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大体积砼裂缝控制计算

信息来源:hunningtu.biz  时间:2009-12-14  浏览次数:195

  1、概况
  某电厂汽轮发电机基座底板外形尺寸44.9m×15.7m。底板底标高-7.0m,厚3.2m。属大体积混凝土,强度等级C30
  2、配合比
  3、外部及养护条件
  混凝土浇筑时间约在6月底,取最高气温35℃,最低气温15℃,入模温度25℃。
  4、混凝土浇筑前裂缝控制计算
  分别计算3d、7d、14d、21d最大温度收缩应力。
  4.1、最大绝热温升及各龄期温升
  Th=(mc+k?F)Q/c?ρ
  =(323+0.25×57)×375/0.97×2400
  =54(℃)
  Th?—混凝土最大绝热温升(℃);
  mc—混凝土中水泥用量(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;
  Q—水泥28d水化热(kJ/kg),P.S42.5取375;
  C—混凝土比热,取0.97kJ/(kg.K)
  ρ—混凝土密度,取2400kg/m3
  T(t)=Th(1-e-mt)
  T(3)=54×(1-e-0.384×3)=0.684×54=36.93
  T(7)=54×(1-e-0.384×7)=0.932×54=50.328
  T(14)=54×(1-e-0.384×14)=0.995×54=53.73
  T(21)=54
  4.2保温材料厚度
  (按混凝土内外温差20℃考虑):(棉被)
  δ=0.5h?λx(T2-Tq)Kb/λ(Tmax-T2)
  δ—保温材料厚度(m);
  λx—所选保温材料导热系数[W/(m.K)],棉被取值为0.06;
  T2—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(℃)
  T2-Tq取20℃,Tmax-T2取20℃
  δ=0.5×3.2×0.06×1.3/2.33
  =0.053(m)
  4.3混凝土各龄期弹性模量
  E(t)=E0(1-e-0.09t)E0=3×104N/mm2(C3028d混凝土弹性模量)
  E(3)=0.237E0=0.711×104N/mm2
  E(7)=0.467E0=1.402×104N/mm2
  E(14)=0.716E0=2.15×104N/mm2
  E(21)=0.849E0=2.55×104N/mm2
  4.4各龄期混凝土收缩变形及收缩当量温差
  ε0y(t)=εy0(1-e-0.01t)M1…M10=1.98εy0(1-e-0.01t)
  其中M1=1.25(矿渣水泥);M2=1.35(水泥);M3=1(石灰岩);M4=1.2(W/C=0.47);M5=1.45(水泥浆量30%);M6=0.93(养护14d);M7=0.7(相对湿度80%);M8=1.15;M9=1(机械振捣);M10=0.9(配筋率0.35%)
  ε0y(3)=1.98εy0(1-e-0.03)=1.98×3.24×10-4×0.03=1.92×10-5
  ε0y(7)=1.98εy0(1-e-0.07)=1.98×3.24×10-4×0.068=4.36×10-5
  ε0y(14)=1.98εy0(1-e-0.14)=1.98×3.24×10-4×0.131=8.40×10-5
  ε0y(21)=1.98εy0(1-e-0.21)=1.98×3.24×10-4×0.189=12.12×10-5
  收缩当量温差
  TY(t)=εY(t)/α
  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)
  TY(3)=1.92℃;TY(7)=4.36℃;TY(14)=8.4℃;TY(21)=12.12℃;
  4.5混凝土最大综合温差绝对值
  △T=T0+T(t)+Ty(t)-Th
  △T—混凝土最大综合温差绝对值
  T0—混凝土浇筑入模温度,取25℃
  Th—外部环境温度,因现场养护时间约20d,此值取30℃
  △T3=25+36.93×0.67+1.92-30=21.66
  △T7=25+50.328×0.67+4.36-30=33.07
  △T14=25+53.73×0.67+8.4-30=39.40
  △T21=25+54×0.67+12.12-30=44.30
  4.6各龄期温度收缩应力
  σ—混凝土温度应力
  S(t)—考虑徐变影响的松驰系数,取0.4
  R—混凝土外约束系数,取0.32
  γc:混凝土泊松比,取0.15
  σ3=0.711×104×1×10-5×21.66×0.3×0.32/0.85=0.174
  σ7=1.402×104×1×10-5×33.07×0.3×0.32/0.85=0.524
  σ14=2.15×104×1×10-5×39.4×0.3×0.32/0.85=0.957
  σ21=2.55×104×1×10-5×44.4×0.3×0.32/0.85=1.28
