大体积砼计算
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

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

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)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

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(℃)。
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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。