Расчет режима прогревного выдерживания конструкции несущей стенки монолитного дома

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:

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.