大体积砼计算

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大体积混凝土计算实例及公式

大体积混凝土计算实例及公式

**综合楼大体积混凝土热工计算1、大体积混凝土各组份含量通过与力天混凝土搅拌站工程技术人员协商,拟采用P.O 42.5水泥配置C40混凝土,因设计要求降低水化热对混凝土的影响,故混凝土配比将降低水泥用量,增加掺合料其配合比可按以下常规配合比计算材料名称水泥水砂石外加剂掺合料合计每立方米用量(kg)325175*********.351302361.35百分比(%)13.767.4128.3743.45 1.50 5.51导热系数(W/m.k)2.2180.63.082 2.908 2.5 2.5比热C(kj/kg.k)0.5364.1870.7450.7080.60.62、计算常数取值水泥水化热:Q=461J/kg 混凝土密度:ρ=2400kg/m 3混凝土比热:C=0.96常数e= 2.718常数m=0.3(控制入模温度10℃以下)标准状态下最终收缩值:=0.000324混凝土线膨胀系数:α=0.00001混凝土最终弹性模量:E 0=32500N/mm 2混凝土外约束系数:R=0.32泊松比:v=0.15混凝土稳定时温度:T h =29℃验算时间:3,7,28,60h 混凝土水化热绝热温升值:m c 为每立方米混凝土中水泥用量T(3)=38.59ΔT=38.59℃T(7)=57.06ΔT=18.48℃T(28)=65.01ΔT=7.95℃T(60)=65.03ΔT=0.01℃0y ε()()mt c t e C q m T --=1ρ3、各龄期混凝土收缩变形值计算M1=M2=M3=M9=1M4=1.3M5=0.9M6=1.1M7=0.54M8=1E a A a /E b A b =0.031577 M10=0.9 = 5.99E-06= 1.37E-05= 4.95E-05=9.14E-054、各龄期混凝土收缩当量温差计算:=-0.60℃ =-1.37℃ =-4.95℃ =-9.14℃5、各龄期混凝土弹性模量计算:计算公式:=7689.47N/mm 2 =15189.64N/mm 2 =29884.38N/mm 2 =32353.13N/mm 26、混凝土初始温度计算必要时,可采取一定降低水温的措施nt y y m m m e t ⋅⋅⋅⨯⨯-=-2101.00)1()(εε)3(y ε)7(y ε)28(y ε)60(y ε)3(y T aT t y y /)()(ε-=)7(y T )28(y T )60(y T )1()(09.00t e E t E --=)3(E )7(E )28(E )60(E混凝土拌合物理论值式中:T 0--混凝土拌合物温度(℃)T s 、T g --砂石的温度(℃)T c 、T w --水泥、拌合用水的温度(℃)m c 、m s 、m g 、m w --水泥、砂、石、水的重量(kg)C c 、C s 、C g 、C w --水泥、砂、石、水的热容(kj/kg.k)=20.86℃混凝土拌合物出机温度计算其中T 1--混凝土拌合物出机温度T i --搅拌机棚内温度则T 1=22.00℃混凝土拌合物浇筑温度计算式中T2--混凝土拌合物运输到浇筑时温度t 1--从运输到浇筑的时间n--混凝土拌合物运转次数T a --运输时环境温度--温度损失系数0.0042则T 2=22.87℃7、混凝土最大综合温差:(℃)混凝土水化热:Q=461kJ/kg则混凝土最高水化热温度=(325×260)/(0.96×2500)=65.03℃混凝土1、2、7d的水化热绝热温度基础底板厚度1800mm)/()(0w c g s w w w c c c g g g s s s m m m m m T C m T C m T C m T C T ++++++=0T )(16.0001i T T T T --=))(032.0(1112T T n t T T -++=αααh T查降温系数 可求得不同龄期的水热温升及中心温度:其中T 0 --混凝土浇筑入模温度T(t) --浇筑完t 时后的绝热温升T h --混凝土浇筑稳定后的温度,一般为当地平均气温(℃):28则ΔT (3)=19.31℃ΔT (7)=16.18℃ΔT (28)= 4.16℃ΔT (60)= 5.75℃因混凝土核心与大气温差为23度,故,核心与表面温差及表面与大气温差均小于25度8、混凝土松驰系数=0.57=0.502=0.336=0.2889、混凝土收缩应力计算其中 --混凝土拉应力(N/mm2)--混凝土弹性模量 --混凝土热膨胀系数--混凝土截面中心与表面之间的温差--混凝土的泊松比,取0.15)3(h S )7(h S )28(h S )60(h S t σα1T ∆ν)(t E )1(09.00)(tt e E E ⨯--=ht y t T T T T T -++=∆)()(032αε)()(t y t y T -=RS TE t ct )()(1⋅-∆-=νασζS (t) --考虑徐变影响的松弛系数:R 混凝土外约束系数0.32则 σ3 =0.32N/mm 2σ7 =0.46N/mm 2σ28 =0.16N/mm 2σ60 =0.20N/mm 210、最大拉应力计算大体积混凝土分块最大尺寸:32m×24m厚度1800mm Cx=0.03(考虑垫层与基础地板同步伸缩)最大温度收缩拉应力:其中σ(t) --各龄期混凝土承受的温度应力cosh --双曲余弦函数β --约束状态系数L --大体积混凝土长度β3 =4.66E-05 =0.744897β7 =3.31E-05 =0.529994β28 =2.36E-05 =0.377852β60 =2.27E-05=0.36315查双曲函数表得3d= 1.437d= 1.2128d= 1.160d= 1.08σ3 =0.299478约束状态影响系数ν)(t x E H C ⋅=β∑=∆⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⋅⋅--=n i n t i t i t i t S T E l )()()()(2cosh 111βνασ2L ⋅β2L ⋅β2L ⋅β2L ⋅β2cosh L⋅⋅β2cosh L ⋅⋅β2cosh L ⋅⋅β2cosh L ⋅⋅βσ7 =0.251968σ280.04463σ600.04668 =0.642756N/mm 2混凝土抗拉强度设计值取1.1N/mm 2,则抗裂安全度:K= 1.7113804>1.15满足抗裂条件故不会出现裂缝。

大体积混凝计算公式

大体积混凝计算公式

大体积混凝土计算公式1.温度计算公式1最大绝热温升T h =(W c+K·F) Q/ C·ρT h------混凝土最大绝热温升(℃)W c---混凝土中水泥用量(kg/m3)F----混凝土中标活性掺合料用量(kg/m3)K---掺合料折减系数。

粉煤灰取0.25~0.30Q----水泥28d水化热(KJ/kg)。

C----混凝土比热.取0.97(KJ/kg . k)ρ—混凝土密度.取2400(kg/m3)不同品种.标号水泥的水化热2.混凝土中心计算温度T1(t) =T j+T h·ξ(t)……(5-5-7).T1(t)-----t岭期混凝土中心计算温度(℃)T j =混凝土浇筑温度(℃)ξ(t) =t龄期降温系数。

