自约束裂缝控制计算

2×16m框架桥混凝土裂缝控制施工计算_secret

2×16m框架桥混凝土裂缝控制施工计算钢筋砼框架桥箱身为两孔16m，净高5.8m，由底板、边中墙和顶板组成，底板厚1.2m、边中墙厚1.1m、顶板厚1.15m；两孔边角均加梗肋，底板与墙板的梗肋为0.3m ×0.3m，墙板与顶板的梗肋为1.95m×0.65m；砼等级均为C35。

本计算书为底板控制裂缝计算。

一、自约束裂缝控制计算浇筑大体积混凝土时，由于水化热的作用，中心温度高，表面温度底，当混凝土表面受外界气温影响急剧冷却收缩时，外部混凝土质点与混凝土内部各质点之间相互约束，使混凝土表面产生拉应力，内部降温慢受到自约束产生压应力。

1、各龄期混凝土的设计抗拉强度ft(t)计算f t(t) =0.8 f t（lgt）2/3式中：C35混凝土的设计强度f t=1.65（N/mm2）混凝土龄期t=(d)混凝土的3d设计抗拉强度计算：f t(3) =0.8×1.65×（lg3）2/3=0.81（N/mm2）其余各龄期混凝土的设计抗拉强度计算详见附表1-12、各龄期混凝土的弹性模量E(t)计算E(t) =E c（1-e-0.09t）式中：C35混凝土的最终弹性模量E c =3.15×104（N/mm2）常数e=2.718混凝土龄期t=(d)混凝土的3d弹性模量计算：E(3) =3.15×104（1-e-0.09×3）=0.75×104（N/mm2）其余各龄期混凝土的弹性模量计算详见附表1-13、不同龄期混凝土中心与表面最大允许温差ΔT1max计算由混凝土温差产生的最大拉应力公式：σt（t）=2E（t）αΔT/3（1-ν）得：ΔT1max =1.5（1-ν）ft（t）/ E（t）α式中：混凝土的泊松比ν(查表)=0.175混凝土的热膨胀系数α=0.09×10-4（1/0C）混凝土的3d中心与表面最大允许温差计算：=1.5×（1-0.175）×0.81/ 0.75×104×0.09×10-4=14.85（0C）ΔT1max(3)其余各龄期混凝土的中心与表面最大允许温差计算详见附表1-14、不同龄期混凝土的水化热绝热温升值T计算(t)T (t) =m c Q（1-e-mt）/Cρ式中：每立方米混凝土水泥用量m c =347 (kg/m3)每千克水泥水化热Q=461 (J/kg)混凝土的比热C=0.95 (kJ/kg·K) 按混凝土配合比计算或查表混凝土的质量密度ρ=2400 (kg/m3)常数e=2.718龄期t=(d)经验系数m=0.34/d（浇筑温度按150C）混凝土的3d（1-e-mt）值计算：（1-e-m(3)）=1-2.718–0.34×3=0.639其余各龄期混凝土的（1-e-mt）值计算详见附表1-2混凝土的3d水化热绝热温升值计算:T (3) =347×461×0.639/0.95×2400=44.83（0C）其余各龄期混凝土的水化热绝热温升值计算详见附表1-2计算5、混凝土的水化热最终温升值T(h)T (h) =m c Q/Cρ=347×461/0.95×2400=70.16（0C）式中：每立方米混凝土水泥用量m c =347（kg/m3）每千克水泥水化热Q=461（J/kg）混凝土的比热C=0.95（kJ/kg·K）按混凝土配合比计算或查表混凝土的质量密度ρ=2400（kg/m3）计算6、不同龄期混凝土的水化热绝热降温调整温升值T(t)T’(t) =ξT (h)式中：ξ为降温系数，浇筑块厚度为1.20m，由查表得混凝土的3d水化热绝热降温调整温升值计算:T’(3) =0.42×70.16=29.47（0C）其余各龄期混凝土的水化热绝热降温调整温升值计算详见附表1-27、不同龄期混凝土的中心温度T计算maxT max(t) =T0+ T’(t)混凝土的3d中心温度计算:T max(3) =15+29.47=44.47（0C）其余各龄期混凝土的中心温度计算详见附表1-2计算8、不同龄期混凝土的表面要求最低温度TbT b(t) =T max(t)-ΔT1max(t)混凝土的3d表面要求最低温度计算:T b(3) =44.47-14.85=29.47（0C）其余各龄期混凝土的表面要求最低温度计算详见附表1-39、混凝土温度控制计算由附表1-3混凝土表面与大气温差计算32.38-10=22.38 0C＞20 0C，故需保温。

地下室基础大体积混凝土施工中抗裂计算裂缝控制措施

地下室基础大体积混凝土施工中的抗裂计算与裂缝控制措施探讨摘要：地下室基础大体积混凝土施工中的抗裂措施正成为广大施工技术人员研究的课题。

本文根据笔者多年实践并结合具体工程实例，从多方面分析阐述了高层建筑地下基础大体积混凝土施工中抗裂计算过程，并对地下室大体积混凝土施工技术与裂缝控制措施进行了深入探讨。

关键词：地下室；大体积混凝土；抗裂计算；裂缝控制；1引言在高层建筑地下工程施工中，大体积混凝土施工过程中的质量控制存在许多难点，如温度裂缝、表面质量等等，主要是由于大体积混凝土为结构体积大，一般长、宽、厚均在1000mm以上，能承受巨大的荷载；在分层浇筑时各分层间易产生泌水和浮浆；内部受力相对复杂，水泥水化热温度应力大，需预防混凝土早期开裂。

现结合工程实例，对地下室基础大体积混凝土施工技术及施工中的抗裂措施要点进行分析与探讨。

2工程概况某商住综合楼工程项目地下2层，地上23层，基础为筏板基础，地下筏板基础长87.6m、宽38.0m、除局部1．8m厚外，其余为1．6m 厚筏板，板面标高-6．6m，地下室共设有6条后浇带，带宽900mm，两塔楼相邻之间设有一条宽2．0m的加强带。

