книги / Проектирование железобетонных работ
..pdfа — плоспои дамродншш гру'гплвд; -б — о— ехл/а пелнлйч&шя при прогрею кешпру*.
узкие сечеаМ) одмиочшия элеыродшя |
пяЯ е четырьия стсрвиими в углах сечсыи; |
|
б — та ж«. с часта расположенными <рыатур|а>|- |
|
ын меринам* на периферии сечения или в не* |
|
нилнчесха! олклубке |
следя за тем, чтобы они не контактировали с арматурой бетонируемо*!
конструкции. |
Крепят струны |
к опалубке, к арматуре с прокладкой |
и з о л я ц и и или |
к изоляторам |
из цементного раствора, закрепленным |
к опалубке или арматуре. Обычно струнные электроды применяют для прогрева слабоармнроваиных конструкций: ленточных фундаментов небольшого сечения, колонн, рам, массивных балок и плит толщиной более 20 см. Их достоинства: равномерность температурного прогрева, меньший расход стали по сравнению со стержневыми электродный и
меньшая трудоемкость установки. |
|
|
Если нагреваемая конструкция имеет четыре арматурных стержни |
||
по углам ее сечения (колонны, балки и т. п.), то струну |
или группу |
|
струи устанавливают ио оси конструкции (рис. 5.10) н |
подключают |
|
к одной фазе, а арматурные стержни — к другой или |
к нулевому |
|
проводу. |
|
|
Удельная электрическая мощность при этом |
|
|
0,?8 ■Ю» Ц« |
(5.41) |
|
Р ^ в ч п у ь р У / ь р Т , ' |
||
|
||
еде В — сторона сечения конструкции, м; Ь — расстояние от оси стру ны до осей арматурных стержней в углах сечения, м; Л, — диаметр струнного электрода, л; — диаметр рабочей арматуры, м.
Аналогичную схему подключения можно применить к конструкции с квадратным или близким к квадратному сечением при металлической или деревянной опалубке, обшитой кровельной сталью. Удельная электрическая мощность в этом случае определяется по формуле
Р = |
6,28 • 10-э^ а/рр«ч^ г 1п | |
(6.42) |
где V — напряжение |
электрического тока; |
В — сторона сечения |
конструкции, ы; Ь — расстояние от осп струны до опалубки или об' шавки из кровельной стали.
Если по расчету диаметр струнного электрода превышает 12— 16 ын, то для экономим металла и получения более равномерного тем пературного поля в бетоне рекомендуется заменить струну пучком
ш
струнных электродов меньшего дна- </ негра. Условие электрической экви валентности описывается выражением
|
Д = |
|
(5.45) |
|
|
|
|
|
где Д — диаметр пучка |
электродов, |
|
|
|
|
|
||
ы; г*, Л* — соответственно диаметры |
|
|
|
|
|
|||
одного струнного электрода и струн |
|
|
|
|
|
|||
ных электродов лучка, см; л — коли |
|
|
|
|
|
|||
чество |
струнных |
электродов. |
|
|
|
|
|
|
На рис. 5 Л |
приведен график для |
|
|
|
|
/а |
||
расчета |
эквивалентных |
диаметров Рис. « . I I . Графи* | П |
р ю |
т Я 1Ш < |
||||
струнных элскгродоо. |
|
| ( 1 ш |
п |
ц ш м м р о а с т р у н ы * м м тр о д о в : |
||||
С целью получения равномерно |
/ | Т , |
I . |
4, Я. в — «вел» |
струя |
• п учке |
|||
|
|
10. в. 6 , 4 .1 , 3 |
|
|||||
го температурного поля |
в бетоне |
|
|
|
|
|
||
рекомендуется: при напряженки на электродах 49—60 Б в период подъема температуры соблюдать расстояние между электродами и ар
матурой |
не менее 25 мм, а при напряженки 70—85 В — не менее |
40 мм. |
|
Чтобы |
не допустить высокую температуру бетона в прнэлектрод- |
ных слоях, л следовательно, пересушивание его и снижение сил сцеп ления арматуры с бетоном, скорость подъема температуры не должна превышать 8 сСУч.
Плавающие электроды из отдельных стержней, заглубленных в по верх ностный слон бетона па 2—5 ем, эквивалентны одиночным стерж невым электродам.
Арматурные сетки с размером ячейки не более 15 см, используе мые, как и плавающие электроды, при прогреве плит перекрытии, по лов или днищ реэерпулров, принимают эквивалентными пластинчатым электродам.
