热工计算实例
混凝土热工计算
混凝土的热工计算按规定，砼温度降至0℃前，其抗压强度不得低于抗冻临界强度。
当室外最低气温不低于-15℃时，采用综合蓄热法施工的砼受冻临界强度不小于4.0MPa。
二次结构砼强度等级C25，水泥用42.5R普通水泥，施工日期从11月15日开始，现浇构件盖一层塑料布，再铺两层毛毡。
本工程采用商品砼，商品砼出机温度为15℃，我项目要求搅拌站砼运输到现场出罐温度不低于10℃。
1、运输(泵)到浇筑时温度T2(运输到地点用时40分钟)，温度损失系数α取0.25，混凝土拌和物运输时环境温度取-10℃。
T2=T1－(at1+0.032n)(T1－Ta)=15－(0.25×40/60+0.032×1)×(15＋10)=10.03℃2、浇筑完成时温度T3。
考虑到模板和钢筋的吸热影响，砼浇筑完成时的温度为T3，与每立方米砼接触的木模板和钢筋共重400Kg。
T3=（c c m c T2+c f m f T f+c s m s Ts）÷(c c m c+c f m f+c s m s)=[1×2450×10.03+2.51×29.12×(-10)+0.48×100×(-10)]÷( 1×2450+2.51×29.12+0.48×100)=23362.6÷2571.1=9.09℃3、开始养护到任一时刻t的温度T查建筑施工手册知ω:透风系数为1.45K：结构围护层总传热系数（kJ/m2.h.K）K＝3.6/〖0.04+(0.02/0.06＋0.005/58)〗=9.6结构表面系数（m-1）：M=A/V=1/0.1=10水泥水化速度系数（h-1）：v ce=0.013混凝土比热容（kJ/kg.K）：C c=1kJ/Kg.K每立方米砼水泥用量（kg/m3）m ce=360Kg查表得：水泥水化累积最终放热量（kJ/Kg）Q ce=360kJ/Kg养护期间平均气温Tm,a=－5℃ρc砼质量密度取2450Kg／m3θ=(ω×K×M)÷(v ce×c c×ρc)=(1.45×9.6×10)/ (0.013×1×2450)=139.2÷31.85=4.37ψ=(v ce Q ce m ce)/（v ce c cρc－ω×K×M）=(0.013×360×330)/(0.013×1×2450－1.45×9.6×10) =－14.39η=T3－Tm,a+ψ=12.3+5－14.39=2.91根据建筑工程冬期施工规程（JGJ104-2011）附录A.2.3要求，ψ/ T m,a=-14.39/-5=2.878≥1.5，且KM=9.6×10=96≥50，故砼蓄热养护冷却至0℃的时间为：t0=（1/v ce）ln（Ψ/ T m,a）=（1/0.013）ln（-14.39/ -5）=76.923 ×1.057=81.3h养护81.3h期间砼平均温度为：Tm=1/（v ce t）×(Ψe－Vce.t－η/θ×e－θ.Vce.t+η/θ－Ψ)+Tm,a=1/（0.013×81.3）×(-14.39e-1.0569-2.91/4.37 e-4.6187+0.6659+14.39)-5=0.9462×(-5-0.0066+0.6659+14.39)-5=4.5℃根据计算结果可知,在己知给定的条件下能满足入模温度，砼经81.3h后降至0℃，其间平均养护温度为4.5℃。
热工计算题30道
1．某人将镍铬-镍硅补偿导线极性接反。
当炉温控制于800℃时。
若热电偶接线盒处温度为50℃，仪表接线端子温度为40℃，测量结果和实际相差多少？答案：如补偿导线接反，则仪表的电势为E(800、40)=E×(800、0)-E(50、0)-[E(50、0)-E(40、0)]=33.28-2.02-2.02+1.61=30.85mV但仪表示值仍按正常接法指示，即E(800、40)=E(t、0)-E(40、0)=0于是得30.85=E(t、0)-1.61E(t、0)=32.46mV查得t=780℃即比800℃指示低20℃2．一真空压力表量程范围为－100～500kPa,校验时最大误差发生在200kPa,上行程和下行程时校准表指示为194kPa和205kPa,问该表是否满足其1.0级的精度要求？答案：变差=[△max/(量程上限-量程下限)]×100%=(205-194)/[500-(-100)]×100%=1.83%＞1.0%，所以不满足1.0级精度要求。