地下室底板c30、s8防水混凝土，地下室外墙、边柱为c45、s8防水混凝土。

本工程筏板基础混凝土强度等级较高，施工时正值寒冷冬季；降低大体积混凝土内部最高温度和控制大体积混凝土内外温度差在规范规定限值（25℃）以内，施工中有以下3个不利因素：①冬季施工，周围环境温度较低，大体积混凝土表面与内部温差大；②混凝土强度等级高，水化热高；③基础混凝土超厚，要一次性浇筑，混凝土内部温度不易散发等等。

3混凝土配合比设计及内部抗裂验算3.1原材料的选择（1）水泥：选用po.42.5的普通硅酸盐水泥（2）细骨料：选用优质中砂，砂的细度模量为2.7～3.1之间，与细砂相比，使用中砂可减少水和水泥的用量。

（3）粗骨料：碎石选用5～31.5连续级配的石子，以减少混凝土收缩变形。

大体积砼裂缝控制的计算公式附页

立磨大体积砼裂缝控制计算公式：一、大体积砼温度计算公式1、最大绝热温升（二者取其一）（1）T h=（m c+K*F）*Q/c*pT h=m c*Q/c*p*（1-e- mt）式中T h---混凝土最大绝热温升（℃）m c---混凝土中水泥（包括膨胀剂）用量（㎏/m3）F---混凝土活性掺合料用量（㎏/m3）K---掺合料折减系数。

粉煤灰取0、25～0、3 Q---水泥28d水化热（KJ/Kg）不同水泥品种、强度等级水泥的水化热见下表C---混凝土比热、取0.97 [KJ/(Kg.K)]p---混凝土密度、取2400（kg/m3）e---为常数，取2.718t-- -混凝土的龄期(d)m---系数、随浇筑温度改变系数m 见下表2、混凝土中心温度计算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（℃）ξ（t ）---t龄期降温系数3、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 （T 2-Tq ）*K b /λ（Tmax-T 2）式中 δ ---保温材料厚度（m ）λx ---所选保温材料导热系数 [W/(m*K)]几种保温材料导热系数见下表 T 2 ---混凝土表面温度（℃） Tq -----施工期大气平均温度（℃） λ ----混凝土导热系数,取2.33W/(m*K) Tmax---计算得混凝土最高温度（℃）计算时可取 T2-Tq=15～20℃Tmax-T2=20～25℃K b ---传热系数修正值,取1.3～2.02、K2值为刮大风情况。

2）混凝土表面模板及保温层的传热系数β=1/〔∑δi/λi+1/βq〕式中β---混凝土表面模板及保温层等的传热系数〔W/（㎡*K）〕δi---各保温材料厚度（m）λi---各保温材料导热系数〔W/（m*K）〕βq---空气层的传热系数，取23〔W/（㎡·k）〕3）混凝土虚厚度h’=k·λ/β式中h’——混凝土虚厚度（m）；K ——折减系数，取2/3；λ——混凝土导热系数，取2.33〔W/（m*K）〕4)混凝土计算厚度H=h+2 h’式中 H——混凝土计算厚度(m)h----混凝土实际厚度(m)5)混凝土表面温度T2(t)=Tq+4·h’(H- h’)[T1(t)-Tq]/H2式中T2(t)---混凝土表面温度(℃)Tq ——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)]/2二．应力计算公式1、地基约束系数（1）单纯地基阻力系数C x1（N/mm3），查附表，见下表单纯地基阻力系数C x1（N/mm3）(2)桩的阻力系数C x2=Q/F式中C x2——桩的阻力系数（N/mm）；Q ———桩产生单位位移所需水平力（N/mm）；当桩与结构铰接时Q=2E·I[Kn·D/（4E·I）]3/4当桩与结构固结时Q=4E·I[Kn·D/（4E·I）]3/4 E———桩混凝土的弹性模量（N/mm2）；I———桩的惯性矩（mm4）；Kn———地基水平侧移刚度，取1×10-2（N/mm3）；D———桩的直径或边长（mm）；F———每根桩分担的地基面积（mm2）。

自约束裂缝控制计算计算书

自约束裂缝控制计算计算书阳江项目工程；工程建设地点:；属于结构；地上0层；地下0层；建筑高度：0m；标准层层高：0m ；总建筑面积：0平方米；总工期：0天。

本工程由投资建设，设计，地质勘察，监理，组织施工；由担任项目经理，担任技术负责人。

1、混凝土拌合温度：T c=ΣC i T i W i/ΣC i W iC i - 混凝土组成材料比热（kJ/(kg·K)），C水=4.2，C水泥=C砂=C石=0.84；T i - 混凝土组成材料温度（°C），T水=20，T水泥=15，T砂=10，T石=10；W i - 混凝土组成材料重量（kg），W水=10，W水泥=5，W砂=30，W石=50；T c=ΣC i T i W i/ΣC i W i=(4.2×20×10+0.84×15×5+0.84×10×30+0.84×10×50)/(4.2×10+ 0.84×5+0.84×30+0.84×50)=13.89°C；2、混凝土入模温度：T i=T c+(T q-T c)(A1+A2+A3)T c - 混凝土拌合温度（°C），T c=13.89；T q - 混凝土运输和浇筑时的室外平均温度（°C），T q=30；A1 - 混凝土装、卸、运转温度损失系数，A1=0.5；A2 - 混凝土运输时温度损失系数A2=θt，t为运输时间（min），θ查表，θ=0.01，t1= 10；A3 - 浇筑过程中温度损失系数A3=0.002t，t为浇筑时间（min），t2=20；T i=T c+(T q-T c)(A1+A2+A3)=T c+(T q-T c)(A1+θt1+0.002t2)=13.89+(30-13.89)×(0.5+0.01×10+0.002×20)=24.2°C；3、混凝土绝热升温：T(t)=m c Q(1-e-mt)/Cρm c - 每立方混凝土的水泥用量（kg），m c=275；Q - 每千克水泥水化热量（J/kg），Q=335；C - 混凝土的比热（kJ/(kg·K)），C=0.96；ρ - 混凝土质量密度（kg/m3），ρ=2400；m - 与水泥品种、浇筑时与温度有关的经验系数，m=0.3；t - 混凝土浇筑后计算时的天数（天），t=3；T(t)=m c Q(1-e-mt)/Cρ=275×335×(1-e-0.3×3)/(0.96×2400)=23.728°C；4、混凝土中心温度：T max=T i+T(t)ζT i - 混凝土浇筑时的入模温度（°C），T i=24.2；T(t) - 在t龄期时混凝土的绝热温升（°C），T(t)=23.728；ζ - 不同的浇筑块厚度、不同龄期时的降温系数，ζ=0.36；T max=T i+T(t)ζ=24.2+23.728×0.36=32.742°C；5、混凝土表面温度：T b(t)=21.82°C；6、由于温差产生的最大拉应力：σt=2E(t)αΔT1/(3(1-ν))E(t) - 混凝土的弹性模量（N/mm2），E(t)=E c(1-e-0.09t)=31500×(1-e-0.09×3)=7453.546；α - 混凝土的热膨胀系数(1/°C)，α=1×10-5；ΔT1 - 混凝土内部最高温度与外界气温之差（°C）ΔT1=T max-T b(t)=32.742-21.82=10.922；ν - 混凝土的泊松比，取0.15~0.20，ν=0.15；σt=2E(t)αΔT1/(3(1-ν))=2×7453.546×1×10-5×10.922/(3×(1-0.15))=0.638N/mm2；7、3d龄期的抗拉强度：f t(t)=0.8f t(lgt)2/3=0.8×1.43×(0.477)2/3=0.699N/mm2；结论：因内部温差引起的拉应力小于该龄期内混凝土的拉抗强度值，所以满足要求。