降温系数ξ3 混凝土表层(表面下50~100mm处)温度(1)保温材料厚度(或蓄水养护深度)δ=0.5h·λx(T2-T q)k b/λ(T max-T2)δ---保温材料厚度(m)h---大体积混凝土厚度(m)λx--所选保温材料导热系数(w/mk),T2---混凝土表面温度(℃)T q---环境平均温度(℃)K b---修正值.取1.3~2.0λ---混凝土导热系数,取2.33(w/m.k)T max----计算得混凝土最高温度(℃)计算时可取T2 - T q=15~ 20 ℃T max - T2=20~25℃几种保温材料导热系数传热系Kb数修正值K b1值为一般刮风情况(风速<4m/s,结构位置/>25m)K b2值为刮大风情况如采用蓄水养护方法. 蓄水深度h w= X·M(T max-T2)K b·λw/(700T j+0.28w c·Q) ……(5-5-9)其中:M=F/Vh w-----养护水深度(m)X-----混凝土维持到指定温度的延续时间,既蓄水养护时间(h)M-----混凝土机构表面系数(1/m)F------与大气接触的表面积(m2)V------混凝土体积(m3)T max - T2-----一般取20~25(℃)K b------传热系数修正值700-----混凝土热容量,既比热与表观密度的乘积(KJ/ m3 k)(2)混凝土表面保温层及摸板的传热系数β=1/[Σδi/λi+1/βq]其中:β---混凝土表面保温层及模板的传热系数(w/m k)δi------各保温材料厚度(m)λi-----各保温材料导热系数(w/m2 k)(3)混凝土虚厚度h’=k·λ/β…………(5-5-11)其中:h’---混凝土虚厚度(m)k----折减系数,2/3(w/m2k)(4) 混凝土计算厚度H=h+2h’…………(5-5-12)其中:H---混凝土计算厚度(m)h---混凝土实际厚度(m)(5)混凝土表层温度T2(t)=T q+4·h’(H-h’) [T1(t)-t q]/H2其中:T2(t)----混凝土表面温度(℃)T q----施工期大气平均温度(℃)h’----混凝土虚厚度(m)H----混凝土计算厚度(m)T1(t)----混凝土中心温度(℃)4混凝土内平均温度T m(t)=[ T1(t)+ T2(t)]/2T m(t)----混凝土内平均温度(℃)。

大体积混凝土计算

大体积混凝土计算

八、大体积混凝土计算取现场最大承台计算,长10.200m,宽4.8m,厚1.2m。

混凝土为C30,采用28天后期强度配合比,用普通硅酸盐水泥325号,水泥用量mc=147kg/m3,水泥发热量Q=289kj/kg。

混凝土浇筑时的入模温度To=5℃,结构物周围采用砖模板,在模板和混凝土上表面外包两层草袋保温,混凝土比热C=0.96kj/kg·k,混凝土密度ρ=2400kg/ m3。

(1)混凝土最高水化热绝热温度Tmax=mcQ/Cρ=147×289/0.96×2400=18.44℃(2)混凝土1d、3d、7d的水化热绝热温度:T(1)= Tmax×(1-e-mt)=18.44×0.727= 13.42℃T(3)= Tmax×(1-e-mt)=18.44×0.3852=6.61℃T(7)= Tmax×(1-e-mt)=18.44×0.108= 1.99℃(3)混凝土的最终绝热温升:查表得温降系数δ可求得不同龄期的水热温升为:t=3d δ=0.57 Tmaxδ=18.44×0.57=10.51℃t=6d δ=0.54 Tmaxδ=18.44×0.54=9.96℃t=9d δ=0.29 Tmaxδ=18.44×0.29=5.35℃t=12d δ=0.2 Tmaxδ=18.44×0.2=3.69℃t=15d δ=0.14 Tmaxδ=18.44×0.14=2.58℃t=18d δ=0.1 Tmaxδ=18.44×0.1=1.84℃t=3d δ=0.02 Tmaxδ=18.44×0.02=0.37℃混凝土内部的中心温度为:T(3)=To+T(t)δ=5+10.51=15.51℃T(6)=To+T(t)δ=5+9.96=14.96℃T(9)=To+T(t)δ=5+5.35=10.35℃T(12)=To+T(t)δ=5+3.69=8.69℃T(15)=To+T(t)δ=5+2.58=7.58℃T(18)=To+T(t)δ=5+1.84=6.84℃T(21)=To+T(t)δ=5+0.37=5.37℃(4)混凝土的收缩变形值:εy(t)=εy0(1-e-bt)×M1×M2×M3×M4×M5×M6×M7×M8×M9×M10εy(3)=3.24×10-4(1-2.718-0.01×3)×1×0.92×1×0.87×1.45×1.09×0.7×1×1×0.95=0.055×10-4εy(6)=3.24×10-4(1-2.718-0.01×6)×1×0.92×1×0.87×1.45×0.98×0.7×1×1×0.95=0.125×10-4εy(9)=3.24×10-4(1-2.718-0.01×9)×1×0.92×1×0.87×1.45×0.98×0.7×1×1×0.95=0.17×10-4εy(12)=3.24×10-4(1-2.718-0.01×12)×1×0.92×1×0.87×1.45×0.94×0.7×1×1×0.95=0.0.21×10-4εy(15)=3.24×10-4(1-2.718-0.01×15)×1×0.92×1×0.87×1.45×0.93×0.7×1×1×0.95=0.0.26×10-4εy(18)=3.24×10-4(1-2.718-0.01×18)×1×0.92×1×0.87×1.45×0.93×0.7×1×1×0.95=0.3×10-4各龄期的收缩当量温差T(3)=-εy3/a=-0.055×10-4/10×10-6=-0.55℃≈-1℃T(6)=-εy3/a=-0.12×10-4/10×10-6=-1.2℃≈-1℃T(9)=-εy3/a=-0.17×10-4/10×10-6=-1.7℃≈-2℃T(12)=-εy3/a=-0.21×10-4/10×10-6=-2.1℃≈-2℃T(15)=-εy3/a=-0.26×10-4/10×10-6=-2.6℃≈3℃T(18)=-εy3/a=-0.3×10-4/10×10-6=-3℃(5)C30混凝土各龄期的弹性模量E(3)=3.0×10-4(1-e-0.09×3)=0.72×10-4 N/MM2E(6)=3.0×10-4(1-e-0.09×6)=1.26×10-4 N/MM2E(9)=3.0×10-4(1-e-0.09×9)=1.68×10-4 N/MM2E(12)=3.0×10-4(1-e-0.09×12)=1.98×10-4 N/MM2E(15)=3.0×10-4(1-e-0.09×15)=2.22×10-4 N/MM2E(18)=3.0×10-4(1-e-0.09×18)=2.4×10-4 N/MM2(6)各龄期混凝土松弛系数S(63)=0.208 S(9)=0.214 S(12)=0.215 S(15)=0.233S(18)=0.252(6)最大拉应力计算:取a=1.0×10-5 γ=0.15 Ck=1.0 N/MM2 H=1200mm L =10200mm计算个温差引起的应力从3d到6d引起的应力β=√Ck/ H E(t)=1.0×10-5 /1200·1.26×104=0.0026β= L/2=1.3 cosh·β=2.58Б(6)=a/1-γ【1-1/ cosh·β】E(t)×T(t)×S(t)=1.0×10-5 /1-0.15【1-1/2.58】×1.26×104×-1℃×0.208=0.019 N/MM2从6d到9d引起的应力β=√Ck/ H E(t)=1.0×10-5 /1200·1.68×104=0.0002β= L/2=1.14 cosh·β=1.95Б(9)=a/1-γ【1-1/ cosh·β】E(t)×T(t)×S(t)=1.0×10-5 /1-0.15【1-1/1.95】×1.68×104×-2℃×0.214=0.020 N/MM2从9d到12d引起的应力β=√Ck/ H E(t)=1.0×10-5 /1200·1.98×104=0.0002β= L/2=1.14 cosh·β=1.95Б(12)=a/1-γ【1-1/ cosh·β】E(t)×T(t)×S(t)=1.0×10-5 /1-0.15【1-1/1.95】×1.98×104×-2℃×0.215=0.049 N/MM2从12d到15d引起的应力β=√Ck/ H E(t)=1.0×10-5 /1200·2.22×104=0.00019β= L/2=0.99 cosh·β=1.51Б(15)=a/1-γ【1-1/ cosh·β】E(t)×T(t)×S(t)=1.0×10-5 /1-0.15【1-1/1.51】×2.22×104×-3℃×0.223=0.062 N/MM2从15d到18d引起的应力β=√Ck/ H E(t)=1.0×10-5 /1200·2.4×104=0.00019β= L/2=0.99 cosh·β=1.51Б(18)=a/1-γ【1-1/ cosh·β】E(t)×T(t)×S(t) =1.0×10-5 /1-0.15【1-1/1.51】×2.48×104×-3℃×0.252=0.073 N/MM2Б(max)=Б(6)+Б(9)+ Б(12)+Б(15)+ Б(18)=0.019+0.02+0.049+0.062+0.073=0.223 N/MM2混凝土抗拉强度设计值取1.5 N/MM2,则抗裂安全度:K=1.5/0.223=6.7 N/MM2>1.15满足抗裂条件故知不会出现裂缝。

