10-7-2-1大体积混凝土温度计算公式1.最大绝热温升(二式取其一)(1)T h=( m c+k·F)Q/c·ρ(2)T h=m c·Q/c·ρ(1-e-mt)(10-43)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(kg/m3);F——混凝土活性掺合料用量(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 )查表 10-81 ;不同品种、强度等级水泥的水化热表 10-81水泥品种水泥强度等级水化热 Q(kJ/kg )3d7d28d硅酸盐水泥42.5314354375 32.5250271334矿渣水泥32.5180256334c——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 ;t ——混凝土的龄期( d);m——系数、随浇筑温度改变。
查表10-82 。
系数 m表 10-82浇筑温度(℃)51015202530 m( l/d )0.2950.3180.3400.3620.3840.4062.混凝土中心计算温度T1(t)=T j+T h·ξ(t)式中 T 1(t)—— t 龄期混凝土中心计算温度(℃);T j——混凝土浇筑温度(℃);ξ( t )——t龄期降温系数、查表 10-83 。
降温系数ξ表 10-83浇筑层厚度龄期 t ( d)( m)369121518212427301.00.360.290.170.090.050.030.011.250.420.310.190.110.070.040.031.500.490.460.380.290.210.150.120.080.050.042.500.650.620.570.480.380.290.230.190.160.153.000.680.670.630.570.450.360.300.250.210.194.000.740.730.720.650.550.460.370.300.250.243.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=0.5 h·λx(T2-T q)K b/λ(T max-T2)(10-45)式中δ——保温材料厚度( m);λx——所选保温材料导热系数[W/(m·K)]查表10-84;几种保温材料导热系数表 10-84材料名称密度( kg/m3)导热系数λ材料名称密度( kg/m3)导热系数λ[ W/( m·K)][ W/( m·K)]建筑钢材780058矿棉、岩棉110~2000.031~0.06钢筋混凝土2400 2.33沥青矿棉毡100~1600.033~0.052水0.58泡沫塑料20~500.035~0.047木模板500~7000.23膨胀珍珠岩40~3000.019~0.065木屑0.17油毡0.05草袋1500.14膨胀聚苯板15~250.042沥青蛭石板350~4000.081~0.105空气0.03膨胀蛭石80~2000.047~0.07泡沫混凝土0.10T2——混凝土表面温度(℃);T q——施工期大气平均温度(℃);λ——混凝土导热系数,取 2.33W/( m·K);T max——计算得混凝土最高温度(℃);计算时可取 T2-T q=15~20℃T max= T2=20~25℃K b——传热系数修正值,取 1.3~2.0 ,查表 10-85 。
传热系数修正值表 10-85保温层种类K K12 1纯粹由容易透风的材料组成(如:草袋、稻草板、锯末、砂子) 2.6 3.0 2由易透风材料组成,但在混凝土面层上再铺一层不透风材料 2.0 2.3 3在易透风保温材料上铺一层不易透风材料 1.6 1.9 4在易透风保温材料上下各铺一层不易透风材料 1.3 1.5 5纯粹由不易透风材料组成(如:油布、帆布、棉麻毡、胶合板) 1.3 1.5注: 1. K1值为一般刮风情况(风速< 4m/s ,结构位置> 25m);2. K2值为刮大风情况。
2)如采用蓄水养护,蓄水养护深度w max2bw j ch =x·M(T -T)K ·λ/ (700T +0.28m·Q)( 10-46)式中 h w——养护水深度( m);x——混凝土维持到指定温度的延续时间,即蓄水养护时间(h);M——混凝土结构表面系数(1/m), M= F/V;2F——与大气接触的表面积(m);3V——混凝土体积( m);T max-T2——一般取 20~25(℃);K b——传热系数修正值;3700——折算系数 [kJ/ (m·K)] ;λw——水的导热系数,取0.58[W/(m·K)]。
3)混凝土表面模板及保温层的传热系数β= 1/[ Σδi / δi+ 1/ βq ](10-47 ). .2式中β——混凝土表面模板及保温层等的传热系数[W/ ( m·K)] ;δ i ——各保温材料厚度(m);λ i ——各保温材料导热系数[W/ ( m·K)] ;2β q——空气层的传热系数,取23[W/( m·K)] 。
4)混凝土虚厚度h' =k·λ/ β( 10-48 )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) ] 。
5)混凝土计算厚度H=h+2h'( 10-49 )式中 H ——混凝土计算厚度( m);h——混凝土实际厚度( m)。
