大体积混凝土计算.docx

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1、大体积碎温度与裂缝控制计算书一、大体积混凝土温度控制计算1.1混凝土的绝热温升式中:T(t)- W- 混凝土龄期为t时的绝热温升(C)- 每m3混凝土的胶凝材料用量，取484kg/m3胶凝材料水化热总量，取：P.O32.5 377 KJ/kg 混凝土的比热：取0.96KJ/(kg.)- 混凝土的重力密度，取2400 kg/n?与水混品种浇筑强度系有关的系数，取0.4dLt混凝土龄期 经计算：(d)(3)(6)_ 484x377 0.96x2400484x3771.0.4x3l-el=55.34(9)(12)(15)0.96x2400484x377 0.96x2400_ 484x3770.96x

2、2400484x3770.4x6l-e-,_ 0.4x9l-e(18)0.96x2400484x377(21)0.96x2400484x377(24)(27)(30)0.96x2400 _ 484x377 - 0.96x2400 _ 484x377 0.96x2400 _ 484x377 0.96x2400=72.01=77.03 i_ 0.4x12l-e._0.4xl51-e,_ 0.4x18l-e一 0.4x21,_ 0.4x24l-ei .0.4x27 l-e,_ 0.4x30l-e=78,541=79 1=79,14=79.18=79.19二79.194C=79.196484x377

3、八mix=79.196 C0.96 x 24001.2混凝土收缩变形的当量温度1、混凝土收缩的相对变形值计算1 - /J .根3叫1式中：y (t)龄期为t时混凝土收缩引起的相对变形值y。一一在标准试验状态下混凝土最终收缩的相对变形值取3.24X 10-4机根2 J%机11考虑各种非标准条件的修正系数mx =1.0 m2 = 1.35 m3 = 0.86 m4 =1.2 m5 =1.0 m6 = 0.7加 7 = 1.43 m8 = 0.85 m9 = 1.3m1() = 0.92 mu =1.0m1.35X0.86X 1.2X 1 X0.7X 1.43X0.85X 1.3X0.92X 1=1

4、.42y (3) =3.24x10-4x(1 1。以3)xi.42 = 1.36x10-5y (6) = 3.24 x 10-4 x(1 -0,x6)x 1.42 = 2.68 x 10-5Sy (9) =3.24XIO-4 X(1 -0,x9)x 1.42 = 3.96xIO-5y(12)= 3.24x 10-4x(1 -0,x,2)x 1.42=5.2x 10-5y(15)= 3.24 X10X (1 -00Ix15)x 1.42=6,4x 10-5y(18)=3.24 x IO-4x(1 -00118)x 1.42=7.58 x IO-5y(21)= 3.24xIO-4x(1 -()()

5、,x21 )x 1.42=8.71 x 10-5y (24) =3.24xIO-4 x(1 -00,x24)x 1.42 = 9.82xIO-5y (27) = 3.24 xIO-4x(1 -e-00Ix27)x 1.42 = 10.88 x IO-5y (30) =3.24x 10x(1 -0,x30)x 1.42 = 11.92xIO-52、混凝土收缩相对变形值的当量温度计算%)=%(，)/式中：Tv(/)龄期为t时，混凝土的收缩当量温度a混凝土的线膨胀系数，取：1.0X10-5Tv(3)= 1.36Tv(6)=2.68Tv(9)= 3.96Tv(12)= 5.2Tv(15)= 6.4Tv

6、(18)= 7.58Tv（21） = 8.71 Tv（24）= 9.827；（27）= 10.88 Tv（30）= 11.92 L3混凝土的弹性摸量式中：E混凝土龄期为t时，混凝土的弹性模量（N/相加2）E。混凝土的弹性摸索量近似取标准条件下28 d的弹性模量：C50E（） =3.45 义 1 O, n / mm2（p系数，近似取0.09混凝土中掺合料对弹性模量修正系数，p =0.995E（3）= 4x（l-e期，）=o.812x 104 n/mm2E=0.995x3.45x104x（1-孙6） = 1.432xlO4N/mm2E（9）= 0.995x3.45x104x（1-叱）=1.905x

7、 1 O, n/mm2E（12）= 0.995x3.45x 1 O4 *（1 _652） = 2.267xlO4A/mm2E（15）= 0.995x3.45x 1 O4 *（i 一e，5）= 2.543xl04N/mm2E（18）4x（l-e2.753xlO4N/mm2E（24x（l-e 2）= 2.914x104N/mm2（24）= 0.995x3.45xIO, x（1 _）= 3.307xlO4A/mm2（27）= 0.995x3.45x 1。N/mm?石（30）= 0.995x3.45x104x（1-）=3.202xl04N/mm2 1.4各龄期温差1、内部温度4ax =乙+。环）式中：

8、Tmax混凝土内部的最高温度r.混凝土的浇筑温度，因搅拌砂无降温措施，取浇筑时的大气平均温度与)在龄期t时混凝土的绝热温升一一在龄期t时的温降系数7；3 max)= 5 + 0.36 x55.34 = 24.92 7i6.max)= 5 + 0.29x77.01= 28.88 7；9.max)= 5 + 0.17 x 77.03 = 18. PCmax = 5 + 0.09 x 78.54 = 12.07 1 IlldX7；i5,max)=5 + 0.05 x 79 = 8.95 r小)=5 + 0.03 x 79.14 = 7.37。02Lmax) =5 + 0.01x79.18 =5.79

9、 2、表面温度本工程拟采用的保温措施是：碎表面覆盖一层塑料薄膜和一层麻袋，麻袋厚度15mm 左右，塑料薄膜厚度0.1mm左右。兀)=小白(-3) ri式中：%)龄期为t时，混凝土的表面温度Tq龄期为t时，大气的平均温度1)龄期为t时，混凝土中心温度与外界气温之差H混凝土的计算厚度H = h + 2hl混凝土的虑厚度3B2混凝土的导热系数：A = 2.33W/m-k0 混凝土模板及保温层的传热系数3.各层保温材料的厚度4各层保温材料的导热系数 0 a 空气层传热系数可取瓦=23 W/m2-K1 90 = 6.55W/m2 -K“0.015 0.00011110.140.047 23=0.237

10、m心 2/1 _ 2x2.23-3 3x6.55A%) = 19.92 为=5 +x (1 .474 0.237)x 19.92 =15.75 CAT； = 20.88 7；=5 + 4 * %,* (1.474 0.237)x 20.88 = 16.27 CJL /AT； = 13. 1 4=5 + 4x02：7xq474_o.237)x 13.1 = 12.07 l I / I %)= 7.07 7；(=5 + 4：；了乂)x7.07 = 15.75 a cor %)=3.95 Th( =5+9 )x3.95 = 7.13v1J/IO 47427 =2.37 7；(=5 + 2甲x(1.4

11、74 0.237)x 2.37 = 6.28 %)=0.79。刀,)=5 + 4：篝，*(L474 0.237)x 0.79 = 5.43 C3、碎养护时的温差龄期（d）T(max)()Tb ()Tq ()T(max)-Tb()T(b)- Tq ()324.9215.7559.1710.75625.8816.2759.6111.27918.112.0756.037.071212.078.8253.253.82158.957.1351.822.13187.376.2851.091.28215.795.4350.360.43计算结果表明：所有温差均小于20 保温层拆除时的温差计算： 4/=_7；+

12、：（&_喇+4 (.=15.75 5 + 2(24.92 5)+ L36 = 25.39 7；=16.27 - 5 + 2(25.88 - 5)+ 2.68 = 27.87 7；=12.07 一 5 + 2 Q 8.1 一 5)+ 3.96 = 19.76 1.(=8.82-5 + |(12.07-5)+ 5.2 = 13.73 A5) = 7.13-5+ -(8.95-5)+6.4 = 11.15 2 4(=6.28-5 + -(7.37 - 5)+ 7.5 8 = 10.44 7；)=5.43 - 5 + 2(5.79 - 5)+ 8.71 = 9.67 计算结果表明：从第9天开始及V20

13、C,即每9天可以拆除保温养护。二、大体积混凝土温度应力计算2.1自约裂缝控制计算2 E必7 o =.3 1-九1马)5 ar=4 1-九式中：分别为混凝土的拉应力和压应力石一一混凝土在t龄期时的弹性模量a 混凝土的热膨胀系数取1 X 10-5ATi 混凝土内部中心与表面之间的温差Yc混凝土的泊松比取0.150.20t闯)6%30.812X1049.172 0.812 xl04xlxl05x9.17 八x= 0.5831-0.151 0.812 xl04xlxl0-5x9.17 八-x= 0.2931-0.1561.432 X 1049.612 1.432 xl04xlxl0-5x9.61,八。

14、x= 1.08310.151 1.432 xl04xlxl0-5x9.61 八-x= 0.5431-0.1591.905 X 1046.032 1.905 xl04xlxl0-5x6.03 “x= 0.931-0.151 1.905 xlO4xlxlO-5x 6.03 八.-x= 0.4531-0.15122.267 X1043.252 2.267 xlO4xlxlO-5x3.25 八 x= 0.5831-0.151 2.267 xl04xlxl0-5x3.25 -x= 0.2931-0.15152.I43X 1041.822 2.543 xl04xlxl0-5x 1.82 X/一 ( 1 4

