混凝土热工计算公式
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冬季施工混凝土热工计算步骤
冬季施工混凝土热工计算步骤如下:
1、混凝土拌合物的理论温度:
T0=【0.9(mceTce+msaTsa+mgTg)+4.2T(mw+wsamsa-wgmg)+c1(wsamsaTsa+wgmgTg)
-c2(wsamsa+wgmg)】÷【4.2mw+0.9(mce+msa+mg)】
式中 T0——混凝土拌合物温度(℃)
mw、 mce、msa、mg——水、水泥、砂、石的用量(kg)
T0、Tce、Tsa、Tg——水、水泥、砂、石的温度(℃)
wsa、wg——砂、石的含水率(%)
c1、c2——水的比热容【KJ/(KG*K)】及熔解热(kJ/kg)
当骨料温度>0℃时, c1=4.2, c2=0;
≤0℃时, c1=2.1, c2=335。
2、混凝土拌合物的出机温度:
T1=T0-0.16(T0-T1)
式中 T1——混凝土拌合物的出机温度(℃)
T0——搅拌机棚温度(℃)
3、混凝土拌合物经运输到浇筑时的温度:
T2=T1-(at+0.032n)(T1-Ta)
式中 T2——混凝土拌合物经运输到浇筑时的温度(℃);
tt——混凝土拌合物自运输到浇筑时的时间;
a——温度损失系数
当搅拌车运输时, a=0.25
4、考虑模板及钢筋的吸收影响,混凝土浇筑成型时的温度:
T3=(CcT2+CfTs)/( Ccmc+Cfmf+Csms)
式中 T3——考虑模板及钢筋的影响,混凝土成型完成时的温度(℃);
Cc、Cf、Cs——混凝土、模板、钢筋的比热容【kJ/(kg*k)】;
混凝土取1 KJ/(kg*k);
钢材取0.48 KJ/(kg*k);
mc——每立方米混凝土的重量(kg);
mf、mc——与每立方米混凝土相接触的模板、钢筋重量(kg);
Tf、Ts——模板、钢筋的温度未预热时可采用当时的环境温度(℃)。
根据现场实际情况,C30混凝土的配比如下:
水泥:340 kg,水:180 kg,砂:719 kg,石子:1105 kg。
砂含水率:3%;石子含水率:1%。
材料温度:水泥:10℃,水:60℃,砂:0℃,石子:0℃。
搅拌楼温度:5℃
混凝土用搅拌车运输,运输自成型历时30分钟,时气温-5℃。
与每立方米混凝土接触的钢筋、钢模板的重量为450Kg,未预热。
那么,按以上各步计算如下:
1、 T0=【0.9(340×10+719×0+1105×0)+4.2×60×(180-0.03×719-0.01×1105)+2.1×0.03×719×0+2.1×0.01×1105×0-335×(0.03×719+0.01×1105)】/【4.2×180+0.9(340+719+1105)】=13.87℃
2、 T1= T0-0.16(T0- T1)=13.87-0.16×(13.78-5)=12.45℃
3、 T2= 12.45-(0.25×0.5+0.032×1)(12.45+5)=9.7℃
4、 T3= (2400×1×9.7-450×0.48×5)/(2400×1+450×0.48)=8.5℃
以上为混凝土热工计算,以下资料公供参考:
建筑热工设计计算公式及参数
(一)热阻的计算
1.单一材料层的热阻应按下式计算:
式中R——材料层的热阻,㎡·K/W;
δ——材料层的厚度,m;
λc——材料的计算导热系数,W/(m·K),按附录三附表3.1及表注的规定采用。
2.多层围护结构的热阻应按下列公式计算:
R=R1+R2+……+Rn(1.2)
式中R1、R2……Rn——各材料层的热阻,㎡·K/W。
3.由两种以上材料组成的、两向非均质围护结构(包括各种形式的空心砌块,以及填充保温材料的墙体等,但不包括多孔粘土空心砖),
其平均热阻应按下式计算:
(1.3)
式中——平均热阻,㎡·K/W;
Fo——与热流方向垂直的总传热面积,㎡;
Fi——按平行于热流方向划分的各个传热面积,㎡;(参见图3.1);
Roi——各个传热面上的总热阻,㎡·K/W
Ri——表面换热阻,通常取0.11㎡·K/W;
Re——外表面换热阻,通常取0.04㎡·K/W;
φ——修正系数,按本附录附表1.1采用。
图3.1 计算图式
4.围护结构总热阻应按下式计算:
Ro=Ri+R+Re(1.4)
式中Ro——围护结构总热阻,㎡·K/W;
Ri——表面换热阻,㎡·K/W;按本附录附表1.2采用;
Re——外表面换热阻,㎡·K/W,按本附录附表1.3采用;
r——围护结构热阻,㎡·K/W。
表面换热系数αi及表面换热阻Ri值附表1.2 表面特性αi[W/(㎡·K)] Ri[(㎡·K/W)]
墙、地面;表面平整的顶棚、屋盖或楼板以及带肋的顶棚h/s≤0.3 8.72 0.11
有井形突出物的顶棚、屋盖或楼板h/s>0.3 7.56 0.13
注:表中h为肋高,s为肋间净距。
5.空气间层热阻值的确定
(1)不带铝箔,单面铝箔、双面铝箔封闭空气间层的热阻值应按附表1.4采用。
(2)通风良好的空气间层热阻,可不予考虑。这种空气间层的间层温度可取进气温度,表面换热系数可取11.63W/(㎡·K)。
外表面换热系数αe及外表面换热阻Re值附表1.3 外表面状况αe (W/㎡·K) Re(㎡·K/W)
与室外空气直接接触的表面 23.26 0.04
不与室外空气直接接触的表面:
阁楼楼板上表面
不采暖地下室顶棚下表面
8.14
5.82
0.12
0.17
(二)围护结构热惰性指标D值的计算
1.单一材料层的D值应按下式计算: