4 材料

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；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。

4.1.3¶

混凝土轴心抗压强度的标准值 $ f_{ck} $ 应按表 4.1.3-1 采用；轴心抗拉强度的标准值 $ f_{tk} $ 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）

强度	混凝土强度等级
强度	C15	C20	C25	C30	C35	C40	C45	C50	C55	C60	C65	C70	C75	C80
$ f_{ck} $	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）

强度	混凝土强度等级
强度	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 $ f_{c} $ 应按表 4.1.4-1 采用；

轴心抗拉强度的设计值 $ f_{t} $ 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）

强度	混凝土强度等级
强度	C15	C20	C25	C30	C35	C40	C45	C50	C55	C60	C65	C70	C75	C80
$ f_{c} $	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）

强度	混凝土强度等级
强度	C15	C20	C25	C30	C35	C40	C45	C50	C55	C60	C65	C70	C75	C80
f t	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 $ E_{c} $ 宜按表 4.1.5 采用。

混凝土的剪切变形模量 $ G_{c} $ 可按相应弹性模量值的 40% 采用。

混凝土泊松比 $ \nu_{c} $ 可按 0.2 采用。

表 4.1.5 混凝土的弹性模量 ( $ \times10^{4} $ N/mm $ ^{2} $ )

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	3.35	3.45	3.55	3.60	3.65	3.70	3.75	3.80

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。

4.1.6¶

混凝土轴心抗压疲劳强度设计值 $ f_{c}^{f} $ 、轴心抗拉疲劳强度设计值 $ f_{t}^{f} $ 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 $ \gamma_{\rho} $ 确定。混凝土受压或受拉疲劳强度修正系数 $ \gamma_{\rho} $ 应根据疲劳应力比值 $ \rho_{c}^{f} $ 分别按表 4.1.6-1、表 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 $ \gamma_{\rho} $ 取 0.60。

疲劳应力比值 $ \rho_{c}^{f} $ 应按下列公式计算：

$$ \rho_{\mathrm{c}}^{\mathrm{f}}=\frac{\sigma_{\mathrm{c},\min}^{\mathrm{f}}}{\sigma_{\mathrm{c},\max}^{\mathrm{f}}} \tag{4.1.6-1} $$

式中： $ \sigma_{c,\min}^{f},\sigma_{c,\max}^{f} $ ——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 $ \gamma_{p} $

ρc	0≤ρc	0.1≤ρc	0.2≤ρc	0.3≤ρc	0.4≤ρc	0.5	ρc	0.5
γp	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 $ \gamma_{p} $

ρc	0<ρc f<0.1	0.1≤ρc f<0.2	0.2≤ρc f<0.3	0.3≤ρc f<0.4	0.4≤ρc f<0.5
γρ	0.63	0.66	0.69	0.72	0.74
ρc	0.5≤ρc f<0.6	0.6≤ρc f<0.7	0.7≤ρc f<0.8	ρc f≥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，当采用蒸汽养护时，养护温度不宜高于 $ 60^{\circ} $ C。

4.1.7¶

混凝土疲劳变形模量 $ E_{c}^{f} $ 应按表 4.1.7 采用。

表 4.1.7 混凝土的疲劳变形模量 ( $ \times10^{4} $ N/mm $ ^{2} $ )

强度等级	C30	C35	C40	C45	C50	C55	C60	C65	C70	C75	C80
Ec	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^{\circ}C \sim 100^{\circ}C $ 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 $ \alpha_{c} $ ： $ 1 \times 10^{-5}/^{\circ}C $ ；

导热系数 $ \lambda $ ：10.6kJ/(m·h·℃)；

比热容 c: $ 0.96 \, \text{kJ}/(\text{kg} \cdot {^\circ}\text{C}) $ 。

4.2 钢筋

4.2.1¶

混凝土结构的钢筋应按下列规定选用：

1 纵向受力普通钢筋可采用 HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500、HRB335、RRB400、HPB300 钢筋；梁、柱和斜撑构件的纵向受力普通钢筋宜采用 HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500 钢筋。

2 箍筋宜采用 HRB400、HRBF400、HRB335、HPB300、HRB500、HRBF500 钢筋。

3 预应力筋宜采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋。

4.2.2¶

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 $ f_{yk} $ 、极限强度标准值 $ f_{stk} $ 应按表4.2.2-1采用；预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋的极限强度标准值 $ f_{ptk} $ 及屈服强度标准值 $ f_{pyk} $ 应按表4.2.2-2采用。

表 4.2.2-1 普通钢筋强度标准值 $ (\mathrm{N}/\mathrm{mm}^{2}) $

牌号	符号	公称直径 d (mm)	屈服强度标准值 f yk	极限强度标准值 f stk
HPB300	Φ	6～14	300	420
HRB335	Φ	6～14	335	455
HRB400 HRBF400 RRB400	Φ Φ F 竺R	6～50	400	540
HRB500 HRBF500	Φ Φ F	6～50	500	630

表 4.2.2-2 预应力筋强度标准值 (N/mm²)

种类		符号	公称直径d(mm)	屈服强度标准值f_{pyk}	极限强度标准值f_{ptk}
中强度预应力钢丝	光面螺旋肋	$ \phi_{PM} $ $ \phi_{HM} $	5、7、9	620	800
				780	970
				980	1270

