Տարածքներում ջերմության կորստի հաշվարկման մեթոդիկա և դրա իրականացման կարգը (տե՛ս SP 50.13330.2012 թ. Ջերմային պաշտպանությունշենքեր, կետ 5):

Տունը ջերմություն է կորցնում պարսպապատ կառույցների (պատեր, առաստաղներ, պատուհաններ, տանիք, հիմք), օդափոխության և կոյուղու միջոցով: Հիմնական ջերմային կորուստները տեղի են ունենում պարսպապատ կառույցների միջոցով՝ բոլոր ջերմային կորուստների 60–90%-ը։

Ամեն դեպքում, ջերմության կորուստը պետք է հաշվի առնել բոլոր պարիսպ կառույցների համար, որոնք առկա են ջեռուցվող սենյակում:

Այս դեպքում անհրաժեշտ չէ հաշվի առնել ջերմային կորուստները, որոնք տեղի են ունենում ներքին կառույցների միջոցով, եթե դրանց ջերմաստիճանի տարբերությունը հարակից սենյակների ջերմաստիճանի հետ չի գերազանցում 3 աստիճան Ցելսիուս:

Ջերմության կորուստ շենքերի ծրարների միջոցով

Տարածքում ջերմային կորուստները հիմնականում կախված են.
1 Ջերմաստիճանի տարբերություններ տանը և դրսում (որքան մեծ է տարբերությունը, այնքան մեծ են կորուստները),
2 Պատերի, պատուհանների, դռների, ծածկույթների, հատակների ջերմամեկուսիչ հատկությունները (այսպես կոչված՝ սենյակի պարսպապատ կառույցները):

Շրջապատող կառույցները, ընդհանուր առմամբ, կառուցվածքով միատարր չեն: Եվ դրանք սովորաբար բաղկացած են մի քանի շերտերից: Օրինակ՝ կեղևի պատ = գիպս + պատյան + արտաքին հարդարում. Այս դիզայնը կարող է ներառել նաև փակ օդային բացերը(օրինակ՝ խոռոչներ աղյուսների կամ բլոկների ներսում): Վերոնշյալ նյութերը ունեն ջերմային բնութագրեր, որոնք տարբերվում են միմյանցից: Կառուցվածքային շերտի հիմնական բնութագիրը նրա ջերմափոխանցման դիմադրությունն է R.

Որտեղ q կորցրած ջերմության քանակն է քառակուսի մետրփակ մակերես (սովորաբար չափվում է Վտ/քմ)

ΔT - հաշվարկված սենյակի ներսում ջերմաստիճանի և արտաքին ջերմաստիճանըօդը (ամենացուրտ հնգօրյա շրջանի ջերմաստիճանը °C այն կլիմայական շրջանի համար, որտեղ գտնվում է հաշվարկված շենքը):

Հիմնականում սենյակների ներքին ջերմաստիճանը չափվում է։ Բնակելի թաղամաս 22 oC: Ոչ բնակելի 18 oC. Ջրի մաքրման տարածքներ 33 °C:

Երբ խոսքը վերաբերում է բազմաշերտ շինարարություն, ապա կառուցվածքի շերտերի դիմադրությունները գումարվում են։

δ - շերտի հաստությունը, մ;

λ-ը շինարարական շերտի նյութի ջերմահաղորդականության հաշվարկված գործակիցն է՝ հաշվի առնելով պարիսպային կառույցների շահագործման պայմանները, W / (m2 oC):

Դե, մենք դասավորել ենք հաշվարկի համար պահանջվող հիմնական տվյալները:

Այսպիսով, շենքերի ծրարների միջոցով ջերմային կորուստները հաշվարկելու համար մեզ անհրաժեշտ է.

1. Կառույցների ջերմափոխանցման դիմադրություն (եթե կառուցվածքը բազմաշերտ է, ապա Σ R շերտեր)

2. Հաշվարկային սենյակի և դրսի ջերմաստիճանի տարբերությունը (ամենացուրտ հնգօրյա շրջանի ջերմաստիճանը °C): ΔT

3. Ցանկապատերի տարածքներ F (առանձին պատեր, պատուհաններ, դռներ, առաստաղ, հատակ)

4. Օգտակար է նաև շենքի կողմնորոշումը կարդինալ ուղղությունների նկատմամբ։

Ցանկապատով ջերմության կորստի հաշվարկման բանաձևը հետևյալն է.

