---

Таблица 16

Пользуясь табл. 15, найдем, что на зимне-весеннем периоде года:

средняя амплитуда оттепелей

средняя амплитуда заморозков

средний полупериод оттепелей

средний полупериод заморозков

Таким образом на зимне-весеннем периоде:

средняя расчетная амплитуда заморозков и оттепелей

средний расчетный период оттепелей и заморозков

Рр = 6,3+ 10,4 = 16,7 сут.;

среднее расчетное число заморозков и оттепелей в год

Аналогичным образом найдем, что на летне-осеннем периоде года:

средняя амплитуда оттепелей

средняя амплитуда заморозков

средний полупериод оттепелей

средний полупериод заморозков

Таким образом на летне-осеннем периоде:

средняя расчетная амплитуда заморозков и оттепелей

средний расчетный период оттепелей и заморозков

Рр = 4,3 + 8 = 12,3сут.;

среднее расчетное число заморозков и оттепелей в год

На рис. 13 по данным табл. 13 построена кривая годового хода среднемесячных температур и с помощью табл. 14 определены приближенно зимне-весенний и летне-осенний периоды года, на которых возможны переходы температуры наружного воздуха через 0°С, и для них определены темпы измeнeния среднемесячных температур, как тангенсы угла наклона соответствующих участков кривой к выбранным осям времени ?? с началом его отсчета в предшествующем им месяце. Эти темпы оказались равными:

на зимне-весеннем периоде - b = 0,0131 °С/ч;

на летне-осеннем периоде - b = -0,0166 °С/ч.

Рис. 13. Годовой ход среднемесячных температур в Норильске по данным многолетних наблюдений

Таким образом все характеристики климатической активности района строительства tсм, tсс, b, Ас, Ар, Рр, mр и начала оттепелей и заморозков определены.

Приложение 6

ÏÐÈÌÅÐ РАСЧЕТА ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЗАЩИТНОГО СЛОЯ ОДНОСЛОЙНОЙ СТЕНЫ

Дано: Стена жилого дома толщиной ?? = 0,4 м из керамзитобетона ??о = 1000 кг/мЗ с F 35 на пористом песке с защитном слоем толщиной ??р = 3 см из цементно-песчаного раствора состава 1:2 с ??о = 1935 кг/мЗ и F50.

Район строительства - Норильск. Условия эксплуатации Б (см. приложения 1 и 2 СНиП II-3-79Х [l]).

Оценить долговечность защитного слоя

Находим: ?? = 0,1;

??о= 0,27 Вт/м??С;

Со = 0,84 кДж/кг????С; (СНиП II-3-79Х [1], приложение 3)

?? = 0,41 Вт/м????С;

????ср = 0,05 (СНиП II-3-79, табл. 14);

??н = 23 Вт/м2????С (СНиП II-3-79, табл. 6);

??в = 8,7 Вт/м2????С (СНиП II-3-79, табл. 4);

tв = 18??С (ГОСТ 12.1.005-76);

tсм - по табл. 11;

Ас - по табл.12;

Сж - 4,19 кДж/кг????С

Далее находимх:

1,171??10-3 м2/ч (п. 6.2.2);

(формулы 8)

х С учетом того, что 1 кДж = 0,278 Вт??ч.

2,151 м-1 (формула 7).

Определяем квазистационарное температурное поле стены (п. 6.2.3) на зимне-весеннем периоде года при tcм = -14,0°С (табл. 13, рис. 13) и b = 0,0131 °С/ч (приложение 5).

= 2,151 [18 - (-14,0)] = 68,832 °С/м;

(68,832-56,097??14) = -12,773 ??С (формулы 5);

[3 (2+21,219??0,4)??(56,097-2,151) -

-2,151??56,097??0,4 (3+21,219??0,4)] = -0,00180 ??C??м/ч;

= -3,209??10-5 ??С??м2/ч (формулы 6).

Далее находим:

??С;

(56,097 - 2,151) = 0,0126 ??С/ч;

= 67,295 ??С/м;

??4 = -2,151 ?? 0,0131 = -0,0282 ??С/м??ч;

5,380 ??С/м2;

-4,014 ??С/м3 (формулы 4).

