建筑材料基本性质计算公式

建筑材料基本性质计算公式

建筑材料可分为结构材料、装饰材料和某些专用材料。那么，下面是我为大家整理的建筑材料基本性质计算公式，欢迎大家阅读浏览。

1、堆积密度为1500kg/m3的砂，共有60m3，合多少t?

若有该砂600t，合多少m3?

解答如下：

第一步 分析题干：已知堆积密度，已知堆积体积，求质量。

第二步 使用公式变换可得 m=ρ0’V0‘

第三步 代入数据 ：得m=1500×60=90000kg=90t V0‘=600000/1500 =400m3

2、某工程用钢筋混凝土预制梁尺寸为600cm×50cm×50cm，共有12根

(钢筋混凝土的表观密度=2500kg/m3)，求其总质量为多少t?

解答如下：

第一步 分析题干：已知外观尺寸，已知数量，已知表观密度，求总质量。

第二步 使用公式V0=abc，使用公式 变换可得 m=ρ0V0

第三步 代入数据 ：得V0=6×0.5×0.5=1.5m3 m=1.5m3 ×2500kg/m3=3750kg=3.75t

第四步 M=n.m=12×3.75=45t

3、某工程搅拌混凝土，搅拌一次需要加入干砂260kg现工地有含水率为3.5%的湿砂，搅拌一次需要多少湿砂?

解答如下：

第一步 分析题干：已知干砂质量，已知含水率，求湿砂质量。

第二步 使用公式变换可得 m湿=ω含.m干+m干

第三步 代入数据 ：得m湿=0.035×260+260=9.1+260=269.1kg

4、有一尺寸为150×150×150的混凝土试块，测得其抗压破坏荷载为520KN，求其抗压强度为多少MPa?

解答如下：

第一步 分析题干：已知外观尺寸，已知抗压破坏荷载，求抗压强度。

第二步 使用公式且A=150×150=22500m2

第三步 代入数据 ：得f=520000/22500=23.11Mpa

5、已知某砌块的外包尺寸为240×240×115mm，其孔隙率为37%，干燥质量为2487g，浸水饱和后的质量为2984g，求该砌块的密度、表观密度及吸水率。

解答如下：

第一步 分析题干：已知外观尺寸，孔隙率P，干燥质量，浸水饱和质量，求密度、表观密度、吸水率。

第二步 使用公式及P=(1-V/V0 )×100% 且V0=24*24*11.5=6624cm3

第三步 代入数据 ：得V=(1-P). V0=4173.12cm3 则ρ=2487/4173.12=0.60g/cm3

ρ0=2487/6624=0.38g/cm3 w =(2984-2487)/2487×100%=20%

6、某种石子经完全干燥后，其质量为482g，将其放入装有水的量筒内，吸水饱和后，液面从452cm3上升至630cm3，取出石子擦干表面水分称其质量为487g。求表观密度和吸水率。

解答如下：

第一步 分析题干：已知干燥质量、排水体积、擦干表面水分后的质量，求表观密度、吸水率。

解题思路：擦干表面水分后，内部仍然含水，含水质量为487-482g=5g，则含水体积为5cm3 因此可知内部孔的体积为5cm3，而排开水的`体积不包括孔隙体积。则V0=(630-452)+5=183cm3

第二步 代入数据 ：得ρ0=482/183=2.63g/cm3 ω=(487-482)/482=1.04%

7、某工程共需要普通烧结粘土砖5万块，用载重5t的汽车分两批运完，每批需要多少辆?每辆车应装有多少块?(表观密度=180kg/m3，每立方米砖684块)

解答如下：

第一步 使用公式

第二步 代入数据 V0=50000块/684=73.1m3

第三步 m=ρ0.V0 =180×73.1=13185kg=13.185t

第四步 n=(13.185/2)/5=1.32≈2辆

8、有直径为20mm，长14m的钢筋一捆，共15根，试计算其总质量为多少kg?

解答如下：

第一步 分析题干：已知直径，长度，根数，密度，求质量。

第二步 使用公式变换可得 m=ρV 且V=πr2.l=3.14×1×1×1400=4396cm3

第三步 代入数据 ：得m=7.85×4396×15=517629g≈518kg

9、计算下列材料的强度。

1)边长为100mm的混凝土立方体试块，抗压破坏荷载为125KN

2)直径为10mm的钢筋，破坏时的拉力为25KN

3)普通砖的抗折强度试验，试件宽为12cm，高5.3cm，

跨度为20cm，跨中施一集中荷载，折断力为8.2KN

解答如下：

1)f=Pmax/A=125000N/10000mm2=12.5N/mm2=12.5Mpa

2)f=Pmax/A=25000N/(3.14×25)mm2=318.5Mpa

3) f =(1.5×8200×200)/(120×532)=2460000/337080=7.3Mpa

10、某一块材料，干燥状态下的质量为115g、自然状态下的体积为44cm3，绝对密实状态下的体积为37cm3，计算其密度、表观密度、和孔隙率

解答如下：

第一步 分析题干：已知质量，自然体积，密实体积，求密度，表观密度，孔隙率。

第二步 代入数据 ：得ρ=115/37=3.11g/cm3 ρ0=115/44=2.75g/cm3

P=(1-37/44)×100%=15.9%

1．1 基本方法和模型的建立

在小变形条件下，根据力的独立作用原理，无

论载荷多么复杂，都可以将其分解为若干简单载

1 复杂载荷作用F的简支梁

然后应用叠加法得到复杂载荷下梁内的弯矩：如

图1所示为受任意载荷的简支梁。在集中力偶、

集中力和分布载荷单独作用下的弯矩方程分别为

MM( )= RMA-丁+M( 一＆)