Qlimit=(ΔT / Rolim)* Folim * n *(1+∑b)

Qlim - ջերմության կորուստ պարիսպային կառույցների միջոցով, Վ

Rogr – ջերմային փոխանցման դիմադրություն, m2°C/W; (Եթե կան մի քանի շերտեր, ապա ∑ Rogr շերտեր)

Մառախուղ - պարսպապատ կառուցվածքի տարածք, մ;

n-ը շրջապատող կառուցվածքի արտաքին օդի հետ շփման գործակիցն է:

Յուրաքանչյուր պարիսպ կառույցի ջերմության կորուստը հաշվարկվում է առանձին: Ամբողջ սենյակի պարիսպների միջոցով ջերմության կորստի քանակը կլինի սենյակի յուրաքանչյուր պարսպող կառուցվածքի միջոցով ջերմության կորուստների գումարը:

Հատակների միջոցով ջերմության կորստի հաշվարկ

Չմեկուսացված հատակը գետնին

Սովորաբար, հատակի ջերմության կորուստը համեմատած այլ շենքերի ծրարների (արտաքին պատեր, պատուհանների և դռների բացվածքներ) նմանատիպ ցուցանիշների հետ ապրիորի ենթադրվում է, որ աննշան է և հաշվի է առնվում ջեռուցման համակարգերի հաշվարկներում պարզեցված ձևով: Նման հաշվարկների հիմքը տարբեր ջերմային փոխանցման դիմադրության հաշվառման և ուղղիչ գործակիցների պարզեցված համակարգն է: շինանյութեր.

Եթե ​​հաշվի առնենք, որ առաջին հարկի ջերմության կորստի հաշվարկման տեսական հիմնավորումն ու մեթոդաբանությունը մշակվել է բավականին վաղուց (այսինքն՝ դիզայնի մեծ մարժանով), ապա կարելի է հանգիստ խոսել այս էմպիրիկ մոտեցումների գործնական կիրառելիության մասին։ ժամանակակից պայմաններ. Տարբեր շինանյութերի, ջերմամեկուսիչ նյութերի ջերմահաղորդականության և ջերմության փոխանցման գործակիցները և հատակի ծածկույթներլավ հայտնի և այլն ֆիզիկական բնութագրերըՉի պահանջվում հաշվարկել ջերմության կորուստը հատակի միջոցով: Ըստ իրենց սեփական ջերմային բնութագրերըհատակները սովորաբար բաժանվում են մեկուսացված և ոչ մեկուսացված, կառուցվածքային առումով՝ հատակների և գերանների:

Գետնի վրա չմեկուսացված հատակի միջոցով ջերմության կորստի հաշվարկը հիմնված է շենքի ծրարի միջոցով ջերմության կորստի գնահատման ընդհանուր բանաձևի վրա.

Որտեղ Ք– հիմնական և լրացուցիչ ջերմային կորուստներ, W;

Ա- պարսպապատ կառույցի ընդհանուր մակերեսը, մ2;

tв , tн- ներսի և դրսի օդի ջերմաստիճանը, °C;

β - հավելյալ ջերմային կորուստների մասնաբաժինը ընդհանուրում.

n– ուղղիչ գործակից, որի արժեքը որոշվում է պատող կառուցվածքի գտնվելու վայրով.

Ռո– ջերմային փոխանցման դիմադրություն, m2 °C/W:

Նկատի ունեցեք, որ միատարր միաշերտ հատակի ծածկույթի դեպքում ջերմափոխանցման դիմադրություն Ro-ը հակադարձ համեմատական ​​է գետնի վրա չմեկուսացված հատակի նյութի ջերմափոխադրման գործակցին:

Չմեկուսացված հատակի միջոցով ջերմության կորուստը հաշվարկելիս օգտագործվում է պարզեցված մոտեցում, որի դեպքում (1+ β) n = 1 արժեքը: Հատակի միջով ջերմության կորուստը սովորաբար իրականացվում է ջերմափոխանակման տարածքի գոտիավորման միջոցով: Դա պայմանավորված է առաստաղի տակ գտնվող հողի ջերմաստիճանի դաշտերի բնական տարասեռությամբ:

Չմեկուսացված հատակից ջերմության կորուստը որոշվում է առանձին յուրաքանչյուր երկմետրանոց գոտու համար, որի համարակալումը սկսվում է շենքի արտաքին պատից։ Սովորաբար հաշվի են առնվում 2 մ լայնությամբ չորս այդպիսի ժապավեններ՝ հաշվի առնելով յուրաքանչյուր գոտում հողի ջերմաստիճանը հաստատուն: Չորրորդ գոտին ներառում է չմեկուսացված հատակի ամբողջ մակերեսը առաջին երեք շերտերի սահմաններում: Ենթադրվում է ջերմափոխանցման դիմադրություն՝ 1-ին գոտու համար R1=2.1; 2-րդ R2=4.3-ի համար; համապատասխանաբար երրորդ և չորրորդ R3=8.6, R4=14.2 m2*оС/W:

Նկ.1. Ջերմության կորուստը հաշվարկելիս հատակի մակերեսի գոտիավորումը գետնին և հարակից փորված պատերին

Կեղտոտ հիմքի հատակով ներկառուցված սենյակների դեպքում՝ առաջին գոտու հարակից տարածքը պատի մակերեսը, հաշվարկներում երկու անգամ հաշվի է առնվում։ Սա միանգամայն հասկանալի է, քանի որ հատակի ջերմության կորուստն ամփոփվում է շենքի հարակից ուղղահայաց պարսպապատ կառույցների ջերմության կորստով:

Հատակի միջոցով ջերմության կորստի հաշվարկն իրականացվում է յուրաքանչյուր գոտու համար առանձին, իսկ ստացված արդյունքներն ամփոփվում և օգտագործվում են շենքի նախագծի ջերմատեխնիկական հիմնավորման համար: Ներդիր սենյակների արտաքին պատերի ջերմաստիճանի գոտիների հաշվարկն իրականացվում է վերը նշված բանաձևերի միջոցով:

Մեկուսացված հատակի միջոցով ջերմության կորստի հաշվարկում (և այն համարվում է այդպիսին, եթե դրա դիզայնը պարունակում է 1,2 Վտ/(մ °C)-ից պակաս ջերմային հաղորդունակությամբ նյութի շերտեր), ոչ-ջերմային դիմադրության արժեքը. Գետնի վրա մեկուսացված հատակը յուրաքանչյուր դեպքում մեծանում է մեկուսիչ շերտի ջերմափոխադրման դիմադրությամբ.

