关于基础底板“跳仓法”施工热工计算.docx

《关于基础底板“跳仓法”施工热工计算.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《关于基础底板“跳仓法”施工热工计算.docx（10页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、1基础底板跳仓法施工热工计算1.1 温差计算1.1.1 混凝土各组分含量拟采用P.O 42.5水泥配置C35混凝土，其配合比如下：材料名称水泥水砂石粉煤灰矿粉外加剂总计每立方米用量(kg)262162803102193318.12380百分比(%)11.016.8133.7242.923.891.300.34比热C(kj/kg.k)0.5364.200.7450.7081.1.2 混凝土初始温度计算必要时，可采取一定降低水温的措施环境温度（）水温（）水泥（）砂（）石（）2015652020混凝土拌合物理论值：式中：T0-混凝土拌合物温度（）Ts、Tg-砂石的温度（）Tc、Tw-水泥、拌合用水的

2、温度（）mc、ms、mg、mw-水泥、砂、石、水的重量（kg）Cc、Cs、Cg、Cw-水泥、砂、石、水的热容（kj/kg.k）将表中数据带入公式可求得T0 = 20.35混凝土拌合物出机温度计算其中T1-混凝土拌合物出机温度Ti-搅拌机棚内温度取25则T1=21.09混凝土浇筑温度计算：式中T2-混凝土拌合物运输到浇筑时温度 t1-从运输到浇筑的时间取30分钟 n-混凝土拌合物运转次数为一次 Ta-运输时环境温度20 -温度损失系数0.0042带入数据计算T220.911.1.3 混凝土各龄期最高绝热温升值计算混凝土水化热绝热温升值可按以下公式计算：式中T(t)-混凝土龄期为t时的绝热温升（）

3、 W- 每m3混凝土的胶凝材料用量（kg/m3） Q-胶凝材料水化热总量（kJ/kg） C-混凝土比热，一般为 0.92-1.0 -混凝土密度2400-2500 M- 与水泥品种、浇筑温度等有关的系数，0.3-0.5 t- 混凝土龄期（d）当现场采用粉煤灰和矿粉双掺时，考虑掺和料的折减，公式胶凝材料水化热总量的获得在水泥水化热基础上需进行调整： Q = k Q0 式中Q0为水泥水化热，取 357 J/kg K 为调整系数不同掺量掺和料水化热调整系数按下公式计算： K = k1 + k2式中k1、k2 分别为粉煤灰和矿粉的调整系数可以按下表取值掺量010203040粉煤灰k110.960.950

4、.930.82矿粉k2110.930.920.84查表取 k = 0.89绝热温升计算将数据带入，求得：T（3）=0.89262357（1-2.718-(0.33)）/0.92400 =22.86依次求得T（7）=0.89262357（1-2.718-(0.37)）/0.92400 =33.82T（15）=0.89262357（1-2.718-(0.315)）/0.92400 =38.11T（28）=0.89262357（1-2.718-(0.328)）/0.92400 =38.53认为在龄期7天以后，混凝土基本达到稳定状态，取龄期28天的绝热温升值38.53作为混凝土最高绝热温升值。1.1.

5、4 混凝土内部中心温度计算式中：Tmax混凝土内部中心温度（）；T0 混凝土浇筑温度（），取20.91；Tt混凝土最高绝热温升（）；1.0m浇筑块厚度的降温系数，板厚取1.0m，查表内插计算得3=0.36、7=0.25、14=0.07；T3=20.91+38.530.36=34.78（）T7=20.91+38.530.25=30.54（）T15=20.91+38.530.07=23.60（）1.1.5 混凝土表面温度计算式中：Tb（t）龄期t时，混凝土的表面温度；Tq龄期t时，大气的平均温度，取20；H混凝土的计算厚度（m），H = h + 2 h；h混凝土的实际厚度（取0.65m）；h混凝土

6、的虚厚度，h= K/；混凝土的导热系数，取2.33W/mK；K计算折减系数,取0.666；模板及保温层的传热系数（W/m2K）；i各种保温材料的厚度（m），不铺设保温材料，厚度值为0；i各种保温材料的导热系数（W/m2K），草帘被取0.14 W/m2K；q空气层传热系数，取23 W/m2K；将数据带入计算得到： 1/0+(1/23)=23h= K/=0.6662.33/23=0.07H = h + 2 h=0.65 +20.07=0.79mT（t）龄期t时，混凝土内中心的最高温度与外界气温之差，T（3）= T3-Tq=34.78-20=14.78；T（7）= T7-Tq=30.54-20=10

7、.54；T（15）= T15-Tq=23.60-20=3.60。混凝土表面温度:Tb（3） = Tq + 4h（H-h）T（3）/H2 =20+(4*0.07*(0.79-0.07)*14.78)/(0.79*0.79)=20.59Tb（7） = Tq + 4h（H-h）T（6）/H2 =20+(4*0.07*(0.79-0.07)*10.54)/(0.79*0.79) =20.42Tb（15） = Tq + 4h（H-h）T（7）/H2 =20+(4*0.07*(0.79-0.07)*3.60)/(0.79*0.79) =20.141.1.6 混凝土中心与混凝土表面温度差T3T3-Tb(3)

8、=34.78-20.5914.19（）T7T7-Tb(7)=30.54-20.4210.52（）T15T15-Tb(15)=23.60-20.143.46（）经计算可知，当无保温材料覆盖保温时，混凝土内部中心温度和混凝土表面温度之差未超过25，不需要再采取其它措施，即可保证质量。1.2 温差应力计算1.2.1 各龄期温度收缩变形值与混凝土收缩温差当量计算温度收缩变形值按下公式计算：式中：y(t) 各龄期混凝土收缩变性值； 混凝土标准状态下的最终收缩值，取3.2410-4；t 龄期（d）；e 常数，为2.718；M1、M2、M10考虑各种非标条件有关的修正系数。本次计算中，M11.0、M21.0

9、、M30.94、M41.22、M5（3天1.09、7天1.0、15天0.93、28天0.93）、M61.0、M70.76、M80.68、M91.3、M100.98、M111.0。温度收缩温差当量按下公式计算： 式中 a 混凝土的线膨胀系数，取1.010-5；由上述两个公式可求温度各龄期混凝土收缩温差当量，计算如下：将数据带入依次计算：Ty(3)-3.2410-4（1-2.718-0.03）1.01.00.941.221.091.00.760.681.30.981.0/1.010-5=0.77()Ty(7)-3.2410-4（1-2.718-0.07）1.01.00.941.221.01.00.

10、760.681.30.981.0/1.010-5=1.84()Ty(15)-3.2410-4（1-2.718-0.15）1.01.00.941.220.931.00.760.681.30.981.0/1.010-5=3.48()1.2.2 各龄期混凝土最大综合温差计算各龄期混凝土最大综合温差按下公式计算：TT02/3T(t)Ty（t）-Th式中T- 混凝土各龄期的最大温差();T0- 混凝土入模温度，T020.91；T(t)混凝土各龄期绝热温升值（）；Ty（t）混凝土收缩当量温差()；Th混凝土浇筑后达到稳定时的温度，Th20。T（3）20.91+222.86/3-0.77-2015.38（）

11、；T（7）20.91+233.82/3-1.84-2021.61（）；T（15）20.91+238.11/3-3.48-2022.83（）。各龄期区间温升值为：3 =T（3）=15.38（）7 =T（7）-T（3）=6.23（）15 =T（15）-T（7）=1.22（）1.2.3 混凝土各龄期弹性模量计算混凝土各龄期弹性模量按下公式计算： 式中 E(t) 为混凝土龄期t的弹性模量 E0 混凝土的弹性模量，标准养护下可查表获得 系数，无试验数据时近似取 0.09 混凝土掺和料修正系数，无试验数据时查表获得，当含有掺和料时，掺和料修正系数=1 2，不同掺量掺和料弹性模量调整系数掺量020%30%4

12、0%粉煤灰110.990.980.96矿渣粉211.021.031.04代入计算：E(3)1.023.15104（1-2.718(-0.093)）0.76104（N/mm2）E(7)1.023.15104（1-2.718(-0.097)）1.50104（N/mm2）E(15)1.023.15104（1-2.718(-0.0915)）2.38104（N/mm2）1.2.4 混凝土各龄期温度收缩应力混凝土各龄期的温度收缩应力按下公式计算：式中： 各龄期的温度收缩应力（N/mm2）;E(t) 混凝土各龄期的弹性模量（N/mm2）；a 混凝土的线膨胀系数，取1.010-5；T混凝土各龄期的最大温差（）

13、；R 混凝土的外约束系数，一般土地基取0.25-0.50；c混凝土的泊松比，取0.150.20；S(t) 考虑徐变影响的松弛系数，一般取0.30.5， 代入计算：30.761041.010-515.380.250.5/（1-0.2）0.18（N/mm2）71.501041.010-56.230.250.5/（1-0.2）0.14（N/mm2）152.381041.010-51.220.250.5/（1-0.2）0.04（N/mm2）1.2.5 混凝土不同龄期的抗拉强度混凝土不同龄期的抗拉强度按下公式计算： 式中 混凝土龄期为t时抗拉强度标准值 混凝土抗拉强度标准值 系数，无试验数据取0.3代入

14、计算:=2.2(1-2.718-0.33) = 1.3=2.2(1-2.718-0.37) = 1.93=2.2(1-2.718-0.315) = 2.171.2.6 裂缝安全度取防裂安全系数为K=1.15K3= ft(3)/ 31.3/0.18=7.221.15 K7= ft(7)/ 61.93/0.14=13.781.15K15= ft(15)/ 92.17/0.04=54.251.15结论，在各个龄期内混凝土抗拉强度应力均远大于温度收缩应力，满足抗裂条件，不会出现裂缝。1.3 “跳仓法”温度应力验算1.3.1 本工程最大分仓尺寸下温度收缩应力验算大体积混凝土分块最大尺寸：62.3m48.

15、05m，平均厚度650mmCx=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(t) -各龄期混凝土承受的温度应力cosh -双曲余弦函数 -约束状态系数L -大体积混凝土长度约束状态影响系数=7.7910-5=5.5410-5=4.4010-5查双曲函数表得 =1.53 =1.13 =0.83将以上数据带入公式可求得=0.25=0.16=-0.03=0.25+0.16-0.03= 0.38C35混凝土抗拉强度设计值为1.57MPa ,1.57/0.38=4.131.15所以，按本次“跳仓法”仓格尺寸满足要求，不会出现裂缝。1.3.2 本工程最大允许分仓尺寸计算仓格长度按下公式计算： 式中 L 平均伸缩间距 E 混凝土弹性模量 Cx 地基或基础水平阻力系数混凝土线膨胀系数 T 综合降温差 钢筋混凝土极限拉伸，取210-4验算混凝土浇筑后7d 为的裂缝间距，代入数据计算： =81.12 m从该计算结果可以看出，底板分仓浇筑按7d计算，得出不产生裂缝的最大间距为81.12m，控制裂缝是有保证的。