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4.1 混凝土

4.1.1 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。

4.1.2 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;当采用强度级别 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。

4.1.3 混凝土轴心抗压强度的标准值 fck 应按表 4.1.3-1 采用;轴心抗拉强度的标准值 ftk 应按表 4.1.3-2 采用。

表 4.1.3-1  混凝土轴心抗压强度标准值(N/mm2


混 凝 土 强 度 等 级

C15

C20

C25

C30

C35

C40

C45

C50

C55

C60

C65

C70

C75

C80

fck

10.0

13.4

16.7

20.1

23.4

26.8

29.6

32.4

35.5

38.5

41.5

44.5

47.4

50.2

表 4.1.3-2  混凝土轴心抗拉强度标准值(N/mm2


混凝土强度等级

C15

C20

C25

C30

C35

C40

C45

C50

C55

C60

C65

C70

C75

C80

ftk

1.27

1.54

1.78

2.01

2.20

2.39

2.51

2.64

2.74

2.85

2.93

2.99

3.05

3.11

4.1.4 混凝土轴心抗压强度的设计值 fc 应按表 4.1.4-1 采用;轴心抗拉强度的设计值 ft 应按表 4.1.4-2 采用。

表 4.1.4-1  混凝土轴心抗压强度设计值(N/mm2


混凝土强度等级

C15

C20

C25

C30

C35

C40

C45

C50

C55

C60

C65

C70

C75

C80

fc

7.2

9.6

11.9

14.3

16.7

19.1

21.1

23.1

25.3

27.5

29.7

31.8

33.8

35.9

表 4.1.4-2  混凝土轴心抗拉强度设计值(N/mm2


混凝土强度等级

C15

C20

C25

C30

C35

C40

C45

C50

C55

C60

C65

C70

C75

C80

ft

0.91

1.10

1.27

1.43

1.57

1.71

1.80

1.89

1.96

2.04

2.09

2.14

2.18

2.22

4.1.5 混凝土受压和受拉的弹性模量 Ec 应按表 4.1.5 采用。

  混凝土的剪切变形模量 Gc 可按相应弹性模量值的 40% 倍采用。

  混凝土泊松比 νc 可采用 0.20。

表 4.1.5    混凝土的弹性模量(X104N/mm2) 

混凝土
强度等级

C15

C20

C25

C30

C35

C40

C45

C50

C55

C60

C65

C70

C75

C80

Ec

2.20

2.55

2.80

3.00

3.15

3.25

3.25

3.35

3.45

3.55

3.60

3.65

3.70

3.80

注:1 当有可靠试验时,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。

4.1.6 混凝土轴心抗压疲劳强度设计值 fcf、混凝土轴心抗拉疲劳强度设计值 ftf 应分别按表 4.1.4-1、表 4.1.4-2 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 ρcf 分别按表 4.1.6-1、4.1.6-2 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 均取 0.60。

  疲劳应力比值 ρcf 应按下列公式计算:

   (4.1.6)

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 4.1.6-1  混凝土受压疲劳强度修正系数 γρ

ρcf

0≤ρcf<0.1

0.1≤ρcf<0.2

0.2≤ρcf<0.3

0.3≤ρcf<0.4

0.4≤ρcf<0.5

ρcf≥0.5

γρ

0.68

0.74

0.80

0.86

0.93

1.00

表 4.1.6-2  混凝土受拉疲劳强度修正系数 γρ

ρcf

0≤ρcf<0.1

0.1≤ρcf<0.2

0.2≤ρcf<0.3

0.3≤ρcf<0.4

0.4≤ρcf<0.5

γρ

0.63

0.66

0.69

0.72

0.74

ρcf

0.55≤ρcf<0.6

0.6≤ρcf<0.7

0.7≤ρcf<0.8

ρcf<≥0.8

--

γρ

0.76

0.80

0.90

1.00

--

注:直接承受疲劳荷载的混凝土构件,当采用蒸气养护时,养护温度不宜高于 60℃。

4.1.7 混凝土疲劳变形模量 Ecf 应按表 4.1.7 采用。

表 4.1.7  混凝土的疲劳变形模量(X104N/mm2) 

强度等级

C30

C35

C40

C45

C50

C55

C60

C65

C70

C75

C80

Ecf

1.30

1.40

1.50

1.55

1.60

1.65

1.70

1.75

1.80

1.85

1.90

4.1.8 当温度在 0℃ 到 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:1X10-5/℃;

  导热系数 λ:10.6kJ/(m·h·℃);

  比热 c:0.96kJ/(kg·℃)。