9.1混凝土熱工計算 19.1.1混凝土原材降溫措施 19.1.2混凝土拌合溫度 19.1.3混凝土入模溫度 19.1.4混凝土絕熱升溫 29.1.5混凝土中心溫度 29.1.6混凝土表面溫度 29.1.7混凝土溫度應力及收縮變形值 39.2溜管計算書 49.2.1溜管管徑計算 49.2.2管道受力計算 49.2.3臺架受力計算 59.1混凝土熱工計算底板混凝土施工的熱工計算，將根據施工時當時的環境溫度來確定。混凝土澆筑施工時的大氣平均氣溫(T0)取值為+230C（根據歷年來珠海市5月份平均氣溫）。9.1.1混凝土原材降溫措施白天溫度超過200C，大體積混凝土澆筑前，派專人駐攪拌站跟蹤測量儲料倉內各原材溫度，若原材料溫度過高，石子、砂澆水降溫，并用低溫水攪拌，保證水泥溫度不高于20℃，砂、石子溫度不高于20℃，水的溫度不高于18℃，從而保證混凝土入模溫度。9.1.2混凝土拌合溫度Tc=ΣCiTiWi/ΣCiWiCi-混凝土組成材料比熱（kJ/(kg·K)），C水=4.2，C水泥=C砂=C石=0.84；Ti-混凝土組成材料溫度（°C），T水=18，T水泥=20，T砂=20，T石=20；Wi-混凝土組成材料重量（kg），W水=109，W水泥=294，W砂=781，W石=1060；Tc=ΣCiTiWi/ΣCiWi=(4.2×18×109+0.84×20×294+0.84×20×781+0.84×20×1060)/(4.2×109+0.84×294+0.84×781+0.84×1060)=19.59°C；9.1.3混凝土入模溫度Ti=Tc+(Tq-Tc)(A1+A2+A3)Tc-混凝土拌合溫度（°C），Tc=19.59；Tq-混凝土運輸和澆筑時的室外平均溫度（°C），Tq=23；A1-混凝土裝、卸、運轉溫度損失系數，A1=0.096；A2-混凝土運輸時溫度損失系數A2=θt，t為運輸時間（min），θ查表，θ=0.0042，t1=30；A3-澆筑過程中溫度損失系數A3=0.002t，t為澆筑時間（min），t2=10；Ti=Tc+(Tq-Tc)(A1+A2+A3)=Tc+(Tq-Tc)(A1+θt1+0.002t2)=19.59+(23-19.59)×(0.096+0.0042×30+0.002×10)=20.415°C；9.1.4混凝土絕熱升溫T(t)=(mc+K·F)Q/Cρmc-每立方混凝土的水泥用量（kg），mc=294（粉煤灰按水化熱折入）；Q-每千克水泥水化熱量（J/kg），Q=375；C-混凝土的比熱（kJ/(kg·K)），C=0.96；ρ-混凝土質量密度（kg/m3），ρ=2401；K–摻和料折減系數，粉煤灰取0.25~0.3，K=0.362；F-混凝土澆筑后計算時的天數（天），t=28；T(t)=(mc+K·F)Q/Cρ=（294+0.362×0）×375/(0.96×2401)=47.832°C；9.1.5混凝土中心溫度Tmax=Ti+T(t)ζTi-混凝土澆筑時的入模溫度（°C），Ti=20.415；T(t)-在t齡期時混凝土的絕熱溫升（°C），T(t)=47.832；ζ-不同的澆筑塊厚度、不同齡期時的降溫系數，ζ=0.65；Tmax=Ti+T(t)ζ=20.415+47.832×0.65=51.506°C；9.1.6混凝土表面溫度Tb(t)=Tq+4h'(H-h')ΔT(t)/H2Tq-齡期t時，大氣平均溫度（°C），按澆筑后3天計算，Tq=23；H-混凝土計算厚度（m），H=h+h'=1+0.067=1.067；h-混凝土實際厚度（m），h=1；h'-混凝土虛厚度（m），h'=2.33×0.666/β=2.33×0.666/23=0.067；β-模板及保溫層的傳熱系數（W/(m2·K)），β=1/（Σδi/λi+1/23）=1/（（0/0.14）+1/23）=23；δi-各種保溫層材料厚度（m）；λi-各種保溫材料導熱系數（W/(m·K)）；ΔT(t)-混凝土內部最高溫度與外界氣溫之差（°C）ΔT(t)=Tmax-Tq=51.506-23=28.506；Tb(t)=Tq+4h'(H-h')ΔT(t)/H2=23+4×0.067×(1.067-0.067)×28.506/1.0672=30.16°C；由于珠海4月大氣平均溫度23℃，與混凝土表面溫度之差小于20°，故只覆蓋一層塑料薄膜即可。