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数据库
大体积混凝土热工计算
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大体积混凝土热工计算
1、绝热温升计算
数据输入区域
Th= mcQ/Cρ(1-е-mt)
式中:
Th—混凝土的绝热温升(℃);
mc——每m3 混凝土的水泥用量,取
Kg/m3;
Q——每千克水泥28d 水化热,取
KJ/Kg;
C——混凝土比热,取0.97[KJ/(Kg·K)];
ρ——混凝土密度,取2400(Kg/m3);
е——为常数,取2.718;
t——混凝土的龄期(d);
m——系数、随浇筑温度改变,取
;
计算结果如下表:
t(d)
Th(℃)
2、混凝土内部中心温度计算
T1(t)=Tj+Thξ(t)
T1(t)——t 龄期混凝土中心计算温度,是混凝土温度最高值
Tj——混凝土浇筑温度,取
℃(可采取浇筑当日的询平均气温)
ξ(t)——t 龄期降温系数,取值如下表
底板厚度h(m)
不同龄期时的ξ值
计算结果如下表
t(d)
T1(t)(℃)
由上表可知,砼第
d左右内部温度最高,则验算第
d砼温差
混凝土浇筑体中心温度降速最快为第6天到第9天,期间平均每天将为速率为1.67℃<2℃,满足规范要求
2、混凝土养护计算
混凝土表层(表面下50-100mm 处)温度,底板混凝土表面采用保温材料(阻燃草帘)蓄热保温养护,并在草袋上下各铺一层不透风的塑料薄膜。地下室外墙1200 厚混凝土表面,双面也采用保温材料(阻燃草帘)蓄热保温养护,并在草袋上下各铺一层不透风的塑料薄膜。
①保温材料厚度
δ= 0.5h·λi(T2-Tq)Kb/λ·(Tmax-T2)
δ——保温材料厚度(m);
λi——各保温材料导热系数[W/(m·K)] ,取
(阻燃草帘);
λ——混凝土的导热系数,取2.33[W/(m·K)]
T2——混凝土表面温度:
(℃)
Tq——施工期大气平均温度
T2-Tq—-
Tmax-T2—
Kb——传热系数修正值,取
δ= 0.5h·λi(T2-Tq)Kb/λ·(Tmax-T2)*100=
cm
②混凝土保温层的传热系数计算
β=1/[Σδi/λi+1/βq]
式中:β——混凝土保温层的传热系数[W/(m2·K)]
δi——各保温材料厚度
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/(m2·K)]
代入数值得:β=1/[Σδi/λi+1/βq]=
③混凝土虚厚度计算:
hˊ=k·λ/β
式中: hˊ——混凝土虚厚度(m)
k——折减系数,取2/3;
λ——混凝土的传热系数,取2.33[W/(m·K)]
hˊ=k·λ/β=
④混凝土计算厚度:H=h+2hˊ=
m
⑤混凝土表面温度
T2(t)= Tq+4·hˊ(H- h)[T1(t)- Tq]/H2
T2(t)——混凝土表面温度(℃)
Tq—施工期大气平均温度(℃)
hˊ——混凝土虚厚度(m)
H——混凝土计算厚度(m)
T1(t)——t 龄期混凝土中心计算温度(℃)
不同龄期混凝土的中心计算温度(T1(t))和表面温度(T2(t))如下表。
混凝土温度计算结果表
T1(t)(℃)
T1- Tq(℃)
T2(t)(℃)
T1(t)- T2(t)
由上表可知,混凝土浇筑体表面与大气温差不宜大于20℃,满足规范要求。
抗裂计算
1、地基约束系数
基础下土承载力为140kN/m2,查下表得
地基约束系数Cx1=
2、桩阻力系数
Cx2——桩的阻力系数(N/mm3);
Q——桩产生单位位移所需水平力(N/mm)
当桩与结构铰接时,
当桩与结构固接时,
本工程桩与结构固接,得
A区,QA=
B区,QB=
E——桩混凝土的弹性模量(N/mm2);
本工程PHC管桩混凝土强度为C80,查下表得弹性模量E=
I——桩的惯性矩(mm4);
本工程为PHC管桩,
A区500管桩外径D=
(mm),
内径d=
(mm)
B区400管桩外径D=
环形截面惯性矩计算公式为:
由此可得:
A区管桩惯性矩IA=
B区管桩惯性矩IB=
Kn——地基水平侧移刚度,取
N/mm3;
D——桩的直径或边长(mm);
F——每根桩分担的地基面积(mm2)。
A区每跟桩分担的地基面积
(mm2)
B区每跟桩分担的地基面积
最终可得,桩阻力系数为:
A区,Cx2A=
B区,Cx2B=
3、混凝土各龄期弹
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