大体积砼浇筑附件(温度应力计算书)

宁波LNG冷能空分项目

大体积混凝土浇筑体施工阶段温度应力与收缩应力的计算一、混凝土温度的计算

①混凝土浇筑温度:T

j =T

c

+(T

q

-T

c

)×(A

1

+A

2

+A

3

+……+A

n

)

式中：T

c

—混凝土拌合温度（℃），按多次测量资料，在没有冷却措施的条件下，有日照时混凝土拌合温度比当时温度高5-7 ℃，无日照时混凝土拌

合温度比当时温度高2-3 ℃，我们按3 ℃计；、

T

q

—混凝土浇筑时的室外温度（考虑夏季最不利情况以30 ℃计）；

A 1、A

2

、A

3

……A

n

—温度损失系数，A

1

—混凝土装、卸，每次A=0.032(装

车、出料二次)；A

2

—混凝土运输时，A=θt查表得6 m3

滚动式搅拌车运输θ=0.0042，运输时间t约30分钟，

A=0.0042×30=0.126；A

3

—浇捣过程中A=0.003t, 浇

捣时间t约240min, A=0.003×240=0.72；

T j =33+(T

q

-T

c

)×(A

1

+A

2

+A

3

)=33+(30-33)×(0.032×2+0.126+0.72) =33+（-3）×0.91=30.27 ℃

二、混凝土绝热温升计算

T(t)=W×Q×（1-e-mt）/（C×r）

式中：T(t)—在t龄期时混凝土的绝热温升（℃）；

W—每m3混凝土的水泥用量（kg/m3），取420kg/m3；

Q—每公斤水泥28天的累计水化热(KJ/kg), 采用425号普通硅酸盐水泥Q =375kJ/kg(建筑施工手册 P

614

表10-81)；

C—混凝土比热0.97 KJ/(kg·K) ；

r—混凝土容重2400 kg/m3；

e—常数，2.71828；

m—与水泥品种、浇筑时温度有关，可查建筑施工手册 P

614

表10-82；

t—混凝土龄期（d）。

T3= W×Q×（1-e-mt）/（C×r）=420×375×（1- 2.718-0.406×3）/ (0.97×2400)=47.63（℃）T6= W×Q×（1-e-mt）/（C×r）=420×375×（1- 2.718-0.406×6）/ (0.97×2400)=60.89（℃）T9= W×Q×（1-e-mt）/（C×r）=420×375×（1- 2.718-0.406×9）/ (0.97×2400)=58.35（℃）

T 12 = W ×Q ×（1-e -mt ）/（C ×r ）=420×375×（1- 2.718

-0.406×12

）/ (0.97×2400)=51.35（℃）

混凝土最高绝热温升T h =W ×Q/（C ×r ）=340×375/(0.97×2400)=54.77（℃）

计算结果如下表

三、混凝土内部中心温度计算 T 1(t)=T j + Th ·ξ(t)

式中：T 1(t)—t 龄期混凝土中心计算温度；

T j —混凝土浇筑温度（℃）；

ξ—不同浇筑块厚度的温降系数，查建筑施工手册P 614表10-83得，对2.5

m 厚混凝土3天时ξ=0.65，6天时ξ=0.62，9天时ξ=0.57，12天时ξ=0.48；

T 1(3)= T j +T h ×ξ(3)= 30+47.63×0.65=60.9（℃） T 1(6)= T j +T h ×ξ(6)= 30+60.89×0.62=66.55（℃） T 1(9)= T j +T h ×ξ(9)= 30+58.35×0.57=63.26（℃） T 1(12)= T j +T h ×ξ(12)= 30+51.35×0.48=54.65（℃）

从混凝土温度计算得知,砼第6天左右内部温度最高，则验算第6天砼温差。在混凝土浇筑后第6天混凝土内部温度66.55℃,比室外温度(30℃)高出36.55℃,必须采用相应的措施,防止大体积钢筋混凝土承台因温差过大 产生裂缝。

四、浇筑体表面保温层计算

混凝土表面采用多孔布覆盖并浇水养护

1、混凝土浇筑体表面保温层厚度：

δ=0.5hλi (T b -T q )K b /(λ0(T max -T b ))=0.5×2.5×0.04×5×1.6/(2.3×10)=0.017m=1.7cm

故采用多层多孔布覆盖并浇水润湿养护，总厚度1.7cm ，多孔布厚度1cm ，

蓄水0.7cm 。

2、β按下式计算：∑+=

q

i i β

λδβ11

式中：β为混凝土保温层的传热系数，δi 各保温材料厚度，λi 各保温材料导热系数，空气层传热系数q β=23 W ／m 2·K

带入数值得∑+=

q

i i β

λδβ1

1

=2.14

3、混凝土虚厚度计算：'h =K λ/β

式中，'h 为混凝土虚厚度，K 为折减系数，取K=0.666，混凝土导热系数λ

=2.33W/(m ·K)，β为混凝土保温层的传热系数 带入数值得，'h =K λ/β=0.725 4、混凝土计算厚度：H=h+2'h =3.95m 5、混凝土表面温度，)('

'22)(4t q T h H h H

T T ∆-+

= 其中T 2为混凝土结构表面因水泥水化热而升高的温度数值，龄期t 时，

混凝土中心温度与外界气温之差)(t T ∆= T max (t)- q T T 2(3)=30+4*0.725*（2.5-0.725）（60.9-30）/3.952=40.2 (°C)

T 2(6)=30+4*0.725*（2.5-0.725）（66.55-30）/3.952=42.6(°C) T 2(9)=30+4*0.725*（2.5-0.725）（63.26-30）/3.952=38.03(°C) T 2(12)=30+4*0.725*（2.5-0.725）（54.65-30）/3.952=36.6(°C) 经计算，得出不同龄期砼中心温度和表面温度如下表。

由上表可知，混凝土内外温差＜25°C ，符合要求。