条文说明：4.doc

4 材 料4.1 混凝土4.1.1 混凝土强度等级由立方体抗压强度标准值确定，立方体抗压强度标准值fcu,k是本规范混凝土各种力学指标的基本代表值。混凝土强度等级的保证率为95%；按混凝土强度总体分布的平均值减去1.645倍标准差的原则确定。由于粉煤灰等矿物掺合料在水泥及混凝土中大量应用，以及近年混凝土工程发展的实际情况，确定混凝土立方体抗压强度标准值的试验龄期不仅限于28d，可由设计根据具体情况适当延长。4.1.2 我国建筑工程实际应用的混凝土强度和钢筋强度均低于发达国家。我国结构安全度总体上比国际水平低，但材料用量并不少，其原因在于国际上较高的安全度是依靠较高强度的材料实现的。为提高材料的利用效率，工程中应用的混凝土强度等级宜适当提高。C15级的低强度混凝土仅限用于素混凝土结构，各种配筋混凝土结构的混凝土强度等级也普遍稍有提高。本规范不适用于山砂混凝土及高炉矿渣混凝土，本次修订删除原规范中相关的注，其应符合专门标准的规定。4.1.3 混凝土的强度标准值由立方体抗压强度标准值fcu,k经计算确定。1，轴心抗压强度标准值fck考虑到结构中混凝土的实体强度与立方体试件混凝土强度之间的差异，根据以往的经验，结合试验数据分析并参考其他国家的有关规定，对试件混凝土强度的修正系数取为0.88。棱柱强度与立方强度之比值c1：对C50及以下普通混凝土取0.76；对高强混凝土C80取0.82，中间按线性插值；C40以上的混凝土考虑脆性折减系数c2：对C40取1.00，对高强混凝土C80取0.87，中间按线性插值。轴心抗压强度标准值fck按0.88c1c2fcu,k计算，结果见表4.1.3-1。2，轴心抗拉强度标准值ftk轴心抗拉强度标准值ftk按计算，结果见表4.1.3-2。其中系数0.395和指数0.55为轴心抗拉强度与立方体抗压强度的折算关系，是根据试验数据进行统计分析以后确定的。C80以上的高强混凝土，目前虽偶有工程应用但数量很少，且对其性能的研究尚不够，故暂未列入。4.1.4 混凝土的强度设计值由强度标准值除混凝土材料分项系数c确定。混凝土的材料分项系数取为1.40。1，轴心抗压强度设计值fc轴心抗压强度设计值等于fck/l.40，结果见表4.1.4-1。2，轴心抗拉强度设计值ft轴心抗拉强度设计值等于ftk/l.40，结果见表4.1.4-2。修订规范还删除了02版规范表注中受压构件尺寸效应的规定。该规定源于前苏联规范，最近俄罗斯规范已经取消。对离心混凝土的强度设计值，应按专门的标准取用，也不再列入。4.1.5 混凝土酌弹性模量、剪切变形模量及泊松比同原规范。混凝土的弹性模量Ec以其强度等级值(fcu,k为代表)按下列公式计算： (N/mm2)由于混凝土组成成分不同（掺入粉煤灰等）而导致变形性能的不确定性，增加了表注，强调在必要时可根据试验确定弹性模量。4.1.6、4.1.7 根据等幅疲劳2106次的试验研究结果，列出了混凝土的疲劳指标。疲劳指标包括混凝土疲劳强度设计值、混凝土疲劳变形模量。而疲劳强度设计值是混凝土强度设计值乘疲劳强度修正系数P的数值。上述指标包括高强度混凝土的疲劳验算，但不包括变幅疲劳。结构构件中的混凝土，可能遭遇受压疲劳、受拉疲劳或拉-压交变疲劳的作用。本次修订根据试验研究，将不同的疲劳受力状态分别表达，扩大了疲劳应力比值的覆盖范围，并将疲劳强度修正系数的数值作了相应调整与补充。当蒸养温度超过60OC时混凝土容易产生裂缝，并不能简单依靠提高设计强度解决。因此，本次修订删去了蒸养温度超过60OC时，计算需要的混凝土强度设计值需提高20%的规定。4.1.8 本条提供了进行混凝土间接作用效应计算所需的基本热工参数。包括线膨胀系数、导热系数和比热容，数据引自水工混凝土结杓设计规范DL/T 5057的规定，并作了适当简化。