大體積混凝土鋼拱架承臺和大面積預(yù)應(yīng)力混凝土樓面裂縫控制計算

大體積混凝土鋼拱架承臺和大面積預(yù)應(yīng)力混凝土樓面裂縫控制計算1.1拱腳承臺大體積混凝土裂縫控制計算(1)大體積砼拱腳承臺概況鋼拱腳承臺尺寸（長×寬×高）約：30×23×3m；施工面積約690m2，砼澆筑量約2070m3，假定C40混凝土。采用42.5級普通硅酸鹽水泥，摻1.2%的JM－Ⅷ外加劑和15%的Ⅰ級粉煤灰?；炷劣昧狭亢团浜媳纫娤卤??；炷劣昧狭亢团浜媳缺斫Y(jié)構(gòu)部位拱腳大體積混凝土承臺混凝土強(qiáng)度C40彈性模量（E）1.25×104抗拉強(qiáng)度(ftk)2.45N/mm2混凝土用料量(kg/m3)水膠凝材料骨料水水泥JM－Ⅷ粉煤灰細(xì)骨料粗骨料1683525.04636891123配合比水膠比0.4砂率0.38備注飲用水42.5級內(nèi)摻1.2%Ⅰ級內(nèi)摻15%中砂碎石(2)溫度應(yīng)力計算A）混凝土溫度計算a）計算溫升值：絕熱溫升值：Th=w×Q/(C×P)+F/50=72℃平均溫升值：tm=44℃b）各齡期溫度混凝土澆筑后內(nèi)部溫度一般在第3天達(dá)到峰值，平均氣溫20℃，經(jīng)推測大體積混凝土內(nèi)部散熱溫度曲線為：散熱條件下混凝土內(nèi)部溫度變化曲線c）各齡期混凝土收縮值及收縮當(dāng)量差各齡期混凝土收縮值：SD（t）=ε0y(1-e-0.01t)M1M2∧∧M10其中：各種非標(biāo)準(zhǔn)條件下的各項(xiàng)修正系數(shù)取值。各種非標(biāo)準(zhǔn)條件下的各項(xiàng)修正系數(shù)取值表M11.25M21.35M31M41.0M51.0M60.93M70.77M81.2M91.0M100.8Mi=M1·M2···M9·M101.2收縮當(dāng)量溫差：Ty(t)=εy(t)/α其中：d）綜合溫差和總溫差綜合溫差：△T(t)=△Tm(t)+△Ty(t)總溫差：T=∑△T(t)各齡期混凝土溫度變化計算表齡期（d）溫度（℃）階段溫降（℃）收縮Ty(t)（℃）ΔTy(t)（℃）綜合溫差（℃）364.000~1.149E-051.149~~654.6049.3962.264E-052.2641.11510.511944.06410.5401.346E-051.3461.08211.6221236.8327.2324.397E-054.3971.0508.2821532.0504.7825.416E-055.4161.0195.8011828.8371.2126.405E-056.4050.9894.2012126.6252.2127.364E-057.3640.9601.1722425.0641.5618.296E-058.2960.9312.4932721.9361.1279.200E-059.2000.9042.0313021.1060.8311.008E-0410.0770.8771.708總溫差49.8B)各齡期混凝土彈性模量根據(jù)公式：E(t)=E0(1-e-0.09t)其中：E0=1.25×104N/mm23)各齡期混凝土應(yīng)力松弛系數(shù)齡期36912151821242730S0.1910.2090.2120.2170.2300.2590.3100.3670.4431.000S(t)----0.20.2110.2150.2240.2450.2850.3390.4050.7224)地基水平阻力系數(shù)Cx計算Cx=Cx1+Cx2a)地基對基礎(chǔ)的約束Cx1計算本工程承臺底部若鋪100厚素混凝土墊層，取Cx1=0.8N/mm2。b)樁基對基礎(chǔ)的約束Cx2計算樁混凝土若采用C30。當(dāng)樁與結(jié)構(gòu)固結(jié)接時：φ800灌注樁：Q=1.4×104N/mm2φ1000灌注樁：Q=5×104N/mm2Cx2=nQ/F=1.75×10-3N/mm2。c）地基水平阻力系數(shù)Cx計算Cx=Cx1+Cx2=0.8+1.75×10-3=0.804N/mm2。溫度應(yīng)力計算過程見下表。齡期（d）綜合溫差（℃）E(t)(MPa)E(t)(MPa)β(t)S(t)Δσ(t)(MPa)3~7690.166~~~~60.21513560.6810625.421.588E-040.20.14890.32818042.1115801.41.302E-040.2110.158120.27321461.1519752.631.165E-040.2150.089150.21624074.6922768.921.085E-040.2240.052180.18026068.2925071.491.034E-040.2450.036210.16427590.1726829.239.995E-050.2850.029240.15728751.9328171.059.754E-050.3390.028270.15529638.829195.379.581E-050.4050.028300.23630315.8229977.319.455E-050.7220.046Σmax1.924混凝土實(shí)際抗裂安全度。經(jīng)計算，K值滿足要求。1.2大面積混凝土樓面裂縫控制計算(1)大面積混凝土樓面概況本工程預(yù)應(yīng)力混凝土樓面板厚140mm，A軸長約561m，J軸長約930m，平均約745.5m，C40混凝土，選用42.5級普通硅酸鹽水泥，摻10%早強(qiáng)型UEA-H外加劑和10%的Ⅰ級粉煤灰，后澆帶混凝土標(biāo)號提高到C45，早強(qiáng)型UEA-H外加劑內(nèi)摻量提高到13%。大面積樓面混凝土用料量和配合比見下表?；炷劣昧狭亢团浜媳缺斫Y(jié)構(gòu)部位樓面梁、板（非后澆帶）混凝土強(qiáng)度C40彈性模量（E）1.25×104抗拉強(qiáng)度(ftk)2.45N/mm2混凝土用料量(kg/m3)水膠凝材料骨料其它水水泥UEA-H粉煤灰細(xì)骨料粗骨料聚丙烯纖維1683364242724.81087.20.84配合比水膠比0.4砂率0.40.002備注飲用水32.5級內(nèi)摻10%Ⅰ級內(nèi)摻10%中砂碎石相對膠凝材料混凝土用料量和配合比表結(jié)構(gòu)部位后澆帶混凝土強(qiáng)度C45彈性模量（E）1.35×104抗拉強(qiáng)度(ftk)2.6N/mm2混凝土用料量(kg/m3)水膠凝材料骨料其它水水泥UEA-H粉煤灰細(xì)骨料粗骨料聚丙烯纖維184354604670210540.92配合比水膠比0.4砂率0.40.002備注飲用水32.5級內(nèi)摻13%Ⅰ級內(nèi)摻10%中砂碎石相對膠凝材料(2）樓板混凝土溫度應(yīng)力計算溫度應(yīng)力計算板塊取52×72m?？紤]砼澆筑20d后張拉預(yù)應(yīng)力筋，砼溫度應(yīng)力計算齡期取20d。樓板計算厚度取140mm，縱向配筋率取u=0.5%。a溫降混凝土冷縮值絕熱溫升值：65℃平均溫升值：19.5℃?？紤]混凝土澆筑溫度高于環(huán)境溫度：T2=3℃。則，砼最大冷縮值為：ST=a（T1+T2）=1.0×10-5（19.5+3）=2.25×10-4。b各齡期混凝土收縮值：SD（t）=ε0y(1-e-0.01t)M1M2∧∧M10其中：各種非標(biāo)準(zhǔn)條件下的各項(xiàng)修正系數(shù)取值。各種非標(biāo)準(zhǔn)條件下的各項(xiàng)修正系數(shù)取值表M11.0M21M31M41.0M51.2M60.93M71M80.9M91M100.9Mi=M1×M2…M100.928d混凝土收縮值為：0.58×10-4c混凝土極限延伸率20d混凝土極限延伸率為：1.75d混凝土受拉徐變值：0.875×10-4e混凝土限制膨脹率考慮內(nèi)摻10%UEA-H混凝土在配筋率0.79%時限制膨脹率為0.02%，則在配筋率0.5%時限制膨脹率為ε2=0.034%。f混凝土最終變形：1.445×10-4混凝土最終變形為正，混凝土呈受壓狀態(tài)，所以混凝土不會開裂。(3）樓面砼伸縮縫間距計算A）樓面水平阻力系數(shù)Cx計算經(jīng)計算，理論上該樓面可以無限長，無需設(shè)置伸縮縫。1