15、 A1 2.543 xl04xlxl05x 1.82 1O31-0.15X VJ. 1O31-0.15182.753 XI041.092 2.753 xl04xlxl0-5x 1.09 -x= 0.2431-0.151 2.753 xl04xlxl0-5x 1.09 八八-x= 0.1231-0.15212.914X1040.362 2.914 xl04xlxIO_5 x0.36 八八。x= 0.0831-0.151 2.914 xl04xlxl0-5x0.36 -x= 0.0431-0.152.2混凝土浇筑后裂缝控制计算式中：。一一各龄期混凝土基础所承受的温度应力Q N/mm1）a混凝土的线

16、膨胀系数取1.0X10-5九一一混凝土泊松比，当为双向受力时取0.15比）各龄期综合温差的弹性模量（Nimi/）刀一一各龄期综合温差（）号一一各龄期混凝土松弛系数cosh双曲余弦函数月一一约束状态影响系数，按下式计算H大体积混凝土基础结构厚度（mm）Cv地基水平阻力系数（地基水平剪切刚度）（N/加/）L基础结构底板长度看=（na#） + 114） +，- Tq1、各龄期综合温差及总温差龄 期T max ，(f)八4人%324.9215.751.365-X 24.92 + -X 15.75+ 1.36-5 = 18.2233625.8816.272.685-x 25.88 + - x 15.27

17、 + 2.68 - 5 = 20.36332.14918.112.073.965-x 18.1+ -x 12.07+ 3.96-5 = 15.0533-5.311212.078.825.25-x 12.07 + x8.82 +5.2-5 = 11.19 33-3.86158.957.136.45-x 8.95+ -x 7.13 +6.4-5 = 9.7433-1.45187.376.287.585-x 7.37 + L 6.28 + 7.58-5 = 9.59 33-0.15215.795.438.715x 5.79 + L 5.43 + 8.71 - 5 = 9.38 33-0.212、各龄

18、期双曲余弦函数值龄期鸟）G/?= 1-N H.Eq/?-2Cosh - B 230.812X1040.089.93 X10-52.687.32761.432X1040.087.47 X10-52.023.83591.905X1040.086.48 X10-51.752.964122.267 X1040.085.94X10-51.602.577152.543 X1040.085.61 X10-51.512.374182.753 X 1040.085.39X10-51.452.249212.914X1040.085.24X10-51.412.1703、各龄期松弛系数值龄期36912151821S（

19、/）0.1860.2080.2140.2150.2330.2520.3014、温度应力计算（1） 6d （第一个阶段）即3天到6天温差引起的应力#6）=1.0乂10-51-0.15X 1X1.43 X104 X 2.14 X 0.208 = 0.055 N/mm23.835（2） 9天（第二个阶段）即6天到9天温差引起的应力。（9）=010-51-0.15X 1! X1.905 X104 X -5.31 X0.214 = -0.169N/mm22.964（3） 12天（第三个阶段）即9天到12天温差引起的应力1! x 2.2675 xl04 x-3.86x0.215 =-0.135 A/ran

20、2 2.577_（4） 15天（第四个阶段）即12天到15天温差引起的应力1! x2.543xl04 x-1.45x0.233 =-0.058 N/wn2 2.374。（5） 18天（第五个阶段）即15天到18天温差引起的应力b（71-0.152.249x 2.753 xl04 x-0.15x0.252 = -0.007 N/iwn2(6) 21天(第六个阶段)即18天到21天温差引起的应力1 x2.914 xl04 x-0.21x0.301 =-Q.012N/mm22.170 _(7)总降温产生的最大温度应力：(rinax=。(6) HHr)=0.055 0.169 0.135 0.058

21、0007 0.012 = -0.326N/m22(拉应力)2.3控制温度裂缝条件的复核1、混凝土抗渗强度计算加)=/(1-式中：九混凝土龄期为t时的抗渗强度标准值(N/mm2)fth 混凝土相对强度标准值C50取2.75 N/mm2Y系数，应根据所用混凝土试验确定，当无试验数据时可取0.34(3)= 2.75 x(l-e43x3) = i .632N/ mm?4(6)= 2.75 x(l-e加 2)= 275x(1产 口)= 2.675N/mm24(15) = 2.75 x(l-e43xi5) = 2.719A/nm2/刈=2.75x(l e3xi8)= 2.737N/mm2/)=275x(1 63团)=2.75双/加22、混凝土防裂性能判断式中：K防裂安全系数取K=L152掺合料对混凝土抗拉强度影响系数，4取1。通过自约束拉应力和外约束拉应力计算，最大拉应力为1.08/仍？(出现在第6天)。=1 .08N / mm2 Afck(t)1故混凝土抗裂性能满足要求，不开裂。