大体积混凝土温度计算

实用标准文案精彩文档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）Th＝（mc＋k·F）Q/c·ρ（2）Th＝mc·Q/c·ρ（1－e-mt）（10-43）式中Th——混凝土最大绝热温升（℃）；mc——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42.531435437532.5250271334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（℃）51015202530m（l/d）0.2950.3180.3400.3620.3840.4062．混凝土中心计算温度T1（t）＝Tj＋Th·ξ（t）式中T1（t）——t龄期混凝土中心计算温度（℃）；Tj——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（m）龄期t（d）369121518212427301.00.360.290.170.090.050.030.011.250.420.310.190.110.070.040.03实用标准文案精彩文档1.500.490.460.380.290.210.150.120.080.050.042.500.650.620.570.480.380.290.230.190.160.153.000.680.670.630.570.450.360.300.250.210.194.000.740.730.720.650.550.460.370.300.250.243．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＝0.5h·λx（T2－Tq）Kb/λ（Tmax－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［W/（m·K）］材料名称密度（kg/m3）导热系数λ［W/（m·K）］建筑钢材780058矿棉、岩棉110~2000.031~0.06钢筋混凝土24002.33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（℃）；Tq——施工期大气平均温度（℃）；λ——混凝土导热系数，取2.33W/（m·K）；Tmax——计算得混凝土最高温度（℃）；计算时可取T2－Tq＝15~20℃Tmax＝T2＝20~25℃Kb——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K1K21纯粹由容易透风的材料组成（如：草袋、稻草板、锯末、砂子）2.63.02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2.02.33在易透风保温材料上铺一层不易透风材料1.61.94在易透风保温材料上下各铺一层不易透风材料1.31.55纯粹由不易透风材料组成（如：油布、帆布、棉麻毡、胶合板）1.31.5注：1．K1值为一般刮风情况（风速＜4m/s，结构位置＞25m）；实用标准文案精彩文档2．K2值为刮大风情况。2）如采用蓄水养护，蓄水养护深度hw＝x·M（Tmax－T2）Kb·λw/（700Tj+0.28mc·Q）（10-46）式中hw——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；F——与大气接触的表面积（m2）；V——混凝土体积（m3）；Tmax－T2——一般取20~25（℃）；Kb——传热系数修正值；700——折算系数[kJ/（m3·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）式中β——混凝土表面模板及保温层等的传热系数[W/（m2·K）]；δi——各保温材料厚度（m）；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）]。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）混凝土表层温度实用标准文案精彩文档T2（t）＝Tq＋4·h'（H－h'）[T1（t）－Tq]/H2（10-50）式中T2（t）——混凝土表面温度（℃）；Tq——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（1）单纯地基阻力系数Cx1（N/mm3），查附表10-86单纯地基阻力系数Cx1（N/mm3）表10-86土质名称承载力（kN/m2）Cx1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5000~100000.60~1.00C10以上配筋混凝土5000~100001.00~1.50（2）桩的阻力系数Cx2＝Q/F（10-52）式中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Q＝2E·I〔KnD/（4E·I）]3/4当桩与结构固接时Q＝4E·I［KnD/（4E·I）]3/4E——桩混凝土的弹性模量（N/mm2）；I——桩的惯性矩（mm4）；Kn——地基水平侧移刚度，取1×10-2（N/mm3）；D——桩的直径或边长（mm）；F——每根桩分担的地基面积（mm2）。