第1章 钢筋混凝土结构材料标准与相关规定
1.1 混凝土选用及计算指标
1.1.1 混凝土结构术语和符号
混凝土结构术语和符号见表1-1。
表1-1 混凝土结构术语和符号
(续表1-1)
(续表1-1)
1.1.2 混凝土的定义及特性
在建筑工程材料中,混凝土是用量最大、用途最广的材料。混凝土的定义及特性见表1-2。
表1-2 混凝土的定义及特性
(续表1-2)
1.1.3 混凝土的分类
为使广大应用者了解各种混凝土的特性及用途,现将常用混凝土及特种混凝土的名称及特性列于表1-3,供读者应用时参考。
表1-3 混凝土的名称及特性
(续表1-3)
(续表1-3)
(续表1-3)
(续表1-3)
(续表1-3)
(续表1-3)
(续表1-3)
(续表1-3)
(续表1-3)
1.1.4 混凝土强度等级及选用规定
混凝土强度等级及选用规定见表1-4。
表1-4 混凝土强度等级及选用规定
1.1.5 混凝土轴心抗压强度的标准值与轴心抗拉强度的标准值
(1)混凝土轴心抗压强度的标准值fck应按表1-5采用。
表1-5 混凝土轴心抗压强度标准值 (单位:N/mm2)
(2)混凝土轴心抗拉强度的标准值ftk应按表1-6采用。表1-6 混凝土轴心抗拉强度标准值 (单位:N/mm2)
1.1.6 混凝土轴心抗压强度的设计值与轴心抗拉强度的设计值
(1)混凝土轴心抗压强度的设计值fc应按表1-7采用。
表1-7 混凝土轴心抗压强度设计值 (单位:N/mm2)
(2)混凝土轴心抗拉强度的设计值ft应按表1-8采用。
表1-8 混凝土轴心抗拉强度设计值 (单位:N/mm2)
1.1.7 混凝土弹性模量及其他计算标准
(1)混凝土受压和受拉的弹性模量Ec宜按表1-9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νc可按0.2采用。
表1-9 混凝土的弹性模量 (单位:×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。
(2)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1-7、表1-8中的强度设计值乘以疲劳强度修正系数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1-10、表1-11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应按下列公式计算:
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1-10 混凝土受压疲劳强度修正系数γρ
表1-11 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℃。
(3)混凝土疲劳变形模量Efc应按表1-12采用。
表1-12 混凝土的疲劳变形模量 (单位:×104N/mm2)
(4)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/℃。
热导率λ:10.6kJ/(m·h·℃)。
比热容c:0.96kJ/(kg·℃)。
1.1.8 混凝土强度等级的选用
混凝土结构的混凝土强度等级的选用应由设计者根据建筑结构的使用要求、耐久性的基本要求等具体情况确定,表1-13供选用时参考。
表1-13 混凝土强度等级的选用
(续表1-13)
注:抗震设防烈度为9度时,混凝土强度等级不宜超过C60;抗震设防烈度为8度时,混凝土强度等级不宜超过C70。
1.1.9 混凝土保护层
构件中混凝土保护层厚度见表1-14。
表1-14 构件中混凝土保护层厚度
(续表1-14)
表1-15 混凝土保护层的最小厚度c (单位:mm)
注:1.混凝土强度等级不大于C25时,表中保护层厚度数值应增加5mm。
2.钢筋混凝土基础宜设置混凝土垫层,基础中钢筋的混凝土保护层厚度应从垫层顶面算起,且不应小于40mm。
1.1.10 混凝土结构的耐久性设计
混凝土结构的耐久性设计见表1-16。
图1-1 配置表层钢筋网片的构造要求
1—梁侧表层钢筋网片 2—梁底表层钢筋网片 3—配置网片钢筋区域
表1-16 混凝土结构的耐久性设计
(续表1-16)
(续表1-16)
表1-17 混凝土结构的环境类别
(续表1-17)
注:1.室内潮湿环境是指构件表面经常处于结露或湿润状态的环境。
2.严寒和寒冷地区的划分应符合现行国家标准《民用建筑热工设计规范》GB 50176的有关规定。
3.海岸环境和海风环境宜根据当地情况,考虑主导风向及结构所处迎风、背风部位等因素的影响,由调查研究和工程经验确定。
4.受除冰盐影响环境是指受到除冰盐盐雾影响的环境;受除冰盐作用环境是指被除冰盐溶液溅射的环境以及使用除冰盐地区的洗车房、停车楼等建筑。
5.暴露的环境是指混凝土结构表面所处的环境。
表1-18 结构混凝土材料的耐久性基本要求
注:1.氯离子含量是指其占胶凝材料总量的百分比。
2.预应力构件混凝土中的最大氯离子含量为0.06%;其最低混凝土强度等级宜按表中的规定提高两个等级。
3.素混凝土构件的水胶比及最低强度等级的要求可适当放松。
4.有可靠工程经验时,二类环境中的最低混凝土强度等级可降低一个等级。
5.处于严寒和寒冷地区二b类、三a类环境中的混凝土应使用引气剂,并可采用括号中的有关参数。
6.当使用非碱活性骨料时,对混凝土中的碱含量可不作限制。
1.1.11 混凝土受弯构件的挠度限值与裂缝控制等级
受弯构件的挠度限值与裂缝控制等级见表1-19。
表1-19 受弯构件的挠度限值与裂缝控制等级
(续表1-19)
表1-20 受弯构件的挠度限值
注:1.表中l0为构件的计算跨度;计算悬臂构件的挠度限值时,其计算跨度l0按实际悬臂长度的2倍取用。
2.表中括号内的数值适用于使用上对挠度有较高要求的构件。
3.如果构件制作时预先起拱,巨使用上也允许,则在验算挠度时,可将计算所得的挠度值减去起拱值;对预应力混凝土构件,尚可减去预加力所产生的反拱值。
4.构件制作时的起拱值和预加力所产生的反拱值,不宜超过构件在相应荷载组合作用下的计算挠度值。
表1-21 结构构件的裂缝控制等级及最大裂缝宽度的限值 (单位:mm)
注:1.对处于年平均相对湿度小于60%地区一类环境下的受弯构件,其最大裂缝宽度限值可采用括号内的数值。
2.在一类环境下,对钢筋混凝土屋架、托架及需做疲劳验算的吊车梁,其最大裂缝宽度限值应取为0.20mm;对钢筋混凝土屋面梁和托梁,其最大裂缝宽度限值应取为0.30mm。
3.在一类环境下,对预应力混凝土屋架、托架及双向板体系,应按二级裂缝控制等级进行验算;对一类环境下的预应力混凝土屋面梁、托梁、单向板,应按表中二a类环境的要求进行验算;在一类和二a类环境下需做疲劳验算的预应力混凝土吊车梁,应按裂缝控制等级不低于二级的构件进行验算。
4.表中规定的预应力混凝土构件的裂缝控制等级和最大裂缝宽度限值仅适用于正截面的验算。
5.对于烟囱、筒仓和处于液体压力下的结构,其裂缝控制要求应符合专门标准的有关规定。
6.对处于四类、五类环境下的结构构件,其裂缝控制要求应符合专门标准的有关规定。
7.表中的最大裂缝宽度限值为用于验算荷载作用引起的最大裂缝宽度。