Для срединной плоскости защитного слоя (х = 0,015 м) (п.6.1.15)

??1 + ??3х + ??5х2 + ??6х3 = -12,800+67,295??0,015+5,380??0,0152-

- 4,014??0,0153 = -11,790 ??С;

??2 + ??4х = 0,0126-0,0282??0,015 = 0,0122 °С/ч.

Таким образом для него (формула 3):

t (0,015; ??) = -11,790 + 0,0122 ?? (°С).

Амплитуду Ac суточных колебаний температуры наружного воздуха найдем как среднюю для V и VI месяцев (табл. 14):

??С

и для них (п.6.2.4) Р = 24 ч.

При этом =

и амплитуда суточных температурных колебаний на наружной поверхности стены (формула 10) равна

3,2 ??С;

а в слое Х = 0,015 м (формула 9)

А (0,015) = 3,2 ехр 2,7 ??С.

Амплитуда же колебаний температуры этого слоя на указанном периоде, связанная с периодическими устойчивыми оттепелями и заморозками (приложение 5), равна

А (0,015) = [1+21,219 (0,4-0,015)] = 8,8 ??.

Интервал времени, где возможны переходы температуры стены в точке х = 0,015 м через 0°С, равен 30-50 сут. (рис. 13). Для его границ (формула 3) для ?? = 30 сут.

t (0,015; 30) = -11,790+0,0122??30??24 = -3,0°С,

а для ?? = 50 сут.

t (0,015; 50) = -11,790+0,0122??50??24 = 2,9°C.

На рис.14 с учетом этого для срединной плоскости защитного слоя х = 0,015 м построен линейный график квазистационарного изменения (0,015; ??) во времени в интервале 30-50 сут. на зимне-весеннем периоде года и на него с учетом п.6.2.4 наложены два гармонических колебания температуры этой плоскости с найденными амплитудами А (0,015) = 2,7°С и периодом Р = 24 ч и А (0,015) = 8,8°С и периодом 16,7 сут.

Теперь определим квазистационарное температурное поле стены на летне-осеннем периоде года при tсм= 13,4°С (табл. 13) и и = -0,0166 °С/ч (приложение 5):

= 2,151 (18-13,4) = 9,895 °С/м;

(9,895+56,097??13,4) = 13,576 ??С (формулы 5);

[3 (2+21,219??0,4)??(56,097-2,151) -

-2,151??56,097 (3+21,219??0,4)] = 0,00229 ??С м/ч;

??С м/ч (формулы 6).

Далее находим:

??С ;

(56,097 - 2,151) = -0,0160 ??С/ч;

??С/м;

??С/м??ч;

??С/м2;

??С/м3 (формулы 4).

Рис. 14. График изменения температуры срединной плоскости защитного слоя однослойной панели на зимне-весеннем периоде года

Рис.15. График изменения температуры срединной плоскости защитного слоя однослойной панели на летне-осеннем периоде года

Для срединной плоскости защитного слоя (х = 0,015м) (п.6.1.15)

??1 + ??3х + ??5х2 + ??6х6 = 13,611+11,850??0,015-6,832??0,0152 +

+5,081??0,0153 = 13,787 °Ñ;

??2 + ??4х = -0,0160+0,0357??0,015 = -0,0155 °С/ч.

Таким образом

t (0,015; ??) = 13,787 - 0,0155 ?? (°C).

Суточные колебания температуры наружного воздуха на летне-осеннем периоде года (IX месяц) имеют амплитуду Ас = 3,1°С (табл.14) и для них (п. 6.2.4) Р = 24 ч.

Поэтому амплитуда суточных колебаний на наружной поверхности стены (формула 10) на летне-осеннем периоде года будет равна

??С ,

а в слое х = 0,015 м (формула 9)

А (0,015) = 2,6 ехр = 2,2 ??С.

Амплитуда же колебаний температуры этого слоя на указанном периоде года, связанная с устойчивыми заморозками и оттепелями (приложение 5)

А (0,015) = [1+21,219 (0,4-0,015)] = 7,7 ??С.