R ：一 M (1)

Mp( )= R^P —P( —b)

= 一 P

MfJ( )=R 一 1 q( —c)生二【】： ± 2 L (3)

则在集中力偶M 、集中力P和分布载荷q共同作

用下的弯矩方程为

M ( )= MM( )+MfJ( )+M ( ) (4)

以上各式中应用了跳跃函数，其意义如下

f 0 (I『≤ )

一L『 1( 。， ) ( >)

1．2 计算机分析的实现过程

根据上面介绍的计算模型可应用Matlab编

制如下的计算程序

clear；

L=input( L(In)= )．

M=input( M(KNm)= )．

a input( a(In)= )．

P=input( P(KNm)= )．

b=input( b(In)= )．

q=input( q(KN／m)= )；

c=input( c(In)= )．

d=input( d(In)= )．

nd= 3000；

nf=nd+l：

x=linspace(0，L，nf)；

dx=L／nd；

％ * * * * * * * * * * * * * * * * *

RMA= M／L；nl=a／dx+l；

MM1=RMA X(1：n1)：

MⅣI2=RMA X(nl+l：nf)+M ：

MM=[MMl，MM2 J；

％ * * * * * * * * * * * * * * * * * *

nl=b／dx+1；bb=L—b；

RPA=bb／L*P：

M[Pl=RPA*X(1：n1)；

M口f)2=RPA X(nl+l：nf)

P*(x(nl+l：nf)一b)；

MP=[MP1，MP2 J；

％ * * * * * * * * * * * * * * * * * *

nl=c／dx+l：

n2=d／dx+1；

RqA (L一0．5*(c+d))／L q*(d—c)；

Mql=RqA*X(1：n1)；

Mq2=RqA X(nl+l：n2)一

0．5 q (X(nl+l：n2)一c)． 2；

Mq3=RqA X(n2+l：nf)一

0．5 q*(X(n2+l：nf) c)． 2

+0．5 q*(X(n2+l：nf)一d)． 2；

Mq=[Mql，Mq2，Mq3]；

‘J／n* * * * * * * * * * * * * * * * *

M = MM +MP+Mq：

subplot(2，l，1)；Mmax=max(M)，Mmin=

rain(M)

plot(X，M)，

title(’复杂载荷作用下的弯矩图’)

grid

当L =3 In、M =15 kNm、q=30 kN／m、“

= 0．5 nl、6= l In、f=1．5 In、d =2．5 In时，运

行程序时，得到如图2所示的弯矩图，最大和最小

弯矩分别为Mmax=33．333 kN、Mmin=0=

、建模

问：我想在程序中通过修改数据库中的材料特性值来定义一种材料，能否实现？

答：例如想修改C30混凝土的部分参数，可先选择一个规范，再选择C30，然后将规范改为“无”，就可以对C30混凝土的参数进行修改，而不用用户自己输入材料的每一个特性值参数了。

问：不大明白“模型/材料和截面特征/截面特征系数”中设定参数，比如在“连梁刚度折减系数”和“梁设计弯矩增大系数”等应该怎么设定？

答：在“模型/材料和截面特征/截面特征值系数”中一般使用得较多的是设定梁的刚度放大或者折减系数，这时候对于需要放大或者折减的梁，要单独定义一个截面号，然后修改Iyy（抗弯刚度），抗扭刚度则修改Ixx。设计中，需要对一些梁的弯矩进行调幅的时候，选择要定义的梁，在“设计/钢筋混凝土构件设计参数/编辑梁端负弯矩调幅系数”里面进行设定。

问：在建模中，设计的截面在MIDAS截面库中没有，请问对于不规则的截面输入有什么方法？

答：在“工具>截面特性值计算器”中计算截面的特性值后再导入到程序中。

问：在删除部分截面号后，如何对截面的号数进行重新编号，使其连续？

答：点击菜单“模型

/材料和截面特性/截面”，点击“重新编号”按钮，选择需要重新编号的截面，定义好“开始号”及“增幅”，注意勾选上“修改单元截面号”，点击“重新编号”即可。

问：施工阶段分析时需要定义构件的初始材龄，其初始材龄的定义是什么，和材龄有何联

系？再请问，混凝土湿重指的是浇筑时的重量，还是与自重的差值呢？

答：初始材龄就是该单元被激活参与工作时的材龄

. 材龄则意义更广泛后的经过时间)。混凝土湿重是指混凝土凝浇注时的重量。

问：计算时，一定需输入时间依存材料（徐变

/

收缩）和时间依存材料（抗压强度），程序才会考虑混凝土的收缩徐变吗？若此项数据不填写，只定义施工阶段，程序是否计算收缩徐变及强度随时间的变化？

答：计算收缩和徐变至少要定义一个施工阶段。但是如果没有输入输入时间依存材料，

程序就不能计算收缩和徐变。

问：时间依存材料（抗压强度）输入时为何没有中国规范？

答：中国规范中没有明确给出强度发展函数。

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