3．一台1151绝对压力变送器，量程范围为0～80kPa(绝压)，校验时采用刻度范围为100～0kPa标准真空压力计，若当地大气压力为98kPa,则当变送器输出为12mA时，真空压力计指示的读数为多少？答案：设变送器输入压力为P绝时，输出电流为12mA,则P绝/(80-0)×16+4=12,P 绝=40KPa，根据P真空=P大气－P绝=98-40=58KPa，所以真空压力计的读数为58KPa，变送器的输出为12mA。
4．计算如图下所示的压力式液位计的调校量程范围及迁移量，已知h1=5m,h2=1m,ρ=1.0g/cm3答案：由图可知，液位计测量量程为：P=ｐgh1=1.0×9.8×5=49KPa；迁移量A=ｐgh2=1.0×9.8×1=9.8KPa，所以仪表调校量程范围为9.8—58.8KPa。
大体积热工计算
Th= m c Q/C ρ（1-е-mt）式中：Th—混凝土的绝热温升（℃）；m c ——每m 3 混凝土的水泥用量，取3；Q——每千克水泥28d 水化热，取C——混凝土比热，取0.97[KJ/（Kg·K）]；ρ——混凝土密度，取2400（Kg/m3）；е——为常数，取2.718；t——混凝土的龄期（d）；m——系数、随浇筑温度改变，取2、混凝土内部中心温度计算T 1（t）=T j+Th ξ（t）式中：T 1（t）——t 龄期混凝土中心计算温度，是混凝土温度最高值T j ——混凝土浇筑温度，取由上表可知，砼第6d左右内部温度最高，则验算第6d砼温差2、混凝土养护计算①保温材料厚度δ= 0.5h·λi (T 2-T q )K b /λ·（T max -T 2）ξ大体积混凝土热工计算1、绝热温升计算计算结果如下表：计算结果如下表混凝土表层（表面下50-100mm 处）温度，底板混凝土表面采用保温材料（阻燃草帘）蓄热保护，并在草袋上下各铺一层不透风的塑料薄膜。
地下室外墙1200 厚混凝土表面，双面也采用保温材料（阻燃草帘）蓄热保温养护，并在草袋上下各铺一层不透风的塑料薄膜。
式中：δ——保温材料厚度（m）；λi ——各保温材料导热系数[W/（m·K）] ，取λ——混凝土的导热系数，取2.33[W/（m·K）]T 2——混凝土表面温度：37.5（℃）（Tmax-25）T q ——施工期大气平均温度：23（℃）T 2-T q —-14.5（℃）T max -T 2—21.0（℃）K b ——传热系数修正值，取δ= 0.5h·λi (T 2-T q )K b /λ·（T max -T2）*100= 4.84cm故可采用两层阻燃草帘并在其上下各铺一层塑料薄膜进行养护。
②混凝土保温层的传热系数计算β=1/[Σδi /λi +1/βq ]δi ——各保温材料厚度λi ——各保温材料导热系数[W/（m·K）]βq ——空气层的传热系数，取23[W/（m 2·K）]代入数值得：β=1/[Σδi /λi +1/βq ]= 2.57③混凝土虚厚度计算：hˊ=k·λ/βk——折减系数，取2/3；λ——混凝土的传热系数，取2.33[W/（m·K）]hˊ=k·λ/β=0.605④混凝土计算厚度：H=h+2hˊ=3.01m⑤混凝土表面温度T 2（t）= T q +4·hˊ（H- h）[T 1（t）- T q ]/H 2式中：T 2（t）——混凝土表面温度（℃）T q —施工期大气平均温度（℃）hˊ——混凝土虚厚度（m）H——混凝土计算厚度（m）T 1（t）——t 龄期混凝土中心计算温度（℃）不同龄期混凝土的中心计算温度（T 1（t））和表面温度（T 2（t））如下表。
混凝土热工计算示例
