混凝土温度计算
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混凝土温度计算
This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
1、混凝土温度控制计算 混凝土最大绝热温度 Th =mc ·Q/c ·ρ(1-e -mt )
式中 Th ——混凝土最大绝热温升(℃);
mc ——混凝土中水泥(包括膨胀剂)用量(kg/m3),300kg ; Q ——水泥28d 水化热(kJ/kg ),查建筑施工手册得375 kJ/kg ; c ——混凝土比热、取[kJ/(kg ·K )]; ρ——混凝土密度、取2400(kg/m3); e ——为常数,取;
t ——混凝土的龄期(d ),3天;
m ——系数、随浇筑温度改变,选择浇筑温度20℃,m 值为。 混凝土中心计算温度 T1(t )=Tj +Th ·ξ(t )
式中 T1(t )——t 龄期混凝土中心计算温度(℃);
Tj ——混凝土浇筑温度(℃),20℃;
ξ(t )——t 龄期降温系数、查表建筑施工手册表得
降温系数ξ
混凝土表层(表面以下50
~100mm 处)温度计算 T2(t )=Tq +4·h'(H -h')[T1(t )-Tq]/H 2
式中 T2
(t)
——混凝土表面温度(℃);
Tq——施工期大气平均温度(℃),5℃;
h'——混凝土虚厚度(m);
h'=k·λ/β
=2/3×/
≈
k——折减系数,取2/3;
λ——混凝土导热系数,取[W/(m·K)];
β——混凝土表面模板及保温层等的传热系数[W/(m2·K)];β=1/[Σδi/λi+1/βq]
=1/(+1/23)
=
δi——保温材料厚度(m),0.04m;
λi——保温材料导热系数[W/(m·K)],土工布(黑心棉)选择;βq——空气层的传热系数,取23[W/(m2·K)]
H——混凝土计算厚度(m);
H=h+2h'
=3+2×
=
h——混凝土实际厚度(m)。
T1
(t)
——混凝土中心温度(℃)。
T1
(t)-T2
(t)
=-=≤25℃
混凝土平均温度
Tm(t)=[T1(t)+T2(t)]/2
结论:混凝土中心T1
(t)=64.18℃与其表面温度T2
(t)
=46.8℃之差为17.38℃,小于
25℃;
综上述结论:本工程承台混凝土施工需采取40mm 厚土工布(黑心棉)覆盖浇水养护、保温措施,即可保证施工质量。
2、混凝土抗裂验算 混凝土干缩率计算
εY (t )=ε0Y (l -)M1·M2…M10
式中εY (t )——t 龄期混凝土干缩率;
ε0Y ——标准状态下混凝土极限收缩值,取×10-4; M1·M2…M10——各修正系数,查建筑施工手册得 M1=M2=M3=M9=1、M4=、M5=、M6=、M7=、M8=、M10= 各龄期收缩当量温差计算: T Y (t )=εY (t )/α
式中 T Y (t )——t 龄期混凝土收缩当量温差(℃);
α——混凝土线膨胀系数,1×10-5(1/`C )。
各期龄混凝土弹性模量计算: E (t )=E 0(1-)
式中 E (t )——龄期混凝土弹性模量(N/mm2);
E0——28d 混凝土弹性模量(N/mm2),查建筑施工手册的3×104N/mm 2;
地基约束系数 β(t)=(C X1+C X2)/h ·E (t)
β(t) ——t 龄期地基约束系数(1/mm ); h ——混凝土实际厚度(mm ),为3m ;
C X1 ——单纯地基阻力系数(N/mm 3),基坑底部为硬塑粘土,而在前期浇筑C15素混凝土垫层较厚,综合考虑取值;
C X2 ——桩的阻力系数(N/mm 3),在此不考虑桩的作用,故C X2 =0; E (t) —— t 龄期混凝土弹性模量(N/mm 2); 结构计算温差
ΔT i =T m (i )―T m (i+3)+T Y (i+3)―T Y (i )
式中 ΔTi ——i 区段结构计算温差(℃);
T m (i )——i 区段平均温度起始值(℃); T m (i+3)——i 区段平均温度终止值(℃); T Y (i+3)——i 区段收缩当量温差终止值(℃); T Y (t )——i 区段收缩当量温差始始值(℃)。
各区段拉应力
σi =E ——
i ·α·⊿T i ·S ——
i ·{1-1/ch(β——
i ·L/2)}
σi ——i 区段混凝土内拉应力(N/mm 2);
i E ——i 区段平均弹性模量(N/mm 2
);
i S ——i 区段平均应力松弛系数,查表10-89;
松弛系数S (t )
i ——i 区段平均地基约束系数;
L ——混凝土最大尺寸(mm );
ch ——双曲余弦函数。
到指定期混凝土内最大应力:
σmax =[1/(1-ν)]Σσi
σmax —— 到指定期混凝土内最大应力(N/mm 2); ν —— 泊桑比,取; σmax =[1/(1-ν)]Σσi = 安全系数
K=f t /σmax ==≥ 因此,采取的措施满足抗裂要求。 式中:
K ——大体积混凝土抗裂安全系数,应≥;
f t ——到指定期混凝土抗拉强度设计值,取(N/mm 2)。