大体积砼的计算量

大体积砼的计算量

大体积砼的计算量首先,大体积砼的计算量与砼的体积紧密相关。

砼的体积是计算砼用量的基本参数,通常以立方米(m³)为单位。

在施工中,根据工程图纸或者施工设计要求,可以确定需要浇筑砼的具体体积。

砼的体积与工程的规模有直接关系,一般可以通过结构设计和静力学计算来确定。

大体积砼的计算量通常是指砼用量超过1000m³的建筑工程,如大坝、桥梁、隧道等。

在计算大体积砼用量时,需要根据具体的施工情况和结构要求,结合工程图纸和设计计算等参数进行计算。

其次,大体积砼的计算量与砼材料的种类相关。

砼是由水泥、沙子、石子和水等原材料混合制成的建筑材料。

根据对砼材料的不同要求,可以选择不同的种类和强度等级的砼材料。

常见的砼材料有C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50等不同强度等级的砼。

一般而言,大体积砼的计算量越大,对砼材料的强度和质量要求就越高。

因此,在计算大体积砼用量时,需要根据工程施工要求和结构设计要求,选择合适的砼材料,并根据砼材料的强度等级确定具体的用量。

最后,大体积砼的计算量与工程施工的要求相关。

工程施工的要求包括施工工艺、施工过程和施工条件等方面。

大体积砼的浇筑需要考虑混凝土搅拌设备的选择、砼浇筑的方式和工期安排等因素。

同时,还需要关注大体积砼的施工质量和施工工序的要求,如混凝土的浇注和养护等环节。

在计算大体积砼的用量时,需要合理考虑施工工艺和施工过程中的损耗和浪费,从而准确计算出实际需要的砼用量。

总之,大体积砼的计算量与砼的体积、材料的种类和工程施工的要求密切相关。

在计算大体积砼用量时,需要根据具体的工程情况和设计要求,综合考虑砼的体积、材料的种类和工程施工的要求等因素,从而准确计算出实际需要的砼用量,保证工程施工质量和安全。

大体积混凝土计算

大体积混凝土计算

引言:大体积混凝土是一种在工程施工中常常使用的建筑材料,广泛应用于各类基础、结构和装配体的制作。

在使用大体积混凝土进行工程施工时,需要进行计算来确定所需的混凝土材料和混凝土结构的尺寸和数量。

本文将深入探讨大体积混凝土计算的相关内容,以帮助读者更好地理解和应用该计算方法。

概述:大体积混凝土计算是通过对工程结构的尺寸和要求进行综合分析,以确定所需的混凝土材料和结构尺寸。

计算的准确性和合理性对于工程的安全和可持续发展至关重要。

本文将围绕大体积混凝土计算的五个主要方面展开阐述,包括设计参数、材料选择、结构尺寸、施工工艺和质量控制。

正文内容:一、设计参数1.1 强度等级选择:根据工程的要求和使用环境选取合适的混凝土强度等级。

1.2 单位体积重量计算:通过材料的密度和含水率计算混凝土的单位体积重量。

1.3 混凝土抗裂控制:根据结构的布置和使用条件,确定混凝土抗裂控制的特殊要求。

二、材料选择2.1 水泥种类和用量:根据混凝土强度等级和工程要求,选择适合的水泥种类和用量。

2.2 砂石骨料选择:根据砂石骨料的物理和力学性质,选择适合的砂石骨料。

2.3 控制混凝土收缩和渗透性:选择合适的控制剂和添加剂来控制混凝土的收缩和渗透性。

2.4 控制混凝土温度:选择合适的材料和施工工艺来控制混凝土的温度。

三、结构尺寸3.1 结构荷载计算:根据工程的要求和使用条件,计算结构需要承受的荷载。

3.2 结构尺寸确定:根据结构荷载和混凝土强度,确定结构的尺寸和截面形状。

3.3 混凝土配筋计算:通过配筋计算确定混凝土结构的配筋数量和布置方式。

3.4 控制混凝土开裂:根据结构形态和使用要求,控制混凝土的开裂和裂缝宽度。

3.5 翼缘尺寸计算:对于梁或板等结构,进行翼缘尺寸的计算和布置。

四、施工工艺4.1 混凝土浇筑方式:选择合适的混凝土浇筑方式,确保混凝土充分密实。

4.2 配筋安装和固定:按照设计要求和标准施工规范,进行配筋的安装和固定。

4.3 渗透和震动:通过渗透和震动等工艺手段,使混凝土内部更加紧密和均匀。

大体积混凝土计算(一)

大体积混凝土计算(一)

大体积混凝土计算(一)引言概述:大体积混凝土计算是建筑领域中重要的工程计算任务之一。

它涉及到计算混凝土结构中所需的材料和工作量,以确保结构的稳定性和安全性。

本文将介绍大体积混凝土计算的重要性,并详细阐述了计算混凝土体积所需考虑的主要因素。

正文内容:一、混凝土体积计算1.1 混凝土结构的设计要求1.2 混凝土体积计算的基本原理1.3 常用的混凝土体积计算方法1.4 材料损耗率和浪费因素的考虑1.5 临时混凝土和永久混凝土的体积计算要点二、混凝土配料比计算2.1 混凝土强度等级的选择2.2 胶凝材料的用量计算2.3 骨料的用量计算2.4 混凝土配料比的确定2.5 混凝土配料比的检查与调整三、混凝土施工量计算3.1 施工模式和施工方法的选择3.2 浇筑区域和浇筑高度的确定3.3 混凝土浇筑和振捣工作量的计算3.4 混凝土的硬化时间和固化等待时间的估算3.5 混凝土施工工期和材料供应的协调四、混凝土成本计算4.1 混凝土材料成本的估算4.2 施工人工和机械设备成本的考虑4.3 监理和质量控制费用的计算4.4 混凝土施工风险与附加费用4.5 混凝土总成本计算与预算控制五、混凝土施工质量控制5.1 混凝土强度和韧性的检测要点5.2 混凝土坍落度和空气含量的测量方法5.3 温度和湿度对混凝土性能的影响5.4 表面质量和无缺陷要求的判定5.5 混凝土试块和核心抽取的执行要求总结:大体积混凝土计算是确保混凝土结构的稳定性和安全性的重要工作。

本文从混凝土体积计算、配料比计算、施工量计算、成本计算和质量控制等方面进行了详细阐述。

准确计算混凝土体积和配料比,并合理安排施工量和控制成本,能够有效提高混凝土结构的质量和施工效率。

同时,严格执行质量控制要求,能够确保混凝土施工的优良质量,并延长其使用寿命。

大体积砼计算

大体积砼计算

附件一:计算混凝土最大浇筑量时需要混凝土运输车及混凝土泵数量以混凝土浇筑量最大倒班楼为例:(1)混凝土单位时间最小浇筑量(m3/h)Q=F×H/TQ—混凝土单位时间最小浇筑量(m3/h);F—混凝土浇筑区面积(m2),取1500m2;H—浇筑厚度(m),取1.8m厚基础底板计算;T—下层混凝土从开始浇筑到初凝为止所允许的时间(h),取7h计算。

Q=1500×1.8÷7=385.7m3/h(2)混凝土泵数量N=Qh /Qma18×ηN――混凝土泵台数;Qh――每小时计划混凝土浇筑量(m3/h),取150m3/h;Qma18――所选泵的额定输送量(m3/h),取80m3/h;η――混凝土泵的效率系数。

N=150÷(80×0.45)=4.2 取2台地泵,2台57米汽车泵(3)Q1= Qmax×α1×η式中:Q1——每辆混凝土地泵的实际输出量(m3/h);Qmax——每辆混凝土地泵的理论最大输出量(m3/h);α1——配管条件系数,取0.9;η——作业效率,取0.5。

将各值代入上式可得一辆混凝土地泵的实际输出量:HBT80地泵 Q1=80×0.9×0.5=36(m3/h)57米汽车泵 Q1=100×0.9×0.5=45(m3/h)(4)现场混凝土地泵和混凝土汽车泵共需配置的混凝土运输罐车台数,可按下式计算:混凝土地泵:N1=[Q1/(60×V)]×[(60L/S)+T]式中:N——混凝土运输车台数(台);1——每台泵的实际输出量(m3/h),取36m3/h;45m3/h;Q1V——每台混凝土运输车的容量,取最小8m3;L——罐车往返一次行程(Km),取40Km;S——平均车速,取30Km/h;T——一个运行周期总停歇时间(min)。

考虑每车现场等候时间10min,浇筑、冲洗、装料时间30min,共40min。

大体积混凝土计算公式

大体积混凝土计算公式

大体积混凝土计算公式大体积混凝土计算公式1.温度计算公式1最大绝热温升T h =(W c+K·F) Q/ C·ρT h------混凝土最大绝热温升(℃)W c---混凝土中水泥用量(kg/m3)F----混凝土中标活性掺合料用量(kg/m3)K---掺合料折减系数。

粉煤灰取0.25~0.30 Q----水泥28d水化热(KJ/kg)。

C----混凝土比热.取0.97(KJ/kg . k)ρ—混凝土密度.取2400(kg/m3)不同品种.标号水泥的水化热2.混凝土中心计算温度T1(t) =T j+T h·ξ(t)……(5-5-7).T1(t)-----t岭期混凝土中心计算温度(℃)T j =混凝土浇筑温度(℃)ξ(t) =t龄期降温系数。

降温系数ξ3 混凝土表层(表面下50~100mm处)温度(1)保温材料厚度(或蓄水养护深度)δ=0.5h·λx(T2-T q)k b/λ(T max-T2)δ---保温材料厚度(m)h---大体积混凝土厚度(m)λx--所选保温材料导热系数(w/mk),T2---混凝土表面温度(℃)T q---环境平均温度(℃)K b---修正值.取1.3~2.0λ---混凝土导热系数,取2.33(w/m.k)T max----计算得混凝土最高温度(℃)计算时可取T2 - T q=15~20 ℃T max - T2=20~25℃几种保温材料导热系数传热系Kb数修正值K b1值为一般刮风情况(风速<4m/s,结构位置/>25m)K b2值为刮大风情况如采用蓄水养护方法. 蓄水深度h w= X·M(T max-T2)K b·λw/(700T j+0.28w c·Q) ……(5-5-9) 其中:M=F/Vh w-----养护水深度(m)X-----混凝土维持到指定温度的延续时间,既蓄水养护时间(h)M-----混凝土机构表面系数(1/m)F------与大气接触的表面积(m2)V------混凝土体积(m3)T max - T2-----一般取20~25(℃)K b------传热系数修正值700-----混凝土热容量,既比热与表观密度的乘积(KJ/ m3 k)(2)混凝土表面保温层及摸板的传热系数β=1/[Σδi/λi+1/βq]其中:β---混凝土表面保温层及模板的传热系数(w/m k)δi------各保温材料厚度(m)λi-----各保温材料导热系数(w/m2 k)βq――空气的传热系数,取23[w/(m2.K)(3)混凝土虚厚度h’=k·λ/β…………(5-5-11)其中:h’---混凝土虚厚度(m)k----折减系数,2/3(w/m2k)(4) 混凝土计算厚度H=h+2h’…………(5-5-12)其中:H---混凝土计算厚度(m)h---混凝土实际厚度(m)(5)混凝土表层温度T2(t)=T q+4·h’(H-h’) [T1(t)-t q]/H2其中:T2(t)----混凝土表面温度(℃)T q----施工期大气平均温度(℃)h’----混凝土虚厚度(m)H----混凝土计算厚度(m)T1(t)----混凝土中心温度(℃)4混凝土内平均温度T m(t)=[ T1(t)+ T2(t)]/2T m(t)----混凝土内平均温度(℃)。

大体积混凝土计算

大体积混凝土计算

大体积混凝土计算大体积砼温度与裂缝控制计算书一、大体积混凝土温度控制计算 1.1混凝土的绝热温升ρc WQ T t =)(()mte --1式中:T (t )——混凝土龄期为t 时的绝热温升(℃)W ——每m 3混凝土的胶凝材料用量,取484kg/m 3Q ——胶凝材料水化热总量,取:P .O32.5 377 KJ/kg C ——混凝土的比热:取0.96KJ/(kg.℃) ρ——混凝土的重力密度,取2400 kg/ m3m ——与水混品种浇筑强度系有关的系数,取0.4d -1。

