Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции исходя из условий энергосбережения RТРo, м2 · 0С/Вт, определятся по таблице 1б СНиП II-3-79** через ГСОП (градусо-сутки отопительного периода).
Градусо-сутки отопительного периода ГСОП, 0С · сут, определяется по формуле (1а) СНиП II-3-79**
, (2)
где tB= 18 – расчетная температура внутреннего воздуха, принимаемая согласно СНиП 2.08.02-89*, 0C;
tОП = -11,6 – средняя температура периода со среднесуточной температурой воздуха £ 8 0С, принимаемая по СНиП 2.01.01-82, 0C;
zОП = 283 – продолжительность периода со среднесуточной температурой воздуха £ 8 0С, принимаемая по СНиП 2.01.01-82, сут.
0С · сутß
м2 · 0С/ВтОкончательно к расчету принимаем большее из двух значений RТРo:
м2 · 0С/ВтСопротивление теплопередаче ограждающей конструкции Ro, м2 · 0С/Вт, определяется по формуле (4) СНиП II-3-79**
, (3)где aВ – то же, что в формуле (1);
RK – термическое сопротивление ограждающей конструкции, определяемое по формуле (3) СНиП II-3-79**, м2 · 0С/Вт;
aH = 23 – коэффициент теплопередачи (для зимних условий) наружной поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по таблице 6 СНиП II-3-79**, Вт/(м2 · 0С).
Термическое сопротивление R, м2 · 0С/Вт, однослойной ограждающей конструкции определяется по формуле
, (4)где d – толщина слоя, м;
l = 0,07 – расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя (плита минераловатная на синтетическом связующем по ГОСТ 9573-96), принимаемый по приложению 3* СНиП II-3-79**, Вт/(м2 · 0С).
. (5)Искомая величина d выражается из формулы (5) и составляет
м.В соответствии с ГОСТ 9573-96, устанавливающим размеры теплоизоляционных плит из минеральной ваты на синтетическом связующем, окончательно принята толщина утеплителя d = 250 мм, см. рисунок 1.
Рисунок 1 – Конструкция стены
2.1 Проектирование фундамента
2.1.1 Исходные данные
По результатам инженерно-геологических изысканий, выполненных «УралТИСИЗ» в феврале 1991г., получены исходные данные для проектирования фундаментов здания физкультурно-оздоровительного комплекса. Литологическое описание слоев приведено в таблице 3. Физико-механические свойства грунтов приведены в таблице 4.
Номер слоя | Глубина, м | Скважина | |
от | до | № 93 | |
1 | 0 | 0,2 | Чернозем |
2 | 0,2 | 1,8 | Песок ср. крупности |
3 | 1,8 | 4,5 | Глина |
4 | 4,5 | 14,0 | Глина |
Уровень грунтовых вод обнаружен на глубине 1,5 метра |
Таблица 4 – Физико-механические свойства грунтов
№ сл. | Глубина взятия проб, м | Уд. вес мин. частиц γs, кН/м3 | Уд. вес грунта γ, кН/м3 | Влажность W, % | Границы пластичности | Уд. сцепление C, МПа | Угол внутр. трения φ, град. | Коэф. сжимаемости m0, МПа-1 | Коэф. фильтрации Kф, см/сек | |
WL, % | WP, % | |||||||||
1 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
2 | 1,0 | 25,8 | 20,0 | 20 | - | - | - | 26 | 0,10 | 3·10-4 |
3 | 4,3 | 27,0 | 16,9 | 34 | 37 | 22 | 0,020 | 18 | 0,6 | 2·10-8 |
4 | 9,5 | 27,3 | 18,9 | 29 | 35 | 20 | 0,019 | 13 | 0,5 | 3·10-8 |
Сосредоточенная нагрузка по обрезу фундамента N = 287 кН.
2.1.2 Оценка геологических и гидрогеологических условий строительной площадки
2.1.2.1 Определение физико-механических характеристик грунтов
Первый слой – чернозем.
Чернозем – плодородный поверхностный слой дисперсного грунта, образованный под влиянием биогенного и атмосферного факторов.
При планировании строительной площадки данный слой срезается.
Второй слой – песок средней крупности.
Песок – несвязный минеральный грунт, в котором масса частиц размером меньше 2 мм составляет более 50 % (Ip = 0).
Плотность скелета грунта:
кН/м3(6)Коэффициент пористости:
(7)Степень влажности:
, (8)где gW = 10 (кН/м3) – удельный вес воды.
Коэффициент относительной сжимаемости:
(МПа-1) (9)Модуль деформации:
(МПа), (10)где: β = 1- 2n2/(1- n) – безразмерный коэффициент, принимаемый для упрощения расчётов.
n - коэффициент Пуассона, определяемый по ГОСТ 20276-85 «Грунты. Методы полевого определения характеристик деформируемости», принимаемый равным:
0,42 - для глин.
Третий слой – глина.
Грунт глинистый – связный минеральный грунт, обладающий числом пластичности Ip ³ 1.
Плотность скелета грунта:
(кН/м3)Коэффициент пористости:
Степень влажности:
Коэффициент относительной сжимаемости:
(МПа-1)Показатель текучести:
(11)Число пластичности:
(12)Модуль деформации:
(МПа)Четвертый слой – глина.
Плотность скелета грунта:
(кН/м3)Коэффициент пористости:
Степень влажности:
Коэффициент относительной сжимаемости:
(МПа-1)Показатель текучести:
Число пластичности:
Модуль деформации:
(МПа)Классификация грунтов, выполненная на основании вычисленных физико-механических характеристик и ГОСТ 25100-95, приведена в таблице 5.
Таблица 5 – Классификация грунтов
№ сл. | Вид грунта | Характе ристика по e | Характеристика по Ip | Характе ристика по IL | Характе ристика по gd | Характе ристика по кФ | Характе ристика по Sr |
1 | Чернозем | - | - | - | - | - | - |
2 | Песок ср. крупности | Плотный | - | - | Рыхлый | Слабоводо проницаемый | Насыщенный водой |
3 | Глина | - | Легкая песчанистая | Текуче пластичная | Рыхлый | Неводоп роницаемый | Насыщенный водой |
4 | Глина | - | Легкая песчанистая | Мягко пластичная | Рыхлый | Неводопро ницаемый | Насыщенный водой |
2.1.2.2 Заключение по грунтовым условиям строительной площадки
Первый слой составляет чернозем – природное образование, слагающее поверхностный слой земной коры и обладающее плодородием.