大體積混凝土計(jì)算

1、西工大創(chuàng)新科技大樓大體積混凝土計(jì)算書(shū)編制人 ：編制時(shí)間：2014年2月20日計(jì)算說(shuō)明：本計(jì)算書(shū)按草席上下各鋪設(shè)一層塑料膜養(yǎng)護(hù)計(jì)算（因未找到黑心棉相關(guān)數(shù)據(jù)）。目錄第一章工程概況-3頁(yè)1.1項(xiàng)目概況-3頁(yè)1.2計(jì)算說(shuō)明-3頁(yè)第二章溫度計(jì)算-4頁(yè)2.1絕熱溫升-4頁(yè)2.2砼中心溫度-4頁(yè)2.3砼表面溫度-5頁(yè)2.3.1保溫材料的厚度-5頁(yè)2.3.2砼保溫層傳熱系數(shù)-6頁(yè)2.3.3混凝土的虛厚度-6頁(yè)2.3.4混凝土的計(jì)算厚度-6頁(yè)2.3.5砼表面溫度-7頁(yè)2.4砼內(nèi)的平均溫度-7頁(yè)2.5溫度計(jì)算結(jié)論-8頁(yè)第三章混凝土應(yīng)力計(jì)算-9頁(yè)3.1砼的干縮率-9頁(yè)3.2砼收縮當(dāng)量溫差-10頁(yè)3.3砼的結(jié)構(gòu)計(jì)算溫

2、差-10頁(yè)3.4各區(qū)段拉應(yīng)力計(jì)算-11頁(yè)3.4.1計(jì)算平均彈性模量-11頁(yè)3.4.1.1大體積混凝土瞬時(shí)彈性模量-11頁(yè)3.4.1.2 平均彈性模量-12頁(yè)3.4.2 平均應(yīng)力松弛系數(shù)-12頁(yè)3.4.3 平均地基約束系數(shù)。-12頁(yè)3.4.3.1各齡期的地基約束系數(shù)-13頁(yè)3.4.3.1.1 樁的阻力系數(shù)-13頁(yè)3.4.3.1.1.1 Q樁產(chǎn)生單位位移所需水平力-13頁(yè)3.4.3.1.1.2 樁的阻力系數(shù)-14頁(yè)3.4.3.2 各齡期的地基約束系數(shù)-14頁(yè)3.4.3.3 平均地基約束系數(shù)。-14頁(yè)3.4.4 計(jì)算ch雙曲余弦函數(shù)值-15頁(yè)3.4.5 各區(qū)段拉應(yīng)力計(jì)算-15頁(yè)3.5到指定齡期砼內(nèi)最

3、大拉應(yīng)力-15頁(yè)第四章安全驗(yàn)算-16頁(yè)第一章工程概況1.1項(xiàng)目概況：本計(jì)算僅計(jì)算B樓核心筒筏板2.6m厚處大體積砼計(jì)算。該處筏板東西方向?yàn)?4.700m，南北方向?yàn)?5.850m。筏板混凝土為C40。按3月份砼入模溫度20。因未查到黑心棉導(dǎo)熱系數(shù)，本工程砼養(yǎng)護(hù)計(jì)算按草席上下各鋪一層塑料膜，經(jīng)后續(xù)計(jì)算得出需鋪設(shè)10.2cm厚。1.2計(jì)算說(shuō)明：本工程C40P8砼配合比表拌合水水泥砂卵石碎石粉煤灰礦粉膨脹纖維泵送劑飲用水P.042.5R中砂5-31.516-31.5II級(jí)S95ZC-KUNF-MS16530067048060090603513.2本計(jì)算書(shū)所有數(shù)據(jù)和公式均來(lái)源于施工手冊(cè)第四版。第二章溫