t ——混凝土龄期(d )经计算:T (3)=240096.0377484??()34.01?--e =55.34℃ T (6)=240096.0377484??()64.01?--e =72.01℃ T (9)=240096.0377484??()94.01?--e=77.03℃ T (12)=240096.0377484??()124.01?--e =78.54℃ T (15)=240096.0377484??()154.01?--e =79℃ T (18)=240096.0377484??()184.01?--e=79.14℃T (21)=240096.0377484??()214.01?--e =79.18℃ T (24)=240096.0377484??()244.01?--e =79.19℃ T (27)=240096.0377484??()274.01?--e =79.194℃ T (30)=240096.0377484??()304.01?--e=79.196℃T max =240096.0377484??=79.196℃1.2混凝土收缩变形的当量温度1、混凝土收缩的相对变形值计算εy (t )=εy()1132101.0...1m m m met--式中:εy (t )——龄期为t 时混凝土收缩引起的相对变形值εy 0——在标准试验状态下混凝土最终收缩的相对变形值取3.24×10-411321..m m m m ——考虑各种非标准条件的修正系数0.11=m 35.12=m 86.03=m 2.14=m 0.15=m 7.06=m43.17=m 85.08=m 3.19=m 92.010=m 0.111=m11321..m m m m =1.0×1.35×0.86×1.2×1×0.7×1.43×0.85×1.3×0.92×1=1.42εy (3)=()5301.041036.142.111024.3-?--?=?-??e εy (6)=()5601.041068.242.111024.3-?--?=?-??e εy (9)=()5901.041096.342.111024.3-?--?=?-??e εy (12)=()51201.04102.542.111024.3-?--?=?-??e εy (15)=()51501.04104.642.111024.3-?--?=?-??e εy (18)=()51801.041058.742.111024.3-?--?=?-??e εy (21)=()52101.041071.842.111024.3-?--?=?-??e εy (24)=()52401.041082.942.111024.3-?--?=?-??e εy (27)=()52701.041088.1042.111024.3-?--?=?-??e εy (30)=()53001.041092.1142.111024.3-?--?=?-??e2、混凝土收缩相对变形值的当量温度计算 ()()a T t yt y/ε=式中:()t y T ——龄期为t 时,混凝土的收缩当量温度a ——混凝土的线膨胀系数,取:1.0×10-5()36.13=y T ℃ ()68.26=y T ℃()96.39=y T ℃ ()2.512=y T ℃ ()4.615=y T ℃ ()58.718=y T ℃()71.821=y T ℃()82.924=y T ℃ ()88.1027=y T ℃ ()92.1130=y T ℃1.3混凝土的弹性摸量()()tt eE E ?β--=10式中:()t E ——混凝土龄期为t 时,混凝土的弹性模量(2/mm N ) 0E ——混凝土的弹性摸索量近似取标准条件下28 d 的弹性模量:C500E =3.45×1042/mm N——系数,近似取0.09β——混凝土中掺合料对弹性模量修正系数,β=0.995 ()()4410812.011045.3995.03309.0?=-=?-eE 2/mm N ()()4410432.111045.3995.06609.0?=-=?-eE 2/mm N ()()4410905.111045.3995.09909.0?=-=?-eE 2/mm N()()4410267.211045.3995.0121209.0?=-=?-e E 2/mm N ()()4410543.211045.3995.0151509.0?=-=?-eE 2/mm N ()()4410753.211045.3995.0181809.0?=-=?-eE 2/mm N ()()4410914.211045.3995.0212109.0?=-=?-eE 2/mm N ()()4410307.311045.3995.0242409.0?=-=?-eE 2/mm N ()()4410131.311045.3995.0272709.0?=-=?-eE 2/mm N ()()4410202.311045.3995.0303009.0?=-=?-eE 2/mm N1.4各龄期温差1、内部温度()()t t j T T T ξ+=max式中:max T ——混凝土内部的最高温度j T ——混凝土的浇筑温度,因搅拌砼无降温措施,取浇筑时的大气平均温度()t T ——在龄期t 时混凝土的绝热温升()t ξ——在龄期t 时的温降系数()92.2434.5536.05max .3=?+=T ℃ ()88.2801.7729.05max .6=?+=T ℃ ()1.1803.7717.05max .9=?+=T ℃07.1254.7809.05max .12=?+=T ℃ ()95.87905.05max .15=?+=T ℃ ()37.714.7903.05max .18=?+=T ℃ ()79.518.7901.05max .21=?+=T ℃2、表面温度本工程拟采用的保温措施是:砼表面覆盖一层塑料薄膜和一层麻袋,麻袋厚度15mm 左右,塑料薄膜厚度0.1mm 左右。

大体积混凝土的计算

大体积混凝土的计算

已知条件:墩身Ⅰ砼共412m3,强度C50 ,由于值冬季施工,砼既要满足冬季施工,又要按大体积砼考虑。

砼有沈铁大城商品砼站供应,为暖站拌合,拌合出料温度不小于10℃,入模温度T不小于5℃。

每M3砼的水泥用量(普硅525):W=486kg/m3水泥发热量:Q=461KJ/kg 混凝土密度:p=2400kg/m3砼配比如下:(kg/1m3)砼比热:0.96J/(kg/℃)(一)混凝土内部中心温度(绝热温升)计算:1. 砼的最高绝热温升当结构厚度在1.8m以上时,可只考虑水泥用量及浇注温度影响。

Tmax=T+W/10=5+486×1.15/10=61℃砼3、7天的绝热温升分别为:T(t)= Tmax(1-e-mt) 其中m=0.013,t为砼龄期h;T(3)=37℃T(7)=54℃2. 砼内部中心温度计算a. 大体积砼内实际最高温度(按3.4m计算厚度)T1max=T+ T(t)×ξξ指不同浇注块厚度的温降系数,3天取0.7,7天取0.68;则3天Tmax=5+37x0.7=30.9℃7天Tmax=5+54x0.68=41.72℃(二)表面温度计算(考虑砼表面覆盖一层草袋,周边设两层帆布,布设4台15kw的暖风机,使周边气温控制在5~10℃左右)Tb=Tq+4h’(H-h’)△T/H2H为混凝土的计算厚度,H=3.4+2h’=3.4+2x0.5=4.4mh为混凝土的实际厚度3.4米h’ 为混凝土的虚厚度(m)* h’=kλ/V=0.666×2.33/3.112=0.5λ砼的导热系数,取消2.33w/m/kV模板及保温层的传热系数(w/m2k)V=1/(∑δi/αi_+Rw)=1/(0.018/0.17+0.01/0.058+0.043)=1/0.321=3.112ΔT(t)为各龄期砼内最高气温与外界气温之差。

ΔT(3)= Tmax-Tq=30.9-8=22.9℃ΔT(7)= Tmax-Tq=41.72-8=33.7℃则3天表面温度为Tb(3)=8+0.5×4(4.4-0.5) ×22.9/4.42=17.2℃7天表面温度为Tb(7)=8+0.5×4(4.4-0.5) ×33.7/4.42=21.6℃(三)体积内外温差引起的温度应力:1. 各龄期的砼的弹性模量E(13)=E0(1-e-0.09t)=3.45×104×0.236=8.163×103E(17)=E0(1-e-0.09t)=3.45×104×0.467=1.613×1042. 砼的二维温度应力计算式如下σ=E(1t)α△T Sh(t)Rk/(1-μ)砼的最大综合温度差(℃)3天为△T=T0+2×T(15)/3+T1(t)=5+2×37/3+2=31.667℃7天为△T=T0+2×T(15)/3+T1(t)=5+2×54/3+2=43℃砼的松弛系数Sh(t) ,3天取0.57,7天取0.502;砼的外约束系数Rk取0.3;砼的泊松比μ取0.15。

大体积混凝土计算书 excel版

大体积混凝土计算书 excel版

凝T1(土t)内
=Tj+Th 式中:
T1(t)
—Tj———t 混凝土
25
℃(可 采取浇
ξ(t)——t 龄期降温系数,取值如下表
52.4
底板厚度h(m) 3
不同龄期时的ξ值
6
9
1.6
0.49
0.46
0.38
计算结果如下表
t(d)
3
6
9
T1(t)(℃) 由上表 可知,
43.1
6
d左右 内部温
47.4
44.9 6
18 21
##### ##### ##### ##### ##### ##### #####
4、混凝土各龄期弹性模量
Et
E0 1 e0.09t E0:砼最终弹性模量
(Mpa),
c40 取定E0 3.25 ×104
混凝土各龄期弹性模量(×104N/mm2)
龄期(d) 3
6
9
12 15
18
E(t)
M10 积M 1.0 2.02
龄期(d)
y0(×10-5)
各龄期砼收缩变形值如下表
3
6
9
12
15
1.94 3.82 5.64 7.41 9.13
18
21
10.79 12.41
2、 各龄期砼收缩当量温差
Tyt
yt
ξ
yα(t:):
混凝
各龄期收缩当量温差
龄期(d) 3
6
9
12 15
18 21
Ty(t)
T2(t)
—Tq——施混
工hˊ期—大
—H—混—凝
混凝土
T1(t) —不—同t龄 期混凝