混凝土热工计算示例混凝土的热工计算混凝土成型完成时的温度：（T3：混凝土成型完成时的温度；C c：混凝土比热容；C f:模板比热容；C s:钢筋比热容；m c:每立方米混凝土的重量；m f:每立方米混凝土相接触的模板重量；m s:每立方米混凝土相接触的钢筋重量；T f: 模板的温度；Ts:钢筋的温度；T2:混凝土拌和物入模温度。
）垫层混凝土成型完成时的温度：C c m c T2+C f m f T f+C s m s T sT3= ————————————C c m c+C f m f+C s m s0.9×2400×10.0－0.84×1600×5= ———————————————0.9×2400+0.84×1600=4.2℃顶板混凝土成型完成时的温度：C c m c T2+C f m f T f+C s m s T sT3= ————————————C c m c+C f m f+Csm s0.9×2400×10.0－｛1.05×2400×（1562/1672）+0.48×3200×（110/1672）｝×5－0.48×50×5= ——————————————————————————0.9×2400+｛1.05×2400×（1562/1672）+0.48×3200×（110/1672）｝+0.48×50=2.1℃混凝土蓄热养护过程中的温度（K:结构围护的传热系数；d i:第i层围护层厚度；k i: 第i层围护层的传热系数）3.6K= ——————0.04+∑d i/k i3.6= ———————0.04+0.03/0.14=14.2 （kJ/㎡·h·k）（θ：综合参数；ω：透风系数；M：结构表面系数；V ce：水泥水化速度系数；ρc：混凝土的质量密度。
冬期施工混凝土热工计算一例
ｇ ） ＋ ． 混 凝 土 拌 合 物 的 出机 温 度
＝ 一
÷ ［ ４ ． ２ ｒ ｒ ￣ ＋ ０ ． ９ （ ｍ伽 ＋ ｍ 曲 ＋ ｍ ］ Ｏ ． １ ６ （ 一 ） 式中： 为混 凝土拌 合物温度 （ ℃） ； ｍ ， 式中 ： 为 混 凝 土 拌 合 物 的 出 机 温 度 ｍ ， ｍ ， ｍ 分别为水 、 水泥 、 砂 和 石 子 的 用 量 （ ℃） ； 为搅 拌 机 棚 内 温 度 （ ℃） ， 取 搅 拌 机 棚 （ ｋ ｇ ） ； 分别 为 水 、 水泥 、 砂 和 石 子 内温度 ５ ＇ １ ２ ； ＝ １ ５ ． １ １ － ０ ． １ ６ （ １ ５ ． １ １ — ５ ） ， 所 以 ： ３ ． ４ ９ ＞ １ ０。 的温度 （ ℃） ； ， ｗ 分别 为砂 、 石 子 的 含 水 率 １ （ ％） ， ｃ 为水的比热容 ［ ｋ Ｊ ／ （ ｋ ｇ ・ Ｋ） ］ 及熔解 所 以 必 须 要 求 搅 拌 站 控 制 好 搅 拌 机 棚 热（ ｋ Ｊ ／ ｌ 【 ｇ ） 。 内 的温 度 和 水 泥 砂 子 的温 度 ， 确 保 满 足 上 述 根 据搅拌 站提供 的配合 比 ， Ｃ ４ ５混 凝 土 设 计 要 求 。 的 配 合 比 如 下 ：水 泥 ３ ６ ３ ｋ ｇ ；水 １ ７ ４ｋ ｇ ； 砂 ３ ． 混 凝 土拌 合物 经运 输 到浇 筑 时的 温度 ６ ２ ７ ｋ ｇ ； 石子 １ ０ ２ ３ ｋ ｇ 。 含水 率为 ５ － ４ ％； 石 子 含水 率 为 １ ． ６ ％。
Ｔ＝ ｒ ／ ｅ 一 ｅ ＋７
Ｏ ＝ ｗ ＫＭ／ （ ｖ ｃ … Ｐ） ＝ Ｗ Ｊ （ ｖ ｃ … Ｐ— ｃ ｃ ， 叼 ＝Ｚ ｒ ， ｍ ＋ ）
式中： 为 混 凝 土 蓄 热 养 护 开 始 至 任 一
热工计算
