值乘疲劳强度修正系数γρ确定。混凝土受压或受拉疲劳强度修正系数γρ应根据疲劳应力比值ρfc分别按表2.2-6、表2.2-7采用;当混凝土承受拉-压疲劳应力作用时,疲劳强度修正系数γρ取0.60。
疲劳应力比值ρfc应按下式计算:
式中 σfc,min、σfc,max——构件疲劳验算时,截面同一纤维上混凝土的最小应力、最大应力。
表2.2-6 混凝土受压疲劳强度修正系数γρ
表2.2-7 混凝土受拉疲劳强度修正系数γρ
注:直接承受疲劳荷载的混凝土构件,当采用蒸汽养护时,养护温度不宜高于60℃。
7.混凝土疲劳变形模量Efc应按表2.2-8采用。
表2.2-8 混凝土的疲劳变形模量(×104N/mm2)
8.当温度在0~100℃范围内时,混凝土的热工参数可按下列规定取值:
线膨胀系数αc:1×10-5/℃;
导热系数λ:10.6kJ/(m·h·℃);
比热容c:0.96kJ/(kg·℃)。
【例2.2-1】 《混凝土结构设计规范》规定混凝土强度等级按( )确定。
(A)轴心抗压强度设计值 (B)150mm立方体抗压强度标准值
(C)轴心抗压强度标准值 (D)抗拉强度标准值
答案:(B)
解答:第2.2.1节1(《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)第4.1.1条)规定“混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定”。
【例2.2-2】 评定混凝土强度等级采用的标准试件尺寸应为( )
(A)100mm×100mm×30mm (B)100mm×100mm×100mm
(C)150mm×150mm×150mm (D)200mm×200mm×200mm
答案:(C)
解答:第2.2.1节1(《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)第4.1.1条)规定“标准试件为边长150mm的立方体试件”。
2.2.2 钢筋
1.混凝土结构的钢筋应按下列规定选用:
(1)纵向受力普通钢筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋,也可采用HPB300、HRB335、HRBF335、RRB400钢筋。
(2)梁、柱纵向受力普通钢筋应采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋。
(3)箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、HRBF500钢筋,也可采用HRB335、HRBF335钢筋。
(4)预应力筋宜采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋。
2.钢筋的强度标准值应具有不小于95%的保证率。
普通钢筋的屈服强度标准值fyk、极限强度标准值fstk应按表2.2-9采用;预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋的屈服强度标准值fpyk、极限强度标准值fptk应按表2.2-10采用。
表2.2-9 普通钢筋强度标准值
表2.2-10 预应力筋强度标准值(N/mm2)
注:极限强度标准值为1960N/mm2的钢绞线作后张预应力配筋时,应有可靠的工程经验。
3.普通钢筋的抗拉强度设计值fy、抗压强度设计值f′y应按表2.2-11采用;预应力筋的抗拉强度设计值fpy、抗压强度设计值f′py应按表2.2-12采用。
当构件中配有不同种类的钢筋时,每种钢筋应采用各自的强度设计值。横向钢筋的抗拉强度设计值fyv应按表中fy的数值采用;当用作受剪、受扭、受冲切承载力计算时,其数值大于360N/mm2时应取360N/mm2。
表2.2-11 普通钢筋强度设计值(N/mm2)
表2.2-12 预应力筋强度设计值(N/mm2)
注:当预应力筋的强度标准值不符合表2.2-12的规定时,其强度设计值应进行相应的比例换算。
4.普通钢筋及预应力筋在最大力下的总伸长率δgt应不小于表2.2-13规定的数值。
表2.2-13 普通钢筋及预应力筋在最大力下的总伸长率限值
5.普通钢筋和预应力筋的弹性模量Es应按表2.2-14采用。
表2.2-14 钢筋的弹性模量(×105N/mm2)
注:必要时可采用实测的弹性模量。
6.普通钢筋和预应力筋的疲劳应力幅限值Δffy和Δffpy应根据钢筋疲劳应力比值ρfs、ρfp,分别按表2.2-15、表2.2-16线性内插取值。
普通钢筋疲劳应力比值ρfs应按下式计算:
式中 σfs,min、σfs,max——构件疲劳验算时,同一层钢筋的最小应力、最大应力。
预应力筋疲劳应力比值ρfp应按下列公式计算:
式中 σfp,min、σfp,max——构件疲劳验算时,同一层预应力筋的最小应力、最大应力。
表2.2-15 普通钢筋疲劳应力幅限值(N/mm2)
注:当纵向受拉钢筋采用闪光接触对焊连接时,其接头处的钢筋疲劳应力幅限值应按表中数值乘以系数0.80取用。
表2.2-16 预应力筋疲劳应力幅限值Δffpy(N/mm2)
注:1.当ρfp不小于0.9时,可不作预应力筋疲劳验算。
2.当有充分依据时,可对表中规定的疲劳应力幅限值作适当调整。
7.构件中的钢筋可采用并筋的配置形式。直径28mm及以下的钢筋并筋数量不应超过3根;直径32mm的钢筋并筋数量宜为2根;直径36mm及以上的钢筋不应采用并筋。并筋应按单根等效钢筋进行计算,等效钢筋的等效直径应按截面面积相等的原则换算确定。
8.当进行钢筋代换时,除应符合设计要求的构件承载力、最大力下的总伸长率、裂缝宽度验算以及抗震规定以外,尚应满足最小配筋率、钢筋间距、保护层厚度、钢筋锚固长度、接头面积百分率及搭接长度等构造要求。
9.当构件中采用预制的钢筋焊接网片或钢筋骨架配筋时,应符合国家现行有关标准的规定。
10.各种公称直径的普通钢筋、预应力筋的公称截面面积及理论重量应按《混凝土结构设计规范》采用。
【例2.2-3】 当构件中采取3根直径25mm的钢筋进行并筋时,等效钢筋的等效直径为( )。
(A)25mm (B)50mm (C)43.3mm (D)35.4mm
答案:(C)
解答:2.2.2节7(《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010第4.2.7条)规定:并筋应按单根等效钢筋进行计算,等效钢筋的等效直径应按截面面积相等的原则换算确定。