При электроггермообработкс в связи с изменением удельного элект рического сопротивления, а также при переходе от периода подъема температуры к изотермическому прогреву, необходимо регулировать электрическуюмощность. Делают это путем изменении напряжения питающем среды, изменения схемы коммутации электродов, преры вистой (импульсной) подачи напряжения на электроды. В основе регу лирования указанных величин — зависимость
ГУ= КЮОО РД. |
(5.44) |
где У — напряжение электрического тока, В; Р — мощность элект рического тока, кВт; /? — электрическое сопротивление между элек
тродами, Ом.
Обычно о процессе электропрогрева напряжение изменяете» нс более чем о 2—2,5 рлзл, что вполне обеспечивают серийно выпускае мые понижающие трансформаторы.
На рис. 6.12 показана изменение схемы коммутации электродов для выдерживания заданного температурного режима в разные пери оды прогрева. Как видно нз рисунка, это изменение при неизменном напряжении достигается включением в электрическую цепь участков
14Я
Й К « 6 . 12. |( М Ш 1 н » « м ш |
к Д н |
к т п ц п и и с к т ^ о д о д д м ■ Ц 1«Р Ш 1Н Н 1М и д и н м о т « и м р 1 ' |
|
ТУДО^ГО р н п и , | р т ы * |
п г;й » д ы |
прогрева: |
|
в — оодосоанс м ем трод ы |
прм |
осрифсрнАлои п р о гр гь е ; -б— стержневы е электроды |
|
бетона с разным электрическим сопротивлением. Например, о конце подъема температуры бетона, когда необходимо уменьшить электри ческую мощность, длину участка между соседними разноименными электродами увеличивают.
Прерывистан (импульсная) подача достигается благодаря включе* шпон отключению электрического тока. Включают ток и тот момент, когда температура бетона меньше заданной на 3—5 *С, а выключают, когда она превышает эада иную на 3—Б °С. Включение и отключение может осуществляться вручную или автоматически. Режим темпера
туры |
обеспечивается регулированием продолжительности пауз |
пожду |
импульсами. |
При |
импульсном прогреве вначале (по формуле 5.1) определпюг |
требуемую мощность Р , а затем в зависимости от применяемых электро дов и их расположения (формулы (5.34)—(5.42)) устанавливают необ ходимое напряжение \) на электродах на период подъема температуры обычным способом с непрерывной подачеЛ напряжения. По отноше нию Щ и , где 1/„ — напряженке на электродах при импульсном про греве (6/„ > (/), и требуемой мощности Р находят допустимую про должительность импульса т, с помощью графика, приведенного на рис. 5.13. Продолжительность паузы т, вычисляют по формуле
Ь - т . К ^ Г - И - |
(6.45) |
Гме. 4 .11. г(мфн| определения продал- в н и м а е т импульсов токл при им пульсной прогрев*I
I . 9, 9 ,4 , I — Г в в период подоена асыры соответственно 3 . 6 , 10. н . 11.
Так как и процессе твердения бето на величину напряжения изменяют в зависимости от удельного электросопрогл олеиня р, то продолжитель ность паузы следует также изменять для выдерживания заданной темпера туры. Электрическая мощность при импульсном лрогрепе требуется боль шая, чем при непрерывной подаче то ка во столько раз, во сколько сум марная продолжительность импульса и паузы превышает продолжитель ность импульса. Это, в свою очередь, требует установки оборудования (трансформаторов) ббльшей мощности.
н о
Для снижения необходимой лощиости и максимальногоприбли жения со к мощности при обычном прогреве с непрерывной подачеЛ напряжения применяют групповой импульсный прогрев, а общий объем прогрецаемого бетона деляг на несколько групп (захваток л), примерно одинаковых по объему. Импульсы тока одновременно подшот нс на весь объем, а но очереди, па каждую захватку. В результате гробуомал электрическая мощность снижается в л раз, если соблюда ется условие пт, < т4П,|П1 гдет-ып— минимальная продолжительность гшуэы по время электропрогрева бетона, мни.