（3）大体积混凝土瞬时弹性模量实用标准文案精彩文档E（t）＝E0（1－e-0.09t）（10-53）式中E（t）——龄期混凝土弹性模量（N/mm2）；E0——28d混凝土弹性模量（N/mm2），查附表10-87；混凝土常用数据表10-87强度等级弹性模量E（×104N/mm2）强度标准值（N/mm2）强度设计值（N/mm2）轴心抗压fck抗拉ftk轴心抗压fc抗拉ftC7.51.4550.753.70.55C101.756.70.9050.65C152.20101.207.50.90C202.5513.51.50101.10C252.80171.7512.51.30C303.00202.00151.50C353.1523.52.2517.51.65C403.25272.4519.51.80C453.3529.52.6021.51.90C503.45322.7523.52.00C553.55342.85252.10C603.60362.9526.52.20e——常数，取2.718；t——龄期（d）。（4）地基约束系数β（t）＝（Cx1＋Cx2）/h·E（t）（10-54）式中β（t）——t龄期地基约束系数（1/mm）；h——混凝土实际厚度（mm）；Cx1——单纯地基阻力系数（N/mm3），查表10-86；Cx2——桩的阻力系数（N/mm3）；E（t）——t龄期混凝土弹性模量（N/mm2）。2．混凝土干缩率和收缩当量温差（1）混凝土干缩率εY（t）＝ε0Y（l-e-0.01t）M1·M2…M10（10-55）式中εY（t）——t龄期混凝土干缩率；ε0Y——标准状态下混凝土极限收缩值，取3.24×10-4；M1·M2…M10——各修正系数，查表10-88。修正系数M1-M10表10-88水泥品种M1水泥细度（cm2/g）M2骨料品种M3W/CM4水泥浆量（％）M5实用标准文案精彩文档普通水泥1.0015000.92花岗岩1.000.20.65150.90矿渣水泥1.2520000.93玄武岩1.000.30.85201.00快硬水泥1.1230001.00石灰岩1.000.41.00251.20低热水泥1.1040001.13砾岩1.000.51.21301.45石灰矿渣水泥1.0050001.35无粗骨料1.000.61.42351.75火山灰水泥1.0060001.68石英岩0.800.71.62402.10抗硫酸盐水泥0.7870002.05白云岩0.950.81.80452.55矾土水泥0.5280002.42砂岩0.90--503.03初期养护时值（d）M6相对湿度W（％）M7L/FM8操作方法M9配筋率EaFa/EbFbM101~21.11251.2500.54机械振捣1.000.001.0031.09301.180.10.76人工振捣1.100.050.8641.07401.100.21.00蒸汽养护0.850.100.7651.04501.000.31.03高压釜处理0.540.150.6871.00600.880.41.200.200.61100.96700.770.51.310.250.5514~180.93800.700.61.4040~900.93900.540.71.43≥900.930.81.44注：L——底板混凝土截面周长；F——底板混凝土截面面积；Ea、Fa——钢筋的弹性模量、截面积；Eb、Fb——混凝土弹性模量、截面积。（2）收缩当量温差TY（t）＝εY（t）/α（10-56）式中TY（t）——t龄期混凝土收缩当量温差（℃）；α——混凝土线膨胀系数，1×10-5（1/`C）。3．结构计算温差（一般3d划分一区段）ΔTi＝Tm（i）―Tm（i+3）＋TY（i+3）―TY（i）（10-57）式中ΔTi——i区段结构计算温差（℃）；Tm（i）——i区段平均温度起始值（℃）；Tm（i+3）——i区段平均温度终止值（℃）；TY（i+3）——i区段收缩当量温差终止值（℃）；TY（t）——i区段收缩当量温差始始值（℃）。4．各区段拉应力（10-58）式中σi——i区段混凝土内拉应力（N/mm2）；iE——i区段平均弹性模量（N/mm2）；实用标准文案精彩文档iS——i区段平均应力松弛系数，查表10-89；松弛系数S（t）表10-89龄期t（d）36912151821242730S（t）0.570.520.480.440.410.3860.3680.3520.3390.327i——i区段平均地基约束系数；L——混凝土最大尺寸（mm）；ch——双曲余弦函数。5．到指定期混凝土内最大应力nii1max)]1/(1[（10-59）式中σmax——到指定期混凝土内最大应力（N/mm2）；ν——泊桑比，取0.15。6．安全系数K＝ft/σmax（10-60）式中K——大体积混凝土抗裂安全系数，应≥1.15；ft——到指定期混凝土抗拉强度设计值（N/mm2），查表10-87。10-7-2-3平均整浇长度（伸缩缝间距）1．混凝土极限拉伸值εp＝7.5ft（0.1＋μ/d）10-4（lnt/ln28）（10-61）式中εp——混凝土极限拉伸值；ft——混凝土抗拉强度设计值（N/mm2）；μ——配筋率（％），μ＝Fa/Fc；d——钢筋直径（mm）；ln——以e为底的对数；t——指定期龄期（d）；Fa