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”

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: =5 мм;

> Теплопроводность: =52 Вт/м . 0С;

> Толщина теплоизоляции: =60 мм;

> Теплопроводность: =0,056 Вт/м . 0С;

> Толщина ограждения: =10 мм;

> Теплопроводность: =0,17 Вт/м . 0С;

> Бетон на портландцементе М 400;

> Толщина нагруженной стенки: =0,4 м;

> Теплопроводность: =1,2 Вт/м . 0С;

> Удельная теплоемкость: Сбет=1,5 кДж/кг . 0С;

> Средняя плотность: =1450 кг/м3.

Требуется:

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

Решение:

1. Определение массивности (модуля поверхности):

; 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:

, где - начальный коэффициент теплопередачи от поверхности опалубки во внешнюю среду (при скорости ветра vв=5 м/с; =26,56 Вт/м2 .
0С);

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:

5. Определяем временной обобщенный параметр:

, где - время прогрева, час;

6. По графикам функций определяем значения :

Для расчета температуры в центре и на поверхности бетона при
Вi=0,215 и F0=0,75:

; ;

; .

7. Определяем температуру бетона в центре стенки: tбц=to-(1-)( 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-)( 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:

=to-(1-)( 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:

=to-(1-)( 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:

=> 25%.

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

=> 48%.

13. Определяем начальную температуру бетона для охлаждения после отключения термоопалубки:

14. Определяем температурную функцию бетона на период остывания:

15. Определяем число Фурье F0 при Bi=0,215 и =0,21=>F0=9,2.

16. Определяем функцию : при F0=9,2 и Bi=0,215=> =0,7.

17. Определяем продолжительность остывания бетона до 00С:

18. Определяем среднюю температуру за период остывания до 00С:

19. Определяем количество градусов за период остывания в бетоне:

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.

Вернуться