4.2 钢 筋4.2.1 根据钢筋产品标准的修改，不再限制钢筋材料的化学成分和制作工艺，而按性能确定钢筋的牌号和强度级别，并以相应的符号表达。本次修订根据“四节一环保”的要求，提倡应用高强、高性能钢筋。根据混凝土构件对受力的性能要求，规定了各种牌号钢筋的选用原则。1，增加强度为500MPa级的热轧带肋钢筋；推广400MPa、500MPa级高强热轧带肋钢筋作为纵向受力的主导钢筋；限制并准备逐步淘汰335MPa级热轧带肋钢筋的应用；用300MPa级光圆钢筋取代235MPa级光圆钢筋。在规范的过渡期及对既有结构进行设计时，235MPa级光圆钢筋的设计值仍按原规范取值。2，推广具有较好的延性、可焊性、机械连接性能及施工适应性的HRB系列普通热轧带肋钢筋。列入采用控温轧制工艺生产的HRBF系列细晶粒带肋钢筋。3，RRB系列余热处理钢筋由轧制钢筋经高温淬水，余热处理后提高强度。其延性、可焊性、机械连接性能及施工适应性降低，一般可用于对变形性能及加工性能要求不高的构件中，如基础、大体积混凝土、楼板、墙体以及次要的中小结构构件等。4，增加预应力筋的品种：增补高强、大直径的钢绞线；列入大直径预应力螺纹钢筋（精轧螺纹钢筋）；列人中强度预应力钢丝以补充中等强度预应力筋的空缺，用于中、小跨度的预应力构件；淘汰锚固性能很差的刻痕钢丝。5，箍筋用于抗剪、抗扭及抗冲切设计时，其抗拉强度设计值受到限制，不宜采用强度高于400MPa级的钢筋。当用于约束混凝土的间接配筋（如连续螺旋配箍或封闭焊接箍）时，其高强度可以得到充分发挥，采用500MPa级钢筋具有一定的经济效益。6，近年来，我国强度高，性能好的预应力钢筋（钢丝、钢绞线）已可充分供应，故冷加工钢筋不再列入本规范。4.2.2 钢筋及预应力筋的强度按现行国家标准钢筋混凝土用钢GB 1499、钢筋混凝土用余热处理钢筋GB 13014、中强度预应力混凝土用钢丝YB/T 156、预应力混凝土用螺纹钢筋GB/T 20065、预应力混凝土用钢丝GB/T 5223、预应力泥凝土用钢绞线GB/T 5224等的规定给出，其应具有不小于95%的保证率。普通钢筋采用屈服强度标志。屈服强度标准值fyk相当于钢筋标准中的屈服强度特征值ReL。由于结构抗倒塌设计的需要，本次修订增列了钢筋极限强度（即钢筋拉断前相应于最大拉力下的强度）的标准值fstk，相当于钢筋标准中的抗拉强度特征值Rm。预应力筋没有明显的屈服点，一般采用极限强度标志。极限强度标准值fptk相当于钢筋标准中的钢筋抗拉强度b。在钢筋标准中一般取0.002残余应变所对应的应力p0,2。作为其条件屈服强度标准值fpyk。本条对新增的预应力螺纹钢筋及中强度预应力钢丝列出了有关的设计参数。本次修订补充了强度级别为1960MPa和直径为21.6mm的钢绞线。当用作后张预应力配筋时，应注意其与锚夹具的匹配性。应经检验并确认锚夹具及工艺可靠后方可在工程中应用。原规范预应力筋强度分档太琐碎，故删除不常使用的预应力筋的强度等级和直径，以简化设计时的选择。4.2.3 钢筋的强度设计值为其强度标准值除以材料分项系数s的数值。延性较好的热轧钢筋s取1.10。但对新列入的高强度500MPa级钢筋适当提高安全储备，取为1.15。对预应力筋，取条件屈服强度标准值除以材料分项系数s，由于延性稍差，预应力筋s一般取不小于1.20。对传统的预应力钢丝、钢绞线取0.85b作为条件屈服点，材料分项系数1.2，保持原规范值；对新增的中强度预应力钢丝和螺纹钢筋，按上述原则计算并考虑工程经验适当调整，列于表4.2.3-2中。钢筋抗压强度设计值fy，取与抗拉强度相同，而预应力筋较小。这是由于构件中钢筋受到混凝土极限受压应变的控制，受压强度受到制约的缘故。根据试验研究，限定受剪、受扭、受冲切箍筋的抗拉强度设计值fyv不大于360N/mm2；但用作围箍约束混凝土的间接配筋时，其强度设计值不限。