续表 4.2.2-2

种类		符号	公称直径d(mm)	屈服强度标准值f_{pyk}	极限强度标准值f_{ptk}
预应力螺纹钢筋	螺纹	$ \phi^{T} $	18、25、32、40、50	785	980
				930	1080
				1080	1230
消除应力钢丝	光面	$ \phi^{P} $	5	—	1570
				—	1860
			7	—	1570
			9	—	1470
				—	1570
钢绞线	1×3(三股)	$ \phi^{S} $	8.6、10.8、12.9	—	1570
				—	1860
				—	1960
	1×7(七股)		9.5、12.7、15.2、17.8	—	1720
				—	1860
				—	1960
			21.6	—	1860

注：极限强度标准值为 $ 1960 ~N / mm^{2} $ 的钢绞线作后张预应力配筋时，应有可靠的工程经验。

4.2.3¶

普通钢筋的抗拉强度设计值 $ f_{y} $ 、抗压强度设计值 $ f_{y}^{\prime} $ 应按表 4.2.3-1 采用；预应力筋的抗拉强度设计值 $ f_{py} $ 、抗压强度设计值 $ f_{py}^{\prime} $ 应按表 4.2.3-2 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。

对轴心受压构件，当采用 HRB500、HRBF500 钢筋时，钢筋的抗压强度设计值 $ f_{y}^{\prime} $ 应取 400 N/mm $ ^{2} $ 。横向钢筋的抗拉强度

设计值 $ f_{yv} $ 应按表中 $ f_{y} $ 的数值采用；但用作受剪、受扭、受冲切承载力计算时，其数值大于 $ 360 ~N/mm^{2} $ 时应取 $ 360 ~N/mm^{2} $ 。

表 4.2.3-1 普通钢筋强度设计值（N/mm²）

牌号	抗拉强度设计值 $ f_{y} $	抗压强度设计值 $ f_{y}^{\prime} $
HPB300	270	270
HRB335	300	300
HRB400、HRBF400、RRB400	360	360
HRB500、HRBF500	435	435

表 4.2.3-2 预应力筋强度设计值（N/mm²）

种类	极限强度标准值fptk	抗拉强度设计值fpy	抗压强度设计值fpy
中强度预应力钢丝	800	510	410
	970	650
	1270	810
消除应力钢丝	1470	1040	410
	1570	1110
	1860	1320
钢绞线	1570	1110	390
	1720	1220
	1860	1320
	1960	1390
预应力螺纹钢筋	980	650	400
	1080	770
	1230	900

注：当预应力筋的强度标准值不符合表4.2.3-2的规定时，其强度设计值应进行相应的比例换算。

4.2.4¶

普通钢筋及预应力筋在最大力下的总伸长率 $ \delta_{gt} $ 不应小于表 4.2.4 规定的数值。

表 4.2.4 普通钢筋及预应力筋在最大力下的总伸长率限值

钢筋品种	普通钢筋			预应力筋
钢筋品种	HPB300	HRB335、HRB400、HRBF400、HRB500、HRBF500	RRB400	预应力筋
$ \delta_{gt} $ (%)	10.0	7.5	5.0	3.5

4.2.5¶

普通钢筋和预应力筋的弹性模量 $ E_{s} $ 可按表 4.2.5 采用。

表 4.2.5 钢筋的弹性模量 ( $ \times10^{5}N/mm^{2} $ )

牌号或种类	弹性模量Es
HPB300	2.10
HRB335、HRB400、HRB500HRBF400、HRBF500、RRB400预应力螺纹钢筋	2.00
消除应力钢丝、中强度预应力钢丝	2.05
钢绞线	1.95

4.2.6¶

普通钢筋和预应力筋的疲劳应力幅限值 $ \Delta f_{y}^{f} $ 和 $ \Delta f_{py}^{f} $ 应根据钢筋疲劳应力比值 $ \rho_{s}^{f} $ 、 $ \rho_{p}^{f} $ ，分别按表 4.2.6-1、表 4.2.6-2 线性内插取值。

表 4.2.6-1 普通钢筋疲劳应力幅限值（N/mm²）

疲劳应力比值ρs	疲劳应力幅限值Δfγ
疲劳应力比值ρs	HRB335	HRB400
0	175	175
0.1	162	162
0.2	154	156
0.3	144	149
0.4	131	137
0.5	115	123
0.6	97	106
0.7	77	85
0.8	54	60
0.9	28	31

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0.8取用。

表 4.2.6-2 预应力筋疲劳应力幅限值（N/mm²）

疲劳应力比值ρf	钢绞线 fptk=1570	消除应力钢丝 fptk=1570
0.7	144	240
0.8	118	168
0.9	70	88

注：1 当 $ \rho_{p}^{f} $ 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。

普通钢筋疲劳应力比值 $ \rho_{s}^{f} $ 应按下列公式计算：

$$ \rho_{\mathrm{s}}^{\mathrm{f}}=\frac{\sigma_{\mathrm{s},\min}^{\mathrm{f}}}{\sigma_{\mathrm{s},\max}^{\mathrm{f}}} \tag{4.2.6-1} $$

式中： $ \sigma_{s,\min}^{f},\sigma_{s,\max}^{f} $ ——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 $ \rho_{p}^{f} $ 应按下列公式计算：

$$ \rho_{\mathrm{p}}^{\mathrm{f}}=\frac{\sigma_{\mathrm{p},\min}^{\mathrm{f}}}{\sigma_{\mathrm{p},\max}^{\mathrm{f}}} \tag{4.2.6-2} $$

式中： $ \sigma_{p,\min}^{f},\sigma_{p,\max}^{f} $ ——构件疲劳验算时，同一层预应力筋的最小应力、最大应力。

4.2.7¶

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。

4.2.8¶

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。

4.2.9¶

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。

4.2.10¶

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本规范附录 A 采用。