ЛИСТ ДЛЯ ЗАМЕЧАНИЙ

Оглавление

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАСЧЕТНОЙ МОДЕЛИ. 4

Последовательность создания расчетной модели в TEMP/W 5

Граничные условия модели. 8

Инструменты для создания модели. 8

2. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ПЛОЩАДКИ СТРОИТЕЛЬСТВА. 9

3. Варианты расчетных моделей. 17

4. СТАДИИ РАСЧЕТА. ОПИСАНИЕ ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЙ ДЛЯ КАЖДОЙ СТАДИИ. КЛИМАТИЧЕСКАЯ НАГРУЗКА. 20

5. РАСЧЕТ И АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТА ДЛЯ КАЖДОЙ РАСЧЕТНОЙ МОДЕЛИ. 25

6. ВЫБОР ОСНОВНОГО ВАРИАНТА. 30

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ. 31

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 32

1. Общая характеристика расчетной модели.

Ширина расчетной схемы – 14 м.

Инженерно-геологические условия площадки строительства представлены двумя инженерно-геологическими элементами: 1 – песок пылеватый; 2 – глина. Нижняя граница ИГэ установлена на глубине 6 м. Глубина залегания фундамента – 0,45 м.

Отметка пола 1го этажа – 0,65м.

Ширина фундамента – 0,6 м.

Длина и ширина теплоизоляции подбирается с помощью расчетов.

Последовательность создания расчетной модели в TEMP/W

Длина и ширина теплоизоляции определяется расчетом. Расчетная схема представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Расчетная схема

Последовательность создания расчетной модели в temp/w

1. Координаты геометрических точек задаем в диалоговом окне KeyIn Points (рис. 2).

Рисунок 2 - Координаты точек

2. Для размещения расчётной модели на листе устанавливаем параметры листа и масштаб листа в диалоговом окне Units and Scale, так же устанавливаем метрические единицы измерения времени - дни, температуры – градусы Цельсия и меры энергии - килоджоули (Рисунок 3).

Рисунок 3 - Определение масштаба, границы модели, единицы измерения

Рисунок 4 – Конструирование точек модели

3. Объединяем точки в отдельные регионы, создаем расчетные области (Рисунок 5).

Рисунок 5- Объединение регионов

4. Разбиваем сетку на более мелкие элементы с помощью функции Mesh Properties,которая представлена в диалоговом окне на рисунке 6, чтобы повысить точность моделирования.

Рисунок 6 - Разбивка сетки

Рисунок 7 - Результат разбивки сетки

Граничные условия модели.

На начальном этапе расчетов задаются температурные граничные условия. На поверхности грунта температура - , на нижней границе модели - +4 , а температура внутри помещений равна - +18 Далее задаются климатические условия, значения которых приняты по результатам наблюдений за период 1.01.2011 – 1.01.2012гг. в г. Пермь.

Инструменты для создания модели.

- инструмент для создания регионов.

- инструмент для отображения номеров точек.

- инструмент для отображения сетки.

2. Инженерно-геологические условия площадки строительства.

Инженерно-геологические условия строительства представлены двумя ИГЭ: песок пылеваты (до глубины 1,2) и глина. Нижняя граница установлена на глубине 6 м.

Для численного моделирования процессов промерзания-оттаивания необходимо рассчитать физические и теплофизические характеристики грунтов и материалов.

ИГЭ №2. Глина:

Плотность в сухом состоянии:

, (1)

где 𝞺 – нормативная плотность (табл. 1, задание);

– природная влажность (табл. 1, задание);

г/

Коэффициент теплопроводности мерзлого грунта определяется по формуле [2]:

(2)

кДж/сутки/м/

Коэффициент теплопроводности талого грунта определяется по формуле[3]:

(3)

=1,41Вт /м/ *86,4=122,26 кДж/сутки/м/

Для моделирования используем два типа моделей. Для грунтов – Full Thermal, для материалов – Simplified Thermal (Рисунок 8)

Рисунок 8 – Выбор типа модели

Полученные параметры задаются в диалоговом окне Estimate Thermal Conductivity Functions (Рисунок 9)

Полученные результаты записываем в свойства для глины.

Рисунок 9 - Коэффициенты теплопроводности

Изменение содержания незамерзшей влаги задаем в диалоговом окне Estimate Unfrozen Water Content Functions (Рисунок 10).

Рисунок 10 – Изменение содержания незамерзшей влаги

По графикам определяем удельную теплоемкость для мерзлого и для талого грунта и вписываем значения в окно создания материалов (Рисунок 11) .

Рисунок 11 - Удельная теплоемкость и влажность глины.

ИГЭ №1. Пески

Плотность в сухом состоянии:

г/

Коэффициент теплопроводности мерзлого грунта:

(2)

кДж/сутки/м/

Коэффициент теплопроводности талого грунта:

(3)

= =170,57 кДж/сутки/м/

Полученные результаты записываем в свойства для песка (Рисунок 12)

Рисунок 12 - Коэффициенты теплопроводности для песка

Полученные параметры задаются в диалоговом окне Estimate Thermal Conductivity Functions (Рисунок 13)

Рисунок 13 - Изменение содержания незамерзшей влаги

По графикам определяем удельную теплоемкость для мерзлого и для талого грунта и вписываем значения в окно создания материалов (Рисунок14).

Рисунок 14 - Удельная теплоемкость и влажность для песка

Строительные материалы: Коэффициенты теплопроводности и удельные теплоемкости для теплоизоляции и для бетона принимаем по табл.1, задание. Записываем значения и Сv для теплоизоляции и бетона в окно создания материалов (Рисунок 16) соответствует модель Simplified Model.

. Рисунок 15 - Коэффициент теплопроводности и удельная теплоемкость для теплоизоляции

Рисунок 16 - Коэффициент теплопроводности и удельная теплоемкость для бетона

Задаем материалы данным регионам (рис. 17).

Рисунок 17 – Материалы

1 – Глина

2 – Песок пылеватый

3 – Бетон

4 - Теплоизоляция