|
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКВИВАЛЕНТНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ПОСТЕЛИ
Положения настоящего приложения относятся к расчету слоев естественных оснований, а также искусственных оснований из материалов, для которых не нормировано расчетное сопротивление растяжению при изгибе. 1. Для слоистых оснований жестких покрытий в пределах сжимаемой толщи Нс эквивалентный коэффициент постели Kse, МН/м3, определяется по формуле , (1) где ; ; Кs1, Ks2, Ks3 — расчетные значения коэффициентов постели, МН/м3, соответственно первого (считая сверху), второго и третьего слоев естественного или искусственного основания из однородных грунтов и материалов в различном состоянии, включая дренирующие и теплозащитные слои, принимаемые согласно обязательным приложениям 4 и 9 (табл. 6); t1, t2 — толщина соответственно первого и второго слоев основания, м; Dr — условный диаметр круга передачи нагрузки на основание, м, принимаемый равным для монолитных покрытий, рассчитываемых на внеклассную и I категории нагрузок — 3,60 м, на II — 3,20, на III - 2,90, на IV - 2,40, на V и VI — 2,20 м, для сборных. покрытий из плит ПАГ-14 — 1,40 м, из плит ПАГ-18 - 1,75 м. Для оснований, состоящих из двух слоев, значения t2 и α2 следует принимать равными нулю. 2. Если в основании более трех слоев, конструкцию следует привести к расчетной трехслойной путем объединения наиболее тонких слоев со смежными и при расчете эквивалентного коэффициента постели использовать показатели (толщину tred и приведенное значение коэффициента постели Ksr.) объединенного слоя, определяемые по формулам: ; (2)
, (3) где ti, Ksi — соответственно толщина, м, и коэффициент постели, МН/м3, каждого из объединяемых слоев (см. табл. 6 обязательного приложения 9). 3. При использовании в основании (в пределах сжимаемой толщи) неуплотненного слоя грунта с коэффициентом пористости е > 0,8 коэффициент постели принимается по обязательному приложению 4 (с учетом примеч. 3). 4. Расчетные характеристики грунтового основания в районах распространения вечномерзлых грунтов надлежит устанавливать согласно обязательному приложению 4 и уточнять по результатам полевых испытаний. 5. Эквивалентный коэффициент постели Кse оснований, подстилаемых жесткими, несжимаемыми массивами (вечномерзлыми и скальными грунтами), определяется по формуле Kse = Ksr kh , (4) где Ksr — приведенный коэффициент постели слоев искусственного и естественного оснований над жестким массивом, МН/м3, полученный по формуле (3); kh — коэффициент влияния жесткого массива, принимаемый по графику в зависимости от относительной глубины его расположения от низа покрытия и коэффициента постели Ksr ; db — глубина расположения горизонта жесткого массива грунта, м.
График для определения коэффициента kh; жесткого массива. Цифрами на кривых указан коэффициент постели слоя основания Кsr, МH/м , лежащего на жестком массиве СНиП 2.05.08-85 Стр. 37
ПРИЛОЖЕНИЕ 6 Обязательное ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ОСНОВАНИЙ НА ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ 1. Теплотехническим расчетом должна определяться требуемая толщина термоизоляционного слоя искусственного основания покрытий, при которой естественное основание сохраняется в постоянно мерзлом состоянии или подвергается сезонному оттаиванию до установленной глубины. 2. Исходными данными для теплотехнического расчета являются: принятая конструкция покрытия и искусственного основания; допускаемая глубина сезонного оттаивания естественного основания, м; теплофизические характеристики материалов
покрытия и искусственного основания, определяемые по табл. 1, а грунтов — по табл. 2; средняя за период оттаивания температура поверхности покрытия, вычисляемая как среднеарифметическое из среднемесячных температур поверхности покрытия за теплый период года, определяемых согласно п. 3; продолжительность периода оттаивания, определяемая согласно п. 5; температура вечномерзлого грунта, °С, на уровне годовых нулевых амплитуд (за которую принимают среднегодовую температуру грунта на глубине 10 м), определяемая по данным инженерно-геологических изысканий. Т а б л и ц а 1
П р и м е ч а н и е.См. примеч. 1 и 3 к табл. 2. Стр. 38 СНиП 2.05.08-85 Т а б л и ц а 2
П р и м е ч а н и я: 1. Значения λt и Ct приведены для грунтов и материалов вталом состоянии, λf и Cf — в мерзлом состоянии. 2. Значения теллофизических характеристик крупнообломочных грунтов допускается определять по настоящей таблице как для песков. 3. Для перевода в ккал/(м×ч×°С) коэффициенты теплопроводности, приведенные в табл. 1 и 2, следует делить на 1,16, а для перевода в ккал/ (м3 .°С) значения объемной теплоемкости делить на 4,19.
