混凝土抗压试体是一种素混凝土受压构件,在ACI318M-08的22.5.2节给出了公式22-5,以表示纯混凝土的受压轴力强度。在以抗压强度和面积为基本变量下,其余式子根据尺寸关系计算其系数,得获知为0.598(圆柱混凝土D15cm x H30cm)和0.599(方块混凝土15cm x 15cm x 15cm)。另一方面,根据中国大陆的混凝土结构设计规范附录A.2.1节规定,经其表A.2.1的构件稳定系数为1.0(无弯矩、无偏心),并且素混凝土轴心抗压强度设计值为原取用值得0.85,以及参阅条文说明4.1.3~4.1.4提到的混凝土材料分项系数取为1.4,得以换算为同ACI318M-08公式的等值系数为0.85 / 1.4 = 0.607。
由于ACI318M-08公式和中国大陆雷同,并由于其系数和中国大陆规范公式换算之值相当,可知其本质意义上并无差异性。也就是说,在考虑混凝土抗压试体是一种素混凝土受压构件之前提下,中国大陆和美国在轴力强度计算公式在结果方面几乎相同,因而系数0.6可以视为是受围束效应下达到完全抗压的混凝土断面积比例。然而,中国大陆的素混凝土轴力强度公式忽略尺寸效应,可能于细长比差异性较为明显时,会有因弹性挫曲导致超出公式合理计算轴力强度的情形。但是,在混凝土抗压试体的尺寸比例上,并不存在导致弹性挫曲发生的可能性。
从混凝土抗压试体的实验方法观之,在抗压试体承压面上石膏后的承压板材质方面,似乎采用钢板有弹性模量过高容易产生不均匀受力的问题。若是能在石膏上改用弹性模量较低的T6063-T5铝合金板来承压(E = 70GPa、Fy = 110MPa),之后再迭上厚度极厚的A36钢板以有效分散实验设备的荷载至整个铝合金板上,将有可能大幅提高达到完全抗压的混凝土断面积。要同时符合弹性模量低和降伏强度高于混凝土抗压强度,除T6063-T5以外似乎已无第二种可能的选择。无论是ACI318M-08或GB50010-2002,根据二者公式计算得出的系数0.6,相当有可能是实验方法衍生出的数值,因为素混凝土的轴力强度是一种凭靠经验数据拟合的公式。
References
(ACI318M-08) | (GB50010-2002) |
由于ACI318M-08公式和中国大陆雷同,并由于其系数和中国大陆规范公式换算之值相当,可知其本质意义上并无差异性。也就是说,在考虑混凝土抗压试体是一种素混凝土受压构件之前提下,中国大陆和美国在轴力强度计算公式在结果方面几乎相同,因而系数0.6可以视为是受围束效应下达到完全抗压的混凝土断面积比例。然而,中国大陆的素混凝土轴力强度公式忽略尺寸效应,可能于细长比差异性较为明显时,会有因弹性挫曲导致超出公式合理计算轴力强度的情形。但是,在混凝土抗压试体的尺寸比例上,并不存在导致弹性挫曲发生的可能性。
从混凝土抗压试体的实验方法观之,在抗压试体承压面上石膏后的承压板材质方面,似乎采用钢板有弹性模量过高容易产生不均匀受力的问题。若是能在石膏上改用弹性模量较低的T6063-T5铝合金板来承压(E = 70GPa、Fy = 110MPa),之后再迭上厚度极厚的A36钢板以有效分散实验设备的荷载至整个铝合金板上,将有可能大幅提高达到完全抗压的混凝土断面积。要同时符合弹性模量低和降伏强度高于混凝土抗压强度,除T6063-T5以外似乎已无第二种可能的选择。无论是ACI318M-08或GB50010-2002,根据二者公式计算得出的系数0.6,相当有可能是实验方法衍生出的数值,因为素混凝土的轴力强度是一种凭靠经验数据拟合的公式。
References
- ACI Committee 318(2008)Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary, ACI 318M-08
- 中华人民共和国建设部(2002)混凝土结构设计规范,GB50010-2002
- Wikipedia, Buckling, http://en.wikipedia.org/wiki/Buckling