Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

31 страница

Купить бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль".

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Рекомендации содержат методику и пример теплотехнического расчета оснований зданий и сооружений, строящихся на пространственных вентилируемых фундаментах в районах сплошного распространения вечномерзлых грунтов.

  Скачать PDF

Рекомендации составлены в развитие главы СНиП II-18-76 "Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах"

Оглавление

1. Общие положения

2. Исходные данные для расчета

3. Расчет параметров, обеспечивающих заданный температурный режим грунтов основания

     а) Расчет требуемого сопротивления теплопередаче конструкций пола

     б) Расчет требуемого шага меж вентилируемыми полостями фундамента

     в) Определение расчетных температур и глубины оттаивания грунта основания

4. Пример теплотехнического расчета основания

Показать даты введения Admin

Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

нииосп

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОСНОВАНИЙ И ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ Н.М. ГЕРСЕВАНОВА ГОССТРОЯ СССР

РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОМУ

РАСЧЕТУ ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ

ОСНОВАНИЙ

ПРОСТРАНСТВЕННЫХ

ВЕНТИЛИРУЕМЫХ

ФУНДАМЕНТОВ

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОСНОВАНИЙ И ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ имени Н.М. ГЕРСЕВАНОВА ГОССТРОЯ СССР

РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОМУ

РАСЧЕТУ ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ

ОСНОВАНИЙ

ПРОСТРАНСТВЕННЫХ

ВЕНТИЛИРУЕМЫХ

ФУНДАМЕНТОВ

МОСКВА-1985

2.4.    По надземной конструкции здания илп сооружения задаются сопротивление яеплопередаче конструкции пола первого этажа Яп расположение в плане несущих фундаментов, а также длина L и ширина Ш здания или сооружения, расчетная температура воздуха в помещении te . °С.

2.5.    Для пространственных фундаментов конструктивно и до

статическому расчету определяются тип фундамента и его следупцве характеристики: высота k > м; суммарная толщина верхнего и нижнего поясов и наклонных элементов 2$    >    м;    ширина    подошвы    вентили

руемой полости S , м; шаг между вентилируемыми полостями в , м; коэффициент теплопроводности материала фундамента Л с > ВгЛм2. °С).

Примечание. Щжнятые значения Я„ или в могуч бить уточнены нестоящим теплотехническим расчетом.

3. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ, СШ5ПШВА101Щ ЗАДАННЫЙ ТЕШШРАТУЙШЙ ШШ НОТТОВ ОСНОВАНИЯ

ЗЛ. Глубина оттаивания грунта Н9 зависит от: средне зимней температуры на стенках вентилируемых полостей фундаментов tc , °С;

расчетной температуры воздуха в помещении £в , °С; сопротивления теплопередаче конструкции пола^ Л# , м^С/Вт; коэффициентов т еллопроводноо те подсыпки Л г % Л/м и подстиладцего грунта Лг • Лм г Вт/(м.°С);

формы и геометрических размеров вентилируемых полостей фундаментов (высоты k и ширины подошвы S , м); шага между вентилируемыми полостями В , м; высоты подсыпки Н* * Щ

3.2.    Наиболее сущеногвеяное влияние на величину Но оказывает сопротивление теплопередаче конструкции пола Я о и шаг между вентилируемыми полостями фундаментов В

3.3.    Шаг В между вентилируемыми полостящ ленточных и столбчатых фундаментов определяется расстоянием между их рядами.

Если это расстояние больше 12 метров, следует предусмотреть установку промежуточных рядов вентщ^ешх каналов, восприниаввго только нагрузки, передаваемые через пол.В плитных фундаментах может предусматриваться вентилирование каждой второй, третьей и

10

и т.д. полостей нижнего ряда*

а) Расчет требуемого сопротивления теплопередаче конструкции

3.4. Расчет требуемого для обеспечения заданной глубины оттаивания грунта Но сопротивления теплопередаче конструкции пола ft а проводится по заданным расчетной температуре воздуха в помещении t6 , средним за период вентилирования скорости ветра V? и температуре наружного воздуха    ,    форме и размерам

вштилируешх полостей фундамента (высоте k и ширине подошвы 6 ) и принятому шаху между вентилируемыми полостями фундаментов в

Последовательность ваочета

3.5* Назначается продолжительноеть периода зимнего вентилирования фундаментов Z3 в соответствии о годовым графиком изменения среднемесячных температур наружного воздуха £# ( Z ). Для иеклкнения возможности выпадания инея на стенках фундамента при попадании в фундамент теплого воздуха, его вентилирование производится при устойчивых отршательных температурах наружного воздуха ~кн • исходя из условия £0 * -5°С.