6)混凝土表层温度T2(t)=T q+4·h' (H-h' )[T 1(t)-T q]/H 2(10-50 )式中 T 2(t)——混凝土表面温度(℃);T q——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Tm(t )=[T1(t )+T2(t )]/2(10-51 )10-7-2-2应力计算公式1.地基约束系数3(1)单纯地基阻力系数C x1( N/mm),查附表 10-86单纯地基阻力系数3表 10-86 C x1(N/mm)土质名称承载力( kN/m2)C x1推荐值软粘土80~1500.01~0.03砂质粘土250~4000.03~0.06坚硬粘土500~8000.06~0.10风化岩石和低强度素混凝土5000~100000.60~1.00 C10 以上配筋混凝土5000~10000 1.00~1.50(2)桩的阻力系数C x2=Q/F(10-52)3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[ K n D/(4E·I)] 3/4当桩与结构固接时Q= 4E·I[ K n D/(4E·I)] 3/42E——桩混凝土的弹性模量(N/mm);4I ——桩的惯性矩( mm);-23K n——地基水平侧移刚度,取1×10 (N/mm);D——桩的直径或边长( mm);F——每根桩分担的地基面积(2 mm)。
(3)大体积混凝土瞬时弹性模量E(t)=E0(1-e-0.09t)(10-53 )式中 E (t)——龄期混凝土弹性模量(2N/mm);2E0—— 28d 混凝土弹性模量( N/mm),查附表 10-87 ;混凝土常用数据表 10-87弹性模量 E2强度设计值( 2强度等级强度标准值( N/mm )N/mm ) 42轴心抗压 f ck抗拉 f tk 轴心抗压 f c抗拉 f t(×10 N/mm )C7.5 1.4550.75 3.70.55C10 1.75 6.7 0.90 5 0.65 C15 2.20 10 1.20 7.5 0.90 C20 2.55 13.5 1.50 10 1.10 C25 2.80 17 1.75 12.5 1.30 C30 3.00 20 2.00 15 1.50 C35 3.15 23.5 2.25 17.5 1.65 C40 3.25 27 2.45 19.5 1.80 C45 3.35 29.5 2.60 21.5 1.90 C50 3.45 32 2.75 23.5 2.00 C55 3.55 34 2.85 25 2.10 C603.60362.9526.52.20e ——常数,取 2.718 ; t —— 期( d )。
(4)地基 束系数β(t )=(C x1+C x2)/h ·E (t )(10-54 )式中β (t )—— t 期地基 束系数( 1/mm );h ——混凝土 厚度( mm );C x13—— 地基阻力系数( N/mm ), 表 10-86 ;C x2 3—— 的阻力系数( N/mm );E ( t ) —— t 期混凝土 性模量( 2N/mm )。
2.混凝土干 率和收 当量温差(1)混凝土干 率0 -0.01t)M 1·M 2⋯M 10(10-55 )εY (t )=ε Y (l-e式中ε Y ( t ) —— t 期混凝土干 率;-4;ε Y —— 准状 下混凝土极限收 ,取 3.24 ×10 M 1·M 2⋯M 10——各修正系数, 表 10-88 。
. .修正系数 M-M表 10-88110水泥品种M1水泥细度骨料品种M3W/C M4水泥浆M5 2M2量(%)( cm/g)普通水泥 1.0015000.92花岗岩 1.000.20.65150.90矿渣水泥 1.2520000.93玄武岩 1.000.30.8520 1.00快硬水泥 1.123000 1.00石灰岩 1.000.4 1.0025 1.20低热水泥 1.104000 1.13砾岩 1.000.5 1.2130 1.45石灰矿渣水泥 1.005000 1.35无粗骨料 1.000.6 1.4235 1.75火山灰水泥 1.006000 1.68石英岩0.800.7 1.6240 2.10抗硫酸盐水泥0.787000 2.05白云岩0.950.8 1.8045 2.55矾土水泥0.528000 2.42砂岩0.90--50 3.03初期养相对湿度配筋率护时值M6M7L/F M8操作方法M9M10 W(%)E a F a/E b F b (d)1~2 1.1125 1.2500.54机械振捣 1.000.00 1.003 1.0930 1.180.10.76人工振捣 1.100.050.864 1.0740 1.100.2 1.00蒸汽养护0.850.100.765 1.0450 1.000.3 1.03高压釜处理0.540.150.687 1.00600.880.4 1.200.200.61100.96700.770.5 1.310.250.55 14~180.93800.700.6 1.4040~900.93900.540.7 1.43≥ 900.930.8 1.44注: L——底板混凝土截面周长;F——底板混凝土截面面积;E a、F a——钢筋的弹性模量、截面积;E b、 F b——混凝土弹性模量、截面积。