大体积混凝土裂缝控制的计算

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1、大体积混凝土裂缝控制的计算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 P( 2)(10-43)式中Th-一混凝土最大绝热温升（C）；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里（kg/m3）；K掺合料折减系数。粉煤灰取0.250.30；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/ （k

2、gK）；P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（C）51015202530m (l/d)0.2950.3180.3400.3620.3840.4062混凝土中心计算温度T=T+T E1（t）j h式中 片t t龄期混凝土中心计算温度（C）； 1（t）片一一混凝土浇筑温度（C）；g tt龄期降温系数、查表10-83。（t）降温系数g 表10-83浇筑层厚度龄期t (d)(m)369121518212427301.00.360.290.170.090.050.030.011.

3、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 50100mm 处）温度1）保温材料厚度（或蓄水养护深度）6=0.5h -Tq) K/XJTJ(10-45)式中5保温材料厚度(m)；所选保温材料导热系数W/ （mK

4、）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）导热系数入W/ （m K）材料名称密度（kg/m3）导热系数入 W/ （m K）建筑钢材780058矿棉、岩棉1102000.0310.06钢筋混凝土24002.33沥青矿棉毡1001600.0330.052水0.58泡沫塑料20500.0350.047木模板5007000.23膨胀珍珠岩40-3000.0190.065木屑0.17油毡0.05草袋1500.14膨胀聚苯板15250.042沥青蛭石板3504000.0810.105空气0.03膨胀蛭石802000.0470.07泡沫混凝土0.10t2混凝土表面温度（

5、C）；Tq施工期大气平均温度（C）；混凝土导热系数，取2.33W/ （mK）；T计算得混凝土最高温度（C）；max计算时可取T2Tq=1520C T =T2 = 2025Cmax 2Kb传热系数修正值，取1.32.0,查表10-85。传热系数修正值 表 10-85保温层种类K,k21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.

6、 K1值为一般刮风情况（风速V4m/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h =x M（T -T ） K 入 /（700T.+0.28m Q）（10-46）wmax 2 b wjc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 2025 （C）；Kb传热系数修正值；700折算系数kJ/ （m3 K）；水的导热系数，取0.58W/ （mK）。3）混凝土表面模板及保温层的传热系数BF/Me+q（10-47

7、）式中B 混凝土表面模板及保温层等的传热系数W/ （m2 K）；5i各保温材料厚度（m）；入i各保温材料导热系数W/ （mK）；Bq空气层的传热系数，取23W/ （m2K）。4）混凝土虚厚度h=k 入/B (10-48)式中h混凝土虚厚度（m）；k折减系数，取2/3；入混凝土导热系数，取2.33W/ （mK）。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（Hh）严10-50)式中T2 t 混凝土表面温度（C）；2（t）Tq施工期大气平均温度（C）；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（C）。

8、 1 （t）4混凝土内平均温度Tm （t）=T1 （t）+T2 （t） /2（10-51）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801500.010.03砂质粘土2504000.030.06坚硬粘土5008000.060.10风化岩石和低强度素混凝土5000100000.601.00C10以上配筋混凝土5000100001.001.502）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

9、（N /mm）；当桩与结构铰接时Q=2EIKnD/ （4EI） 3/4当桩与结构固接时Q=4EI KnD/ （4EI） 3/4E桩混凝土的弹性模量（N/mm2）；I桩的惯性矩（m m4）；Kn地基水平侧移刚度，取1X10-2 （N/mm3）；D桩的直径或边长（mm）；F每根桩分担的地基面积（m m2）。（ 3）大体积混凝土瞬时弹性模量E (t)=Eo(1F沁(l-53)式中E t龄期混凝土弹性模量（N/mm2）；（t）E028d混凝土弹性模量（N/mm2）,查附表10-87；混凝土常用数据 表 l0-87强度等级弹性模量E(X 104N/mm2)强度标准值（N /mm2）强度设计值（N /mm

10、2）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B

11、 =（C +C ） /h E （10-54）（t）x1 x2（t）式中 B t1龄期地基约束系数（1/mm）；（t）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 t1龄期混凝土弹性模量（N/mm2）。（t）2混凝土干缩率和收缩当量温差（ 1 ）混凝土干缩率10-55)eY(t)=e0Y (l-e-0.01t) Mr M M10式中 Y t t龄期混凝土干缩率；Y（t） 0Y标准状态下混凝土极限收缩值，取3.24X10-4；M1M2M10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 （cm

12、2/g ）M2骨料品种M3W/CM4水泥浆 量（）M5普通水泥1.0015000.92ULJ uLr花冈岩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矶土水泥0.528

13、0002.42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/EbFbM10121.11251.2500.54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0.540.150.6871.00600.880.41.200.200.61100.96700.770.51.310.250.5514180.93800.700.61.4040900.93900.540.71.4

14、3三900.930.81.44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Y（t）式中10-56)TY （t） t龄期混凝土收缩当量温差（C）；a混凝土线膨胀系数，1X10-5 （1/、C）。3结构计算温差（一般 3d 划分一区段）A Ti = Tm(i)Tm(i+3)+Ty(i+3)Ty (-57)式中 ATi -i区段结构计算温差（C）；Tm( i)-i区段平均温度起始值（C）；Tm(i+3)-i区段平均温度终止值（C）；TY(i+3)-i区段收缩当量温差终止值（C）；TY( t)-i区段收缩当量温

15、差始始值（C）。4各区段拉应力(10-58)叭=瓦 p 瓦11 l/ch(A L/2)Ei区段平均弹性模量（N/mm2）；iS i区段平均应力松弛系数，查表10-89；i松弛系数 S（t） 表 10-8930.5760.5290.48120.44龄期t （d）亍一一i区段平均地基约束系数;i150.41180.386210.368240.352270.339300.327L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式中omaxnO = 1/（1 -V ）卩 O（maxi （i=1到指定期混凝土内最大应力（ N/mm2）10-59)V泊桑比，取0.15。6安全系数K=f

16、max（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。平均整浇长度（伸缩缝间距）1混凝土极限拉伸值 =7.5/（0.1+u/d） 10-4 （lnt/ln28）（10-61）pt式中 p混凝土极限拉伸值；ft混凝土抗拉强度设计值（N/mm2 ）；口配筋率（%）,U=F/F；acd钢筋直径（mm）；In以e为底的对数；t指定期龄期（d）；Fa钢筋截面积（rn2）；aFc混凝土截面积（m2）。2平均整浇长度（伸缩缝间距）= 1 -5 h * archC i a 4T 打(i a * AT i - I ep )( 10_62)式中L 平均整浇长度（伸缩缝间距）（mm）；cph混凝土厚度（mm）；E t指定时刻混凝土弹性模量（N/mm2）；（t）Cx地基阻力系数（N/mm3）, Cx=Cxi + Cx2;arch反双曲余弦函数；T指定时刻的累计结构计算温差（C）。