Возможный интервал времени, где могут быть переходы температуры стены в точке х = 0,015 м через 0°С, равен 25-45 сут. Для его границ (формула 3) для ?? = 25 сут.

t (0,015; 25) = 13,787-0,0155??25??24 = 4,5 °C,

а для ?? = 45 сут.

t (0,015; 45) = 13,787-0,0155??45??24 = -2,9 °C.

На рис. 15 с учетом этого построен линейный график квазистационарного изменения t (0,015; ??) во времени в интервале 25-45 сут. на летне-осеннем периоде года и на него наложены два гармонических колебания температуры этого слоя с найденными амплитудами А (0,015) = 2,2 °С и периодом Р = 24 ч и А (0,015) = 7,7 °С и периодом Р = 12,3 сут.

Из рис. 14 и 15 следует, что на зимне-весеннем периоде года в защитном слое будет 15 переходов через 0°С, из них 2 (5 и 9) за tнз =-3,5°С (табл. 6), а на летне-осеннем периоде - 3 перехода через 0°С и из них 2 (1 и 3) через tнз. Для указанных переходов за tнз определяем температуры переходов ti и им соответствующие коэффициенты ?? (ti) (табл. 8):

зимне-весенний период

1. t5 = -16,6 ??С?? (t5) = 0,952 ;

2. t9 = -11,8 ??С

летне-осенний период

1. t1 = -8,2 °C?? (t1) = 0,694

2. t3 = -4,4 ??С

Для материала защитного слоя (цементно-песчаный раствор) мы будем иметь:

??н = 0,094 (табл. 6);

??р = 0,006 (табл. 7);

(СНиП II-3-79Х [1], приложение 3);

????ср = 0,035 (СНиП II-3-79Х [1], табл. 14, среднее для легкого и

тяжелого бетонов).

Поэтому (формулы 2)

При этом долговечность защитного слоя по формуле (1) будет равна

Таким образом, для обеспечения нормативного срока службы защитного слоя, равного 50 годам (см. п.п. 6.1.1-6.1.5), понадобится либо один капитальный ремонт, либо повышение марки защитного слоя по морозостойкости до F 75. В этом случае долговечность защитного слоя

и будет уже близка к нормативной.

Приложение 7

ПРИМЕР PAÑ×ÅÒA ДОЛГОВЕЧНОСТИ ОДНОСЛОЙНОЙ СТЕНЫ

Дано: Условия приложения 6.

Оценить долговечность всей стены.

Квазистационарное распределение температуры в стене с учетом формулы (3) и найденных в приложении 6 коэффициентов будет равно:

на зимне-весеннем периоде

t(х,??) = -12,800+67,295х+5,380х2-4,014х3+(0,0126-0,0282х) ?? ??С;

на летне-осеннем периоде

t(х,??) = 13,611+11,850х-6,832х2+5,081х3+(0,0357х-0,0160) ?? ??С.

Пользуясь указаниями п. 6.2.8, для отыскания глубины промерзания стены будем иметь два уравнения:

на начало зимне-весеннего периода (при ?? = 30 сут.)

4,014х3 - 5,380х2 - 46,991x - 3,728 = 0;

для конца летне-осеннего периода (при ?? = 45 сут.)

5,081х3 - 6,832х2 + 50,406х - 3,669 = 0.

Решая эти уравнения, найдем глубину промерзания стены:

в первом случае х = 7,78 см;

во втором случае х = 7,42 см.

Таким образом, для обоих случаев можно принять

см.

Из них на защитный слой приходится 3 см и на тело стены 4,6 см. Таким образом, придется оценить долговечность стены для слоя

см ?? 5 см.

По полной аналогии с примером 6 для зимне-весеннего и летне-осеннего периодов года строим линейные графики квазистационарного изменения температуры установленного слоя стены t (0,05; ??) во времени и на них накладываем два гармонических колебания температуры рассматриваемого слоя. После чего найдем, что на зимне-весеннем периоде в стене будет 6 переходов через 0°С и из них 2 (4 и 6) - за tнз = -2,7°С (табл.6), а на летне-осеннем периоде 6 переходов за 0°С и из них два (1 и 6) - за tнз. Для указанных переходов за tнз определяем температуры переходов ti и коэффициенты ??(ti) (табл. 8):

зимне-осенний период

1. t4 = -13,4 ??С?? (t4) = 0,913 ;

2. t6 = -8,8 ??С

летне-весенний период

1. t1 = -5,6 ??С?? (t1) = 0,590 ;

2. t6 = -3,0 ??С

Для материала стены (керамзитобетон) мы будем иметь:

??н = 0,18 (табл. 6) ;

??р = 0,018 (табл. 7) ;

(СНиП II-3-79Х [1], приложение 3);

????ср = 0,05 (СНиП II-3-79Х, табл. 14).