Rу.с = ду.с / лу.с,

Որտեղ ду.с- մեկուսիչ շերտի հաստությունը, մ; лу.с– Մեկուսիչ շերտի նյութի ջերմահաղորդականությունը, W/(m °C):

Տարածքների ջերմային հաշվարկների էությունը, այս կամ այն ​​չափով, գտնվում է գետնին, հանգում է նրան, որ որոշվի մթնոլորտային «ցրտի» ազդեցությունը դրանց ջերմային ռեժիմի վրա, իսկ ավելի ճիշտ՝ որքանով է որոշակի հողը մեկուսացնում տվյալ սենյակը մթնոլորտից։ ջերմաստիճանի ազդեցությունները. Որովհետև ջերմամեկուսիչ հատկություններհողը չափազանց շատ է կախված մեծ թվովգործոններ, ընդունվել է այսպես կոչված 4-գոտի տեխնիկան։ Այն հիմնված է այն պարզ ենթադրության վրա, որ որքան հաստ է հողի շերտը, այնքան բարձր է նրա ջերմամեկուսիչ հատկությունները (մթնոլորտի ազդեցությունն ավելի մեծ չափով նվազում է): Մթնոլորտի ամենակարճ հեռավորությունը (ուղղահայաց կամ հորիզոնական) բաժանված է 4 գոտիների, որոնցից 3-ն ունեն 2 մետր լայնություն (եթե հատակն է հատակին) կամ խորությունը (եթե գետնի վրա պատեր են), և չորրորդն ունի այս հատկանիշները, որոնք հավասար են անսահմանությանը: 4 գոտիներից յուրաքանչյուրին հատկացվում է իր մշտական ​​ջերմամեկուսիչ հատկությունները սկզբունքի համաձայն՝ որքան հեռու է գոտին (որքան մեծ է նրա սերիական համարը), այնքան քիչ է մթնոլորտի ազդեցությունը: Բաց թողնելով պաշտոնական մոտեցումը, մենք կարող ենք պարզ եզրակացություն անել, որ որքան հեռու է սենյակի որոշակի կետը մթնոլորտից (2 մ բազմապատիկությամբ), այնքան ավելի բարենպաստ պայմաններ(մթնոլորտի ազդեցության տեսանկյունից) այն կտեղակայվի։

Այսպիսով, պայմանական գոտիների հաշվարկը սկսվում է պատի երկայնքով գետնի մակարդակից, պայմանով, որ գետնին պատեր կան: Եթե ​​հողի պատեր չկան, ապա առաջին գոտին կլինի ամենամոտ հատակի շերտը արտաքին պատ. Հաջորդը համարակալված են 2-րդ և 3-րդ գոտիները՝ յուրաքանչյուրը 2 մետր լայնությամբ: Մնացած գոտին 4-րդ գոտին է։

Կարևոր է հաշվի առնել, որ գոտին կարող է սկսվել պատից և ավարտվել հատակին: Այս դեպքում պետք է հատկապես զգույշ լինել հաշվարկներ կատարելիս։

Եթե ​​հատակը մեկուսացված չէ, ապա ոչ մեկուսացված հատակի ջերմահաղորդման դիմադրության արժեքները ըստ գոտիների հավասար են.

գոտի 1 - R n.p. =2.1քմ*Հ/Վ

գոտի 2 - R n.p. =4.3քմ*Հ/Վ

գոտի 3 - R n.p. =8.6քմ*Հ/Վ

գոտի 4 - R n.p. =14.2քմ*Հ/Վ

Մեկուսացված հատակների ջերմության փոխանցման դիմադրությունը հաշվարկելու համար կարող եք օգտագործել հետևյալ բանաձևը.

— չմեկուսացված հատակի յուրաքանչյուր գոտու ջերմափոխադրման դիմադրություն, քմ*Ս/Վտ;

- մեկուսացման հաստությունը, մ;

— մեկուսացման ջերմահաղորդականության գործակիցը, W/(m*C);

Նախկինում մենք հաշվարկել ենք հատակի ջերմության կորուստը գետնի երկայնքով 6 մ լայնությամբ տան համար, 6 մ ստորերկրյա ջրի մակարդակով և +3 աստիճան խորությամբ:
Արդյունքները և խնդրի հայտարարությունը այստեղ -
Հաշվի է առնվել նաև ջերմության կորուստը փողոցային օդըև երկրի խորքում: Այժմ ես կառանձնացնեմ ճանճերը կոտլետներից, այսինքն՝ հաշվարկը կկատարեմ զուտ հողի մեջ՝ բացառելով ջերմության փոխանցումը դեպի արտաքին օդ։

Ես կիրականացնեմ հաշվարկներ նախորդ հաշվարկից 1 տարբերակի համար (առանց մեկուսացման): և հետևյալ տվյալների համակցությունները
1. GWL 6m, +3 GWL-ում
2. GWL 6m, +6 GWL-ում
3. GWL 4m, +3 GWL-ում
4. GWL 10m, +3 GWL-ում:
5. GWL 20m, +3 GWL-ում:
Այսպիսով, մենք կփակենք ստորերկրյա ջրերի խորության ազդեցությանը և ստորերկրյա ջրերի վրա ջերմաստիճանի ազդեցությանը վերաբերող հարցերը։
Հաշվարկը, ինչպես նախկինում, անշարժ է՝ հաշվի չառնելով սեզոնային տատանումները և ընդհանրապես հաշվի չառնելով արտաքին օդը
Պայմանները նույնն են. Գետնին ունի Լյամդա=1, պատերը՝ 310մմ Լյամդա=0,15, հատակը՝ 250մմ Լյամդա=1,2։

Արդյունքները, ինչպես նախկինում, երկու նկար են (իզոթերմներ և «IR»), իսկ թվայինները՝ հողի մեջ ջերմության փոխանցման դիմադրություն:

Թվային արդյունքներ.
1. R=4.01
2. R=4.01 (Ամեն ինչ նորմալացված է տարբերության համար, այլ կերպ չպետք է լիներ)
3. R=3.12
4. R=5,68
5. R=6.14

Ինչ վերաբերում է չափերին. Եթե ​​դրանք փոխկապակցենք ստորերկրյա ջրերի մակարդակի խորության հետ, ապա կստանանք հետևյալը
4 մ. R/L=0,78
6 մ. R/L=0,67
10 մ. R/L=0,57
20 մ. R/L=0.31
R/L-ը հավասար կլինի միասնությանը (ավելի ճիշտ՝ հողի ջերմային հաղորդունակության հակադարձ գործակիցին) անսահմանության համար մեծ տուն, մեր դեպքում տան չափերը համեմատելի են այն խորության հետ, որով տեղի է ունենում ջերմության կորուստ և ինչ ավելի փոքր տունԽորության համեմատ, այնքան փոքր պետք է լինի այս հարաբերակցությունը:

Ստացված R/L հարաբերությունը պետք է կախված լինի տան լայնության հարաբերակցությունից գետնի մակարդակին (B/L), գումարած, ինչպես արդեն ասվեց, B/L->անսահմանություն R/L->1/Lamda-ի համար:
Ընդհանուր առմամբ, անսահման երկար տան համար կան հետևյալ կետերը.
Լ/Բ | R*Lambda/L
0 | 1
0,67 | 0,78
1 | 0,67
1,67 | 0,57
3,33 | 0,31
Այս կախվածությունը լավ մոտավոր է էքսպոնենցիալով (տես գրաֆիկը մեկնաբանություններում):
Ավելին, ցուցիչը կարող է գրվել ավելի պարզ՝ առանց ճշգրտության մեծ կորստի, մասնավորապես
R*Lambda/L=EXP(-L/(3B))
Այս բանաձևը նույն կետերում տալիս է հետևյալ արդյունքները.
0 | 1
0,67 | 0,80
1 | 0,72
1,67 | 0,58
3,33 | 0,33
Նրանք. սխալ 10%-ի սահմաններում, այսինքն. շատ գոհացուցիչ։

Հետևաբար, ցանկացած լայնությամբ անսահման տան համար և դիտարկվող միջակայքում ստորերկրյա ջրերի ցանկացած մակարդակի համար մենք ունենք ստորերկրյա ջրերի մակարդակում ջերմության փոխանցման դիմադրությունը հաշվարկելու բանաձև.
R=(L/Lamda)*EXP(-L/(3B))
այստեղ L-ն ստորերկրյա ջրերի մակարդակի խորությունն է, Լյամդան՝ հողի ջերմահաղորդականության գործակիցը, B՝ տան լայնությունը։
Բանաձևը կիրառելի է L/3B միջակայքում՝ 1,5-ից մինչև մոտավորապես անսահմանություն (բարձր GWL):

Եթե ​​օգտագործենք ստորերկրյա ջրերի ավելի խոր մակարդակների բանաձևը, ապա բանաձևը տալիս է զգալի սխալ, օրինակ, տան 50 մ խորության և 6 մ լայնության համար մենք ունենք՝ R=(50/1)*exp(-50/18)=3.1: , որն ակնհայտորեն չափազանց փոքր է:

Բարի օր բոլորին:

Եզրակացություններ.
1. Ստորերկրյա ջրերի մակարդակի խորության բարձրացումը չի հանգեցնում ստորերկրյա ջրերում ջերմության կորստի համապատասխան նվազմանը, քանի որ ամեն ինչ ներգրավված է. ավելինհող.
2. Միևնույն ժամանակ, 20 մ և ավելի ստորերկրյա ջրերի մակարդակ ունեցող համակարգերը երբեք չեն կարող հասնել տան «կյանքի» ընթացքում հաշվարկում ստացված անշարժ մակարդակին:
3. Գետնի մեջ R-ը այնքան էլ մեծ չէ, այն գտնվում է 3-6 մակարդակի վրա, ուստի գետնի երկայնքով հատակի խորքում ջերմության կորուստը շատ նշանակալի է: Սա համահունչ է նախկինում ստացված արդյունքին ջերմության կորստի մեծ կրճատման բացակայության մասին ժապավենը կամ կույր տարածքը մեկուսացնելիս:
4. Արդյունքներից ստացվում է բանաձև, օգտագործեք այն ձեր առողջության համար (իհարկե, նախապես իմացեք, որ ես ոչ մի կերպ պատասխանատու չեմ բանաձևի և այլ արդյունքների հավաստիության և դրանց կիրառելիության համար. պրակտիկա):
5. Դա հետևում է մեկնաբանությունում ստորև կատարված փոքրիկ ուսումնասիրությունից: Ջերմության կորուստը փողոցում նվազեցնում է ջերմության կորուստը գետնին:Նրանք. Ջերմափոխադրման երկու գործընթացները առանձին դիտարկելը ճիշտ չէ: Եվ փողոցից ջերմային պաշտպանությունը բարձրացնելով, մենք մեծացնում ենք ջերմության կորուստը գետնինև այսպիսով պարզ է դառնում, թե ինչու ավելի վաղ ձեռք բերված տան ուրվագիծը մեկուսացնելու ազդեցությունն այնքան էլ էական չէ։

Օրինակ 1

Պահեստի միջանցքում անհրաժեշտ է որոշել բետոնի հիմքում ընկած շերտի հաստությունը։ Հատակի ծածկը բետոն է, հաստ հ 1 = 2,5 սմ Բեռը հատակին - MAZ-205 մեքենաներից; հիմք հող - կավահող. Ստորերկրյա ջրեր չկան։

MAZ-205 մեքենայի համար, որն ունի 42 կՆ անիվի բեռնվածությամբ երկու առանցք, հաշվարկված անիվի բեռը ըստ բանաձևի ( 6 ):

Ռр = 1,2·42 = 50,4 կՆ

MAZ-205 մեքենայի անիվի հետքի մակերեսը 700 սմ 2 է

Ըստ բանաձևի ( 5 ) հաշվում ենք.

r = Դ/2 = 30/2 = 15 սմ

Ըստ բանաձևի ( 3 ) r p = 15 + 2,5 = 17,5 սմ

2. Առանց հիմքի կավային հողի համար ստորերկրյա ջրերըստ աղյուսակի 2.2

TO 0 = 65 N / սմ 3:

Ներքևի շերտի համար մենք կվերցնենք բետոն B22.5 սեղմման ուժով: Հետո ճանապարհորդության տարածքում պահեստ, որտեղ հարկերում տեղադրված չեն ստացիոնար սարքավորումներ տեխնոլոգիական սարքավորումներ(ըստ կետի 2.2 խումբ I), բեռի տակ առանց հետքերից տրանսպորտային միջոցներըստ աղյուսակի 2.1 Ռδt = 1,25 ՄՊա, Ե b = 28500 ՄՊա:

3. σ r. Բեռը մեքենայից՝ համաձայն պարբերության. 2.4 , բեռն է պարզ տեսակև փոխանցվում է շրջանաձև արահետով: Հետևաբար, մենք որոշում ենք հաշվարկված ճկման պահը, օգտագործելով բանաձևը ( 11 ): կետի համաձայն 2.13 կոպիտ հարցնենք հ= 10 սմ Այնուհետեւ ըստ կետի. 2.10 ընդունում ենք լ= 44,2 սմ At ρ = r r/ լ= 17.5/44.2 = 0.395 ըստ աղյուսակի: 2.6 մենք կգտնենք Կ 3 = 103.12. Ըստ բանաձևի ( 11 ): Մ p = TO 3 · Ռ p = 103,12 · 50,4 = 5197 N · սմ / սմ: Ըստ բանաձևի ( 7 ) հաշվարկել լարվածությունը սալաքարում.

Սթրեսը սալիկի հաստության մեջ հ= 10 սմ գերազանցում է դիզայնի դիմադրությունը Ռδt = 1,25 ՄՊա: Համաձայն պարբերության. 2.13 Կրկնենք հաշվարկը՝ հարցնելով մեծ արժեք հ= 12 սմ, ապա լ= 50,7 սմ; ρ = r r/ լ = 17,5/50,7 = 0,345; TO 3 = 105,2; Մ r= 105,2 · 50,4 = 5302 N · սմ / սմ

Ստացել է σ r= 1,29 ՄՊա տարբերվում է դիզայնի դիմադրություն Ռδt = 1,25 ՄՊա (տես աղյուսակ. 2.1 ) 5%-ից պակաս, հետևաբար մենք ընդունում ենք բետոնի հիմքում ընկած շերտը սեղմման ուժի դասի B22.5, 12 սմ հաստությամբ:

