专项方案指导书

高层建筑施工课程设计指导书

2015级

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高层建筑施工方案设计指导书

一、设计方法和步骤

收集并查阅资料编辑施工方案

二、查阅资料

收集与本课程设计相关的材料，为设计计算与修改专项施工方案做准备。

二、设计计算及编写专项方案

1、大体积混凝土施工

1）工程概况

2）施工准备

确定施工部署，划分好流水施工段，建立项目部。做好技术准备、机具准备、与搅拌站的协调和现场调度指挥，泵送的相关准备工作。

3）混凝土材料的选用

4）混凝土的搅拌、运输、浇捣

5）大体积混凝土的温控措施

6）大体积混凝土的养护

7）大体积混凝土的热工计算

（1）混凝土水化热绝热温升值

Th(t)=mc×Q/c×p(1-e-mt) 其中t为龄期

mc――混凝土中水泥用量，取400Kg/m3;

Q――水泥28天水化热，取334KJ/Kg；

c――混凝土比热，取0.97[KJ/(Kg×K)]

p――混凝土密度，取2400（Kg/m3）

m取0.384 (浇筑温度25℃)

Th(3)=39.2℃ Th(6)=51.6℃ Th(9)=55.6℃ Th(12)=56.9℃

Th(30)=57.4℃

（2）混凝土中心计算温度

T1(t)= Tj+ Th(t)×ξ(t)

T1(t) ―― t龄期混凝土中心计算温度

Tj ――混凝土浇筑温度,取25℃

ξ(t) ――t 龄期降温系数

T1(3)=47.3℃

T1(6)=52.9℃ T1(9)=51.4℃ T1(12)=47.5℃ T1(30)=30.5℃

（3）选取草袋作为保温材料,其计算厚度

δ=0.5h×λx(T2-Tq)×Kb/λ(Tmax-T2) T2-Tq 取17℃,Tmax-T2取22℃,λx 取0.14, λ取2.33, 则δ= 0.065m

实际施工过程中,铺2.5CM厚草袋三层.

（4）混凝土保温层的传热系数

β=1/[∑δi/λi+1/βq]

βq――空气的传热系数,取23[w/(m2×k)

β=1/[0.050/0.14+1/23] =2.5

（5）混凝土的计算厚度

H=h+2k×λ/2.5，k取2/3 H=3.24m

（6）混凝土表层温度

混凝土保温养护7天

T2(t)= Tq+4h’×(H-h’)× [T1(t)- Tq]/ H2

T2(t)――混凝土表面温度

Tq ――施工期大气平均温度,取5℃

h’――混凝土虚厚度

T2(3)=31C T2(6)=39.6℃ T2(9)=17.7℃ T2(12)=16.6℃ T2(30)= 12℃（7）混凝土内平均温度

Tm(t)= [T1(t)+ T2(t)]/2 Tm(3)=41.5℃ Tm(6)=39.6℃ Tm(9)=17.7℃ Tm(12)=16.6℃ Tm(30)=12℃

（8）地基约束系数

βt={(CX1+CX2)/[h×E(t)]}1/2

CX1取0.03，CX2经过计算取0.006。

E3=0.77×104N/mm2, E6=1.36×104N/mm2, E9=1.8×104N/mm2, E12=2.15×104N/mm2, E30=3.03×104N/mm2;

β3=4.83×105

β6=3.64×105 β9=3.16×105 β12=2.89×105 β30=2.44×105 （9）混凝土的干缩率εY(t)= εY (1-e-0.01t)M1M2…M10

εY――标准状态下混凝土极限收缩值,取3.24×10-4 经查表M1=1.25,M2=M3=M6=M7=M9=1,M4=1.21,M5=1.2,M8=0.76,M10=0.72 则

εY(3)= 0.095×10-4 εY(6)= 0.184×10-4

εY(9)= 0.274×10-4 εY(12)= 0.363×10-4 εY(30)= 0.832×10-4 （10）收缩当量温差

Ty(t)= εY(t)/a

a――混凝土线膨胀系数， 1×10-5 1/℃

Tm(3)=1℃

Tm(6)=1.8℃ Tm(9)=2.7℃ Tm(12)=3.6℃ Tm(30)=8.3℃

（11）结构计算温差

△Ti=Tmi-Tm(i+d)+ Ty(i+d)- Tyi

式中△Ti ――区段结构计算温差

d ――本区段的延续时间

T(3-6)=41.5-46.3+1.8-1=-4℃

T(6-9)=46.3-34.6+2.7-1.8=12.6℃

T(9-12)=34.6-32.1+3.6-2.7=3.4℃

T(12-30)=32.1-21.3+8.3-3.6=15.5℃

（12）各区段拉应力

式中σi=Ei×a×△Ti×Si{1-1/Ch(βi×L/2)}

σi ――区段混凝土内拉应力

Ei――区段平均弹性模量

Si――区段平均应力松弛系数

βi――区段平均地基约束系数σt

L ――混凝土最大尺寸,取48600

Ch――双曲余弦函数

σ(3-6)=-0.232×(1-1/1.5778)=-0.085

σ(6-9)= 0.9954×(1-1/1.3612)=0.264

σ(9-12)= 0.3089×(1-1/1.2826)=0.068

σ(12-30)= 1.54×(1-1/1.2171)=0.275

（13）到指定期混凝土内最大应力

σt=[1/(1-v)](σ1+…+σn)

式中σ―到指定期混凝土内最大应力(N/mm2)

v ―泊桑比,取0.15

σ30=0.614N/MM2

（14）安全系数

K =ft/ómax

式中K ―大体积砼抗裂安全系数，应大于1.15；

ft ――到指定期的混凝土抗拉强度设计值。

K=1.35/0.614=2.2>1.15

（15）大体积混凝土的温度监控

2、基坑工程

1）排桩与锚杆的布置与构造；

2）荷载与抗力的计算； (详见教材)

3）排桩与锚杆的设计计算； (详见教材)

4）排桩与锚杆的施工工艺

5) 基坑工程的安全措施、监测及应急预案