4、度計(jì)算2.1計(jì)算最大絕熱溫升： 10-43注：Th- t齡期混凝土最大絕熱溫升 -混凝土中水泥（包括膨脹劑）用量kg/m³。 本工程C40P8砼取300 kg/m³。 Q-水泥28d水化熱kJ/kg。 查表10-81取375kJ/kg。 c-混凝土比熱，取0.97kJ/（kg·K）-混凝土密度，取2413.2 kg/m³e-常數(shù)，取2.718。m-系數(shù)，隨混凝土澆筑溫度而改變。查表10-82 20取0.362。t-混凝土齡期，單位為天。計(jì)算：由以上數(shù)據(jù)代入計(jì)算得2.2混凝土中心計(jì)算溫度： 10-44注：-t齡期混凝土中心計(jì)算溫度，。- t齡期混凝土最大絕

5、熱溫升，取值見(jiàn)2.1Tj-混凝土澆筑溫度，取三月份常溫20。-t齡期的降溫系數(shù)，查614頁(yè)表10-82，按2.5m厚取值為3天6天9天12天15天18天21天24天27天30天0.650.620.570.480.380.290.230.190.160.15計(jì)算：由以上數(shù)據(jù)代入計(jì)算得2.3計(jì)算混凝土表層溫度（表面下50-100mm處）：2.3.1計(jì)算保溫材料的厚度 10-45注：-保溫材料厚度，m。-所選保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)。本計(jì)算書(shū)中取草席查表10-84取0.14W/m·K h-筏板厚度2.6米 -混凝土表面溫度。 -施工期大氣平均溫度。計(jì)算大體積混凝土?xí)r取值為1520，本計(jì)算中取值20

6、。-混凝土導(dǎo)熱系數(shù)，取2.33 W/m·K。-計(jì)算得混凝土最高溫度。 計(jì)算大體積混凝土?xí)r取值2025，本計(jì)算中取值20。-傳熱系數(shù)修正值，本工程按草席上下各鋪設(shè)一層不透風(fēng)塑料布，按施工時(shí)風(fēng)速小于4m/s,查表10-85，取值為1.3。計(jì)算：由以上數(shù)據(jù)代入計(jì)算得=0.5×2.6×0.14×20×1.3÷（2.33×20）=0.102m結(jié)論：采用草席上下各鋪設(shè)一層不透風(fēng)塑料布方式需鋪設(shè)10.2cm厚。2.3.2計(jì)算混凝土保溫層傳熱系數(shù)： 10-47注：-混凝土保溫層傳熱系數(shù)，W/·K。-各保溫材料厚度，由2.3.1中計(jì)

7、算得出為0.102m-保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)，取2.3.1中0.14W/m·K。-空氣層傳熱系數(shù)，取值為23W/·K。計(jì)算：由以上數(shù)據(jù)代入計(jì)算得 W/·K2.3.3計(jì)算混凝土的虛厚度： 10-48注：-混凝土虛厚度，m。 -折減系數(shù)，取2/3。 見(jiàn)p614頁(yè) 10-7-2-1中3.5） -混凝土導(dǎo)熱系數(shù)，取值2.33 W/·K。-混凝土保溫層傳熱系數(shù)，由2.3.2中得1.295W/·K。計(jì)算：由以上數(shù)據(jù)代入計(jì)算得m2.3.4計(jì)算混凝土的計(jì)算厚度： 10-49注：H-混凝土的計(jì)算厚度，m。 h-混凝土的實(shí)際厚度，取2.6m。-混凝土虛厚度，由2.3.3

8、中得出取值1.199m。計(jì)算：由以上數(shù)據(jù)代入計(jì)算得H=2.6+2×1.199=4.998m5m2.3.5計(jì)算混凝土表層溫度 10-50注：-t齡期的混凝土表面溫度。 -施工期大氣平均溫度，取3月份20。-混凝土虛厚度，由2.3.3中得出取值1.199m。 H-混凝土的計(jì)算厚度，由2.3.4中得出取值為5m。計(jì)算：由以上數(shù)據(jù)代入計(jì)算得2.4計(jì)算混凝土內(nèi)平均溫度 10-51注：- t齡期混凝土中心計(jì)算溫度，由2.2中得出。 - t齡期的混凝土表面溫度，由2.3.5中得出。計(jì)算：由以上數(shù)據(jù)代入計(jì)算得2.5結(jié)論2.5.1 GB50496-2009大體積混凝土施工規(guī)范規(guī)定：第3.0.4溫控指標(biāo)

9、宜符合下列規(guī)定1、混凝土澆筑體在入模溫度基礎(chǔ)上的溫升值不宜大于50。2、混凝土澆注體的里表溫差（不含混凝土收縮的當(dāng)量溫度）不宜大于25。3、混凝土澆注體的降溫速率不宜大于2/d。4、混凝土澆筑體表面與大氣溫差不宜大于20。2.5.2方案結(jié)論：1、混凝土澆筑體在入模溫度（20）基礎(chǔ)上的溫升值為第6天時(shí)<50。滿足要求。2、混凝土澆注體的里表溫差（不含混凝土收縮的當(dāng)量溫度）最大溫差為第9天時(shí)46.99-39.31=7.68<25。滿足要求。3、混凝土中心溫度最大降溫速率為第3到6天時(shí)1.91/d<2/d?；炷帘砻鏈囟茸畲蠼禍厮俾蕿榈?到6天時(shí)1.39/d<2/d。 均滿足

10、規(guī)范要求。4、混凝土澆筑體表面溫度最大為第6天時(shí)，與大氣溫差相差19.36度<20。 滿足要求。第三章混凝土應(yīng)力計(jì)算3.1計(jì)算混凝土的干縮率 10-55注：-t齡期混凝土的干縮率。 -標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下混凝土極限收縮值，取M1、M2-各項(xiàng)修正系數(shù)，查表10-88，其取值為：M1-按普通水泥，取值為1M2-按水泥細(xì)度，取值為1.05M3-按花崗巖，取值為1M4-按水灰比0.37，取值為0.955 （按商砼站提供水165kg÷水泥300kg+粉煤灰90kg+礦粉60kg +膨脹纖維35kg=0.37）M5-按水泥漿量28%，取值為1.35（按商砼站提供：（水165kg+水泥300kg+粉煤

11、灰90kg+礦粉60kg +膨脹纖維35kg）÷2400=0.28）M6-按初期養(yǎng)護(hù)時(shí)間14天以上，取值為0.93M7-按西安市3月份相對(duì)濕度50%，取值1M8-按L/F比值以B核心筒2.6米筏板邊長(zhǎng)24700mm×15850mm計(jì)算為0.2，取值1M9-按機(jī)械振搗，取值為1M10-按比值，取值為0.86計(jì)算：由以上數(shù)據(jù)代入計(jì)算得3.2計(jì)算混凝土收縮當(dāng)量溫差 10-56注：-t齡期混凝土收縮當(dāng)量溫差，。 -混凝土的線膨脹系數(shù)，取值 1/-數(shù)值由3.1中得出。計(jì)算：由以上數(shù)據(jù)代入計(jì)算得3.3混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算溫差（以3d劃分一個(gè)區(qū)段） 10-57注：-i到i+3齡期區(qū)段結(jié)構(gòu)計(jì)算溫

12、差 -i區(qū)段平均溫度起始值，由2.4中計(jì)算得出。-i區(qū)段平均溫度終止值，由2.4中計(jì)算得出。-i區(qū)段收縮當(dāng)量溫差終止值，由3.2中計(jì)算得出。-i區(qū)段收縮當(dāng)量溫差起始值，由3.2計(jì)中算得出。計(jì)算：由以上數(shù)據(jù)代入計(jì)算得3.4各區(qū)段拉應(yīng)力計(jì)算 10-58注：-i到i+3齡期區(qū)段混凝土內(nèi)拉應(yīng)力， -i區(qū)段平均彈性模量，見(jiàn)以下計(jì)算3.4.1.2中計(jì)算取值。-混凝土的線膨脹系數(shù)，取值 1/- i區(qū)段結(jié)構(gòu)計(jì)算溫差，取值見(jiàn)以上3.3中計(jì)算取值。-i區(qū)段平均應(yīng)力松弛系數(shù)，取值見(jiàn)以下3.4.2中計(jì)算取值。-i區(qū)段平均地基約束系數(shù)，取值見(jiàn)以下3.4.3.2中計(jì)算取值。ch-為雙曲余弦函數(shù)，將簡(jiǎn)化表示為chA，取值見(jiàn)