大体积混凝土计算书

大体积混凝土计算书

1 混凝土泵输出量和搅拌车数量计算1 泵车数量计算N=q nq max·η=120140∗0.6=2式中:q n-混凝土浇筑数量,取q n=120m3/h;q max-混凝土输送泵车最大排量,取q max=140m3/h;η-泵车作业效率,取η=0.6。

2 每台泵车需配备的混凝土搅拌车数量计算N=Q1V(LS+T t)=75.620(7.630+2060)=3式中:Q1-混凝土泵的实际输出量Q1=Q max·α·η=140*0.9*0.6=75.6m3/h;V-每台混凝土搅拌车容量,取V=20m3;S-混凝土搅拌车平均行车速度,取30km/h;L-搅拌桩到施工现场往返距离,取7.6km;T t-每台混凝土搅拌车总计停歇时间,取20min。

2 混凝土温升计算1 水泥水化热计算水泥水化热可按下式计算:Q0=4(3.1)7/Q7−3/Q3-在龄期3d 时的累积水化热(kJ/kg);式中:Q3-在龄期7d 时的累积水化热(kJ/kg);Q7Q-水泥水化热总量(kJ/kg)。

不同龄期水泥水化热见表3.1-1。

表3.1-1 水泥在不同期限内的发热量计算得Q=392.37kJ/kg。

2 胶凝材料水化热计算胶凝材料水化热可按下式计算:Q=(k1+k2−1)Q0(3.2)式中:Q-胶凝材料水化热总量(kJ/kg);k1-粉煤灰掺量对应的水化热调整系数,取值见表3.1-2。

k2-矿渣粉掺量对应的水化热调整系数,取值见表3.1-2。

表3.1-2 不同掺量掺合料水化热调整系数注:表中掺量为掺合料占总胶凝材料用散的百分比。

本项目承台C40混凝土粉煤灰掺量为14.9%,不掺矿渣。

故Q=0.955*Q=374.71kJ/kg。

3 混凝土绝热升温值计算混凝土绝热温升值可按下式计算:T(t)=WQCρ(1−e−mt)(3.3)式中: T(t)-混凝土龄期为t 时的绝热温升(℃);W-每立方米混凝土的胶凝材料用量(kg/m3);C-混凝土的比热容,可取0.92~1.00[kJ/(kg·℃)],取0.96kJ/(kg·℃);ρ-混凝土的质量密度,根据配合比取2417.4kg/m3;t-混凝土龄期(d),取3d、6d、9d、12d、15d、18d、21d;m-与水泥品种、用量和入模温度等有关的单方胶凝材料对应系数。

大体积混凝土相关计算

大体积混凝土相关计算

大体积混凝土相关计算第一节浇筑体温度应力和收缩应力计算1混凝土绝热温升计算T t=WQCρ(1−e−mt)m=km0,m0=AW+B,W=λW C,k=k1+k2—1式中:T(t)——混凝土龄期为t时的绝热温升(℃);W——每立方米混凝土的胶凝材料用量(kg/m3);C—混凝土的比热容,可取0.92~1.00[kJ/(kg·℃)],取0.97;ρ——混凝土的质量密度,可取2400~2500( kg/m3),取2400;t——混凝土龄期(d);m——与水泥品种、用量和入模温度等有关的单方胶凝材料对应系数。

按20℃入模温度考虑,k取值0.85+0.86-1=0.71,W取值0.65×435=282.75kg,m0取值0.0024×282.75+0.5159=1.195,m取值0.71×1.195=0.848计算过程:龄期3d的绝热温升:T(3d)=282.75×314×(1-e-0.848×3)/(0.97×2400)=35.14℃龄期7d的绝热温升:T(7d)=282.75×354×(1-e-0.848×7)/(0.97×2400)=38.04℃龄期28d的绝热温生:T(28d)=282.75×375×(1-e-0.848×28)/(0.97×2400)=45.55℃T m=282.75×375×1/(0.97×2400)=45.55℃不同品种、强度等级水泥的水化热:2混凝土收缩值的当量温度计算εy(t)=εy0(1−e−0.01t)∙M1∙M2∙M3∙∙∙M11T y(t)=εy(t)/α式中:εy——龄期为t时,混凝土收缩引起的相对变形值;εy0——在标准试验状态下混凝土最终收缩的相对变形值,取4.0×10-4;M1、M2、…M1——混凝土收缩变形不同条件影响修正系数;T y(t)——龄期为t时,混凝土收缩值当量温度;α——混凝土的线膨胀系数,取1.0×10-5。

大体积砼热工计算

大体积砼热工计算

混凝土的热工计算1)最大绝热温升:根据计算公式,T h=m c Q/cp(1-e-mt)其中:T h—混凝土最大绝热温升值m c—每m3水泥用量,取370Q—每公斤水泥水热(3),取Q=375E—常数,e=2.718m—与水泥品种、浇筑时与温度有关的经验系数,取0.340t—混凝土浇筑后至计算时的天数(d)取3d(3d时水化热温度最大)c—混凝土的热比,取c=0.97kJ/(kg.k)p—混凝土质量密度,取R=2400kg/m3。

T h=370×375/0.97×2400×1 =59.6(℃)2)混凝土中心计算温度:○1混凝土浇筑温度按5℃考虑:T1(t)=T j+T h·ξ(t) =5+59.6×0.522=36.1(℃) ○2混凝土浇筑温度按10℃考虑:T1(t)=T j+T h·ξ(t) =10+59.6×0.522=41.11(℃) 其中:T j————混凝土浇筑温度(℃)ξ(t)——t龄期降温系数c混凝土表层温度混凝土表面保温层的传热系数β=1/(∑Si/λi+1/βq)=1/(0.03/0.14+1/23)=3.88 3)混凝土虚厚度h1=K(λ/β)=0.666×(2.33/3.88)=0.4 混凝土计算厚度砼计算厚度:H=h+2h1=1.4+2×0.4=2.2m采用保温材料厚度2cm4)混凝土表层温度○1施工期间大气平均温度5℃考虑:T2(t)=T q+4h’(H-h’)[T1(t)-T q]/H2=5+4×0.4×1.8×[41.11-5]/2.2×2.2=26.5(℃)○2施工期间大气平均温度按10℃考虑:T2(t)=T q+4h’(H-h’)[T1(t)-T q]/H2=10+4×0.4×1.8×[41.11-10]/2.2×2.2= 31.5 (℃)T2(1)———混凝土表层(表面下50~100㎜处)温度T q ———施工期间大气平均温度h’———混凝土虚厚度(h’=k×λ/β)T1(t)———混凝土中心温度根据计算当混凝土浇筑温度按10℃考虑,施工期间大气平均温度按5℃考虑时混凝土中心计算温度与混凝土表层温度之间最大温差为41.11℃-26.5℃=14.6℃小于25℃。

