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承台暖棚法热工计算
1.概况
由于本工程即将进入冬季施工阶段,为保证承台混凝土在冬季浇筑后能够达到正常的养护结果,现假设混凝土未掺加防冻剂;结构外无包裹,采用外支大棚;内部热源供热的方法对结构进行养护。
承台计算模型5.5×5.5×2.1m,混凝土标号C35,暖棚模型8.5×8.5×4m,暖棚为帆布搭制,采用暖棚内热量消耗即须供热源公式进行验算。
2.计算依据
《简明施工计算手册》
《路桥计算施工手册》
3.主要计算数据及参数
Q—每小时1m3
Tb—暖棚内温度,℃,取5℃
Ta—暖棚外大气温度,℃,取-20℃
A—混凝土冷却表面积,m2,计算得76.45m2
V—大棚体积,m3,计算得289m3
M—表面系数(结构冷却面与暖棚体积之比),m-1
a—大棚材料厚度,m,其中:帆布a取0.002m
λ—每种保温材料导热系数,W/m3K,其中:帆布λ1取0.06W/m3K
K—暖棚结构的平均传热系数,W/m2K
α—大棚材料的透风系数,查表得1.5
4.采用暖棚法验算
4.1表面系数M
M=A/V=76.45/289=0.26m-1
4.2暖棚结构的平均传热系数K
K=1/(0.043+a/λ)=1/(0.043+0.002/0.06)
=12.5W/m2K
4.3暖棚耗热量Q,
Q=3.6MK(Tb-Ta)αV =3.6×0.26×12.5×(5+20)×1.5×289
=126799kJ/h=3043170J/d
4.4采用燃煤供热
燃煤(京西煤)发热量约为24000kJ/kg,暖棚内每天需要燃煤3043170/24000=127kg才能保证棚内温度5℃。设置2个加热炉,每个加热炉每天燃煤64kg,以满足温度需要。
4.5结论
经查表,采用水泥强度42.5的普通硅酸盐水泥拌制的混凝土在5℃温度下养护12天可以达到设计强度的40%。
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