3,6. Находятся средние за период зимнего вентилирования Zскорость ветра V#3 и температура наружного воздуха

г“-£Ёг~<*>-.    ®

<*>

^ с*£

3.7 Определяется скорость движения воздуха по вентилируемым полостям фундамента Vp . Величина V<p зависит от ввда применяемой вентиляции - естественной или принудительной. При естественном движении воздуха, происходящим под действием ветрового и теплового напоров, Vp устанавливается в зависимости от скорости ветра в районе строительства V» % ориентации здания или сооружения по отранам света, размеров поперечных сечений вентилируемых полостей и др. по существующим методикам расчета вентиляции и аэрации зданий. При принудительном движении воздуха, осуществляемом о помощью вентиляционных установок, V<p назначается в пределах 2-5 м/сек, окончательный выбор значения V<p оцределя-

II

ется следующим: еоли в результате Проведенного теплотехнического расчета установлено, что предварительно заданная скорооть не обеспечивает требуемых температур грунтов основания, то ее необходимо увеличить и провести повторный теплотехнический расчет. Следует иметь в веду» что увеличение скорости движения воздуха по фундаменту может оказаться менее экономичным по сравнению о увеличением сопротивления теплопередаче перекрытия над фундаментом и уменьшением шага меяду вентилируемыми полостями.

3.8.    Определяется коэффициент теплоотдачи (с учетом конвекции

и излучения) стенок фундамента сСс в период его зимнего вентилирования по графикам рис.4 в зависимости от параметров V<p и <£3    ,

хде &э - 4 F/P - эквивалентный диаметр вентилируемой полооти фундамента; F и Р - соответственно площадь и периметр поперечного сечения вентилируемой полости фундамента.

3.9.    Вычисляется оредняя за период зимнего вентилирования полости фундамента температура его стенки £с (jt) в зависимости от расстояния у. от входа воздуха в фундамент по формуле:

tc (у) - IмШ +f)exp(~ap) -J3] + ЪДг&кеСс),    <з)

2" ш

а “ S6S V<p F(i+ у>) '

где Як - сопротивление теплопередаче перекрытия над вентилируемым фундаментом, м2 . °С /Вт, требуемое значение которого ЯТчЯк определяется по СНиП П—3—V9 "Строительная теплотехника" так ее, как для перекрытия над открытым вентилируемым подпольем;

(5)

(4)

лГЩ'

У-0.    (6)

Параметр (р находится по графикам рис^5 в зависимости от параметров^ Z3 - iF/fc и fL9~/io +Лг&к , где fi, равно 0,5 А ; 0,67 h и 0,6 к для вентилируемых полостей соответственно с прямоугольной, треугольной и полукруглой формой поперечного сечения. Значение к0 г для вентилируемых полостей трапецеидальной фермы принимается как для полостей полукруглой 12

Рис.4. Графики для определения о6<


13


14



Рио. 5. Графики для определения параметра р


формы о равным основанием,

Примечание. Значения А? > отвечающие требованиям СНиП П-3-79 и соответственно значения Я* могут быть щашятн линейно умевьшайцишся по длине .вентилируемой полости. Наибольшее Я/(о) значение Я? соответствует начальному участку ( ^ « 0), наименьшее А? ( L ) - конечному участку (    ),    при    этом    значение

Я? ( L ) следует вычислять по формуле СНиП П-3-79 при расчетной зимней температуре наружного воздуха'    ~    £#    (    Ь    ),    определяемой по формуле (3) настоящих рекомендаций ( £Н(Ь) - ££(Ь)    )

при    » АТ(О) и £# « £«    ,    где    £„    определяется    по

таблице 5 СНиП П-3-79.

ЗЛО, Находится продолжительность летней консервации фундаментов:

ГА - Гг - Гм '    (7)

цце 2>г ~ продолжительность года, равная 12 мео.

3.II, Определяется сопротивление теплопередаче фундамента во время его летней консервации:

Аф *■ +Ак + 28/2/с *    (8)

ЗЛ2* Вычисляются значения среднемесячных температур стенки фундамента в летний период:

tc(t)-o,33t*- Ш*£* fc(/бЗ?3/(£*?h О)

где Z - время, отсчитываемое от начала консерваций фундаментов,

3.13.    Определяется средняя за период летней консервации фундаментов температура стенки фундамента:

С- 4 % ню ■

Сл £Г/

8.14.    Находится среднегодовая температура стенки фундамента:

С-± (&,+*?&■

3,15. Вняисляется безразмерная температура U

imXr/ti - tc


(II)


и*


(12)


15


ЗЛв, Определяется параметр %в , м до следующим зависимостям:

для ленточных и столбчатых фундаментов -

Zc “ Но + Но Я/ Г /Лум >    (13)

для плитных фундаментов -

Zo - Нс + Лг Ш/Лс * ол * Но'/Лт) •    (И)

3.17.    Определяется требуемое сопротивление теплопередаче конструкции пола:

Я7-    ,    да

Лт

где

<У“    ,    м2;    (16)

Х^.Лг^/Лт_Н«.    ,    Вт/'м2.^);    (Г?)

Л ^ По

^„ftWHo + frcWcHS' ^    (18)

По + По

/7 = 1 для прямоугольной и трапецеидальной формы полостей и С *= 6 для треугольной формы полостей; параметр    опреде

ляется в зависимости от формы поперечного сечения вентилируемых полостей фундаментов, шага мезвду ними В и безразмерной температуры V. по графикам рис.6,7,8.^

Примечание. Значения Яп , обеспечивающие заданную величину Но * могут быть приняты линейно уменьшавшая по длине вентилируемой полости соответственно значениям £с на входе ( £ *= 0) и на выходе (    £    *=    I    )    из    нее.

б) Расчет требуемого шага между вентилируемыми полостями йундамента Втр

3.18.    При принятой величине сопротивления теплопередаче конструкции пола Яп заданная глубина оттаивания Но монет быть обеспечена выбором соответствущего значения шага В между

16

a)


8)


/    2    3    4S    6    7    8    9WU2


08 97 Ш df ffi Щ    o,21


0,5    $8    Of    08    Of    ft*

Mfaprof

1

2

3

I/

5

а

7

8

9

10

If

/2

h.n

0,0

1,0

Of

7,5

Of

i

1,5

1

if

2

1,5

г

В, н \

0,5

0,5

10

Of

1,5

1

1

If

if

If

2

2


Рис. 6. Графики для определения при прямоугольной форме

поперечного сечения вентшгаруерлых полостей фундаментов: а)В-6м;с5)1-В^9м;П~В:=12м


17


Рис* 7. Графики для определения при треугольной форде вентилируемых полостей фундаментов

18

рис, 8, Графики для определения при зршецеидадьной форме поперечного сечения вентилируемых полостей;

I - фуздамевтн-ч)болочзш; В - ленточные фундаменты

19

УДК 624*139 : 624*15

Рекомендации содержат методику в пример теплотехнического расчета оснований зданий и сооружений» строящихся на пространственных вентилируемых фундаментах в районах оплошного распространения вечномерзлых грунтов. Конструктивные решения, особенности статического расчета и устройства пространственных вентилируемых фундаментов изложены в "Рекомендациях но проектированию пространственных вентилируемых фундаментов на вечномерзлых грунтах" (М., НИЙОСЕ, 1985).

Методика позволяет уотановить режим вентилирования и параметры фундаментов» обеспечивавшие требуемое для устойчивости и надежности здания шш сооружения тепловое состояние вечномерзлых грунтов основания.

Рекомендации разработаны кандидатами техн. наук Н.В.Кутвицкой и М.Р.Гохманом (ШИ оснований и подземных сооружений им.Н.М.Героева-нова Госстроя СССР) при участии инд. Ю. А. Струбцова (СисШШгазотрой), одобрены секцией "Фуццаментоо троение на вечномерзлых грунтах'Научно-технического совета института и рекомендованы к изданию.

©Ордена Трудового институт оснований 1985

Замечания и предложения просьба направлять по адресу: 109389, Москва, Ж-389, 2-я Институтская, д.6, НИИ оснований и подземных сооружений имЛКМ.Герсеванова.

Красного Знамени научна-исследовательский й подземных сооружений имени Н.М.Герсеванова,

20



Рис. 9. Графики для определения коэффициента К4


I* ОБЩЕ ШЛЩВДМ

1.1.    Настоящие Рекомендации составлены в развитие главы СНиП П-18-76 "Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах" и распространяются на проектирование оснований зданий и сооружений, возводимых на пространственных вентилируемых фундаментах в районах вечномерзлых грунтов,

1.2.    Рекомендации предназначены для расчетов температурного режима вечномерзлых грунтов основания, которые попользуются в мерзлом состоянии, сохраняемом в процессе строительства и в течение всего заданного периода эксплуатации здания или сооружения,

1.3» Настоящие Рекомендации дополняют "Рекомендации по проектированию пространственных вентилируемых фундаментов на вечномерзлых грунтах" (М*, НЙИОСП, 1985), в которых приведены конструктивные решения пространственных фундаментов, способы и режимы их вентилирования, особенности проектирования, строительства и эксплуатации оснований с пространственными вентилируемыми фундаментами»

1.4» Пространственные фундаменты подразделяются на плитные, ленточные и столбчатые* Плитный фундамент (рис.1) имеет верхний (I) и нижний (II) пояоа и наклонные элементы (Ш), которые образуют сквозные полости треугольного сечения. Нижний поло плитного фундамента опирается на подсыпку» Ленточный фундамент (рис.2) состоит из коробчатых элементов (I) или складок (II), между и под которыми отсыпается подсыпка (Ш). Столбчатый фундамент состоит яэ массивных опорных элементов, имещих сквозные полости, и соединительного тонкостенного канала. По охлаждающему воздействию на грунты основания столбчатый фундамент не отличается от ленточного*

Поперечное сечение вентилируемых сквозных полостей пространственных фундаментов может иметь прямоугольную, треугольную, трапецеидальную, полукруглую и др. формы*

1.5. Пространственные вентилируемые фундаменты совмещают функции несущей конструкции и охлаждающего устройства,* Охлаждение грунтов оснований достигается в зимнее время при движении по сквозным полостям пространственных фундаментов холодного наружного воздуха. Интенсивность охлаждения грунтов при вентилировании пространственных фундаментов завиоит от формы и размеров вентилируемых полостей, расстояний между ними, скорости движения по ним воздуха, сопротивления теплопередаче конструкций над и между полостями, температур

3

Рно.1. Схемы охландения грунтов оснований шштншс фундаментов: а, 6 - общее охлаждение; в,г - местное охлаждение;

1    - верхний поло? П - нижний пояс; Ш - наклонные элементы;

I» вентилируемые полости;

2    - закрытые полости;

3    - граница талой зоны

4


Рис, 2, Схемы охлаждения грунтов оснований ленточных и столбчатых фундаментов:

I - вентилируемые полости; 2 - закрытые полости;

3 - граница талой зоны

5

наружного воздуха и воздуха в помещении и др. На летний период вентшшруемые полости закрываются, чтобы исключить попадание в фундамент теплого наружного воздуха. За время летней консервации фундаментов происходит повышение температура грунтов основания при частичном или полном оттаивании подсыпки и в допустимых случаях ограниченного слоя подстил ащего грунта,

1,6. В зависимости от типа пространственных фундаментов (плитного, ленточного или отшгбчатого) и принятой схемы движения по ним воздуха может быть достигнуто общее ш местное охлаждение грунтов основания. При общем охлаждении приток холода в грунт происходит по всей поверхности грунта под зданием, так, как это, например, наблюдается при устройстве вентилируемого подполья,

(п.3.12 СНиИ Л-18-76). При местном-наиболее интенсивное охлаждение грунта имеет место в зонах размещения вентилируемых полостей, а между ниш формируются локальные зоны постоянно талого грунта.

1.7* При применении фундаментов плитного тина возможны оба вида озигавдения грунтов основания - общее или местное. Общее охлаждение наблюдается при вентилировании всех полостей фундамента (рисДа) или только полостей нижнего ряда (рис.16). Местное - при вентилировании отдельных полостей нижнего ряда фундамента (рис.1в,г). Фундаменты ленточного и столбчатого типов, дооледний в сочетании со специашшш вентилируемыми равдбалками, создают только местное охлаждение грунтов основания (рио, 2),

1.8.    Настоящие Рекомендации распространяются на местное охлаждение грунтов оснований с помощью пространственных вентилируемых фундаментов при расстоянии между вентилируемыми полостями

В - 3 + 12 м, ширине подошв вентилируемых полостей В » 0,5 + 2 м, высоте фундаментов А я 0,5 * 2,0 м (рис.З), Цри общем охлаждении теплотехнический расчет может быть выполнен по той же методике, что в для открытых вентилируемых подполий (см. СНиП Д-18-76).

При этом, если верхний слой полостей фундамента не вентилируется, то его сопротивление теплопередаче, ооредненное по площади, включается в суммарное сопротивление теплопередаче перекрытия над подпольем,

1.9.    Теплотехническим расчетом устанавливаются геометрические и теплотехнические параметры системы охлаждения, а также режим

ее зимнего вентилирования, обеспечивающие создание в период строительства и сохранение во время эксплуатации температурного режима грунтов основания, требуемого для надежной и долговечной

6


Рпс. 3. Расчетная схема для теплотехнического расчета: а - ленточные и столбчатые фундаменты; б - плитный фундамент

7


работы фундаментов и сооружения.

1.10.    При теплотехническом расчете вое шш пространственных фундаментов (шштный, ленточный и столбчатый) рассматриваются как системы горизонтальных вентилируемых полостей, разделенных грунтовыми или воздушными прослойками. Грунтовая прослойка из материала подошки располагается между рядами ленточных и столбчатых фундаментов, воздушная прослойка - между вентшируемыш полостями плитного фундамента.

1.11.    Под подошвами пространственных вентшшруемых фундаментов в летнее время формируется слой оттаявшего грунта, полностью или частично промерзающий в период зимнего вентилирования. Б случае оттаивания только подоышш расчет фундаментов в соответствии

со СНиП П-18-76 производится по несущей способности и деформациям оттаявшего слоя подоышси.

В случае оттаивания подстилающих естественных грунтов расчет фундаментов щюизводитоя по несущей способности и деформациям оттаявших слоев подсыпки и грунта, а также по устойчивости фундамента при действии сил морозного пучения при промерзании грунтов под подошвой фундамента в соответствии со СНШ П-18-76 и СНиП Я,02.01-83 "Основания зданий и сооружений".

1Л2. Допустимые глубины оттаивания грунта между вентилируемыми полостями ленточных и столбчатых фундаментов На и под их подошвами ffQ складываются из толщин оттаявших слоев подсыпки Но {На ) и подстилающего грунта Но { Но ) (рис.За) и определяются отатическими расчетами соответственно полов и фундаментов. Допустимые глубины оттаивания грунта Но мевду вентилируемыми полостями плитных фундаментов и под их подошвами Нскладываются из тсшда^оттаявпшх слоев подсыпки Но и подстилающего грунта Н0 С //„г ) (рис.36) и определяются статическим расчетом фундамента.

1# 13. Статический расчет шштных фундаментов проводится с учетом неравномерности оттаивания основания, характеризующейся разностью глубин оттаивания основания Не и Не соответственно код подошвами вентилируемых полостей и между ними.

I.I4. Статический расчет ленточных и столбчатых фундаментов производится о учетом расчетной температуры t*(Z) и глубины оттаивания грунта под их подошвами Н0 *

I.I5* Расчет выполняется для ряда поперечных относительно осей вентилируемых полостей сечений оснований. Расчет температурного

8

поля под всей зданием или сооружением допуокаетоя производить для двух сечений: на входе и на выходе воздуха в вентилируемые полости фундамента, подучая значения температур для промежуточных сечений линейной интерполяцией.

I.I6. Теплотехническим расчетом определяются:

параметры системы охлаждения, обеспечивающие заданное положение глубины оттаивания грунта между вентилируемыми полостями фундаментов;

расчетные температуры и глубина оттаивания грунта по* подошвой фундаментов.

2. таОДШЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА

2.1.    Климатические характеристики задаются по СНиП 2.01.01-82 "Строительная клирлатология и геофизика”, климатологическим справочникам или по данным многолетних наблюдений метеорологических станций и вкляяают:

среднюю температуру наружного воздуха наиболее холодной ПЯТЩЩвВКИ £п, °С{    см

среднемесячные температуры наружно^ воздуха С н , °С;

среднемесячные скорооти ветра V н , м/с,

2.2.    Характеристики вечномерзлых грунтов площадки строительства определяются по результатам инженерных изысканий, лабораторных исследований и по СНиП П-18-76 "Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах" и вклняают наименования и состав грунтов, а также: температуру вечномерзлого грунта на глубине Юм t0 * °с» температуру начала замерзания грунтовой влаги ^ н.з.# °С' коэффициенты теплопроводности грунта в талом Хги мерзлом* Ъм состояниях, ВтСм2. °С), объемную теплоемкость грунта в мерзлом состоянии см* кДж/См3.0*?), определяемые экспериментальным путем или по приложению I СНнП П-18-76 в зависимости от суммарной влажности грунта Wc , доли ед, и плотности скелета у*к • кН/м3.

Характеристики подсыпки включают наименование и оостав грунта, а также высоты подсыпки Н" и //* соответственно мея^у и под фундаментами, коэффициенты теплопроводноети в талом Лг и мерзлом состояниях, ВгДм2, °С), определяемые экопериментальным путем или по приложению I СНиП П-18-76 в зависимости от суммарной влажности грунта Wc , доли ед, и плотпооти его скелета , кН/м3.

9