Օրինակ 2

Պահանջվում է մեխանիկական արտադրամասերի համար որոշել բետոնի հիմքի շերտի հաստությունը, որն օգտագործվում է որպես հատակ առանց ծածկույթի ( հ 1 = 0 սմ): Բեռը հատակին - մեքենայի քաշից Պ էջ= 180 կՆ, որը կանգնած է անմիջապես հիմքում ընկած շերտի վրա, հավասարաչափ բաշխված է գծի երկայնքով՝ 220 x 120 սմ չափերով ուղղանկյունի տեսքով: Հիմքի դեֆորմացման համար հատուկ պահանջներ չկան: Հիմնական հողը մանր ավազ է, որը գտնվում է ստորերկրյա ջրերի մազանոթային բարձրացման գոտում։

1. Եկեք որոշենք դիզայնի պարամետրերը:

Երթի գնահատված երկարությունը՝ ըստ պարբերության: 2.5 և ըստ բանաձևի ( 1 ) а р = а = 220 սմ Հաշվարկված հետքի լայնությունը ըստ բանաձևի (. 2 ) b p = b = 120 սմ ստորերկրյա ջրերի մազանոթային բարձրացման գոտում գտնվող մանր ավազի հիմքի համար, ըստ աղյուսակի: 2.2 Կ 0 = 45 N / սմ 3: Ներքևի շերտի համար մենք բետոն կվերցնենք սեղմման ուժի դասի B22.5: Այնուհետև մեխանիկական արտադրամասերում, որտեղ ստացիոնար տեխնոլոգիական սարքավորումները տեղադրվում են հատակների վրա՝ առանց հիմքի դեֆորմացման հատուկ պահանջների (համաձայն պարբերության. 2.2 II խումբ), անշարժ բեռով՝ ըստ աղյուսակի։ 2.1 Ռδt = 1,5 ՄՊա, Ե b = 28500 ՄՊա:

2. Որոշեք բետոնե սալիկի առաձգական լարվածությունը ճկման ժամանակ σ r. Բեռը փոխանցվում է արահետով ուղղանկյուն ձևև ըստ պարբերության. 2.5 , պարզ տեսակի բեռ է։

Հետևաբար, մենք որոշում ենք հաշվարկված ճկման պահը, օգտագործելով բանաձևը ( 9 ): կետի համաձայն 2.13 կոպիտ հարցնենք հ= 10 սմ Այնուհետեւ ըստ կետի. 2.10 ընդունում ենք լ= 48,5 սմ:

Հաշվի առնելով α = a p / լ= 220/48.5 = 4.53 և β = b p / լ= 120/48,5 = 2,47 ըստ աղյուսակի: 2.4 մենք կգտնենք TO 1 = 20,92.

Ըստ բանաձևի ( 9 ): Մ p = TO 1 · Ռ p = 20,92 · 5180 = 3765,6 N · սմ / սմ:

Ըստ բանաձևի ( 7 ) հաշվարկել լարումը թիթեղում.

Սթրեսը սալիկի հաստության մեջ հ= 10 սմ զգալիորեն պակաս Ռδt = 1,5 ՄՊա: Համաձայն պարբերության. 2.13 Եկեք նորից կատարենք հաշվարկը և, խնայելով հ= 10 սմ, մենք գտնում ենք ավելի ցածր դասի բետոնի հիմքում ընկած շերտի սալիկի համար, որի վրա σ r » Ռδt. Մենք կընդունենք սեղմման ամրության B15 դասի բետոն, որի համար Ռδt = 1,2 ՄՊա, Ե b = 23000 ՄՊա:

Հետո լ= 46,2 սմ; α = a p / լ= 220/46.2 = 4.76 և β = b p / լ= 120/46.2 = 2.60; ըստ աղյուսակի 2.4 TO 1 = 18,63;. Մ r= 18,63·180 = 3353,4 Ն·սմ/սմ:

Ճնշման ուժի B15 դասի բետոնե սալիկի արդյունքում առաջացող առաձգական լարվածությունը ավելի քիչ է Ռδt = 1,2 ՄՊա: Մենք կընդունենք բետոնի հիմքում ընկած շերտը սեղմման ուժի դասի B15, հաստությամբ հ= 10 սմ.

Օրինակ 3

Ավտոմատ գծային մեքենաների և ԶԻԼ-164 մեքենաների բեռների տակ անհրաժեշտ է որոշել բետոնե հատակի շերտի հաստությունը մեքենաշինության մեջ: Բեռների դասավորությունը ներկայացված է Նկ. 1 V», 1 V"", 1 """-ում: Մեքենայի անիվի ուղու կենտրոնը մեքենայի գծի եզրից 50 սմ հեռավորության վրա է: Մեքենայի քաշը աշխատանքային վիճակում Ռ r= 150 կՆ հավասարաչափ բաշխվում է 260 սմ երկարությամբ և 140 սմ լայնությամբ ուղղանկյուն ուղու տարածքի վրա:

Հատակի ծածկը հիմքում ընկած շերտի կարծրացած մակերեսն է: Հողի հիմքը ավազակավային է։ Հիմքը գտնվում է ստորերկրյա ջրերի մազանոթային բարձրացման գոտում

Եկեք որոշենք դիզայնի պարամետրերը.

