Расчет режима прогревного выдерживания конструкции несущей стенки монолитного дома

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:

Бетон стены;

Металлическая опалубка;

Трубчатые электрообогреватели;

Эффективный утеплитель;

Ограждение (фанера).

Вариант №3

Толщина стены: 0,4 м;

Температура воздуха: -20 ⁰С;

Скорость ветра: 5 м/с;

Толщина металлической опалубки: =5 мм;

Теплопроводность: =52 Вт/м ^{. 0}С;

Толщина теплоизоляции: =60 мм;

Теплопроводность: =0,056 Вт/м ^{. 0}С;

Толщина ограждения: =10 мм;

Теплопроводность: =0,17 Вт/м ^{. 0}С;

Бетон на портландцементе М 400;

Толщина нагруженной стенки: =0,4 м;

Теплопроводность: =1,2 Вт/м ^{. 0}С;

Удельная теплоемкость: С_>бет>=1,5 кДж/кг ^{. 0}С;

Средняя плотность: =1450 кг/м³.

Требуется:

Рассчитать режим прогревного выдерживания конструкции типа нагружения - несущая стенка монолитного дома.

Решение:

Определение массивности (модуля поверхности):

;

где F_>опал> – площадь опалубливаемой поверхности;

V – объем монолита бетона;

b - 0,5 толщины стены.

Определяем коэффициент теплопередачи опалубки:

К_>пр>=1,5 ^. К_>безпр>=1,5 ^. 0,86=1,29,

где К_>пр> – коэффициент прогрева;

К_>безпр> – коэффициент безпрогрева:

,

где - начальный коэффициент теплопередачи от поверхности опалубки во внешнюю среду (при скорости ветра v_>в>=5 м/с; =26,56 Вт/м^{2 . 0}С);

.

По монограмме определяем предельно допустимую удельную мощность опалубки:

W=590 Вт/м², при М_>п>=5 м^-1; t_>в>=-20⁰С; К_>пр>=1,29, т.к W=f (М_>п>; К_>пр>).

Определяем теплообменный обобщенный параметр:

,

Определяем временной обобщенный параметр:

,

где - время прогрева, час;

.

По графикам функций определяем значения :

Для расчета температуры в центре и на поверхности бетона при В_>i>=0,215 и F_>0>=0,75:

; ;

; .

Определяем температуру бетона в центре стенки:

t_>б>^ц=t_>o>-(1-)( t_>o>-t_>c>-W/K_>пр>)=8-(1-0,89)(8+20-590/1,29)=55,2 ⁰С.

Определим температуру бетона на поверхности стенки:

t_>б>^п=t_>o>-(1-)( t_>o>-t_>c>-W/K_>пр>)=8-(1-0,8)(8+20-590/1,29)-93,9 ⁰С.

Определим среднюю температуру за период прогрева в центре стенки:

=t_>o>-(1-)( t_>o>-t_>c>-W/K_>пр>)=8-(1-0,95)(8+20-590/1,29)=29,5 ⁰С.

Определим среднюю температуру за период прогрева на поверхности стенки:

=t_>o>-(1-)( t_>o>-t_>c>-W/K_>пр>)=8-(1-0,89)(8+20-590/1,29)=55,2 ⁰С.

Определим количество градусов и прочность бетона стенки за период прогрева в центре:

=> 25%.

Определим количество градусов и прочность бетона стенки за период прогрева на поверхности:

=> 48%.

Определяем начальную температуру бетона для охлаждения после отключения термоопалубки:

.

Определяем температурную функцию бетона на период остывания:

.

Определяем число Фурье F_>0> при B_>i>=0,215 и =0,21=>F_>0>=9,2.

Определяем функцию : при F_>0>=9,2 и B_>i>=0,215=> =0,7.

Определяем продолжительность остывания бетона до 0⁰С:

.

Определяем среднюю температуру за период остывания до 0⁰С:

.

Определяем количество градусов за период остывания в бетоне:

.

Определяем общее количество градусов:

N_>общ >= N_>1>+N_>2>=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%R_>28>.