首先，混凝土強度等級需滿足《混凝土通用規(guī)范》第2.0.2條“結(jié)構(gòu)混凝土強度等級的選用應(yīng)滿足工程結(jié)構(gòu)的承載力、剛度及耐久性需求?！?/span>

其次，各規(guī)范對各類混凝土構(gòu)件的砼強度最低等級也有要求，該部分內(nèi)容過于繁多，故以《混凝土通用規(guī)范》部分條款示例：

混凝土強度等級越高，結(jié)構(gòu)的承載力、剛度及耐久性也就越高，也就能更好的滿足本文第1條中規(guī)范所提要求。

1、結(jié)構(gòu)承載力提高

2、結(jié)構(gòu)剛度提高

3、結(jié)構(gòu)耐久性提高

 

那么結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級是不是越高越好呢？答案當(dāng)然是否定的，因為混凝土強度等級過高也會帶來很多壞處。

1、容易開裂。高強度等級混凝土的水化熱更大，收縮變形也相對較高，會導(dǎo)致混凝土在使用過程中更容易出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，反而造成工程質(zhì)量問題，因此《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》3.2.2條中提到了部分構(gòu)件的混凝土強度上限。具體工程中基礎(chǔ)底板的混凝土強度等級一般不宜大于C40，灌注樁的混凝土強度等級一般也不宜大于C40等等。

2、價格更高?；炷翉姸让刻岣咭粋€等級單方材料成本提高約10~15元，同時也會增加部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件中鋼筋的構(gòu)造成本。

2.1 約束邊緣構(gòu)件體積配箍率隨混凝土強度等級提高而提高

2.2 受拉鋼筋等的最小配筋率隨混凝土強度等級提高而提高

2.3 部分人防構(gòu)構(gòu)件的最小配筋率隨混凝土強度等級提高而提高

3、施工難度增大。標(biāo)號高的混凝土具有更大的強度和韌性，需要更高的施工技能和經(jīng)驗，施工難度和成本也相應(yīng)增加。

4、供貨采購難度加大。部分地區(qū)不生產(chǎn)C50以上混凝土，使用時得提前預(yù)定，如溝通對接不到位，則可能影響工期。

項目設(shè)計過程中可能存在混凝土強度等級過高的情況，主要由以下原因?qū)е拢?/span>

1、對部分規(guī)范條文理解不到位。例如《混凝土通用規(guī)范》及最新修訂版《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》提到“素混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土強度等級不應(yīng)低于C20”，有人就認(rèn)為C15要退出歷史舞臺了，其實看下條文說明就可知混凝土墊層還是可以采用C15的。

2、習(xí)慣性設(shè)計。部分單位在項目設(shè)計時沒有細(xì)究，于是存在部分項目按單位習(xí)慣性標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計時存在部分構(gòu)件混凝土強度等級過高。

3、項目時間緊，只能粗放設(shè)計。部分項目時間緊，給到設(shè)計單位的時間極其有限，設(shè)計人員來不及多次計算比較，故存在粗放設(shè)計而導(dǎo)致混凝土強度等級過高的情況。

筆者2021年優(yōu)化過甘肅省某住宅項目。該項目建面18萬平米，甲方認(rèn)為項目混凝土強度等級整體偏高，故邀請我方進行混凝土強度等級的專項優(yōu)化，經(jīng)優(yōu)化后節(jié)省綜合造價約300萬元。優(yōu)化采用的規(guī)范為項目設(shè)計期間對應(yīng)的版本。

主要優(yōu)化點如下：

1、墊層混凝土標(biāo)號由C20調(diào)整為C15。

【分析】：

1.1 根據(jù)混凝土規(guī)范8.2.1條，墊層混凝土強度可采用C10。

1.2 根據(jù)地下工程防水技術(shù)規(guī)范4.1.6條，防水混凝土結(jié)構(gòu)底板的混凝土墊層強度等級不應(yīng)小于C15。

1.3 該地區(qū)商品混凝土無C10標(biāo)號，長期以來，基礎(chǔ)墊層也一直采用C15混凝土進行施工。

綜上考慮混凝土墊層強度等級采用C15。

2、所有灌注樁混凝土標(biāo)號由C40調(diào)整為C30。

【分析】：

2.1 《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》第3.5.2條：二類和三類環(huán)境中，設(shè)計使用年限為50年的樁基結(jié)構(gòu)混凝土耐久性應(yīng)符合下表，本項目可采用C30。

2.2 《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》第3.4.4條，本項目可采用C30。

2.3 《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》第5.8.2條計算，采用C30可滿足樁身強度的要求（3000*1.35=4050<0.7*14.3*（3.14*400*400-2614）+0.9*360*2614=5850 kN）。

綜上考慮灌注樁砼強度等級采用C30。

3、所有塔樓基礎(chǔ)筏板砼標(biāo)號可由C40調(diào)整為C30。

【分析】：

3.1 《高層建筑筏形與箱形基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》6.1.7條：筏形基礎(chǔ)和樁箱、樁筏基礎(chǔ)的混凝土強度等級不應(yīng)低于C30。

3.2 《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》第3.4.4條，本項目可采用C30。

3.3 絕大部分為墻下布樁，筏板砼標(biāo)號調(diào)整為C30后，可滿足墻柱沖切，樁沖切驗算、局部受壓驗算。

綜上考慮塔樓基礎(chǔ)筏板砼強度等級采用C30。

4、地下車庫各構(gòu)件混凝土強度由C35調(diào)整為C30。

【分析】：

4.1 《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》第3.5.2條：二類和三類環(huán)境中，設(shè)計使用年限為50年的樁基結(jié)構(gòu)混凝土耐久性應(yīng)符合下表，本項目地下部分構(gòu)件可采用C30。

4.2 《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》第3.4.4條，本項目地下部分構(gòu)件可采用C30。

4.3 地庫基礎(chǔ)形式為樁承臺加構(gòu)造底板，均為一柱一樁，無沖切問題，砼強度降低對計算無影響。

4.4  對梁、柱、墻計算復(fù)核，絕大部分構(gòu)件砼強度降低對計算影響很小。個別柱軸壓比可通過適當(dāng)加大截面，方柱改矩形柱且不影響車位；個別梁端抗剪不足的可采取加腋的措施。

綜上考慮地庫部分構(gòu)件砼強度等級采用C30。

5、對上部結(jié)構(gòu)模型進行了細(xì)化調(diào)整，塔樓各構(gòu)件混凝土強度減小后仍滿足各結(jié)構(gòu)指標(biāo)要求。以5#樓（27層,高寬比5~6）為例：

6、圈梁、構(gòu)造柱、現(xiàn)澆過梁砼標(biāo)號由C25調(diào)整為C20。

【分析】：

6.1 《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》第3.9.2條第2小條：混凝土結(jié)構(gòu)材料應(yīng)符合下列規(guī)定：...；構(gòu)造柱、芯柱、圈梁及其他各類構(gòu)件不應(yīng)低于C20。

6.2 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》第4.1.2條：...；鋼筋混凝土“結(jié)構(gòu)”的混凝土強度等級不應(yīng)低于C20。

綜上考慮二次結(jié)構(gòu)構(gòu)件砼強度等級采用C20。