裂缝及变形计算1

三级：允许出现裂缝的构件。按荷载效应标准组合并考虑荷载长期作用影响验算时，构件的最大裂缝宽度Wmax不应超过最大裂缝宽度限值Wlim，即：Wmax≤Wlim 16
第八章裂缝及变形的验算
1）一级和二级抗裂要求的构件，一般要采用预应力；而普通的钢筋混凝土构件抗裂要求为三级，工作阶段都是带裂缝的。
钢筋
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2) 无滑移理论 1966年英国水泥混凝土学会G.D.Base、J.b.Read等人提出了无滑移理论。这一理论认为，在通常允许的裂缝宽度范围内，钢筋与混凝土之间的粘结力并不破坏，相对滑移很小可以忽略不计，钢筋表面处裂缝宽度要比构件表面裂缝宽度小得多，这表明裂缝的形状如图所示。此理论要点是表面裂缝宽度是由钢筋至构件表面的应变梯度控制的，即裂缝宽度随着离钢筋距离的增大而增大，钢筋的混凝土保护层厚度是影响裂缝宽度的主要因素。
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开裂前
开裂后
★开裂前，应力均匀分布。 ★裂缝出现瞬间，裂缝处混凝土应
★在构件最薄弱截面位置出现第一条（批）裂缝。
力为零，钢筋拉应力突增。
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★由于钢筋与混凝土之间存在粘结，
裂缝间混凝土中拉应力c增加。
★当裂缝间距有足够的长度 l 时，裂
缝间混凝土拉应力c增大到ft，将
出现新的裂缝。
足够的长度 l为粘结应力作用长度，也称传递长度。当裂缝间距>2l时，还有足够的传递长度，随着外荷载增加，还可以出现新的裂缝；当裂缝间距<2l时，没有足够的传递长度，不可能出现新的裂缝。
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★由于混凝土材料的不均匀性，裂缝的出现、分布和开展具有很大的离散性，因此裂缝间距和宽度也是不均匀的。但大量的试验统计资料分析表明，裂缝间距lcr和宽度的平均值wm具有一定规律性，是钢筋与混凝土之间粘结受力机理的反映。

8.1 裂缝控制验算

8.1 裂缝控制验算第8.1.1条钢筋混凝土和预应力混凝土构件，应根据本规范第3.3.4条的规定，按所处环境类别和结构类别确定相应的裂缝控制等级及最大裂缝宽度限值，并按下列规定进行受拉边缘应力或正截面裂缝宽度验算：1一级--严格要求不出现裂缝的构件在荷载的短期效应组合下应符合下列规定：σck -σpc≤0(8.1.1-1)2二级--一般要求不出现裂缝的构件在荷载的短期效应组合下应符合下列规定：σck -σpc≤ftk(8.1.1-2)在荷载效应的准永久组合下宜符合下列规定：σcq -σpc≤0(8.1.1-3)3三级--允许出现裂缝的构件按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响计算的最大裂缝宽度，应符合下列规定；ωmax ≤ω1im(8.1.1-4)式中σck 、σcq——荷载效应的标准组合、准永久组合下抗裂验算边缘的混凝土法向应力；σpc——扣除全部预应力损失后在抗裂验算边缘混凝土的预压应力，按本规范公式(6.1.5-1)或公式(6.1.5-4)计算；ftk--混凝土轴心抗拉强度标准值，按本规范表4.1.3采用；ωmax--按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响计算的最大裂缝宽度，按本规范第8.1.2条计算；ω1im--最大裂缝宽度限值，按本规范第3.3.4条采用。

