
- •Оглавление
- •Общая характеристика расчетной модели.
- •Инженерно-геологические условия площадки строительства.
- •Варианты расчетных моделей.
- •Стадии расчета. Описание граничных условий для каждой стадии. Климатическая нагрузка.
- •Расчет и анализ результатов расчета для каждой расчетной модели.
- •Выбор основного варианта.
- •Основные выводы.
- •Список используемых источников
ЛИСТ ДЛЯ ЗАМЕЧАНИЙ
Оглавление
1 Общая характеристика расчетной модели 7
2 Инженерно-геологические условия площадки строительства 8
3 Варианты расчетных моделей 19
4 Стадии расчета. Описание граничных условий для каждой стадии. Климатическая нагрузка 21
5 Расчет и анализ результатов расчета для каждой расчетной модели 25
6 Выбор основного варианта 28
7 Основные выводы 29
8 Список использованных источников 30
Общая характеристика расчетной модели.
Инженерно-геологические условия площадки строительства представлены двумя инженерно-геологическими элементами: 1 – песок мелкий; 2 – глина. Нижняя граница ИГэ установлена на глубине 6 м. Глубина залегания фундамента – 0,73 м.
Ширина фундамента – 0,65 м.
Последовательность создания расчетной модели в TEMP/W
Длина и ширина теплоизоляции определяется расчетом. Расчетная схема представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 – Расчетная схема
Инженерно-геологические условия площадки строительства.
Инженерно-геологические условия строительства представлены двумя ИГЭ: песок мелкий (до глубины 1,2) и глина. Нижняя граница установлена на глубине 2,4 м.
Для численного моделирования процессов промерзания-оттаивания необходимо рассчитать физические и теплофизические характеристики грунтов и материалов.
Для моделирования используем два типа моделей. Для грунтов – Full Thermal, для материалов – Simplified Thermal (Рисунок 2)
Рисунок 2 – Выбор типа модели
ИГЭ №2. Глина:
Плотность в сухом состоянии:
,
(1)
где 𝞺 – нормативная плотность (табл. 1, задание);
– природная
влажность (табл. 1, задание);
г/
Удельная теплоемкость мерзлого грунта определяется по формуле [2]:
Cf
=
[Cp+Cw*Ww+Ci*(Wtot-Ww)]*
(2)
a = 0.6283
b = 0.0080
c = 0.5126
d = 0.0077
T = -1
кДж/
Удельная теплоемкость талого грунта определяется по формуле [3]:
(3)
кДж/
Коэффициент теплопроводности мерзлого грунта определяется по формуле [4]:
(4)
a = 0.9319
b = 0.7224
c = 1.1169
кДж/сутки/м/
Коэффициент теплопроводности талого грунта определяется по формуле[5]:
(5)
a = 0.8607
b = 0.5923
c = 0.8976
=1,5119Вт
/м/
*86,4=130,6
кДж/сутки/м/
Полученные результаты записываем в свойства для глины (Рисунок 3).
Рисунок 3 - Коэффициенты теплопроводности
Изменение содержания незамерзшей влаги задаем в диалоговом окне Estimate Unfrozen Water Content Functions (Рисунок 4).
Рисунок 4 – Изменение содержания незамерзшей влаги
Определяем удельную теплоемкость для мерзлого и для талого грунта и вписываем значения в окно создания материалов (Рисунок 5) .
Рисунок 5 - Удельная теплоемкость и влажность глины.
ИГЭ №1. Пески
Плотность в сухом состоянии:
г/
(1)
Удельная теплоемкость мерзлого грунта:
Cf = [Cp+Cw*Ww+Ci*(Wtot-Ww)]* (2)
T = -0.1
кДж/
Удельная теплоемкость талого грунта:
(3)
кДж/
Коэффициент теплопроводности мерзлого грунта:
(4)
a = 0.7976
b = 1,0371
c = 2,1493
кДж/сутки/м/
Коэффициент теплопроводности талого грунта:
(5)
a = -0.0875
b = 0.7974
c = 2.1855
=
2.2601Вт/м/
*86,4=195,3 кДж/сутки/м/
Полученные результаты записываем в свойства для песка (Рисунок 6)
Рисунок 6 - Коэффициенты теплопроводности для песка
Полученные параметры задаются в диалоговом окне Estimate Thermal Conductivity Functions (Рисунок 7)
Рисунок 7 - Изменение содержания незамерзшей влаги
Определяем удельную теплоемкость для мерзлого и для талого грунта и вписываем значения в окно создания материалов (Рисунок8).
Рисунок 8 - Удельная теплоемкость и влажность для песка
Строительные
материалы: Коэффициенты теплопроводности
и удельные теплоемкости для теплоизоляции,
для бетона принимаем по табл.1, задание.
Записываем значения
и Сv
для теплоизоляции и бетона в окно
создания материалов соответствует
модель Simplified
Model.
. Рисунок 9 - Коэффициент теплопроводности и удельная теплоемкость для теплоизоляции
Рисунок 10 - Коэффициент теплопроводности и удельная теплоемкость для бетона
Рисунок 11 - Коэффициент теплопроводности и удельная теплоемкость для кирпича
Задаем материалы данным регионам (рис. 12).
Рисунок 12 – Материалы
1 – Глина
2 – Песок мелкий
3 –Теплоизоляция
4 – Бетон
5 – Кирпич