13、以下3.4.4中計(jì)算取值。L-混凝土最大尺寸，取最長(zhǎng)邊東西方向24700mm。計(jì)算：3.4.1計(jì)算平均彈性模量，3.4.1.1計(jì)算大體積混凝土瞬時(shí)彈性模量 10-53注：-t齡期混凝土彈性模量-28d混凝土彈性模量，查表10-87取值為C40砼計(jì)算：由以上數(shù)據(jù)代入計(jì)算得3.4.1.2計(jì)算平均彈性模量計(jì)算：由3.4.1.1中計(jì)算值代入計(jì)算得3.4.2計(jì)算平均應(yīng)力松弛系數(shù)注：-i到i+3齡期平均應(yīng)力松弛系數(shù)。 -i齡期應(yīng)力松弛系數(shù)，見(jiàn)下表，抄自P615 表10-58。齡期369121518212427300.570.520.480.440.410.3860.3680.3520.3390.327計(jì)算

14、：由以上數(shù)據(jù)代入計(jì)算得3.4.3計(jì)算平均地基約束系數(shù)。3.4.3.1.計(jì)算各齡期的地基約束系數(shù) 10-54注：-t齡期的地基約束系數(shù)。-單純地基阻力系數(shù)查表10-86，本工程砂質(zhì)粘土層取值為0.06。-樁的阻力系數(shù)，見(jiàn)以下3.4.3.1.1.2中計(jì)算取值。h-混凝土實(shí)際厚度，取值2600mm。-t齡期混凝土彈性模量，見(jiàn)以上3.4.1.1中計(jì)算取值。3.4.3.1.1計(jì)算-樁的阻力系數(shù) 10-52注：F-每根樁分?jǐn)偟牡鼗娣e，以本工程2.6m筏板24700mm×15837mm內(nèi)共計(jì)300根樁計(jì)算，F(xiàn)取值為13000。 Q-樁產(chǎn)生單位位移所需水平力，取值見(jiàn)以下3.4.3.1.1.1中計(jì)算

15、取值。3.4.3.1.1.1計(jì)算Q-樁產(chǎn)生單位位移所需水平力說(shuō)明：按照本工程實(shí)際情況，以樁與結(jié)構(gòu)鉸接，按施工手冊(cè)P615頁(yè)10-7-2-2 中1.（2）中公式： 10-7-2-2 1.（2）注：E-樁混凝土的彈性模量，查表10-87 本工程C25混凝土樁取值為I-樁的慣性矩，以本工程實(shí)際情況計(jì)算-地基水平側(cè)移剛度，取 見(jiàn)p615頁(yè) 10-7-2-2中1.（2）取值。D-樁的直徑，以本工程實(shí)際情況，取值400mm。計(jì)算：由以上數(shù)據(jù)代入計(jì)算得Q=4870.433.4.3.1.1.2 -樁的阻力系數(shù)計(jì)算：由以上數(shù)據(jù)代入計(jì)算得 10-523.4.1.2計(jì)算各齡期的地基約束系數(shù) 10-54計(jì)算：由以上數(shù)據(jù)代入計(jì)算得3.4.3.2計(jì)算平均地基約束系數(shù)計(jì)算：由以上數(shù)據(jù)代入計(jì)算得3.4.4 計(jì)算ch雙曲余弦函數(shù)，將簡(jiǎn)化表示為chA。計(jì)算：由以上數(shù)據(jù)代入計(jì)算得A的取值表為計(jì)算：由以上數(shù)據(jù)代入計(jì)算得的取值表為3.4.5 各區(qū)段拉應(yīng)力計(jì)算 10-58計(jì)算：由以上數(shù)據(jù)