注：对受弯和大偏心受压的预应力混凝土构件，其预拉区在施工阶段出现裂缝的区段，公式(8.1.1-1)至公式(8.1.1-3)中的σpc应乘以系数0.9。

第8.1.2条在矩形、T形、倒T形和I形截面的钢筋混凝土受拉、受弯和偏心受压构件及预应力混凝土轴心受拉和受弯构件中，按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度(mm)可按下列公式计算：ωmax =αcrψσsk/Es(1.9c+0.08deq/ρte) (8.1.2-1)ψ=1.1-0.65ftk /ρteσsk(8.1.2-2)d eq =Σnid2i/Σnividi(8.1.2-3)ρte=As+Ap/Ate(8.1.2-4)式中αcr--构件受力特征系数，按表8.1.2-1采用；ψ--裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数：当ψ<0.2时，取ψ=0.2；当ψ>1时，取ψ=1；对直接承受重复荷载的构件，取ψ=1；σsk--按荷载效应的标准组合计算的钢筋混凝土构件纵向受拉钢筋的应力或预应力混凝土构件纵向受拉钢筋的等效应力，按本规范第8.1.3条计算；Es--钢筋弹性模量，按本规范表4.2.4采用；c--最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离(mm):当c<20时，取c=20;当c>65时，取c=65;ρte--按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率；在最大裂缝宽度计算中，当ρte <0.01时，取ρte=0.01；Ate--有效受拉混凝土截面面积：对轴心受拉构件，取构件截面面积；对受弯、偏心受压和偏心受拉构件，取Ate =0.5bh+(bf-b)hf,此处，bf、hf为受拉翼缘的宽度、高度；As--受拉区纵向非预应力钢筋截面面积；Ap--受拉区纵向预应力钢筋截面面积；deq--受拉区纵向钢筋的等效直径(mm);di--受拉区第i种纵向钢筋的公称直径(mm);ni--受拉区第i种纵向钢筋的根数；vi--受拉区第i种纵向钢筋的相对粘结特性系数，按表8.1.2-2采用。

混凝土施工裂缝控制计算

筑龙网w ww .z hu lo ng .c om混凝土裂缝控制的施工计算参考资料：《建筑施工计算手册》江正荣编著 2001年7月第一版《混凝土结构工程施工及验收规范》GB 50204-92施工计算部分 1 已知条件：1.1 混凝土采用C30(施工图采用52.5普通硅酸盐水泥)；因上部钢筋较密Φ22@100，混凝土浇筑量大，所以采用大塌落度混凝土配合比：水泥：砂：石：水＝1：1.89：3.37：0.40，水泥用量360kg ／m 3，砂子用量682 kg／m 3，石子用量1213 kg／m 3，水用量145kg／m 3，掺高效减水剂，坍落度15cm；混凝土密度ρ=2400㎏/m 31.2 水泥品种：P.O52.5（设计指定）；骨料：河砂、砾石；砂、石含水率均为2%。

1.3 室外环境温度29℃；6月2日测得砂温度18℃，石温度17℃，水泥温度24℃，水温度10℃。

搅拌机棚内温度假定为25℃。

1.4 振捣方法：机械振捣1.5 养生时相对湿度80%；（措施为打完混凝土后，覆盖塑料布，既不浇水，又不让原有水分跑出）2 计算2.1 砼拌和物温度计算)](9.02.4[)]()()(2.4)(9.0[210g sa ce w g g sa sa g g g sa sa sa g g sa sa w w g g sa sa ce ce m m m m m w m w c T m w T m w c m w m w m T T m T m T m T +++÷+−++−−+++==[0.9（360×24+682×18+1213×17）+4.2×10（145-2%×682-1213×2%）+4.2（2%×682×18+2%×1213×17）]÷[4.2×145+0.9（360+682+1213）]=[0.9×41537+4.2×10×107.1+4.2×658]÷[609+0.9×2255] =[37383+4498+2764]÷[609+2030] =44645÷2639 =16.9℃ 式中：T 0——砼拌和物温度（℃） m w ——水用量（㎏） m ce ——水泥用量（㎏） m sa ——砂子用量（㎏） m g ——石子用量（㎏） T w ——水的温度（℃） T ce ——水泥的温度（℃） T sa ——砂子的温度（℃） T g ——石子的温度（℃） w sa ——砂子的含水率（%）筑龙网w ww .z hu lo ng .c o mw g ——石子的含水率（%） c 1——水的比热容（kJ/㎏·K） c 2——冰的溶解热（kJ/㎏）当骨料温度大于0℃时，c 1=4.2，c 2=0；当骨料温度小于0℃时，c 1=2.1，c 2=335； 2.2 砼拌和物出机温度计算：)(16.0001i T T T T −−==16.9-0.16（16.9-25）=16.9-0.16×（-8.1）=16.9+1.3=18.2℃ 式中：T 1——砼拌和物出机温度（℃）T i ——搅拌机棚内温度（℃）假定为25℃。

裂缝控制验算计算书

裂缝控制验算计算书项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、构件编号: L-1二、示意图三、依据规范:《混凝土结构设计规范》GB50010-2010(2015年版)四、计算信息1.几何参数截面类型矩形截面宽b=1000mm截面高h=700mm受压构件计算长度l0=4000mm2.材料信息混凝土等级C50 f tk=2.64N/mm2钢筋种类HRB400 E s=200000.00N/mm2纵筋相对粘结特性系数νi=1.000纵筋根数、直径: 第1种纵向钢筋:1032纵筋实配面积A s=8042mm23.计算信息偏心受压αcr=1.90受拉钢筋合力点至近边距离as=65mm混凝土保护层厚度c=50mm最大裂缝宽度限值ωlim=0.200mm4.荷载信息荷载效应准永久组合计算的弯矩值M q=1122.000kN*m荷载效应的准永久组合计算的轴向力值N q=2477.000kN五、计算过程1.计算有效受拉混凝土截面面积A teA te=0.5*b*h=0.5*1000*700=350000mm22.计算纵向钢筋配筋率ρteρte=As/A te=8042/350000=0.0233.计算受拉区纵向钢筋的等效直径d eqd eq=Σn i d i2/Σn iνi d i=(10*322)/(10*32*1.000)=32.000mm4.计算构件受拉区纵向钢筋的应力σs4.1 计算有效高度h0h0=h-as=700-65=635mm4.2 计算使用阶段的轴向压力偏心距增大系数ηs因为l0/h<=14,故ηs=1.04.3 计算截面重心到纵向受拉钢筋合力点的距离ysys=0.5*b*h2/(b*h)-as=0.5*1000*7002/(1000*700)-65=285.000mm4.4 计算轴向压力作用点至纵向受拉钢筋合力点的距离ee=ηs*e0+ys=1.000*452.967+285.000=737.967mm4.5 计算受压翼缘面积与腹板有效面积的比值γf'当截面类型为矩形或倒T形时,γf'=04.6 计算纵向受拉钢筋合力点至截面受压区合力点的距离zz=(0.87-0.12*(1-γf')*(h0/e)2)*h0=(0.87-0.12*(1-0.000)*(635.000/737.967)2)*635=496.031mm4.7 计算等效应力σsσs=1000*N q*(e-z)/(A s*z))=1000*2477.000*(737.967-496.031)/(8042*496.031)=150.221N/mm25.计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψψ=1.1-(0.65*f tk/(ρte*σs))=1.1-(0.65*2.640/(0.023*150.221))=0.6036.计算最大裂缝宽度ωmaxωmax=αcr*ψ*σs/E s(1.9*c+(0.08*d eq/ρte))=1.900*0.603*150.221/200000.000*(1.9*50.000+(0.08*32.000/0.023)) =0.178mmωmax=0.178mm<=ωlim=0.200mm,满足要求!。