ZIL-164 մեքենայի համար, որն ունի երկու առանցք անիվի բեռնվածությամբ 30,8 կՆ, հաշվարկված անիվի բեռը ըստ բանաձևի ( 6 ):

Ռ r= 1,2 30,8 = 36,96 կՆ

ZIL-164 մեքենայի անիվի հետքի մակերեսը 720 սմ 2 է

կետի համաձայն 2.5

r r = r = Դ/2 = 30/2 = 15 սմ

Ստորերկրյա ջրերի մազանոթային բարձրացման գոտում գտնվող հիմքի ավազակավային հողի համար՝ ըստ աղյուսակի. 2.2 TO 0 = 30 N / սմ 3: Ներքևի շերտի համար մենք կվերցնենք սեղմման ուժի դասի B22.5 բետոն: Այնուհետև մեքենաշինական արտադրամասի համար, որտեղ հատակների վրա տեղադրվում է ավտոմատ գիծ (ըստ պարբերության. 2.2 խումբ IV), ֆիքսված և դինամիկ բեռների միաժամանակյա գործողությամբ՝ ըստ աղյուսակի։ 2.1 Ռδt = 0,675 ՄՊա, Ե բ= 28500 ՄՊա:

Մոտավորապես հարցնենք հ= 10 սմ, ապա ըստ կետի. 2.10 ընդունում ենք լ= 53,6 սմ Այս դեպքում մեքենայի անիվի նիշի ծանրության կենտրոնից մինչև հաստոցների նիշի եզրը 50 սմ լ = 321,6 սմ է, այսինքն. կետի համաձայն 2.4 Հատակի վրա գործող բեռները դասակարգվում են որպես բարդ բեռներ:

Համաձայն պարբերության. 2.17 Սահմանենք հաշվարկային կենտրոնների դիրքը մեքենայի հետքի (O 1) և մեքենայի անիվի (O 2) ծանրության կենտրոններում։ Բեռի դասավորության դիագրամից (նկ. 1 գ») հետևում է, որ O 1 հաշվարկային կենտրոնի համար պարզ չէ, թե OS առանցքի որ ուղղությունը պետք է սահմանվի: Հետևաբար, մենք սահմանում ենք ճկման պահը, կարծես OS առանցքի ուղղությունը զուգահեռ է. երկար կողմըմեքենայի հետք (նկ. 1 գ») և այս կողմին ուղղահայաց (նկ. 1 V""): O 2 հաշվարկային կենտրոնի համար մենք վերցնում ենք OU-ի ուղղությունը մեքենայի գծերի և մեքենայի անիվի ծանրության կենտրոնների միջով (նկ. 1 V"""):

Հաշվարկ 1 Եկեք որոշենք բետոնե սալիկի առաձգական լարվածությունը ճկման ժամանակ σ r O 1 հաշվարկային կենտրոնի համար OU-ի ուղղությամբ, որը զուգահեռ է մեքենայի հետքի երկար կողմին (նկ. 1 գ»): Այս դեպքում ուղղանկյունաձև նշանով մեքենայից բեռը վերաբերում է պարզ տեսակի բեռին: Մեքենայի նշանի համար՝ ըստ պարբերության. 2.5 հատակի ծածկույթի բացակայության դեպքում ( հ 1 = 0 սմ) a p = a = 260 սմ; b p = b = 140 սմ:

Հաշվի առնելով α = a p / արժեքները լ= 260/53.6 = 4.85 և β = b p / լ= 140/53.6 = 2.61 ըստ աղյուսակի: 2.4 մենք կգտնենք Կ 1 = 18,37.

Մեքենայի համար Ռ 0 = Ռ r= 150 կՆ պարբերության համաձայն: 2.14 որոշվում է բանաձևով ( 9 ):

Մ p = TO 1 · Ռ p = 18,37 · 150 = 27555,5 N · սմ / սմ:

Ավտոմեքենայի անիվի ուղու ծանրության կենտրոնի կոորդինատները՝ x ես= 120 սմ և y ես= 0 սմ.

Հաշվի առնելով x հարաբերությունները ես /լ= 120/53.6 = 2.24 և y ես /լ= 0/53.6 = 0 ըստ աղյուսակի: 2.7 մենք կգտնենք TO 4 = -20,51.