大体积混凝土浇筑能力计算方案

大体积混凝土浇筑能力计算方案

5.7大体积混凝土浇筑能力计算5.2混凝土浇筑(1)搅拌站混凝土供应能力应满足混凝土连续施工的需要,现场等待浇筑的混凝土量不得少于120m³/h。

泵送过程中,为保证施工质量,将安排不同班次轮流进行施工,确保人停机不停,保证混凝土浇筑的连续性。

(2)采用“同步浇捣,同时后退,分层堆积,逐步到顶,循序渐进”的布送工艺。

(3)结构长度超过厚度3倍时采用斜面分层浇筑,分层厚度不宜大于500mm,不得大于振动棒长的1.2倍;浇筑时从端部底部开始逐渐上移,循环推进,使浇筑层成斜面逐渐上移,斜面坡度控制在1:3左右,通过标尺杆进行控制;每一层面混凝土振捣在混凝土自然形成的坡面上、中、下三个部位进行,振捣移动距离不得大于振动半径的1.5倍,要振捣充分;加深部位分两至三次浇捣,避免漏振而影响混凝土的施工质量。

(4)超过1.5m的承台采用水平分层浇筑的方式,且进行进退管。

分层厚度不大于500mm,且不得大于振动棒长的1.25倍。

(5)浇筑时要注意处理泌水问题。

当每层混凝土浇筑接近尾声时,应人为将水引向低洼边部,缩为小水潭,然后用小水泵将水抽至附近排水井。

5.3混凝土振捣(1)混凝土振捣时,要做到“快插慢拔”,上下抽动,均匀振捣,宜从低处开始。

重点控制两头,即混凝土流淌的最近点和最远点。

(2)振捣时,不能漏振,尽可能采用两次振捣工艺,以提高混凝土的密实度。

(3)振动器在每一插点上的振捣延续时间,以混凝土表面呈水平并出现水泥浆和不再出现气泡、不再显著沉落为度,振捣时间一般约在20~30s,使用高频振动器可酌情缩短时间,但最短不少于10s。

时间过短,混凝土不易振实,过长会引起混凝土离析。

(4)除了钢筋稠密处采用斜向振捣外,其他部位均采用垂直振捣,振捣点的间距为400mm左右,插点距离板底200mm。

(5)斜面分层浇筑时,每一层混凝土的振捣在自然形成的坡面上进行,振捣移动距离不得大于振动半径的1.5倍。

振捣倾斜混凝土表面时,应由斜面底部逐渐向高处移动,以保证混凝土振实。

大体积砼热工计算

大体积砼热工计算

大体积混凝土热工计算1.底板混凝土单次混凝土浇筑厚度最大为2850mm,混凝土强度等级为C35/P12,理论上该处混凝土内部温度最高,容易产生裂缝,所以将此部位混凝土作为范例进行热工计算。

根据C35/P12混凝土配合比为:P.O42.5级水泥227kg,水162kg,中砂761kg,石子1051kg,粉煤灰:102kg,S95级磨细矿渣48kg。

2.预计施工浇筑时间为5月份,查气象历史数据,月最高平均气温为28°。

3.水泥水化热:q=286.6KJ/kg7.1混凝土表面温度裂缝控制计算大体积混凝土结构施工应该使混凝土中心与表面温度、表面温度与大气温度之差在允许范围内,则可控制混凝土裂缝的出现。

7.1.1混凝土的绝热温升水泥水化热引起的混凝土内部实际最高温度与混凝土的绝热温升有关。

混凝土的绝热温升:T i=W×Q×(1-e-mt)/(C×ρ)式中:T h—混凝土的绝热温升(℃)W—每立方混凝土的胶凝材料用量(kg/m3),W=227+102+48=377kg/m3Q—每公斤水泥的水化热,本工程为P.O42.5水泥,查计算手册,Q为335k J/kg C—混凝土比热0.994k J/(kg·K);ρ—混凝土容重2400㎏/m3;t—混凝土龄期(天);m—常数,与水泥品种、浇筑时温度有关,取0.406;e—常数,e=2.718自然对数的底;T(3)=WQ(1-e-mt)/Cρ=377×335×(1-e-0.406×3)/(0.994×2400)=38.198°C;经过计算,得到3天,5天,7天,14天混凝土最高水化热绝热温升:Th3=38.198℃,Th5=47.122℃,Th7=51.076℃,Th14=54.06℃。

7.1.2混凝土的内部最高温度Tmax(t) =Tj+Ti×ζ(t)式中Tmax(t)—混凝土t龄期内部最高温度(℃);分别取3、5、7、14天计算;Tj—混凝土浇筑温度(℃),混凝土浇筑入模温度取35℃;ζ—混凝土t龄期的散热系数,3天,5天,7天,14天分别计算得ζ(3)=0.55,ζ(5)=0.51,ζ(7)=0.351,ζ(14)=0.183;T max =Ti+T(7)ζ=35+38.198×0.55=51°C;按上式计算,3天,5天,7天,14天的结果为T max3=56℃,T max5=59.03℃,T max7=52.93℃,T max14=44.89℃7.1.3砼表层(表面下50~100mm)温度(1)、保温材料厚度(麻袋)δ=0.5h.λx (T2-Tq)Kb/λ(Tmax-T2)=0.5×2.85×0.05×20×1.3/2.33×25=0.0318mδ-保温材料厚度λx-所选保温材料导热系数,材料选麻袋,考虑薄膜保温作用按0.05(T2-Tq)本工程取20℃(Tmax -T2)最高温度与表面温度差,本工程取25℃Kb–传热系数修正值,选1.3。

大体积混凝土热值计算

大体积混凝土热值计算

一、大体积混凝土的概念1、定义现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工,如桥梁基础、墩台、高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。

它主要的特点就是体积大,一般实体最小尺寸大于或等于1m,它的表面系数比较小,水泥水化热释放比较集中,内部温升比较快。

混凝土内外温差较大时,会使混凝土产生温度裂缝,影响结构安全和正常使用。

所以必须从根本上分析它,来保证施工的质量。

我国《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009规定:混凝土结构物实体最小尺寸大于或等于1m的大体量混凝土,或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害缝产生的混凝土。

美国混凝土学会(ACI)规定:“任何就地浇筑的大体积混凝土,其尺寸之大,必须要求解决水化热及随之引起的体积变形问题,以最大限度减少开裂”。

日本建筑学会标准(JASS5)规定:“结构断面最小厚度在80cm以上,同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气温之差预计超过25℃的混凝土,称为大体积混凝土”。

2、大体积混凝土的特点:结构厚实,混凝土量大,工程条件复杂(一般都是地下现浇钢筋混凝土结构),施工技术要求高,水泥水化热较大(预计超过25度),易使结构物产生温度变形。

大体积混凝土除了最小断面和内外温度有一定的规定外,对平面尺寸也有一定限制。

因为平面尺寸过大,约束作用所产生的温度力也愈大,如采取控制温度措施不当,温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时,则易产生裂缝。

3、大体积砼与普通砼的区别不能仅以截面尺寸来简单判断是否大体积砼,实际施工中,有些砼厚度达到1m,但也不属于大体积砼的范畴,有些砼虽然厚度未达到1m,但水化热却较大,不按大体积砼的技术标准施工,也会造成结构裂缝。

大体积砼与普通砼的区别表面上看是厚度不同,但其实质的区别是由于砼中水泥水化要产生热量,大体积砼内部的热量不如表面的热量散失得快,造成内外温差过大,其所产生的温度应力可能会使砼开裂。