大体积混凝土施工前温度裂缝控制计算和裂缝控制措施

摘要：通过施工实例，细介绍了大体积混凝土在浇筑前对详温度收缩而产生的应力裂缝控制的计算方法，以及在原材料选择、混凝土的浇注和保温养护等方面应采取的温度控制措施，对般的大体积混凝土基础施工都具有指导意义。关键词：混凝土施工裂缝控制计算施工技术措施
一一
８一标准状态砼最终收缩值取３２．４×１。０ｅ一常数２１．８７Ｍ一。。Ｍ。考虑各种因素的修正系数，《查建筑施工手册》可知：Ｍ。１５＝．２矿渣水泥Ｍ．３０９水泥细度（０）２００Ｍ．１０骨料为砾砂Ｍ４０８＝．５水胶比０３．Ｍ１水泥浆量（Ｏ２％）
ｌ湿度分布；－一２置度应力Ｉｌ３湿度应力Ｉｌ拉：一压
￡ｆ降温系数，３（一）按米厚底板查表，取值见表ｌ￡取值０６．８
表１
ｄｙａ３６９１２ｌ５１８２ｌ２４２７３０
‘
０６０．７０．０５０．５０．６０３０．５．８６６３．７４３．０２０２０９．１．１
（）ｔ
为简化计算，并考虑粉煤灰的放热
ｒ）￡ｔＱ￣＋／０（＝（Ｃ／ｐＦｆ）５
Ｆ每立方米粉煤灰用量一混凝土中心各龄期温升为
Ｔ３５３（＝３．℃ ）Ｔ６３．￣Ｔ９＝２８Ｃ（＝４８Ｃ）（）３．￣Ｔ１）２．℃ （＝９７２Ｔ１）２．＇（＝３６２５１Ｔｍｘ５６１（ａ）．＇＝３２
ｏｃ按二维公式计算的混凝土拉应力和压应力ｒ）（一

大体积混凝土裂缝控制的计算

大体积混凝土裂缝控制的计算在建筑工程中，大体积混凝土的应用越来越广泛，如大型基础、大坝、桥墩等。

然而，由于大体积混凝土在浇筑和硬化过程中会产生大量的水化热，导致混凝土内部温度升高，与表面形成较大的温差，从而容易产生裂缝。

这些裂缝不仅会影响混凝土结构的外观和耐久性，还可能降低其承载能力和安全性。

因此，对大体积混凝土裂缝进行有效的控制至关重要，而其中的计算工作则是关键环节。

大体积混凝土裂缝产生的原因主要有两个方面：一是混凝土内部的温度变化，二是混凝土的收缩。

混凝土在水化过程中会释放出大量的热量，使内部温度迅速升高。

由于混凝土的导热性能较差，热量难以迅速散发，导致内部与表面存在较大的温差。

当温差超过一定限度时，混凝土内部会产生压应力，表面产生拉应力。

一旦表面的拉应力超过混凝土的抗拉强度，就会产生裂缝。

混凝土的收缩也是导致裂缝的重要原因。

混凝土在硬化过程中会发生干燥收缩和自收缩。

干燥收缩是由于混凝土表面水分的蒸发引起的，自收缩则是由于水泥水化过程中消耗水分导致的体积减小。

收缩受到约束时，也会产生拉应力，从而引发裂缝。

为了控制大体积混凝土裂缝，需要进行一系列的计算。

首先是温度场的计算。

通过计算混凝土在浇筑后的温度变化过程，可以了解内部温度的分布情况，从而预测可能出现温差过大的区域。

温度场计算通常采用有限元法或差分法。

以有限元法为例，需要将混凝土结构离散为若干个单元，然后根据热传导方程和边界条件，计算每个单元在不同时刻的温度。

计算中需要考虑混凝土的热性能参数，如比热容、导热系数等，以及浇筑温度、环境温度、水泥品种和用量、浇筑厚度等因素的影响。

在温度场计算的基础上，可以进行温度应力的计算。

温度应力是由于温度变化引起的混凝土内部的应力。

计算温度应力时，需要考虑混凝土的弹性模量、徐变特性等。

徐变是指混凝土在长期荷载作用下，应变随时间增长的现象。

徐变可以在一定程度上缓解温度应力，但计算时需要准确考虑其影响。

除了温度应力，混凝土的收缩应力也需要计算。

大体积混凝土裂缝控制计算

大体积混凝土裂缝控制计算潘晓勇(中铁十八局集团二公司河北唐山063000)摘要：针对拱座基础超大体积混凝土浇筑，工前计算了温度应力并进行了裂缝出现可能性分析对浇筑方法和养护方法提出了相应意见。

1、案例简介某客运专线特大跨度钢管拱桥，主跨416m，拱座基础为台阶状大体积混凝土，尺寸为48m×32m×24m，横桥宽度达到48m，纵向长32m，高24m，基础沿侧面边缘单层配筋，分层浇筑，基础沿纵向中心设变形缝一道，高度9m。

工前进行裂缝控制计算。

2、混凝土温度变形值计算△L=L×（T2-T1)×α(1) =48×30×1.0×10−5=14.4mm式中：L为结构物长取48m T2-T1:为混凝土温度差，取30℃α:混凝土线膨胀系数1×10−53、自约束裂缝控制计算由于混凝土内部温差（中心与表面部位）导致混凝土收缩时，各质点之间的相互约束，表面产生拉应力，内部产生压应力，称为自约束应力。