  安全系数K=1.5/1.28=1.17>1.15,不会产生裂纹。  1、概况
  某电厂汽轮发电机基座底板外形尺寸44.9m×15.7m。底板底标高-7.0m,厚3.2m。属大体积混凝土,强度等级C30
  2、配合比
  3、外部及养护条件
  混凝土浇筑时间约在6月底,取最高气温35℃,最低气温15℃,入模温度25℃。
  4、混凝土浇筑前裂缝控制计算
  分别计算3d、7d、14d、21d最大温度收缩应力。
  4.1、最大绝热温升及各龄期温升
  Th=(mc+k?F)Q/c?ρ
  =(323+0.25×57)×375/0.97×2400
  =54(℃)
  Th?—混凝土最大绝热温升(℃);
  mc—混凝土中水泥用量(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;
  Q—水泥28d水化热(kJ/kg),P.S42.5取375;
  C—混凝土比热,取0.97kJ/(kg.K)
  ρ—混凝土密度,取2400kg/m3
  T(t)=Th(1-e-mt)
  T(3)=54×(1-e-0.384×3)=0.684×54=36.93
  T(7)=54×(1-e-0.384×7)=0.932×54=50.328
  T(14)=54×(1-e-0.384×14)=0.995×54=53.73
  T(21)=54
  4.2保温材料厚度
  (按混凝土内外温差20℃考虑):(棉被)
  δ=0.5h?λx(T2-Tq)Kb/λ(Tmax-T2)
  δ—保温材料厚度(m);
  λx—所选保温材料导热系数[W/(m.K)],棉被取值为0.06;
  T2—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(℃)
  T2-Tq取20℃,Tmax-T2取20℃
  δ=0.5×3.2×0.06×1.3/2.33
  =0.053(m)
  4.3混凝土各龄期弹性模量
  E(t)=E0(1-e-0.09t)E0=3×104N/mm2(C3028d混凝土弹性模量)
  E(3)=0.237E0=0.711×104N/mm2
  E(7)=0.467E0=1.402×104N/mm2
  E(14)=0.716E0=2.15×104N/mm2
  E(21)=0.849E0=2.55×104N/mm2
  4.4各龄期混凝土收缩变形及收缩当量温差
  ε0y(t)=εy0(1-e-0.01t)M1…M10=1.98εy0(1-e-0.01t)
  其中M1=1.25(矿渣水泥);M2=1.35(水泥);M3=1(石灰岩);M4=1.2(W/C=0.47);M5=1.45(水泥浆量30%);M6=0.93(养护14d);M7=0.7(相对湿度80%);M8=1.15;M9=1(机械振捣);M10=0.9(配筋率0.35%)
  ε0y(3)=1.98εy0(1-e-0.03)=1.98×3.24×10-4×0.03=1.92×10-5
  ε0y(7)=1.98εy0(1-e-0.07)=1.98×3.24×10-4×0.068=4.36×10-5
  ε0y(14)=1.98εy0(1-e-0.14)=1.98×3.24×10-4×0.131=8.40×10-5
  ε0y(21)=1.98εy0(1-e-0.21)=1.98×3.24×10-4×0.189=12.12×10-5
  收缩当量温差
  TY(t)=εY(t)/α
  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)
  TY(3)=1.92℃;TY(7)=4.36℃;TY(14)=8.4℃;TY(21)=12.12℃;
  4.5混凝土最大综合温差绝对值
  △T=T0+T(t)+Ty(t)-Th
  △T—混凝土最大综合温差绝对值
  T0—混凝土浇筑入模温度,取25℃
  Th—外部环境温度,因现场养护时间约20d,此值取30℃
  △T3=25+36.93×0.67+1.92-30=21.66
  △T7=25+50.328×0.67+4.36-30=33.07
  △T14=25+53.73×0.67+8.4-30=39.40
  △T21=25+54×0.67+12.12-30=44.30
  4.6各龄期温度收缩应力
  σ—混凝土温度应力
  S(t)—考虑徐变影响的松驰系数,取0.4
  R—混凝土外约束系数,取0.32
  γc:混凝土泊松比,取0.15
  σ3=0.711×104×1×10-5×21.66×0.3×0.32/0.85=0.174
  σ7=1.402×104×1×10-5×33.07×0.3×0.32/0.85=0.524
  σ14=2.15×104×1×10-5×39.4×0.3×0.32/0.85=0.957
  σ21=2.55×104×1×10-5×44.4×0.3×0.32/0.85=1.28
  安全系数K=1.5/1.28=1.17>1.15,不会产生裂纹。

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