Расчет режима прогревного выдерживания конструкции несущей стенки монолитного дома
Работа из раздела: «
Разное»
Министерство образования Российской Федерации
Сибирский государственный индустриальный университет
Кафедра “Строительное производство и управление недвижимостью”
Задача
по дисциплине “Технология монолитного домостроения”
|Выполнил: |Студент гр. СПО – 992 |
| |Бородина О.С. |
|Руководитель: |Пшонкин Н.Г. |
Новокузнецк 2003
Исходные данные для расчета:
1. Бетон стены;
2. Металлическая опалубка;
3. Трубчатые электрообогреватели;
4. Эффективный утеплитель;
5. Ограждение (фанера).
Вариант №3
> Толщина стены: 0,4 м;
> Температура воздуха: -20 0С;
> Скорость ветра: 5 м/с;
> Толщина металлической опалубки: [pic]=5 мм;
> Теплопроводность: [pic]=52 Вт/м . 0С;
> Толщина теплоизоляции: [pic]=60 мм;
> Теплопроводность: [pic]=0,056 Вт/м . 0С;
> Толщина ограждения: [pic]=10 мм;
> Теплопроводность: [pic]=0,17 Вт/м . 0С;
> Бетон на портландцементе М 400;
> Толщина нагруженной стенки: [pic]=0,4 м;
> Теплопроводность: [pic]=1,2 Вт/м . 0С;
> Удельная теплоемкость: Сбет=1,5 кДж/кг . 0С;
> Средняя плотность: [pic]=1450 кг/м3.
Требуется:
Рассчитать режим прогревного выдерживания конструкции типа
нагружения - несущая стенка монолитного дома.
Решение:
1. Определение массивности (модуля поверхности):
[pic];
где Fопал – площадь опалубливаемой поверхности;
V – объем монолита бетона;
b - 0,5 толщины стены.
2. Определяем коэффициент теплопередачи опалубки:
Кпр=1,5 . Кбезпр=1,5 . 0,86=1,29,
где Кпр – коэффициент прогрева;
Кбезпр – коэффициент безпрогрева:
[pic],
где [pic] - начальный коэффициент теплопередачи от поверхности
опалубки во внешнюю среду (при скорости ветра vв=5 м/с; [pic]=26,56 Вт/м2 .
0С);
[pic].
3. По монограмме определяем предельно допустимую удельную мощность
опалубки:
W=590 Вт/м2, при Мп=5 м-1; tв=-200С; Кпр=1,29, т.к W=f (Мп; Кпр).
4. Определяем теплообменный обобщенный параметр:
[pic],
5. Определяем временной обобщенный параметр:
[pic],
где [pic] - время прогрева, час;
[pic].
6. По графикам функций определяем значения [pic]:
Для расчета температуры в центре и на поверхности бетона при
Вi=0,215 и F0=0,75:
[pic]; [pic];
[pic]; [pic].
7. Определяем температуру бетона в центре стенки:
tбц=to-(1-[pic])( to-tc-W/Kпр)=8-(1-0,89)(8+20-590/1,29)=55,2 0С.
8. Определим температуру бетона на поверхности стенки:
tбп=to-(1-[pic])( to-tc-W/Kпр)=8-(1-0,8)(8+20-590/1,29)-93,9 0С.
9. Определим среднюю температуру за период прогрева в центре
стенки:
[pic]=to-(1-[pic])( to-tc-W/Kпр)=8-(1-0,95)(8+20-590/1,29)=29,5 0С.
10. Определим среднюю температуру за период прогрева на поверхности
стенки:
[pic]=to-(1-[pic])( to-tc-W/Kпр)=8-(1-0,89)(8+20-590/1,29)=55,2 0С.
11. Определим количество градусов и прочность бетона стенки за
период прогрева в центре:
[pic]=> 25%.
12. Определим количество градусов и прочность бетона стенки за
период прогрева на поверхности:
[pic]=> 48%.
13. Определяем начальную температуру бетона для охлаждения после
отключения термоопалубки:
[pic].
14. Определяем температурную функцию [pic] бетона на период
остывания:
[pic].
15. Определяем число Фурье F0 при Bi=0,215 и [pic]=0,21=>F0=9,2.
16. Определяем функцию [pic]: при F0=9,2 и Bi=0,215=> [pic]=0,7.
17. Определяем продолжительность остывания бетона до 00С:
[pic].
18. Определяем среднюю температуру за период остывания до 00С:
[pic].
19. Определяем количество градусов за период остывания в бетоне:
[pic].
20. Определяем общее количество градусов:
Nобщ = N1+N2=828+8500,8=9328,8 0С . ч => 97%.
Вывод:
Необходимо изменить удельную мощность, а также уменьшить время
прогрева, которое соответствует температуре наружного воздуха для
выполнения оптимизации энергозатрат, соответственно расчетом достичь
обеспечения условия по прочности бетона: R=70%R28.
