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水工混凝土结构设计规范( 二 )

小知识


新标准中强度计量单位均采用MPa（兆帕）表达 。
4 配制强度计算公式的变更
原标准混凝土配制强度的计算公式为：
R配＝R标/-t·Cv
新标准混凝土配制强度计算公式为：
fcu,o=fcu,k+t·σ
式中：fcu,o—混凝土配制强度MPa；
fcu,k—混凝土设计龄期的强度标准值MPa；
t —概率度系数
σ—混凝土强度标准差MPa 。
原标准的公式和变更后本标准采用的公式所设计的配制强度没有实质上的差别 。 主要引自美国混凝土学会的ACI214-77《混凝土强度试验结果评定的推荐方法》（1989年重新批准发布） 。 ACI214-77称：对于任何设计 ， 其需要的平均强度fcr ， 可根据使用的离差系数（CV）或标准离差（б）由公式（1）或（1a）计算求得 。
Fcr=Fc′/1-t·Cv
（1）
Fcr=Fc′+tσ
（1α）
式中：Fcr —需要的平均强度
Fc′—规定的设计强度
t —概率度系数
Cv—以小数表示的离差系数预测值
σ—标准差的预测值
现行国家标准及国内各行业标准 ， 对混凝土配合比设计强度计算和混凝土生产质量控制 ， 均采用以混凝土强度标准差(σ)为主要参数的计算方法 。 国家标准GB50204-1992《混凝土结构工程施工及验收规范》和JGJ55-2000《普通混凝土配合比设计规程》,以及有关建工系统混凝土的强度保证率（P）均采用95% ， 相应的概率度系数（t）为1.645 ， 因而混凝土配制强度的计算公式均为：
fcu,o＝fcu,k＋1.645σ
新标准对混凝土配制强度公式fcu,o＝fcu,k＋tσ中,以t值取代常数1.645 ， 这是因为水工混凝土工程结构复杂 ， 不同的混凝土坝型 ， 不同部位分区混凝土对混凝土强度保证率（P）有不同的要求 ， 如重力坝混凝土强度的保证率一般要求80% ， 有些轻型坝P值要求85%～90% ， 而部分厂房和其它工程结构物混凝土P值要求为95% 。 对于不同混凝土对P值的要求 ， 根据表1查得其相应的概率度t值 。

水工混凝土结构设计规范

文章插图
表1 保证率和概率度系数关系
保证率
P（%） 65.5 69.2 72.5 75.8 78.8 80.0 82.9 85 90.0 93.3 95.0 97.7 99.9
概率度
系数t 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.84 0.95 1.04 1.28 1.50 1.65 2.0 3.0
5 强度标准差的选用
混凝土施工开工初始阶段 ， 缺少混凝土施工的实测抗压强度统计资料 ， 标准差σ值可按新标准表2中的数值参考选用 。
表2 标准差σ值
混凝土强度等级 ≤C9015 C9020～C9025 C9030～C9035 C9040～C9045 ≥C9050
σ（90d） 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5
混凝土等级均以90天龄期为代表 ， 如果其它龄期（如28天 ， 180天）可相应换算后选用 。
混凝土进入正常施工阶段 ， 应根据前一个月（如一个月内还达不到统计所需试件组数n值要求时 ， 可延迟至3个月内）相同强度等级 ， 相同混凝土配合比的混凝土强度资料 ， 进行混凝土强度标准差σ值的计算 ， 其公式为：
式中：fcu,i —第i组的试件强度 ， MPa；
mfcu—n组试件强度平均值 ， MPa；
n — 试件组数 ， 应大于30 。
混凝土标准差的下限取值：通过施工实测强度值 ， 计算的σ值 ， 对于小于或等于C9025级混凝土 ， σ小于2.5MPa时 ， σ值用2.5 MPa；对于大于或等于C9030级混凝土 ， 计算的σ小于3.0 MPa时 ， σ取用3.0 MPa 。
σ值是28天龄期的实测强度值计算的 。 90天龄期的σ值一般要略大一些 ， 但28天的σ值已基本反映了混凝土的质量波动 ， 这亦是结合了混凝土质量控制的需要 ， 90天的统计结果滞后了一些 。 28天的统计成果可有效的掌握施工质量的波动 ， 并根据需要及时修正和调整配制混凝土抗压强度时所采用的σ值 。 实际上是要求以28天的混凝土强度标准差（σ）进行动态控制 ， 以保证混凝土质量 。

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