При электродном прогреве напряжение на электроды подается от распределительного щита через софиты. Инвентарные софиты нзгогглвлпплют из досок длиной 2.5—3,0 ы с проложенными ко илы на роликах изолированными ироволаин ПР 15—25 мм*. Через каждые 0,4—0,6 м к проводам в местах установки роликов припаивают от резки шнура ПР 1,5—2,5 мм1 длиной 0,8—1,0 м, свободные концы кото рых присоединяют к установленным в бетоне электродам. Если в со фитах используют голые провода н стальные стержни, сгтпаПкн к ним присоедини ют простои скруткой. Софиты устанавливают по длине прогреваемых конструкций или вдоль торцов электродных паислей. По свежеуложснному бетону их устанавливают по деревянным козел кам на досках, уложенных по бетону. Соединяют софиты перемычками нз пронодя ПР 15—25 ммдлиной 0,7 м.
Д ля уменьшения падения напряжения я сети расстояние между отдельными элементами установки дли электропрогрева не должки прсимшать: между гласной лилией и трансформаторами 50м, между трансформатором н расп ределтельным устройством 25—30 м, между софитами и распредустройстпом 20—25 и.
Индукционный прогрев основан на хорошо известном в электро технике пилении. Если в токопроводящую катушку-индуктор помес тит!. стал иной сердечник и пропускать по катушке переменный ток, то вокруг нее возникает электромагнитное поле. Пронизывая стальной сердечник, оно возбуждает в нем вихревые токи. Так как сердечник
обладает электрическим |
сопротивлением, |
энергия вихревых токов |
согласно закону Джоуля—Ленца превращается в тепло: |
||
|
|
(5.46) |
где ос — коэффициент пропорциональности |
(при а = 0,239 (} выра |
|
жено о калориях, а при а |
- 1 — в джоулях); / — сила тока, А; I? — |
|
сопротивление цели, Ом; |
/ — время протекания тока, с. |
|
С помощью индукционного прогрева целесообразно выдерживать бетон в колоннах, рамах, отдельно стоящих балках, ригелях, про гонах.
Достоинства индукционного прогрева: относительная простота про грева конструкций, насыщенных арматурой; равномерное распределе ние температурного поля по сечению и длине конструкции; возмож ность быстрого, без дополнительных источников тепла, отогрева армлтуры, жесткого каркаса, металлической опалубки; возможность отогрева ранее уложенного и замороженного бетона.
Весьма эс|)фсктз1Ш1о сочетание индукционного метода прогрева с предварительным злсктроразогрсвом бетонных смесей, когда полнее
К1
Используются достоинства обоих методов и компенсируются их по* достатки. Например, укладка разогретых бетонных смесей позволяет применить индукционный ирогреа к для еллбоар^лроваикых конструк ции, которые возводятся в стальной опалубке. В свою очередь, ин дукционный разогрев расыиряег область применения предварительного разогрева для конструкций с модулем поверхности до 10—12.
Индукционный прогрев осуществляется |
при напряжении |
50— |
|
121 В. Д ли понижения напряжения |
применяют сварочные или |
мас |
|
ляные понижающие трансформаторы. |
При |
индукционном прогрела |
|
индуктор устанавливают до укладки бетона в опалубку, с тем чтобы избежать излишнего охлаждения свежеуложснкого бетона. Рл ономер ное размещение витков индуктора обеспечивается установкой шаб лонов с пазами вдоль наружной стороны «опалубки. В пазы уклады вают витки индуктора. Количество пазов должно соответствовать числу витков индуктора. В средней части индуктора, примерно раиной 3/5 длины (высоты) бетонируемой конструкции, пазы располагают равно мерно е шагом ЫЫ (й — высота конструкции, я А/— число онткоп шсдуктооа), в крайних частях индуктора шаг витков сокращается до 0,5 т М . В пазы шаблона последовательными витками укладывают изолированный провод (тина ПРГ, ЛПРГ и т. п.), соответствующий рас четной токовой нагрузке.
Если прогреваемая конструкция имеет большую длину, индуктор, рекомендуется составлять из отдельных секций. Максимальная дли на секции рассчитывается так, чтобы масса проводов этой секция пс превышала 15—20 кг. Концы секции должны иметь стандартные наконечники иод болтовые соединения.
После укладки бетона в конструкцию делают скважины для заме ра температуры и приступают к прогреву. Максимальная скорость подъема температуры принимается по табл. 5.Б. Доведя температуру бетона до расчетной, прогрев прекращают или переходят на изотерми ческий режим с последующим остыванием. Регулируется прогрев или изменением напряжения или периодическим включением и отключе нием его. Во всех случаях необходим строгий контроль за колебанием температуры, которая не должна отклоняться от расчетной па + 5°С.