因此判断是否属于大体积砼既要考虑厚度这一因素,又要考虑水泥品种、强度等级、每立方米水泥用量等因素,比较准确的方法是通过计算水泥水化热所引起的砼的温升值与环境温度的差值大小来判别,一般来说,当其差值小于25℃时,其所产生的温度应力将会小于砼本身的抗拉强度,不会造成砼的开裂,当差值大于25℃时,其所产生的温度应力在可能大于砼本身的抗拉强度, 造成砼的开裂,此时就可判定该砼属大体积砼,并应按规范进行水化热计算并采取措施进行施工,以确保砼不致开裂,造成工程渗漏水的隐患。

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1、温度计算
(1)最高绝热温升
T n=(W c+k·F)Q/c·ρ
=(334+33+0.3×70)×334/0.97×2400
=55.67˚C
(2)砼中心计算温度
根据实测,预计施工时砼浇筑温度40˚C左右,一般在计算时,把砼龄期
划分为每3天一区段。

T1(2)=T j+ T hξ(t)=40+55.67ξ
在砼厚度差别不大的范围内,近似认为ξ和h成线性关系
用插入法求得2.00米厚砼各龄期降温系数ξ(t),如3d龄期时:
ξ(3)=0.49+(0.65-0.49)×(2.0-1.5)/(2.5-1.5)
=0.57
在3d龄期时: T1(3d)=40+55.67×0.57=71.104˚C
其中∆ T1(3d)=55.67×0.57=31.73˚C ,就是该龄期砼中心的升温值.
在15d龄期时: T1(15d)=40+55.67×0.295=53.42˚C
各龄期∆ T1(t)和T1(t)计算结果见下表.
(3)选择保温材料并计算厚度
本工程砼厚度达2.00m,强度很高,内部温升很大,保温材料选用草袋,λx 取.0.14W/(m·k),因其上下均有塑料薄膜,故起保温作用的还用麻袋纤
维间的空气,其,λx为.0.03W/(m·k)。

故该工程保温层λx取为
0.14×30%+0.03×70%=0.063 W/(m·k)
预计施工期白天最高温度平均40˚C , 夜间最低气温平均26˚C
环境温度 : T q=(40+26)/2=33˚C
取T2-Tq=20˚C , T max-T q=20˚C
K b=1.3 则ξ=0.5 hλx(T2-Tq)K b/λ(T max-T q)
×2.0×0.063×20×1.3/2.33×20
=0.035 m
(4)保温层传热系数
β=1/[Σξ1/λi+1/βq]
=1/[0.035/0.063+1/23]
=1.67
(5)砼虚厚度
h’=k·λ/β=2/3×2.33/1.67
=0.93 m
(6)砼计算厚度
H= h+2 h’=2+2×0.93
=3.86 m
(7)砼表层温度
T2(t)= T q+4 h’(H-h’)(T1(t)-T q)/H2
=33+4×0.93×2.93×(T1(t)-33)/3.862
=8.6+0.73 T1(t)
在3d龄期时: T2(3d)=8.6+0.73 × 71.73
= 60.69˚C
在15d龄期时: T2(15d)=8.6+0.73 ×56.42
= 49.79˚C
(8)砼内平均温度: T m(t)= [T1(t)+T2(t)]/2在3d龄期时: T m(3d)=66.35˚C ,
在15d龄期时: T m(15d)=53.11˚C
2 . 应力记算
(1)选取单纯地基阻力系数,低强度素砼.
(2)查表得C30砼弹性模量 E=3.0×104 N/mm2(3)地基水平阻力系数,查表取 C x1=1.0N/mm2
C x = C x1+ C x2=1.0 N/mm2
(4)瞬时弹性模量,查表得:C30砼28d弹性模量
E0=3.0×104 N/mm2
E(t)= E0(1-e-0.09t)
在3d龄期时: E(3d)=3×(1-2.718-0.09×3)×104
=0.71×10-4MPa
在15d龄期时: E(15d)=3×(1-2.718-0.09×15)×104 =2.22×10-4MPa
(5)地基约束系数: β(t)=[C x/h·E(t)]1/2
在3d龄期时: β(3d)=[1/2000×0.71×10-4]1/2
=2.65×10-4
在15d龄期时: β(3d)=[1/2000×2.22×10-4]1/2
=1.50×10-4
各区段平均约束系数:
β’i~i+3=[β(i)+β(i+3)]/2
在龄期3d到6d这一时间区段平均地基约束系数:
[β(3)+β(6)]/2=2.33×10-4
则从3d到30d分别为: (2.33、1.865、1.66、1.545、1.47、1.42、1.385、1.36、1.345)×10-4
(6)各区段平均弹性模量:
E,i~i+3=[E(i)+E(i+3)]/2
同样,在龄期从3d到6d这一时间区段内,砼平均弹性模量:
E,3~6=[E(3)+E(6)]/2=0.981×10-4 Mpa
(7)计算各龄期砼干缩率和收缩当量温差:
水泥为普通水泥: M1=1.00
水泥细度中度: M2=1.00
骨料品种: M3=1.00
水灰比: M4=1.00
水泥浆量: M5=1.34
养护时间预计2周: M6=0.93
相对湿度平均70%左右 M7=0.77
L/F M8=1.43
操作方法机械振捣 M9=1.00
用插入法 M10=0.84
则: M1×M2×……×M10=1.153
各龄期内砼干缩率为: i~i+3
εY(3)=3.00×10-4×1.153×(1-e-0.01×3)
=0.110×10-4
则6天到30天的砼干缩率分别为:(0.218、0.321、0.422、0.520、0.615、0.708、0.797、0.884、0.968) ×10-4
相应的收缩当量温差: T Y (t)=εY(t)/a=105εY(t)
T Y (3)=105×0.110×10-4
=1.10˚C
则6天到30天的砼相应的收缩当量温差为:(2.18、3.21、4.22、5.20、6.15、7.08、7.97、8.84、968) ˚C
(8)计算结构温差
∆ T i~i+3=T m(i)-T m(i+3)+T y(i+3)-T y(i)
∆ T 3~6 =T m(3)-T m(6)+T y(6)-T y(3)
=66.35-64.9+2.18-1.1
=2.53˚C
∆ T 15~18=T m(15)-T m(18)+T y(18)-T y(15)
=53.11-49.5+6.15-5.20
=4.56˚C
(9)计算松弛系数
各时间区段平均松弛系数 :S’i~i+3=[ S(i)+ S(i+3)]/2
则分别为:0.545、0.500、0.460、0.425、0.398、0.377、0.360、0.346、0.333
(10)计算L=58600㎜时,30d龄期的拉应力
按σ’i~i+3=E’i~i+3·a·∆ T i~i+3·S’i~i+3[1-1/Ch(β’i~i+3L/2)]计算各区段拉应力
σ’3~6=E’3~6·a·∆ T3~6·S’3~6[1-1/Ch(β’3~6L/2)]
=0.981×104×10-5×2.53×0.545× 0.998
=0.135MP a
则30天龄期拉应力:
σmax=Σσi/[1-ν]
=(σ’3~6+σ’6~9+……+σ’27~30)/(1-0.15)
=(0.135+0.3+0.441+0.464+0.408+0.281+0.253+0.208+0.118)/0.85 =3.068N/mm2
查表得:C30砼抗拉强度设计值f t=1.5 N/mm2
则抗震安全系数:
K=f t/σmax=1.5/3.068=0.49<1.15,不安全!
(11)建议在中部某合适位置加设一道后浇带,
砼计算长度变成L=30000 mm
重复第(10)计算, σmax=1.5/2.15
=0.7。

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