混凝土搅拌、运输、浇筑温度计算1、混凝土拌合物温度按下式计算：T o=[0.92*(m ce*T ce+m sa*T sa+m g*T g)+4.2*T w(m w-w sa*m sa-w g* m g)+C1*(w sa*m sa*T sa+w g*m g*T g)-C2*(w sa*m sa+w g*m g)]÷[4.2*m w+0.9*(m ce+m sa+m g)]式中：T o——混凝土拌合物温度（℃）m ce——水泥用量（kg）m w——水用量（kg）m sa——砂用量（kg）m g——石用量（kg）T w——水的温度（℃）T ce——水泥温度（℃）T sa——砂温度（℃）T g——石温度（℃）w g——石含水率%w sa——砂含水率%C1——水的比热容（kj/kg.k）C2——冰的溶解热(kj/kg)当骨料温度大于0℃时，C1=4.2，C2=0；当骨料温度小于或等于0℃时，C1=2.1 C2=335；2、混凝土拌合物出机温度按下式计算：T1= T o-0.16(T o-T i)式中T1——混凝土拌合物出机温度（℃）；T i——搅拌机室内温度（℃）。
3、混凝土拌合物运输到浇筑时温度按下式计算：T2=T1-(a*t1+0.032n)*(T1-T a)T2——混凝土浇筑温度℃t1——混凝土运输至浇筑的时间，取1.5小时n——混凝土拌合物运转次数，取1次T a——混凝土拌合物浇筑环境温度；a——温度损失系数4、考虑模板和钢筋的吸热影响，混凝土浇筑成型完成时的温度按下式计算：T3=(C c*m c*T2+C f*m f*T f+C s*m s*T s)÷(C c*m c+C f*m f+C s*m s) T3——考虑模板和钢筋吸热影响，混凝土浇筑成型完成时的温度℃C c——混凝土的比热容（kj/kg.K）；C f——模板的比热容（kj/kg.K）；C s——钢筋的比热容（kj/kg.K）；m c——每m3混凝土的重量（kg）；m f——每m3混凝土相接触的模板重量（kg）；m s——每m3混凝土相接触的钢筋重量（kg）；T f——模板的温度，未预热时可采用当时的环境温度（℃）T s——钢筋的温度，未预热时可采用当时的环境温度（℃）5、设当日气温为-5℃，C40混凝土每立方米的材料用量为：水泥470kg，水180kg，砂子735kg，碎石1040kg。
热工计算
主厂房基础砼冬期施工热工计算根据当地气象资料，主厂房基础砼施工期间最低气温为-100C，气温不算太低，采用综合蓄热法即可满足需要，即一方面在砼中加入FDN系列防冻剂以降低砼的临界温度，另一方面，利用加热砼拌合水的方法以提高砼拌合物的温度，从而确保砼的出机温度≥100C，入模温度≥50C ，热工计算如下：外界气温-100C，水泥温度50C，砂温度-30C，石温度-30C，砂含水率3%，石含水率1%，搅拌运输车输送，倒运共2次，运输和成型共历时约0.5h，每m3砼中的材料用量分别为：水196Kg、水泥408Kg、砂720K、石1126Kg，与每m3砼接触的钢模板及钢筋总重350Kg，计算需要加热水的温度。
1、利用考虑模板和钢筋吸热影响的砼成型完成时的温度公式T3，反求出砼拌合物运输至成型完成时的温度T2：T3整理得:T2≥6.05 (0C)2、利用砼拌合物运输至成型完成时的温度公式T2，反求出砼拌合物的出机温度T1：T2=T1-（at t+0.032n）(T1-T a)=T1- (0.25×0.5+0.032×2)(T1+10)=T1-0.189T1-1.89=0.811T1-1.89≥6.05整理得：T1≥9.79 (0C)规范要求：T1≥10 (0C)故取：T1≥10 (0C)3、取T1≥10(0C)并利用砼拌合物的出机温度公式T1，反求出砼拌合物的温度T0T1=T0-0.16(T0-T i)=0.84T0+0.16×5=0.84T0+0.8≥10整理得：T0≥10.95(0C)4、利用砼拌合物的温度公式T0，反求出需要加热水的温度T wT0=[0.9(m ce T ce+m sa T sa+m g T g)+4.2T w(m w-W sa m sa-w g m g)+C1(w sa m sa T sa+w g m g T g)-C2(w sa m sa+w g m g)]÷[4.2m w+0.9(m ce+m sa+m g)]=[0.9×(408×5-720×3-1126×3)+4.2T