Ճկման պահը նախագծային կենտրոնում O 1 մեքենայի անիվից՝ ըստ բանաձևի ( 14 ):

Մ ես= -20,51 · 36,96 = -758,05 N · սմ / սմ:

13 ):

Մ p I = Մ 0 + Σ Մ ես= 2755,5 - 758,05 = 1997,45 N սմ/սմ

7 ):

Հաշվարկ 2 Եկեք որոշենք բետոնե սալիկի առաձգական լարվածությունը ճկման ժամանակ σ r II O 1 բնակավայրի համար երբ OU-ն ուղղահայաց է մեքենայի նշանի երկար կողմին (նկ. 1 V""): Եկեք մեքենայի հետքի տարածքը բաժանենք տարրական տարածքների՝ ըստ պարբերության: 2.18 . Համատեղելի է O 1 բնակավայրի կենտրոնի հետ a p = b p = 140 սմ երկարությամբ տարրական քառակուսի հարթակի ծանրության կենտրոնը:

Եկեք սահմանենք բեռները Ռ ես, ընկնելով յուրաքանչյուր տարրական տարածքի վրա ըստ բանաձևի ( 15 ), որի համար մենք նախ որոշում ենք մեքենայի հետքի տարածքը Ֆ= 260 · 140 = 36400 սմ 2;

Ճկման պահը որոշելու համար Մ 0 բեռից ՌԵկեք հաշվարկենք 0 տարրական քառակուսի ձևի տարածքի համար, որի ծանրության կենտրոնը O 1 հաշվարկային կենտրոնում է: արժեքներ α = β = a p / լ= b r / լ= 140/53.6 = 2.61 և հաշվի առնելով դրանք ըստ աղյուսակի։ 2.4 մենք կգտնենք Կ 1 = 36.0; պարբերության ցուցումների հիման վրա: 2.14 և բանաձևը ( 9 ) հաշվում ենք.

Մ 0 = TO 1 · Ռ 0 = 36.0·80.8 =2908.8 Ն·սմ/սմ:

Մ ես, O 1 հաշվարկային կենտրոնից դուրս գտնվող բեռներից: Հաշվարկված տվյալները բերված են աղյուսակում: 2.10 .

Աղյուսակ 2.10

Հաշվարկված տվյալներ նախագծային կենտրոնով O 1 և OU առանցքի ուղղությունը մեքենայի հետքի երկար կողմին ուղղահայաց

Մ p II = Մ 0 + Σ Մ ես= 2908.8 - 829.0 = 2079.8 N սմ / սմ

Սալիկի առաձգական սթրեսը ճկման ժամանակ ըստ բանաձևի ( 7 ):

Հաշվարկ 3 Եկեք որոշենք բետոնե սալիկի առաձգական լարվածությունը ճկման ժամանակ σ r III O 2 բնակավայրի կենտրոնի համար (նկ. 1 գ"""): Եկեք մեքենայի հետքի տարածքը բաժանենք տարրական տարածքների ըստ պարբերության: 2.18 . Եկեք սահմանենք բեռները Ռ ես, յուրաքանչյուր տարրական տարածքի համար, ըստ բանաձևի ( 15 ).

Մեքենայի անիվի ճնշմամբ ստեղծված բեռից որոշենք ճկման պահը, որի համար գտնում ենք ρ = r r/ լ= 15/53.6 = 0.28; ըստ աղյուսակի 2.6 մենք կգտնենք TO 3 = 112.1: Ըստ բանաձևի ( 11 ):Մ 0 = TO 3 · Ռ p = 112,1 · 36,96 = 4143,22 N · սմ / սմ:

Եկեք որոշենք ընդհանուր ճկման պահը Σ Մ ես O 2 նախագծային կենտրոնից դուրս գտնվող բեռներից: Հաշվարկված տվյալները բերված են աղյուսակում: 2.11 .

Աղյուսակ 2.11

Հաշվարկային տվյալներ O 2 հաշվարկային կենտրոնում

Մ p III = Մ 0 + Σ Մ ես= 4143,22 + 249,7 = 4392,92 Ն սմ/սմ

Սալիկի առաձգական սթրեսը ճկման ժամանակ ըստ բանաձևի ( 7 ):

ավելին Ռδt = 0,675 ՄՊա, որի արդյունքում կրկնում ենք հաշվարկը՝ նշելով ավելի մեծ արժեք. հ. Մենք հաշվարկը կիրականացնենք միայն O 2 հաշվարկային կենտրոնով բեռնման սխեմայի համաձայն, որի համար արժեքը σ r IIIառաջին հաշվարկում պարզվել է, որ ամենամեծն է։

Կրկին հաշվարկելու համար մենք մոտավորապես կսահմանենք հ= 19 սմ, ապա ըստ կետի. 2.10 ընդունում ենք լ= 86,8 սմ; ρ = r r/ լ =15/86,8 = 0,1728; TO 3 = 124,7; Մ 0 = TO 3 · Ռ էջ= 124,7 · 36,96 = 4608,9 N · սմ / սմ:

Եկեք որոշենք ընդհանուր ճկման պահը O 2 նախագծային կենտրոնից դուրս գտնվող բեռներից: Հաշվարկված տվյալները բերված են աղյուսակում: 2.12 .

Աղյուսակ 2.12

Վերահաշվարկի համար հաշվարկային տվյալներ

Սալիկի առաձգական սթրեսը ճկման ժամանակ ըստ բանաձևի ( 7 ):

Ստացված արժեք σ r= 0,67 ՄՊա տարբերվում է Ռδt = 0,675 ՄՊա 5%-ից պակաս: Մենք ընդունում ենք բետոնի հիմքում ընկած շերտը սեղմման ուժի դասի B22.5, հաստությամբ հ= 19 սմ: