Определение массивности внутренней несущей стенки монолитного дома. Определение коэффициента теплопередачи опалубки

Вариант №4.

Дано: внутренняя несущая стенка монолитного дома.

d=2b=0,1 м.; t _н.в.=-30°С; скорость ветра 15 м/с; БС на плотных заполнителях М200

средняя плотность g=2400 кг/м³; удельная теплоемкость с=1,2 кДж/кг°С; l=1,8 Вт/м°С.

1. 

Определение массивности  М_п=1/b=1/0.05=20

2.  Определение коэффициента теплопередачи опалубки

di, li – соответственно толщина и коэффициент теплопроводности i-ого слоя опалубки (для металлической опалубки d=0,005м, l=59 Вт/м°С; для матов минераловатных d=0,03м, l=0,048 Вт/м°С;)

a - начальный коэффициент теплопередачи от поверхности опалубки во внешнюю среду, зависящий от скорости ветра, a=43,15 Вт/м²°С

a

₁=1,5*a_п=1,5*1,54=2,32

3.  По графику определяем удельную мощность нагревателей w=1200 Вт/м².

4.  Вычисляем число Био

5. 

Задаемся временем прогрева

t₀=28 ч.Þ F₀=a*t*Mп²; a=l/cg=1,8 Вт/м°С/(3,6*1,2 Втч/кг°С*2400 кг/м³)=0,00017Þ

F₀=0,00017*28*20²=2

По графикам определяем

q (0,F₀)=0,9                q (1,F₀)=0,88                     q_t (1,F₀)=0,92

и по формулам вычисляем

t = t_c-(1-q)*(t₀-t_c-w/a)

t_t =  t₀-(1-qt)*(t₀-t_c-w/a)

t(0,t₀)=10-(1-0,9)*(10+30-1200/2,32)=70,65 °C

t(b,t₀)=10-(1-0,88)*(10+30-1200/2,32)=82,79 °C

t_t(b,t₀)=10-(1-0,92)*(10+30-1200/2,32)=58,5 °C

Прочность N=t_t*t=58,5*28=1636,678 °C ч.

6.  Рассчитываем охлаждение конструкции после отключения обогрева, принимая за начальную среднюю температуру бетона в момент отключения нагревателей

t₀^ох=0,5*[t(0,t0)+t(b, t0)]=0,5*[70,65+82,79]=76,72 °C

a)  Вычисляем

б)  По рис. определяем при      t₀=30 ч.Þ F₀=a*t*Mп²=0,00017*30*20²=2,1Þ q_t ^ох(1,F₀)=0,86

в)  Вычисляем:

t_t^ох(b,t^ох)=t_c+(t₀^ох-t_c)*q_t^ох=-30+(76,72+30)*0,86=61,78 °C

Прочность N=t_t*t=61,78*30=1853,376 °C ч.

Следовательно, суммарная прочность N=1638,676+1853,376=3492,052 Þ R=70%

Сравним удельную мощность нагревателей с посчитанной вначале

W=a*[t₀-t_c+1/(1-q)*(t_м-t0)]=2,32*[10+30+1/(1-0,86)*(76,72-0)]=1198,00»1200