w×(196-0.03×720-0.01×1126)+2.1×(-0.03×720×3-0.01×1126×3)-335×(0.03×720+0.01×1126)] ÷[4.2×196+0.9×(408+720+1126)]=[-3148.2+685.19Tw-207.02-11008.1] ÷[823.2+2028.6]=(685.19Tw-14363.32) ÷2028.6≥10.95整理得: T w≥66.54(0C)5、当水加热温度Tw达到700C时，计算可得：砼拌合物的温度：T0=11.780C砼拌合物的出机温度: T1=10.70C砼经运输成型完成时的温度: T2=6.790C考虑模板及钢筋吸热影响砼的最终入模温度: T3=5.690C从上述计算得知:当外界环境气温降到-100C时，在现的施工条件下，必须将水加热到670C以上时，才能满足规范要求，现场施工时，应将水加热到70～800C，并切实做好砼的保留和养护工作，以确保冬期砼的施工质量。
混凝土热工计算书
混凝土热工计算书一、冬期施工的已知条件工程使用的全部是顺城搅拌站商品砼，所以要求混凝土经过运输成型后的温度为10℃—20℃。
二、热工计算：1、当施工现场温度为-5℃时混凝土因钢模板和钢筋吸热后的温度：T3=（G n C n T2+G m C m T m）/（G n C n+G m C m）=（2400×1×10+279×0.48×5）/（2400×1+279×0.48）=9.2℃T3：混凝土在钢模板和钢筋吸收热量后的温度（℃）G n：1m³混凝土为2400KgG m：1m³混凝土相接触的钢模板和钢筋的总重量为279KgC n：混凝土比热，取1KJ/KgKC m：钢材比热，取0.48 KJ/KgKT2：混凝土经过搅拌、运输、成型后的温度（℃）T m：钢模板、钢筋的温度，即当时大气温度（℃）混凝土浇筑完毕后的温度为9.2℃经计算得:（1）当混凝土经过运输成型后的温度为10℃当施工现场温度为0℃时,混凝土浇筑完毕后的温度为9.47℃当施工现场温度为-5℃时,混凝土浇筑完毕后的温度为9.2℃当施工现场温度为-10℃时,混凝土浇筑完毕后的温度为8.94℃当施工现场温度为-15℃时,混凝土浇筑完毕后的温度为8.67℃（2）当混凝土经过运输成型后的温度为15℃当施工现场温度为0℃时,混凝土浇筑完毕后的温度为14.79℃当施工现场温度为-5℃时,混凝土浇筑完毕后的温度为14.53℃当施工现场温度为-10℃时,混凝土浇筑完毕后的温度为14.27℃当施工现场温度为-15℃时,混凝土浇筑完毕后的温度为14.01℃（3）当混凝土经过运输成型后的温度为20℃当施工现场温度为0℃时,混凝土浇筑完毕后的温度为18.94℃当施工现场温度为-5℃时,混凝土浇筑完毕后的温度为18.68℃当施工现场温度为-10℃时,混凝土浇筑完毕后的温度为18.41℃当施工现场温度为-15℃时,混凝土浇筑完毕后的温度为18.15℃2、设：室外平均气温t p=-5℃，室外最低温度-15℃，砼浇灌后的初始温度t0=10℃。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
热工计算实例
钢筋混凝土墙体，200mm厚，钢筋直径16mm，双排双向。
保温采用钢制大模板，区格填塞50mm厚聚苯保温板。
泵管使用双层阻燃纤维保温被保温。
设定混凝土出机温度（在搅拌站出搅拌机的温度）为10℃，室外环境气温为-5℃。
步骤二：计算T3------混凝土浇筑完成时的温度（℃）
步骤三：计算T4------混凝土蓄热养护开始到某一时刻的温度（℃）Tm------混凝土蓄热养护开始到某一时刻的平均温度（℃）
步骤四：计算M------混凝土养护的成熟度（℃·h）
f------混凝土抗压强度（Mpa）
1、将步骤三计算得出的T m作为T，t3作为△t,代入成熟度计算公
式B.0.4-2，计算得出M。
2、由搅拌站提供1d、2d、3d、7d、28d标准养护试块抗压强度值，
经回归分析，求出参数a、b值。
3、由计算公式B.0.4-1，求出混凝土强度f，再除以调整系数0.8，
即为混凝土实际强度。