9.1.7混凝土溫度應力及收縮變形值由上所述，1m板為混凝土內外溫差最大處，同時齡期為3天時為最不利情況，因此只需計算板厚為1m處3天齡期混凝土自約束應力與外約束應力及裂縫情況即可。澆筑大體積混凝土時,由于水化熱的作用,中心溫度高,與外界接觸的表面溫度低,當混凝土表面受外界氣溫影響急劇冷卻收縮時,外部混凝土質點與混凝土內部各質點之間相互約束,使表面產生拉應力,內部降溫慢受到自約束產生壓應力。1溫度應力計算混凝土最大自約束應力σ式中σzmax?E(t)——與最大里表溫差?Ttmax相對應齡期t時，混凝土的彈性模量（N/mmE(t)=E0（1-e-0.09t）=3.15×10-4×（1-2.718-0.09×12）=2.08×10-4N/mm2Hi(t,τ則σzmax外約束應力σ式中σx??μ——混凝土的泊松比，取0.15RiR則σxt=10-2控制溫度裂縫的條件混凝土抗拉強度f式中ftkt——混凝土齡期為t時的抗拉強度標準值（N/mmftk——混凝土抗拉強度標準值（N/mm2γ則ftktλ同理λ由上計算得知本工程不會出現裂縫。9.2溜管計算書9.2.1溜管管徑計算考慮每個放料斗停放兩輛車，兩輛車交替卸料，每輛車18m3放料10分鐘，則：混凝土流量Q=18/600=0.03m3/s混凝土在溜管內的流速按0.7m/s考慮，則混凝土在溜管內的截面積：S=Q/V=0.03/0.7=0.043㎡混凝土在溜管內按2/3滿管考慮，則：S=2/3πR2=0.043,R=(0.043*3/2/3.14)1/2=143.3mm，則直徑D≮286.6選擇DN325無縫鋼管。外徑325，壁厚8mm，內徑309mm。9.2.2管道受力計算1管道自重查表得：q1=62.54KG/m=62.54*9.8=612.9N/m2管道內混凝土自重管道內最大混凝土截面積S=0.043，混凝土自重q2=0.043*1*24=1032N/m3混凝土溜管自重q=q1+q2=1644.9N/m4管道撓度驗算D=325mmd=309mmα=D/d=0.95L=11.5mE=206KN/m㎡I=π*D4*(1-α4)/64=100088445.1mm4撓度f=5q4/384EI*COS12°=26.1mm，撓度比=f/L=2.1‰，滿足規范（3‰）要求。5管道強度驗算（1）截面特性計算A=7.9671e-003;Xc=1.6250e-001;Yc=1.6250e-001;Ix=1.0016e-004;Iy=1.0016e-004;ix=1.1213e-001;iy=1.1213e-001;W1x=6.1640e-004;W2x=6.1640e-004;W1y=6.1640e-004;W2y=6.1640e-004;（2）梁構件強度驗算結果截面塑性發展系數:γx=1.150梁構件強度計算最大應力(N/mm2):42.322<f=215.000梁構件強度驗算滿足。（3）梁構件抗剪驗算結果梁構件計算最大剪應力(N/mm2):7.531<fv=125.000梁構件抗剪驗算滿足。（4）局部穩定驗算外徑與壁厚之比D/T=40.63<容許外徑與壁厚之比[D/T]=100.09.2.3臺架受力計算1荷載計算管道（考慮混凝土2/3滿管）荷載q1=1644.9N/m*11.5m=18.91KN標準節自重q2=13.72KN布料桶荷載q3=8.1KN2臺架承載力驗算本工程臺架選用臺架標準節，豎向荷載遠小于臺架自重荷載，無需驗算。