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1、广州机场航站楼大体积钢筋混凝土梁、楼板裂缝控制一．工程概况广州白云国际机场工程位于广州花都，由广州白云国际机场有限公司投资兴建，广东省建筑设计研究院设计。广州新白云国际机场总投资196亿人民币，首期工程建设预定于2010年完成，占地近16平方公里，新建东、西两条跑道分别长3800米、宽60米和长3600米、宽45米，满足B747和A340类型飞机全重起降要求。新航站楼建筑面积28万平方米。首期建设规模按年旅客吞吐量2500万人次，典型高峰小时旅客吞吐量9300人的要求设计。建成后的新白云国际机场将是国家三大中枢机场之一，不但会大大提升广州作
2、为国际化大都市的形象，催化广州市、广东省乃至华南地区的经济增长速度，同时也将成为新世纪中国民航事业迈向国际化进程的一个重要标志。二．大体积混凝土裂缝控制技术现代工业与民用建筑中，大体积混凝土的工程规模日趋扩大，其结构形式也日趋复杂。大体积混凝土的裂缝控制问题是一项国际性技术难题。许多国家都成立了专门的研究机构，理论成果颇多，但在工程实践中仍然缺乏成熟的实用和理论依据。1．大体积混凝土裂缝的基本原因从基本概念上认为，混凝土结构的裂缝是不可避免的，但其有害程度是可以控制的。有害程度的界限由各种建筑物的使用要求所决定。使用要求包括承载力、持久承载
3、力、允许变形、防水、防射线、防腐蚀以及精神方面包括建筑艺术和美观等。引起混凝土结构开裂的原因是极为复杂的,主要可分为两大类作用,即外荷载作用和变形作用,这两种作用可称为“第一类荷载”和“第二类荷载”,“第二类荷载”即“变形荷载”。国内外大量调查说明,由于“变形荷载”引起的裂缝约占80%以上,变形作用包括气温、生产热源、水泥水化热引起的温度变形作用；温度变形作用(收缩和膨胀变形)；地基不均匀变形作用(水平变形和垂直变形)等。从材料方面看,水泥水化是个放热过程,其水化热为40-60卡/克,对于大体积混凝土来说,就存在蓄热与放热过程,混凝土绝热温
4、升可达到30-50℃,与环境温度出现温差效应,持续放热时间达30-60天。研究表明,当混凝土内外温差为10℃时,产生冷缩值约0.01%,当温差达20-40℃时,其冷缩值则为0.02-0.04%,这是大体积混凝土开裂的主要原因。2．新乡机电专科学校综合教学楼地下室大体积钢筋混凝土底板抗裂验算新乡机电专科学校综合教学楼地下室大体积钢筋混凝土底板高为1200mm,长72m，宽32m,混凝土设计标号C45，单向配筋率P≈0.86%。采用525#普通硅酸盐水泥,商品混凝土，混凝土坍落度16-19cm，泵送。采用高效混凝土泵送剂，混凝土单方水泥用量42
5、0Kg/m3,,水胶比W/B=0.45。环境温度26-32℃，取T4=29℃。混凝土入模温度29℃,抗裂验算如下：水泥水化热引起混凝土最高绝热温升:Tmax=。式中:W--单方混凝土水泥用量(Kg/m3)。Q1—每公斤水泥水化热值,525普通硅酸盐水泥水化热值取375J/Kg。rh--混凝土容重,取2400Kg/m3。C--混凝土比热,取0.96KJ/Kg℃。所以,Tmax=≈69(℃)。忽略大体积钢筋混凝土梁沿宽度方向的散热，只考虑沿高度方向一维散热,散热系数为0.5-0.6,取0.5,则由水泥水化热引起的温升值:T1=69×0.5=35
6、(℃)。混凝土入模温度:T2=29℃。则预计混凝土中心平均温度:T3=T1＋T2=35＋29=64(℃)。环境气温26-32OC，取平均差值T0==3(℃)。所以,混凝土的最大冷缩值:St=α×(T3-T4＋T0)=1.0×10-5×(64-29+3)=3.8×10-4。混凝土7天最大干缩值Sd(t)按下面经验公式计算:Sd(t)=3.24×10-4×(1-e-0.03t)m1m2··mn。m1、m2…mn为各种因素影响系数,这里取以下几种影响系数:水泥品种影响系数:m1=1.00；水泥细度影响系数:m2=1.00；骨料系数:m3=1.00
7、；水灰比系数:m4=1.10；水泥浆量系数:m5=1.20；养护时间系数:m6=1.00；环境湿度系数:m7=0.77。代入公式得:Sd(7)=0.63×10-4。混凝土的极限延伸率Sk按下式计算:Sk=0.5Rf(1＋)×10-4。C40混凝土Rf=2.55Mpa代入公式得:Sk=1.67×10-4。混凝土7天的极限延伸率：Sk(7)=0.8Sk(lgt)2/3=1.19×10-4。混凝土的受拉徐变,偏于安全地假设为极限延伸率的0.5倍,则CT=0.5Sk(7)=0.5×1.19×10-4=0.60×10-4。混凝土最终变形:D=-（St
8、+Sd-CT）=-3.83×10-4(负号表示受拉状态)。由于混凝土7天最终变形值D=-3.83×10-4，大于混凝土7天的极限延伸率Sk(7)=1.19×10-4，故混凝土会开