При выборе опалубки конструкции следует учитывать, что при прохождении по индуктору одного и того же тока кол и честно выделя емого тепла будет больше о конструкции с металлической опалубкой,
Т а б л и ц а |
Б.Б. Максимальные скорости подиемо температуры |
|
||
при пндугцмонном прогреве \72, с. 167) |
|
|
|
|
|
|
Скорость разогрева бетона при |
ц ш л « |
|
|
В ед а р ш р и х а и н я |
поверхности ко н с тр у кц и я , • С /ч |
||
|
|
|
|
|
|
|
Ь - в |
7 - 9 |
10-19 |
Стержневая |
арматуре |
3 /5 |
5 / 8 |
8 - 1 0 |
Осетией каркас |
6 /8 |
8 /1 0 |
10/15 |
|
Стержневая арматура и кссткпП каркас |
6 / 5 |
ю / м |
15/15 |
|
П р и м е ч а н и е . В числителе — с ко р о сти дли |
к о н с т р у к ц и й |
а ке и е т1ЛлнческоП опалуб» |
||
■г, нимсвателе—> итллачеекпй. |
|
|
|
|
где площадь источников тепла больше ка величину, равную удвоен но!) поверхности металлической опалубки. В этом случае для разо грева бетона ко заданному режиму понадобится меньшая сила тока, а слсдоиатслыю, н меньшая мощность, чем для конструкции в дере вянной опалубке. Кроме того, металлическая опалубка обеспечивает более равномерное температурное поле, что, в свою очередь, позво ляет разогревать конструкции с более высокой скоростью.
Скорость остывания не должна превышать Б7т при модуле поверх ности от 6 до 10; 12 вСЛ« при модуле 10; 15 "КУч при модуле более 10.
Примерный расход электроэнергии на индукционный прогрев — |
|
120—150 кВт |
ч/м*. |
0 зависимости от конструктивных особенностей железобетонных |
|
конструкций |
индукционный прогрев ведут по схеме индуктивноА ка |
тушки с железом или по схеме трансформатора с сердечником. Первая схема прямей петел, когда прогреваемый элемент может быть помещен в полость индукционной обмотки. Тепло выделяется в арматуре, же стком каркасе, оиллубке.
Вторят схема (трансформатор с сердечником) применяется, когда в полости железобетонного изделия или сооружения расположен магнитопропод с индукционной обмоткой. Тепло в этом случае выде ляется в электрически замкнутых металлических элементах (замкну тая металлическая форма, опалубка, арматурные хомуты пли замкну тая поперечна» и кольцевая арматура и т. д.), плоскость которых пер
пендикулярна оси |
магнитопропода. |
|
|
|
Согласно нормативу [221 при расчете параметров индукционной |
||||
истомы определяются следующие величины. |
|
|||
1. |
Глубина |
проникновения |
Ал (м) тока частотой / (Гц) п металл |
|
с удельным электросопротивлением |
р, (Ом • м) |
и магнитной прони |
||
цаемостью р. |
|
|
|
|
|
|
д , = 5 о а о К й 7 р ): |
(6.47) |
|
?. Активная мощность А Р (кВг/мг), которая выделяется с единицы поверхности металла с поверхностным сопротивлением р* (Ом), нахо дящегося в переменном магнитном поле напряженностью И (А/м):
А Р еа ря/Л, |
(5.48) |
|
где |
|
|
Р* = |
Р./Д- |
(5.49) |
Зависимость активной мощности |
А Р поверхностного |
сопротивления |
р от напряженности магнитного поля для сталей с различным удель ным электросопротивлением представлена на ркс. 5.14.
3. Потребная удельная активная мощность А Р и остальные пара метры индукционных систем рассчитываются но величине общей ак
тивной мощности |
Р В{ (кВт), необходимой для обеспечения заданного |
||
режима термообработки: |
|
||
|
|
Рл. = РпУб, |
(5.50) |
где |
Р „ — требуемая удельная тепловая мощность, кВг/м®, |
вычисля |
|
ется |
по формуле |
(5.1); V — объем бетона в прогреваемой |
конструк |
ции. |
|
|
|
Ряс. 1.14. Зависимость удельного поверим о д ного мгктрячсского сопротивлении ■ уделимеЛ ■ш и н о й мок^яосш « т напряцепнастн НЯГКНТ- ■ого «ашн
/ — дм ст*Л1 о р| ™10 ■Ю*1: ) —дл« гили е
Р1=*5О*10г »; * • - для Мали с р, —30- Ю-1
Ряс. 15. ЭниеМХасть Сс1 р.им«р1ыя натф
ф||ЦЯ«11101 СОпротпатгпия и С?5 V я ме*
т и л п к к в Л и ш ы (й к т з ^ о» о и о е т м к *
■йЛ толщины л онты (лисов) ЭЛ/Щ
4. Удельная активная мощность, необходимая для термообработ ки конструкций с активной поверхностью металла 5 в (м2):
|
|
|
|
|
|
& Р = Р |
• |
|
|
|
|
|
(6 3 1 ) |
|
|
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчет параметров индукционного |
нагрева но схеме индуктивной |
||||||||||||
катушки с железом определяет: число витков# индукционной |
обмот |
|||||||||||||
ки (индуктора) при выбранном напряжении [/; силу тока |
о индукторе |
|||||||||||||
/. А; коэффициент мощности сое ф; |
лолную |
мощность |
системы |
Рс> |
||||||||||
кВА; мощность конденсаторной батареи Рк, кВАр; емкость |
конденса |
|||||||||||||
торной батареи Ск, мкФ, для компенсации реактивной мощности. |
||||||||||||||
5. |
Число витков индуктора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
<5 6 2 > |
|
где (/ — выбранное напряженке, В; 2 0 — приведенное полное |
сопро |
|||||||||||||
тивление системы, Ом; Я — напряжен кость магнитного поля |
индук |
|||||||||||||
тора, определяемая по рис. 5.14 и зависимости от удельной |
мощности |
|||||||||||||
АР, |
А/м- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
г 0 = |
У г 1 + [ ^ с) \ |
|
|
|
|
|
(5.53) |
||
|
|
|
|
|
г0 = |
^ Р" 2 |
П*/7 |
|
|
|
|
|
(5.54) |
|
|
|
|
|
|
, = 4,10~1Д1/И + Р и Е П Д . |
|
|
|
(5.55) |
|||||
В |
формулах (5.53—6.55) |
г„ — условное |
активное |
сопротивление |
||||||||||
системы, |
Ом; |
<о{.0 — индуктивное |
сопрошвление |
системы, |
Ом; |
|||||||||
Е п , — сумма |
периметров |
сечения |
металла |
(арматуры, |
каркаса, |
|||||||||
опалубки), |
м; |
Р ,х |
С), — безразмерные |
коэффициента |
сопротш- |
|||||||||
ления; |
определяемые |
для |
лнетооой |
стали |
толщиной |
А |
(м) о заоп* |
|||||||
№
Рис. 8 .1 8 . З а и к и чосм. |
бе^рлыериыА юзффи- |
Р * К . 8 . 1 7 . К о | М |
< Ч |
' ( й г |
ф о р м ы и н д у к т о р * |
||||||||
ЦИСМТО» |
С 0П рМ Н 1.16Ю 1Я |
ДЛЯ |
М *М « « ч с с М > Г О |
Я* К ЗМ КСИЫ 4СТМ |
о г |
о г п а щ щ ш |
ВЫСОТЫ И И - |
||||||
|
г / з |
|
|
д у я т я р я Л * ■ |
(ГО |
Р1ДПГСГ |
|
|
|
||||
стедвня аг арпно'та —т— |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
снмостн от отношении |
2Л/А, (рис. |
5 7 5 ), |
для |
стержневой |
арматуры |
||||||||
радиусом г (м) — от |
отношения |
г}^2/Д д |
(рис. 5.16); |
5 * — площадь |
|||||||||
сечения индуктора, |
м1; |
т — безразмерный коэффициент (|юрмы индук |
|||||||||||
тора, |
зависящий |
от |
отношения |
длины |
(оысоты) |
индуктора к |
его |
||||||
радиусу <Л,/К,) (рис. 5.17). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
6. |
Сила тока индуктора длиной |
(высотой) |
Л |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
! = |
Ш 1}Ы . |
|
|
|
|
|
(5.56) |
||
7. Сечение провода (кабеля, |
шины) индуктора |
подбирается по ве |
|||||||||||
личине силы тока, |
рассчитан ной по формуле (5.56). Если но каким- |
||||||||||||
либо причинам она не может быть принята для |
прогрева, делают пере* |
||||||||||||
расчет. Задаваясь допустимой для |
данных условий |
величиной |
силы |
||||||||||
токи и сохраняя неизменной величину //, |
ло формуле (5.52) |
походят |
|||||||||||
необходимое напряжен не- 8. Параметры для изотермического прогрева, расчет которых сво
дится к определению напряжения по формуле (5.52), которое при со хранении полученного расчетом числа витков индуктора обеспечи
вало бы заданный режим изотермического |
прогрева. |
9. Коэффициент мощности системы |
|
сое у =* г ^ 2 0, |
(5-67) |
10. Полная мощность системи |
|
Рс = Д,*/со5 ф. |
(6.58) |
Рассчитывая параметры схеме трансформатора с намагничивающей обмотки со$<р н полную мощность
индукционногонагрева, работающего по сердечником, находят количество ьиткоо Л/, силу тока /, коэффициент мощности
Рс\
|
Ы = |
1,4 - 10-»/Ш //Я Ср |
(5,59) |
где |
_____________________________________ |
|
|
Л = |
У 1,2 р 1, + |
<1.1 Ра, + 1,6 • Ю -'Й /Л Я ')» |
(6.60) |
|
|
|
ш |
Здесь / — частота тока, Гц; ^ — площадь зазора между |
намагничи |
вающей обмоткой па магнптопроооде и иагремемым изделием. |
|
Сила тона о намагничивающей обмотке при выбранном напряженки |
|
и определится по формуле |
|
/ = |
(5.61) |
Коэффициент мощности системы |
|
севера 1,1 (/>„//><). |
(5.62) |
Компенсируется реактивная мощность путем подключения к цепи батарей конденсаторов (например» бумажно-масляных тина КМ). Рассчитывается требуемая мощность батарей конденсаторов в следую
щем порядке: |
т; |
1) определяют величину соя <р системы н вычисляют |
2) усгаиавл1Н1ают величину коэффнцист'а мощности соэ <р, до кото
рой |
нужно |
комлеиенровать реактивную |
мощность, |
и |
пычиелиюг |
|
(б |
|
|
|
|
|
|
3) по известной активной мощности Р а > определяют необходим!ую |
||||||
мощность батареи конденсаторов, измеряемую в кВ Ар: |
|
|||||
|
|
/ >« - 1 . 1 / ,01(1й Ф -1 8 Я 'г); |
|
|
(5.63) |
|
4) |
емкость конденсаторной батареи Ск |
(мкФ), |
необходимая для |
|||
полной компенсации реякипзной мощности, |
|
|
|
|
||
|
|
Vер* — I 2 |
|
|
|
(5.64) |
|
|
Ск — - —-— ^— 2210>, |
|
|
||
|
|
2 |
|
|
|
|
где |
— напряженке на колденсаторе, В. |
|
|
|
|
|
Пример. |
Выбрать реокни и рассчитать параметры индукционного прогрева |
|||||
железобетонной колонии сечением 40 X 50 сн, |
высотой |
5 |
м, |
армированной |
||
четырьмя стержнями диаметром 32 им и жестким каркасом нз друпвра Ли 24. Деревянная опалубка имеет толщину 40 мм. Начальная температура бетона 4-о *С; температура наружного воздуха — минус 20 СС; скорость ветра 5 м/с. Бегов марки М300 приготовлен на портландцементе марки 400 (расход 380 кг/м1).
Требуемая |
относительная прочность бетона к концу термообработки должна |
|
составлять |
70 & от /?**. Модуль поверхности конструкции Л1п= 9 зг 1; хоэффн- |
|
цяеит теплопередачи олалубки К = |
3,6 кВтУи3 *С. Напряженно 70 Б. |
|
Р е ш е н и е . Решаем задачу в |
следующем порядке. |
|
1.Принимаем максимальную температуру прогрева 70 °С.
2.Из табл. 6.5 выбираем скорость лодьеця температуры бетона —10 °С/ч.
