大体积混凝土温度控制计算书

京沪大厦工程地下室大体积混凝土底板温度及裂缝控制计算书

一、温度计算

⒈最大绝热温升

（1）T h=（m c+K1F）Q/c.ρ(2) T h=m c Q /c.ρ（1-e-mt）

式中T h—混凝土最大绝对热温升（o C）；

m c—混凝土中水泥（包括膨胀剂）用量（kg/m3）；

F—混凝土中活性掺合料用量（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）；

e—为常数，取2.718；

m—系数，随浇筑温度改变；

C50高强砼配比（坍落度15～18）

水：水泥：黄砂：石子：粉煤灰：JM—Ⅲ=178：378：650：1130：151：18.90

（1）T h=（397+0.30×151）×375/（0.97×2400）=71o C

（2）T h=397×375/[0.97×2400×（1-e -0.362×3）]= 397×375/[0.97×2400×（1-0.34）] =97o C 取97 o C

⒉混凝土中心计算温度

T1（t）=T j+T h×ζ(t)

T1（t）—t龄期砼中心计算温度（o C）；

T j—混凝土浇筑温度（o C）；

ζ(t)—t龄期降温系数。

T1（t）=20+97×0.57=75 o C

⒊混凝土表层温度

1）保温材料厚度

δ=0.5h×λx（T2-T g）K b/λ(T max-T2)；δ—保温材料厚度（m）；

λx—所选保温材料导热系数[w/（m.k）]

T

2

—混凝土表面温度（o C）；

T

g

—施工期大气平均温度（o C）；

λ—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T

2

- T

g

=15～20 o C

T

max

- T

g

=20～25o C

K

b

—传热系数修正值，取1.3～2.0,

保温材料选用薄膜上覆盖草袋(T

2- T

g

=17 o C T

max

- T

g

=25o C)

δ=0.5×2×0.14×17×1.4/(2.33×25)=0.057m 2)混凝土表面模板及保护层的传热系数

ß=1/[Σδ

i /λ

i

+ 1/ß

g

]

式中ß—混凝土表面模板及保温层等传热系数[w/（m2·k）]；

δi—各保温材料的厚度（m）；

λi—各保温材料导热系数[w/（m·k）]；

ß

g

—空气层的传热系数，取23[w/（m2·k）]；

ß=1/[0.057 /0.14+1/23]=2.22[w/（m2·k）]；

3)混凝土虚厚度h´=k·λ/ß

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）]

h´=2/3×2.33/2.22=0.7m.

4)混凝土计算厚度H=h+2h´

式中H—混凝土计算厚度（m）；

h—混凝土实际厚度（m）；

H=2+2×0.7=3.4m 5）混凝土表面温度

T 2(t)=T

g

+4 h´(H- h´) [T

1

(t)- T

g

]/H2

式中T

2

(t) —混凝土表面温度（o C）；

T

g

—施工期大气平均温度（o C）；

h´—混凝土虚高度（m）；

H—混凝土计算厚度（m）；

T

1

(t)—混凝土中心厚度（o C）；

T

2

(t)=20+4×0.7×(3.4-0.7)（75-20）/3.42=56o C

⒋混凝土内平均温度T

m (t)= [T

1

(t)+T

2

(t)]/2 =[(75+56)/2]

=65.5 o C

二、地基约束系数

（1）单纯地基阻力系数C

x1

=0.005N/mm3；

（2）桩的阻力系数C

x2

=Q/F；

式中：

C

x2

—桩的阻力系数（N/mm3）；

Q=2E·I[Kn·D/(4E·I)]3/4（桩产生单位位移需水平力）（N/mm）；

E—桩混凝土弹性模量：3.45×104N/mm2；

I—桩的惯性力矩（mm4） I=∏d4/64 =∏×10004/64=4.91×1010mm4 Kn—地基水平侧移刚度，取1×10-2（N/mm3）；

D—桩的直径及边长（mm），取D=1000mm；

F—每根桩分担的地基面积（mm2）=3000×2500=7.5×106mm2

Q=2×3.45×104×4.91×1010×[10-2×1000/(4×3.45×104×4.91×1010)]314 =25509.922N/mm

C

x2

=25509.92/(7.5×106)