3臺架豎向力計算臺架自重：G=68.6kN；臺架最大施工荷載：Q=27kN；作用于臺架的豎向力：Fk＝G＋Q＝68.6＋27＝95.6kN；4臺架彎矩計算風荷載對臺架基礎產生的彎矩計算：Mkmax＝70kN·m；5臺架抗傾覆穩定驗算基礎抗傾覆穩定性按下式計算：e＝Mk/（Fk+Gk）≤Bc/3式中e──偏心距，即地面反力的合力至基礎中心的距離；Mk──作用在基礎上的彎矩；Fk──作用在基礎上的垂直載荷；Gk──混凝土基礎重力，Gk＝25×5×5×1.5=937.5kN；Bc──為基礎的底面寬度；計算得：e=70/(95.6+937.5)=0.068m<5/3=1.667m；基礎抗傾覆穩定性滿足要求！6地基承載力驗算依據《建筑地基基礎設計規范》(GB50007-2002)第5.2條承載力計算。計算簡圖:混凝土基礎抗傾翻穩定性計算：e=0.068m<5/6=0.833m地面壓應力計算：Pk＝（Fk+Gk）/APkmax＝(Fk+Gk)/A+Mk/W式中：Fk──臺架作用于基礎的豎向力，它包括臺架自重和最大起重荷載,Fk＝95.6kN；Gk──基礎自重，Gk＝937.5kN；Bc──基礎底面的寬度，取Bc=5m；Mk──傾覆力矩，包括風荷載產生的力矩和最大起重力矩，Mk＝70kN·m；W──基礎底面的抵抗矩，W=0.118Bc3=0.118×53=14.75m3；不考慮附著基礎設計值：Pk＝（95.6＋937.5）/52＝41.324kPaPkmax=(95.6+937.5)/52+70/14.75=46.07kPa；Pkmin=(95.6+937.5)/52-70/14.75=36.578kPa；地基承載力特征值計算依據《建筑地基基礎設計規范》GB50007-2002第5.2.3條。計算公式如下:fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)fa--修正后的地基承載力特征值(kN/m2)；fak--地基承載力特征值，按本規范第5.2.3條的原則確定；取140.000kN/m2；ηb、ηd--基礎寬度和埋深的地基承載力修正系數；γ--基礎底面以上土的重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m3；b--基礎底面寬度(m)，當基寬小于3m按3m取值，大于6m按6m取值，取5.000m；γm--基礎底面以上土的加權平均重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m3；d--基礎埋置深度(m)取2.000m；解得地基承載力設計值：fa=188.000kPa；實際計算取的地基承載力設計值為:fa=188.000kPa；地基承載力特征值fa大于壓力標準值Pk=41.324kPa，滿足要求！地基承載力特征值1.2×fa大于無附著時的壓力標準值Pkmax=46.070kPa，滿足要求！7基礎受沖切承載力驗算依據《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2002）第8.2.7條。驗算公式如下:F1≤0.7βhpftamho式中βhp--受沖切承載力截面高度影響系數，當h不大于800mm時，βhp取1.0.當h大于等于2000mm時，βhp取0.9，其間按線性內插法取用；取βhp=0.94；ft--混凝土軸心抗拉強度設計值；取ft=1.57MPa；ho--基礎沖切破壞錐體的有效高度；取ho=1.45m；am--沖切破壞錐體最不利一側計算長度；am=(at+ab)/2；am=[1.60+(1.60+2×1.45)]/2=3.05m；at--沖切破壞錐體最不利一側斜截面的上邊長，當計算柱與基礎交接處的受沖切承載力時，取柱寬（即塔身寬度）；取at＝1.6m；ab--沖切破壞錐體最不利一側斜截面在基礎底面積范圍內的下邊長，當沖切破壞錐體的底面落在基礎底面以內，計算柱與基礎交接處的受沖切承載力時，取柱寬加兩倍基礎有效高度；ab=1.60+2×1.45=4.50；Pj--扣除基礎自重后相應于荷