钢筋标准中预应力钢丝、钢绞线的强度等级繁多，对于表中未列出的强度等级可按比例换算，插值确定强度设计值。无粘结预应力筋不考虑抗压强度。预应力筋配筋位置偏离受力区较远时，应根据实际受力情况对强度设计值进行折减。原规范中有关轴心受拉和小偏心受拉构件中的抗拉强度设计取值的注删去，这是由于采用裂缝宽度计算控制，无须再限制强度值了。当构件中配有不同牌号和强度等级的钢筋时，可采用各自的强度设计值进行计算。因为尽管强度不同，但极限状态下各种钢筋先后均已达到屈服。4.2.4 本条为新增条文，明确提出了对钢筋延性的要求。根据我国钢筋标准，将最大力下总伸长率gt的作为控制钢筋延性的指标。最大力下总伸长率gt不受断口-颈缩区域局部变形的影响，反映了钢筋拉断前达到最大力（极限强度）时的均匀应变，故又称均匀伸长率。对中强度预应力钢丝，产品标准规定其最大力下总伸长率gt为2.5%。但本规范规定，中强度预应力钢丝用做预应力钢筋时，规定其最大力下总伸长率gt应不小于3.5%。4.2.5 钢筋的弹性模量同原规范。由于制作偏差、基圆面积率不同以及钢绞线捻绞紧度差异等因素的影响，实际钢筋受力后的变形模量存在一定的不确定性，而且通常不同程度地偏小。因此必要时可通过试验测定钢筋的实际弹性模量，用于设计计算。4.2.6 国内外的疲劳试验研究表明：影响钢筋疲劳强度的主要因素为钢筋的疲劳应力幅（或）。本次修订根据钢筋疲劳强度设计值，给出了考虑疲劳应力比值的钢筋疲劳应力幅限值或，并改变了表达形式：将原规范按应力比值区间取一个值，改为应力比值与应力幅限值对应而由内插取值，使计算更加准确。出于对延性的考虑，表中未列入细晶粒HRBF铜筋，当其用于疲劳荷载作用的构件时，应经试验验证。HRB500级带肋钢筋尚未进行充分的疲劳试验研究，因此承受疲劳作用的钢筋宜选用HRB400热轧带肋钢筋。RRB400级钢筋不宜用于直接承受疲劳荷载的构件。钢绞线的疲劳应力幅限值参考了我国现行规范铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范TB 10002.3。该规范根据1860MPa级高强钢绞线的试验，规定疲劳应力幅限值为140N/mm2。考虑到本规范中钢绞线强度为1570MPa级以及预应力钢筋在曲线管道中等因素的影响，故表中采用偏安全的限值。4.2.7 为解决粗钢筋及配筋密集引起设计、施工的困难，本次修订提出了受力钢筋可采用并筋（钢筋束）的布置方式。国外标准中允许采用绑扎并筋的配筋形式，我国某些行业规范中已有类似的规定。经试验研究并借鉴国内、外的成熟做法，给出了利用截面积相等原则计算并筋等效直径的简便方法。本条还给出了应用并筋时，钢筋最大直径及并筋数量的限制。并筋等效直径的概念适用于本规范中钢筋间距、保护层厚度、裂缝宽度验算、钢筋锚固长度、搭接接头面积百分率及搭接长度等有关条文的计算及构造规定。相同直径的二并筋等效直径可取为1.41倍单根钢筋直径；三并筋等效直径可取为1.73倍单根钢筋直径。二并筋可按纵向或横向的方式布置；三并筋宜按品字形布置，并均按并筋的重心作为等效钢筋的重心。4.2.8 钢筋代换除应满足等强代换的原则外，尚应综合考虑不同钢筋牌号的性能差异对裂缝宽度验算、最小配筋率、抗震构造要求等的影响，并应满足钢筋间距、保护层厚度、锚固长度、搭接接头面积百分率及搭接长度等的要求。4.2.9 钢筋的专业化加工配送有利于节省材料、方便施工、提高工程质量。采用钢筋焊接网片时应符合钢筋焊接网混凝土结构技术规程JGJ 114的规定。宜进一步推广钢筋专业加工配送生产预制钢筋骨架的设计、施工方式。4.2.10 混凝土结构设计中，要用到各类钢筋的公称宣径、公称截面面积及理论重量。根据有关钢筋标准的规定在附录A中列出了有关的参数。