3. Среднемесячная температура поверхности покрытия tmp, °С, вычисляется по формуле , (1) где tma—среднемесячная температура воздуха,°С, определяемая по СНиП 2.01.01-82; Dtma— поправка к среднемесячной температуре воздуха tma, ° С, принимаемая по табл. 3; Φm — среднемесячный радиационный баланс покрытия, Вт/м2: Φm = 0,61Φsd — 20 — для асфальтобетонного, гравийного и щебеночного покрытий; Φm = 0,61Φsd — 40 — для бетонного и железобетонного покрытий; Φsd = Φs + ΔΦ — расчетная суммарная солнеч-ная радиация, Вт/м2; Φs —суммарная солнечная радиация, Вт/м2, устанавливаемая по данным гидрометеорологической службы, а при их отсутствии — по графику черт. 1; ΔΦ—поправка к суммарной солнечной радиации Фs, Вт/м2, определяемая по табл. 4; Q = 0,49Фsd — 60 — тепловой поток, учиты-вающий теплосодержание аэродромной одежды и подстилающих грунтов, а также процессы испарения и фазовые переходы, Вт/м2; αq — коэффициент теплообмена, BT/ (м2 × °C), принимаемый равным:
αq = 2,4νa+2,3 при νa £ 4,6 м/с ; αq = 3,7 (νa-1) при νa > 4,6 м/с ;
νa — средняя за месяц скорость ветра, м/с, определяемая по данным гидрометеороло-гической службы. При определении годового температурного баланса среднемесячную температуру поверхности покрытий следует принимать без учета поправок Δtma и ΔΦ. СНиП 2.05.08-85 Стр. 39 Т а б л и ц а 3
Т а б л и ц а 4
Черт. 1. Зависимость суммарной солнечной радиации Фs от северной широты (I, II, …, XII - месяцы года)
4. Требуемую толщину термоизоляционного слоя надлежит устанавливать в следующем порядке: назначается ориентировочная толщина термоизо-ляционного слоя;
определяется расчетная глубина сезонного оттаивания конструкции аэродромной одежды и основания; расчетная глубина оттаивания сравнивается с допустимой глубиной оттаивания, в случае расхождения этих величин более чем на 5 % производится корректировка толщины термоизоляционного слоя и расчет повторяется. 5. Расчетную глубину сезонного оттаивания dt, м, однородного по глубине грунтового массива следует определять по формуле , (2) где qm – абсолютная средняя температура на поверхности покрытия за период оттаивания, °С; ht – количество тепла, затрачиваемое на фазовые переходы и нагрев материала слоя, кДж/м3 : ; ww – влажность воды, доли единицы, определяемая согласно обязательному приложению 7; b – величина, учитывающая поток холода снизу, (м/ч)0,5 : ; q – абсолютная температура на уровне нулевых годовых амплитуд, °С; tt – продолжительность периода оттаивания (время действия положительных среднемесячных температур на поверхности покрытия), ч; w, pd – принимаются по данным инже-
Стр. 40 СНиП 2.05.08-85 нерно-геологических изысканий; λt, λf, Ct, Cf — принимаются по табл. 2. 6. Расчетную глубину сезонного оттаивания dt, м, многослойной по глубине конструкции аэродромной одежды и основания следует определять по формуле , (3) где ti – толщина отдельных однородных слоев аэродромной одежды и основания, м; dh – глубина оттаивания последнего (ниж-него) слоя естественного основания, м. 7. Значение dh, следует определять путем последовательного (начиная с верхнего слоя) вычисления глубины оттаивания dti , каждого однородного слоя (с учетом вышележащих слоев) по формуле . (4) При этом глубину оттаивания первого (верхнего) однородного слоя надлежит определять по формуле (2). При проектировании аэродромов, располагаемых в районах распространения высокотемпературной вечной мерзлоты (θ > -3 °С), величиной β в формулах (2) и (4) допускается пренебречь. 8. Расчетную глубину сезонного промерзания df, м, многослойной по глубине конструкции аэродромной одежды и основания следует определять по формуле , (5) где ηf — количество тепла, выделяемое при фазовых переходах и охлаждении последнего (нижнего) промерзающего слоя естественного основания, кДж/м3: ηf = 0,5 θmp Cf +ρd (w-ww)334; ηfi — количество тепла, выделяемое при фазовых переходах и охлаждении i-го слоя аэродромной одежды и основания, кДж/м3: hfi = 0,5qmp Cfi + pdi (wi - wwi ) 334 ; τf — продолжительность периода отрицательных температур на поверхности покрытия, ч: τf = S tj ; τj — продолжительность j-го месяца с отрицательной среднемесячной температурой воздуха, ч; θmp — абсолютная средняя температура на поверхности покрытия за период промерзания, °С, принимаемая равной среднемесячной температуре воздуха tma. 9. При применении в конструкциях оснований термоизолирующих слоев из пенопластов с закрытыми порами толщина теплоизоляции tw , м, должна определяться по формуле tw = Rw λ , (6)
где Rw — термическое сопротивление теплоизоляции, м2×°С/Вт, определяемое по номограмме черт. 2 в зависимости от критерия и допускаемой толщины протаивания под теплоизоля-цией tt , м; λ — коэффициент теплопроводности тепло-изолирующего слоя, Вт/ (м×°С) ; τa — продолжительность года, равная 8760 ч.
П р и м е ч а н и е. Номограмма составлена для глубины расположения теплоизоляции d1 £0,7 м при λ = 0,06 Вт / (м ×°С).
Черт. 2. Номограмма для определения термического сопротивления теплоизоляции СНиП 2.05.08-85 Стр. 41
ПРИЛОЖЕНИЕ 7 Обязательное |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|