设：一次浇筑厚度为3m，混凝土等级为C30，3d时内部与边缘部位温差为17℃，求不考虑徐变松驰影响由内部温差产生的拉应力及压应力。

σt=23⋅E t⋅α⋅△T11−ν(2)σc=13⋅E t⋅α⋅△T11−ν(3)式中：σt、σc为混凝土拉应力、压应力。

E t：混凝土的弹性模量N/mm2。

E3=E c⋅(1−e−0.09t)（4）=3×104⋅1−e−0.27=0.71×104N/mm2α：混凝土膨胀系数1⋅10−5。

△T1：混凝土中心与边缘温差，边缘部位一般取表面下0.5~1m 范围内，非混凝土表面。

ν：混凝土泊松比，取0.15。

将上式参数代入（2）、（3）式中得：σt=0.95N/mm2σc=0.47N/mm2，故内部温差引起的拉应力及压应力分别为0.95MPa、0.47MPa。

大体积混凝土中，为计算早期裂缝，一般地抗拉强度采用的是轴心抗拉强度，而非劈裂抗拉强度。

混凝土自约束应力计算书

混凝土自约束应力计算书计算依据：1、《大体积混凝土施工规范》GB50496-20092、《建筑施工计算手册》江正荣编著一、混凝土的弹性模量计算依据：《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009混凝土龄期为10天时，混凝土的弹性模量E(t)=βE0(1-e-φt)=1.02×3×104×(1-2.718-0.09×10)=18159N/mm2 二、混凝土最大自约束应力计算依据：《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009水泥水化热总量：Q0=4/(7/Q7-3/Q3)=4/(7/250-3/220)=278.481kJ/kg胶凝材料水化热总量：Q=kQ0=(k1+k2-1)Q0=(0.96+0.93-1)×278.481=247.848kJ/kg混凝土的绝热温升：T(t)=WQ(1-e-mt)/(Cρ)=30×247.848×(1-2.718-0.4×10)/(0.95×2450)=3.1°CT m=T0+ T(t)·ζ=24+3.136×0.36=25.1°C在施工准备阶段，最大自约束应力：σzmax=α×E(t) ×ΔT lmax×H i(t, τ)/2=1.0×10-5×18159×(25.129-10)×0.225/2=0.309MPa 三、控制温度裂缝计算依据：《大体积混凝土施工规范》GB50496-20091、混凝土抗拉强度f tk(t)=f tk(1-e-γt)=2.01×(1-2.781-0.3×10)=1.91N/mm22、混凝土防裂性能判断λf tk(t)/K=λ1λ2f tk(t)/K=1.03×1.09×1.91/1.15=1.865N/mm2。

结构裂缝控制计算

砼浇筑后裂缝控制计算计算参数：基坑的平面尺寸为39.6×36.94m，主楼筏板厚1.4m,混凝土总量为3500m3,上下各配置两层三级钢φ25@100；混凝土为C35P8，混凝土配合比见附后商品砼供应厂家提供的配合比报告；一、砼绝热温升值计算水泥用量：Q=307 Kg/m3粉煤灰用量：F= 90 Kg/m3砼入模温度：To=25 ℃根据绝热升温值计算公式：Tmax=CQ/cρ=307×461/（0.96×2400）=61.4℃二、计算各龄期的温度升降值Td（3）=68-25=43℃Td（9）=59-25=34℃Td（15）=50-25=25℃Td（21）=41-25=16℃Td（27）=32-25=7℃Td（30）=25-25=0℃三、计算水化热平均温度经实测，3d时T1=40℃，T2=63℃T X（3）=T1+2/3（T2-T1）=40+2/3（63-40）=55.3℃又知砼浇灌30d后，T1=17℃，T2=33℃，故T X （30）=17+2/3（33-17）=23.3℃水化热平均总降温差T X =T X （3）-T X （30）=55.3-23.3=32℃ 四、计算各龄期的砼收缩值及收缩当量温差 1）、钢筋砼诸因素在非标准条件下的修正系数 M1= 1.0 M2= 1.0 M3=1.0 M4= 1.23 M5=1.16 M6=0.93 M7=0.77 M8=1.4 M9=1.0 M10= 0.552）、各龄期收缩当量温差根据收缩值公式算εy(t)= εoy ×M 1×M 2×M 3×······×M 10(1-e -bt ) εo y :标准状态下的最终收缩值，一般取3.24×10-4 e ：常数；e=2.718 b: 常数；为0.1t: 混凝土浇筑后到计算时的天数再计算当量温差T y(t)= εy （t ）/α α:混凝土的线膨胀系数1×10-5 各龄期收缩值及当量温差计算如下：a 、εy(3)=3.24×10-4×1×1.35×1×1×1×0.93×0.54×1.2×1×0.9 ×-0.1×30×10-5 T y30℃ b 、εy(9)= 2.04×10-5 T y （9）= 2.04 ℃c、εy(15)= 3.304×10-5 T y（15）=3.304 ℃d、εy(21)= 4.493×10-5 T y（21）=4.493 ℃e、εy(27)= 5.613×10-5 T y（27）=5.613 ℃f、εy(30)= 6.148×10-5 T y（15）=6.148 ℃五、计算各龄期混凝土综合温差及总温差各龄李水化热平均温差，系在算出的水化热平均总降温差为30.3℃的前提下，根据升降温曲线图推算出各龄期的平均温差值，为偏于安全计，采用3d最高温度68℃与30d时25℃的温差值作为计算依据，算出各龄期台阶（同样以每隔3d作为一个台阶）的温差值，为考虑徐变作用，把总降温分成若干台阶式降温，分别计算出各阶段降温引起的应力最后叠加得总降温应力。

混凝土自约束应力计算书

混凝土自约束应力计算书计算依据：1、《大体积混凝土施工标准》GB50496-20182、《建筑施工计算手册》江正荣编著一、混凝土的弹性模量E(t)=βE 0(1-e -φt )=1.02×3×104×(1-2.718-0.09×10)=18159N/mm 2二、混凝土最大自约束应力混凝土浇注体内的表面温度T b (°C) 10 混凝土浇注体内的最高温度T m (°C) 25.1 水泥3天的水化热Q 3(kJ/kg) 220 水泥7天的水化热Q 7(kJ/kg) 250 粉煤灰掺量对水化热调整系数k 10.96矿渣粉掺量对水化热调整系数k 2 0.93 每m 3混凝土胶凝材料用量W(kg/m 3) 30混凝土比热C[kJ/(kg·°C)] 0.95 混凝土重力密度ρ(kg/m 3) 2450 系数m(d-1)0.4 混凝土入模温度T 0(°C)24混凝土结构的实际厚度h(m)1在龄期为τ时，第i 计算区段产生的约束应力延续至t 时的松弛系数Hi(t, τ)0.225 水泥水化热总量：Q 0=4/(7/Q 7-3/Q 3)=4/(7/250-3/220)=278.481kJ/kg 胶凝材料水化热总量：Q=kQ 0=(k 1+k 2-1)Q 0=(0.96+0.93-1)×278.481=247.848kJ/kg 混凝土的绝热温升：T(t)=WQ(1-e -mt )/(C ρ)=30×247.848×(1-2.718-0.4×10)/(0.95×2450)=3.1°C T m =T 0+ T(t)·ξ=24+3.136×0=24°C 在施工准备阶段，最大自约束应力：σzmax =α×E(t) ×ΔT lmax ×H i (t, τ)/2=1.0×10-5×18159×(24-10)×0.225/2=0.286MPa三、控制温度裂缝f tk(t)=f tk(1-e-γt)=2.01×(1-2.718-0.3×10)=1.91N/mm22、混凝土防裂性能判断f tk(t)/K=1.91/1.15=1.661N/mm2。

自约束裂缝控制计算

自约束裂缝控制计算书一、计算原理 (依据<<建筑施工计算手册>> ) :浇筑大体积混凝土时，由于水化热的作用，中心温度高，与外界接触的表面温度低，当混凝土表面受外界气温影响急剧冷却收缩时，外部混凝土质点与混凝土内部各质点之间相互约束，使表面产生拉应力，内部降温慢受到自约束产生压应力。

则由于温差产生的最大拉应力和压应力可由下式计算:v T E t t -∆∙=1321)(ασv T E t c -∆∙=1311)(ασ 式中 σt 、σc──分别为混凝土的拉应力和压应力(N/mm 2)； E (t)──混凝土的弹性模量(N/mm 2)；α──混凝土的热膨胀系数(1/℃)△T 1──混凝土截面中心与表面之间的温差(℃)ν──混凝土的泊松比，取0.15－0.20。

由上式计算的σt 如果小于该龄期内混凝土的抗拉强度值，则不会出现表面裂缝，否则则有可能出现裂缝，同时由上式知采取措施控制温差△T1就有可有效的控制表面裂缝的出现。

大体积混凝一般允许温差宜控制在20℃－25℃范围内。

二、计算:取 E 0=3.45×104N/mm2,σ=1×10-5,△T 1= 16.00 ℃,ν= 0.181) 混凝土在 11 d 龄期的弹性模量,由公式:)1(09.0)(t c t e E E --=计算得: E (11)= 2.196 ×104N/mm22) 混凝土的最大拉应力由式:v T E t t -∙=1321)(ασ计算得: σt = 2.857 N/mm23) 混凝土的最大压应力由式:v T E t c -∙=1311)(ασ计算得: σc = 1.428 N/mm2 4) 9.0d 龄期的抗拉强度由式:3/2)()(l g 8.0t f f t t =计算得: f t(11)= 1.553 N/mm2结论: 因内部温差引起的拉应力大于该龄期内混凝土的抗拉强度值，所以会出现表面裂缝。

筏板基础大体积混凝土施工技术及裂缝控制措施分析探讨

取Ｅ＝．５×１４／ｍ，＝３１０ｒａｌ×１一 △ Ｔ＝２１ ℃ ，Ｎａ０，１２．２
ｖ．１＝０５
施工技术
混凝土在３０．ｄ龄期的弹性模量，由公式：ｔＥＥ＝。（－吼）１ｅ计算得：（）０７ ×１４／ｍＥ＝．５０ｍ。３ｏＮ
２工程概况
某商住综合楼工程项目地下２层，上２地３层，基础
混凝土后期强度。
（外加剂：用具有缓凝、水、强、水、６）选减增防抗渗、
ＦＮＷ为筏板基础，下筏板基础长８．ｍ宽３．ｍ除局部泵送的混凝土高效多功能防水剂，如金冠牌ＫＤ２Ｐ地７６、８０、
结。
关键词：筏板基础；大体积混凝土；裂缝控制；温度裂缝
１引言
在高层建筑工程施工中，体积混凝土施工过程中大
的质量控制存在许多难点，如温度裂缝、面质量等等，表
量。
（）３粗骨料：碎石选用５１５续级配的石子，～３．连以
减少混凝土收缩变形。
（含泥量：４）在大体积混凝土中，细骨料的含泥量粗的选择要适当，若骨料中含泥量偏高，仅加剧了混凝不
主要是由于大体积混凝土为结构体积大，一般长、厚宽、
均在ｌ０ｍＯ０ｍ以上，能承受巨大的荷载；分层浇筑时各在土的收缩变形，而且严重降低了混凝土的抗拉强度，对分层间易产生泌水和浮浆；内部受力相对复杂，水泥水扩裂的危害性很大；因此必须严格控制石子的含泥量化热温度应力大，需预防混凝土早期开裂。现结合工程（１）砂的含泥量（％。 ≤ ％、 ≤２）实例，地下室筏板基础大体积混凝土施工技术及施工对（）料：混凝土中掺用粉煤灰不仅能够节约水５掺合在过程中的裂缝控制要点进行分析与探讨。泥，降低水化热，加混凝土和易性，且能大幅度提２×垦

混凝土自约束应力计算书

混凝土自约束应力计算书计算依据：1、《大体积混凝土施工标准》GB50496-20182、《建筑施工计算手册》江正荣编著一、混凝土的弹性模量E(t)=βE 0(1-e -φt )=1.02×3×104×(1-2.718-0.09×10)=18159N/mm 2二、混凝土最大自约束应力混凝土浇注体内的表面温度T b (°C) 10 混凝土浇注体内的最高温度T m (°C) 25.1 水泥3天的水化热Q 3(kJ/kg) 220 水泥7天的水化热Q 7(kJ/kg) 250 粉煤灰掺量对水化热调整系数k 10.96矿渣粉掺量对水化热调整系数k 2 0.93 每m 3混凝土胶凝材料用量W(kg/m 3) 30混凝土比热C[kJ/(kg·°C)] 0.95 混凝土重力密度ρ(kg/m 3) 2450 系数m(d-1)0.4 混凝土入模温度T 0(°C)24混凝土结构的实际厚度h(m)1在龄期为τ时，第i 计算区段产生的约束应力延续至t 时的松弛系数Hi(t, τ)0.225 水泥水化热总量：Q 0=4/(7/Q 7-3/Q 3)=4/(7/250-3/220)=278.481kJ/kg 胶凝材料水化热总量：Q=kQ 0=(k 1+k 2-1)Q 0=(0.96+0.93-1)×278.481=247.848kJ/kg 混凝土的绝热温升：T(t)=WQ(1-e -mt )/(C ρ)=30×247.848×(1-2.718-0.4×10)/(0.95×2450)=3.1°C T m =T 0+ T(t)·ξ=24+3.136×0=24°C 在施工准备阶段，最大自约束应力：σzmax =α×E(t) ×ΔT lmax ×H i (t, τ)/2=1.0×10-5×18159×(24-10)×0.225/2=0.286MPa三、控制温度裂缝f tk(t)=f tk(1-e-γt)=2.01×(1-2.718-0.3×10)=1.91N/mm22、混凝土防裂性能判断f tk(t)/K=1.91/1.15=1.661N/mm2。

大体积混凝土施工工艺【精选文档】

大体积混凝土施工工艺标准1适用范围本工艺标准适用于工业与民用建筑中大型设备基础、高层建筑箱基底板等超厚大体积混凝土结构施工。

说明：本工艺相关计算摘自江正荣第二版，计算时进行相关参数查阅）2施工准备2。

1 原材料的要求2.1.1 水泥：优先采用水化热低的矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥,水泥应有出厂合格证及进场试验报告。

2。

1。

2 砂：优先选用中砂或粗砂,为增加混凝土的抗裂性,含泥量严格控制在2% 以内。

2.1。

3 石子：选用自然连续级配的卵石或碎石，粒径5~40mm,为增加混凝土的抗裂性含泥量严格控制在 1% 以内,为减少水泥用量，在满足施工的条件下尽可能选用大粒径石子，施工条件（设计允许）具备时可采用毛石混凝土。

2。

1.4 水：宜采用饮用水.如采用其它水,其水质必须符合《混凝土拌合用水标准》（JGJ63一89）的规定。

2。

1。

5 外加剂：其掺量应根据施工需要通过试验确定，质量及应用技术应符合现行国家标准《混凝土外加剂》GB8076、《混凝土外加及应用技术》GB50119等和有关环境保护的规定。

2.2 主要工机具2。

2.1 混凝土上料搅拌设备：混凝土自动计量设备、混凝土搅拌机、装载机、水箱、水泵.2。

2。

2 混凝土运输设备:混凝土搅拌罐车、混凝土泵车、布料机、串筒、溜槽等。

2。

2.3 混凝土振捣设备：插入式振捣器、平板振动器。

2。

4 混凝土测温设备：电阻型测温仪、热电偶测温仪、玻璃温度计、湿度仪。

2。

3 作业条件2。

3。

1 图纸会审、大体积混凝土浇筑专项施工方案已完成,对裂缝控制已进行详细的相关计算,并针对不同的计算结果采取了相对应的裂缝控制措施；对流水分段划分、浇筑程序、原材料运输、混凝土配料、输送、浇筑顺序、浇筑方式、捣固方法以及设备移动、施工平面布置、测温平面图等已确定。

2.3。

2 准备好混凝土搅拌、运输和浇筑机具设备，并进行一次全面检修，按施工平面布置图进行安装就位和试运转,施工需要工具已按数量做好准备，放在规定地点备用，具体连续作业的条件。

混凝土长墙受端部约束的裂缝计算与控制方法

混凝土长墙受端部约束的裂缝计算与控制方法
吴伟强
【期刊名称】《建筑结构》
【年(卷),期】2024(54)3
【摘要】混凝土地下结构墙体的开裂现象较为普遍,裂缝控制难度大。

目前,王铁梦的混凝土长墙模型广泛应用于裂缝控制。

王铁梦模型仅考虑墙体受到地基约束,即假设墙体端部是自由的,并用实际位移计算裂缝宽度,导致墙体裂缝间距和裂缝宽度的计算结果相对于实际结果明显偏大,需要人为修正结果。

笔者提出,混凝土地下结构墙体开裂严重的主要原因是墙体同时受到地基约束和端部约束的作用。

据此,在王铁梦模型的基础上加入墙体端部约束条件,推导出裂缝间距的计算公式,并用约束位移计算裂缝宽度。

该方法能直接得到符合工程实际的墙体裂缝间距和裂缝宽度的计算结果,为墙体裂缝控制提供了理论依据。

笔者指出,墙体裂缝控制的最有效方法是诱导缝方法,给出了在墙体分段设置诱导缝的间距原则,并要求在诱导缝处将墙体水平钢筋完全断开,以消除墙体端部约束。

通过工程实践验证了所提出的墙体裂缝控制方法的有效性。

【总页数】8页(P51-58)
【作者】吴伟强
【作者单位】广州天晨房地产开发有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU375
【相关文献】
1.混凝土受弯构件实用计算程序——弯矩、裂缝宽度、裂缝宽度限值控制计算
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3.浅析混凝土长墙收缩裂缝的成因及控制方法
4.箍筋双侧端部断裂对钢筋混凝土长梁受剪性能的影响
5.混凝土长墙裂缝宽度计算方法的研究
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