|
||
| Правила | Регистрация | Пользователи | Поиск | Сообщения за день | Все разделы прочитаны | Справка по форуму | Файлообменник | |
|
Поиск в этой теме |
30.06.2014, 19:42 | #1 | |
Теплотехнический расчет грунтового основания
Инженер-конструктор ПГС
Новосибирск
Регистрация: 01.02.2006
Сообщений: 1,245
|
||
Просмотров: 13465
|
|
||||
Документооборот и управление Регистрация: 15.01.2014
Минск
Сообщений: 1,222
|
Вряд ли Вас интересует научное решение. Я считал подобные вещи в Ансис.
Ищите разные руководства по проектированию мелкозаглубленных фундаментов. У вас отопление от массива грунта расположенного внизу. Цитата:
"Зеон ближе к центру Земли, где все еще тепло" (с). Матрица. Теплопроводность грунта можно найти в литературе с некоторым приближением. Получите эквивалентную толщину утеплителя и будет Вам счастье. Естественно, что все это весьма условно и нужен некоторый запас. С водой конечно все несколько сложнее чем со статичным грунтом, потому что есть конвекция. Но она для Вас в полезную сторону - есть такая старая загадка: Почему существуют вечно мерзлые грунты, но не существует вечно мерзлых озер, т.е. почему при среднегодовой отрицательной температуре, допустим в Якутии озера не промерзают каждый год все глубже, а сезонно оттаивают. Последний раз редактировалось realdoc, 01.07.2014 в 06:56. |
|||
|
||||
не понятна сама ЦЕЛЬ расчета
Вы что хотите знать? замерзнет или нет вода? у Вас есть поверхность цистерны - там грунт - его температура будет более-менее "стационарна" есть вода - имеющая некий запас тепла есть грунт по бокам - имеющий температуру меняющуюся от поверхности в глубину есть грунт под днищем - где температура будет почти "постоянной" надо решать задачу теплопередачи с учетом фазового перехода, и без конвективного теплообмена |
||||
|
||||
Инженер-конструктор ПГС Регистрация: 01.02.2006
Новосибирск
Сообщений: 1,245
|
Цитата:
В типовых проектах предполагается циркуляция воды (резервуары для питьевой воды), а у нас пожарный резервуар, который стоит всю зиму с водой и не должен замерзнуть. Цитата:
__________________
Свидетель ИГОФа :) |
|||
|
||||
Документооборот и управление Регистрация: 15.01.2014
Минск
Сообщений: 1,222
|
Если вода замерзнет хотя бы на поверхности - для пожарного водоема это уже не приемлемо. Возможно, что даже наличие ледяной взвеси не допускается.
Offtop: Сам был свидетелем - горел склад. Пожарный резервуар оказался "сухого типа" - думаю, что специально. Протянули рукав до озера - 400м. Пока протянули, пока продолбили лунку зимой - склад уже того - сгорел. Т.е. вода должна быть надежно защищена от фазового перехода. Именно за счет конвективного обмена вода легко замерзает сверху - более теплая и тяжелая вода опускается к днищу резервуара. Этот запас довольно мал. Особенно если учитывать вода какой температуры в этот водоем заливается. Конкретно для воды я такой расчет не делал. Делал для бетонных блоков (фундаментная плита толщиной 2,5м). В центре плиты действительно температура сохраняется очень долго - несколько месяцев, но с поверхности контактирующей с холодной средой и особенно с углов плита остывает очень быстро. Ну и плита у меня была 7000куб.м, а не 100куб.м и тем более не 5. Причем для плиты огромное значение имеет прогрев массива грунта под плитой. В случае с резервуаром разница температуры резервуара и грунта незначительна при заполнении водой. Первый график - в центральной зоне плиты, второй - в угловой. Чтобы особых сомнений в "занаученности" и "оторванности от практики" не возникало: по результатам замеров при бетонировании максимальная температура отличалась от расчетной на 1 градус. "Подгонки" не было - расчет был передан до бетонирования. |
|||
|
||||
Инженер-конструктор ПГС Регистрация: 01.02.2006
Новосибирск
Сообщений: 1,245
|
А как в принципе такой расчет делается?
Хотя бы каков алгоритм расчета? Если это конечно комм.тайной не является Нутром чую что расчет толщины утеплителя как для перекрытия тут не годится...
__________________
Свидетель ИГОФа :) |
|||
|
||||
Документооборот и управление Регистрация: 15.01.2014
Минск
Сообщений: 1,222
|
Научных-то подходов наверное много - задачи термодинамики, всякие CFX и т.п.
В Ваших практических целях это вряд ли подойдет - типов резервуаров много, типов грунтов тоже. Обводненные грунты имеют иную теплопроводность. Смерзшиеся тоже, снежный покров и т.п. Цитата:
Обратите внимание, что пенополистирол надо заводить за края сооружения на довольно значительную величину - я завожу примерно на величину соответствующую глубине промерзания. Иначе просто промерзнет с боков. С углов естественно больше. Все это есть в руководствах по проектированию мелкозаглубленных фундаментов. https://yadi.sk/d/k_et7sP9VcNHp книга одного очень уважаемого мной человека на близкую тему - надеюсь он на меня не обидится. Не руководство по проектированию, но почитать интересно. Последний раз редактировалось realdoc, 01.07.2014 в 08:37. |
|||
|
||||
Регистрация: 02.06.2013
Сообщений: 177
|
Если высота грунта над цистерной менее глубины промерзания то никаким утеплением не помочь. Все равно замерзнет. Расчет элементарный - основное уравнение теплопередачи тут работает. А на счет грунта как низкопотенциального источника тепла то тоже не все так просто. Увы очень много влияющих факторов (например потоки подземных вод). Фиксированную температуру вряд ли кто даст Вам. Может стоит рассмотреть вопрос с более глубоким погружением цистерны?
----- добавлено через ~6 мин. ----- Попробуйте составить уравнение теплового баланса с учетом площади Вашей цистерны. Количество условной теплоты передающейся от грунта должно быть не менее количества теплоты уходящей от цистерны в окружающую среду. Тогда не замерзнет. |
|||
|
||||
проектирование Регистрация: 01.11.2006
Кемерово
Сообщений: 2,891
|
утеплитель сохраняет имеющуюся температуру, постепенно выравнивается, и без источника тепла утеплитель может в период оттаивания играть отрицательную службу - не давать теплу от солнца проникать в грунт. Тут, наверно, нужен подогрев типа как для плит ледовых арен, да и весь пирог..
|
|||
|
||||
Документооборот и управление Регистрация: 15.01.2014
Минск
Сообщений: 1,222
|
Цитата:
Конечно работает - и если на пути теплового потока есть утеплитель, то этот утеплитель будет работать. Веками известно, что заснеженные участки промерзают меньше открытых - даже специально снегозадержание делают на полях. Добавлено: очевидно, что дело не в теплоемкости, а в теплопроводности снега. Теплоемкость у него никакая. Более того теплоемкость принадлежность массы, т.е. от "распушенности" снега не меняется. И тот факт, что на севере делают зимники на болотах просто проминая снег (т.е. увеличивая его теплопроводность, теплоемкость очевидно, как и масса не меняется) наглядное тому подтверждение. Рядом болото стоит непромерзшее, а по зимнику - укатанный снег и промерзший участок болота. А полистирол поэффективней снежного покрова. Цитата:
У меня есть выполненное здание с заглублением плиты пола относительно окружающего грунта 400мм. По контуру плита пола утеплена экструдированным пенополистиролом 100мм на 1,8м по ширине. В здании температурный режим +5 градусов (по технологии). За 4 пережитых зимы под плитой пола отлично функционирует дренаж. Трещин во внутреннем цоколе (монолитно связан с плитой), вспучиваний пола и т.п. дефектов, свидетельствующих о промерзании грунта нет. Последний раз редактировалось realdoc, 01.07.2014 в 10:54. |
|||
|
||||
Регистрация: 02.06.2013
Сообщений: 177
|
Кто спорит что утеплитель не работает просто если нет достаточного теплопритока а есть постоянная теплоотдача то никакой утеплитель не спасет. Нужно взять фактические характеристики цистерны (площади соприкосновения с грунтом отдающим тепло и передающим), задаться температурой теплого грунта, посчитать коэффициенты теплоотдачи и теплопередачи и по тепловому балансу посмотреть какая толщина утепления требуется что бы тепла грунта хватило на обогрев.
|
|||
|
||||
Регистрация: 14.06.2010
Сообщений: 1,048
|
СП 23-101 полы по грунту, сопротивление теплопередачи (наверное геологи укажут теплопроводность грунтов)
2м-2,1 4м-4,3 6м-8,6 возмем промерзание грунта, как пример 2м сопротивление Т. =2,1 устанавливаем нашу емкость на глубину 1м, на этой глубине сопротивление теплопередачи 1м*м*С/Вт, а нам необходимо 2,1 что бы вода не замерзла (разница 1,1) берем утеплитель с коэф. теплопроводности 0,035 , толщиной 0,05м (сопротивление = 0,05/0,035=1,43) В итоге: 1,43>1,1 или 1+1,43=2,43 сопр.т. больше чем у слоя грунта на промерзание. Для расчета промерзания нельзя пользаваться понижающими коэфф. промерзания для грунтов, т.к. это связано со свойствами воды в капилярном состоянии (в глине вода начинает кристализоваться при -6,8гр. сугл -4,3) Ну и дно емкости должно быть ниже промерзания. Стены тоже придется утеплять до глубины промерзания. вот такая моделька Последний раз редактировалось gofra, 02.07.2014 в 06:18. |
|||
|
||||
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,649
|
да в общем несложная (в постановке какой обычно предполагает СНиП, он тоже самое решает в линейной T(x) а не в плоской T(x,y)) теплотехническая стационарная задача. вот тут http://dwg.ru/dnl/12687 можете попробовать плоскую версию довольно юзерофрендли открытой софтины, с примерами. для пространственной - куча тоже открытых программ (CalculiX, Elmer-FEM, ....., тыщи их) - но там предполагается знание предмета и функционирования компьютера на базовом уровне (командный и полукомандный интерфейс)
задаете вверху на линии температуру (среднюю - чего там надо уточнять, но в общем ту которую берут для промерзания фундаментов), внизу - грунта, теплоттдачу на поверхности, теплопроводности материалов , и считаете окончательно поле температур. чтобы в кружочке с водичкой было больше нуля. Главное характеристики верно задать - но тут кроме СНиПов по разным теплотехникам вам ничего более не поможет).
__________________
мой блог по некоторым вопросам |
|||
|
||||
Инженер-конструктор ПГС Регистрация: 01.02.2006
Новосибирск
Сообщений: 1,245
|
Если утеплитель завести за габарит цистерны на 1 метр (в вашем примере = оставшейся глубине промерзания), то нужно ли утеплять стенки?
__________________
Свидетель ИГОФа :) |
|||
|
||||
Регистрация: 14.06.2010
Сообщений: 1,048
|
Цитата:
в гост 30971 и сп 50 есть примеры расположения т. полей по идеи должно быть меньше чем 1м, но надо считать |
|||
|
||||
Регистрация: 02.06.2013
Сообщений: 177
|
Только что в здании поддерживается постоянная температура искусственно. А закопанную цистерну обогревает лишь грунт. Q=KFT(del t) - формула для емкостного аппарата при теплообмене. Баланс нужно считать а не сравнивать с требуемыми СНиПом сопротивлениями теплопередаче отапливаемых строений
|
|||
|
||||
Инженер-конструктор ПГС Регистрация: 01.02.2006
Новосибирск
Сообщений: 1,245
|
Так, а если принять "расчетную температуру в помещении", то бишь в цистерне, +4 градуса (считаем что отопление есть) и по простому по формуле определить толщину утеплителя? На сколько далек будет результат от истины?
Честно сказать, не умею я тепловые балансы считать...
__________________
Свидетель ИГОФа :) |
|||
|
Опции темы | Поиск в этой теме |
|
|
Похожие темы | ||||
Тема | Автор | Раздел | Ответов | Последнее сообщение |
Теплотехнический расчет фасадного остекления | lexa_yak | Архитектура | 2 | 09.05.2014 16:00 |
Как выполнить теплотехнический расчет заглубленный стены, для экспертизы? | erikbond | Прочее. Архитектура и строительство | 1 | 14.03.2014 12:10 |
Расчет основания по несущей способности, если грунт основания - глина, а под ним - скальный грунт | Олюша | Основания и фундаменты | 22 | 28.01.2012 08:12 |
Модели грунтового основания в программах | p_sh | Расчетные программы | 19 | 07.10.2008 20:56 |