Поэтому (формулы 2)

0,05 + 0,05 = 0,1 .

Теперь по формуле (1) находим долговечность стены:

35 лет,

что меньше нормативной долговечности ограждающих конструкций жилых зданий, равной 50 годам (см. п.п. 6.1.1-6.1.5). Поэтому необходимо повысить марку по морозостойкости материала тела стены до F50. Тогда мы будем иметь ее долговечность, равную нормативной

50 лет.

ЛИТЕРАТУРА

1. СНиП II-3-75. Строительная теплотехника. Нормы проектирования. М., Стройиздат, 1982.

2. СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции. М., Стройиздат, 1985.

3. ВСН 32-77. Инструкция по проектированию конструкции панельных жилых зданий. М., Госгражданстрой, 1978.

4. ГОСТ 11024-84. Панели стеновые наружные бетонные и железобетонные для жилых и общественных зданий. Общие технические условия.

5. ГОСТ 25820-83. Бетоны легкие. Технические условия.

6. ГОСТ 25485-82. Бетоны ячеистые. Технические условия.

7. ГОСТ 25192-82. Бетоны. Классификация и общие технические требования.

8. Руководство по повышению морозостойкости бетонных и железобетонных конструкций для условий Крайнего Севера. М., НИИЖБ, Госстрой СССР, 1973.

9. СН 290-74. Инструкция по приготовлению и применению строительных растворов. М., Стройиздат, 1975.

10. СНиП III-15-76. Бетонные и железобетонные конструкции монолитные. М., Стройиздат, 1976.

11. СНиП III-16-80. Правила производства и приемки работ. Бетонные и железобетонные конструкции сборные.

12. Руководство по применению бетона с противоморозными добавками. М., Cтройиздат, 1978.

13. Руководство по производству бетонных работ в зимних условиях в районах Дальнего Востока, Сибири и Крайнего Севера. М., Стройиздат, 1982.

14. Пособие по возведению каменных и полносборных здании в зимних условиях. М., ЦНИИСК, 1984.

15. Руководство по электротермообработке бетона. М., Стройиздат, 1971.

16. Рекомендации по обеспечению коррозионной стойкости гибких связей наружных стеновых трехслойных бетонных и железобетонных панелей. М., ЦНИИЭПжилища, 1983.

17. СНиП II-23-81. Cтальные конструкции. Нормы проектирования. М., Стройиздат, 1982.

18. СН 393-78. Инструкция по сварке соединений арматуры и закладных деталей железобетонных конструкций. М., Стройиздат, 1979.

19. СНиП II-28-73Х. Защита строительных конструкций от коррозии. Нормы проектирования. М., Стройиздат, 1980.

20. ГОСТ 15588-70Х. Плиты теплоизоляционные из пенопласта полистирольного.

21. ГОСТ 20916-75. Плиты теплоизоляционные из пенопласта на основе резольных фенолоформальдегидных смол.

22. ГОСТ 9573-82Х. Плиты теплоизоляционные из минеральной ваты на синтетическом связующем. Технические условия.

23. ТУ-6-10-1604-77. Краска порошковая серая П-ЭП-971. Технические условия.

24. ТУ-6-10-1890-83. Краска порошковая серая П-ЭП-534. Технические условия.

25. ТУ-6-05-1866.78. Полиэтилен высокого давления 16803-070. Технические условия.

26. ГОСТ 16338-77. Полиэтилен низкого давления. Технические условия.

27. ГОСТ 22950-78. Плиты минераловатные повышенной жесткости на синтетическом связующем. Технические условия.

28. PÑT Латв.ССР 944-84. Детали закладные со штампованными полосовыми анкерами для сборных железобетонных конструкций.