3.Активная электрическая мощность, необходимая для разогрева бетона
«о скоростью 10 °С/ч, после расчетов по формулам (5.50) и (&.[) оостапит;; ' ’
V |
/ С б7бр |
. 2 |
С апТм М |
Ц » , |
КМ |
- м ) V |
|
п 0 |
Л 3600 |
+ |
3600 |
^ |
1000 |
||
|
/1,05 • 240010 |
2.52.700 ■0,04.9 . Ю , З.б •9(70 - < —20)) |
|||||
Л |
ЗСОЭ |
+ |
3600 - 2 |
+ |
1000 |
|
|
|
—0,8) • 1,0= Ю кВт. |
|
|
||
Здесь С6 ■= 1,05 — удельная |
теплоемкость |
бетона, |
кДж/кг ®С*, |
= 2400 — |
||
плотность бетона, хг/и1; у = |
10 — скорость |
водьсыа температуры, °С/ч; Ст ■= |
||||
— 2,62 — удельная теплоемкость материала опалубки (см, прил. 4, табл. 4.1),
Ш
гДж/(кг . вС); |
« 700 — плотность |
иатерналв |
опалубки |
(см. прпл. |
4, |
табл. 4.1). кг/м9; |
*вп = 0,04 — толщина |
опалубки, |
и; Мп « |
9 — модуль |
по* |
верхпости,, м”1; /„ — наксмыв.тьпля температура прогрева (70 вС, ем. п. 1 реше нии настоящей ээдачп); /яв — температура наружного доэдула (—20 'С, см.
условие задачи); 0,8 — удельная мощность, соответствующая интенсивное!н тепловыделения при твердении цемента (си. формулу 5.1); Уй — объем бетона
в прогрезасноЛ конструкции, |
= 0,4 0,5 ■5 = I и*. |
4.Активная поверхность металла
$„ = »1ЛгГ/| •)- (а14-26,) Л = 4 - 3.И • 0,032 - 5 + |
(0.24 + 2 • 0,11Б>5 - |
4,36 ы", |
||||
где л = |
4 — количество арматурных стержней, |
шг.: Л —днаметр арматурымл |
||||
стержней, м; А = 6 — высота |
прогреваемой |
конструкции, н; |
= 0,115 — |
|||
ишрнна |
доугавровой полки, |
и; |
л, — 0,24 — высота двутавтра, |
и. |
||
6. Удельная активная |
ыоидносгь |
|
|
|||
|
ЛР а |
Рвя!$а = |
10/4,36 = 2,29 кВт/и». |
|
||
в. Напряженность магнитного поля Н и уделмюе поверхностное сопротив ление рн, соответствующие найденному значению АР, определяем по графику,
представленному |
на рис. 5.14 |
(см. с. 1$4). Из |
рисунка |
значению АР = |
||
« 2,29 кВт/)!1 для стали с р, = |
20 • 10~в Ом • м |
соответствуют |
// = Б200 А/м |
|||
10”* и р„ = 7,9 - |
10-" Ом. |
|
|
|
|
|
7. Параметры индукционной системы рассчитываем по схеме] индуктивной |
||||||
катушки с железом. |
тока |
|
|
|
||
В. Глубина |
проникновения |
|
|
|
||
А, в |
р,/ри = (20 - |
Ю-,)/(7,9 - 10->) -2 ,5 3 . 10“» ы. |
|
|||
9. Определяем |
коэффициенты сопротмоления |
Р, м <?а. |
Для |
двутавра ис |
||
пользуем график на рис. 5.16, а для стержневой арматуры — график, представ
ленный на рис. 5.16. |
|
Для двутавра: средний толщина сечения двутавра К» 24 (на сортаменту) |
|
А = 0,0046 м; 2Д/Д» = (2 • 0,0046) / 6,00253 — 3,64. Для |
этого отношенни |
и (?) соответственно равны 0,9 и 1,16. |
двлиетром 32 и>| |
Для стержневой арматуры* радиус арматурного стержня |
|
г = 0,010 и. |
Отношение г УТГ/Д, — (0,16 - 1,41)АО02»3 —7,91. Для этого отно |
||
шения 0 , - 1 , |
/ ж= 0,92. |
|
|
10. Коэффициент |
формы индуктора т находим по графику, изображенному |
||
ва рве. 5.17: при 5, = |
500 см инеем Л//Д* = 5/0,32 = 15,6 и т = I. |
|
|
11. Сумма периметров сеченнй металла к сечения конструкции |
П, ^ |
||
= лея4с + лж (в, + 26,) =. 4.3.14 - 0,032 + 1 (0,24 + 2*0.! 151 = 0.37 и, где лс = |
|||
количество стержней |
арматуры в сечения, шт.; <1С — диаметр «сржисмЛ врыв* |
||
туры, м; пк —количество элементов жесткого каркаса; а , —высота двутавра, и;
А, —ишрнна полян двутавра, и. |
|
|
|
12. Площадь сечения индуктора 5; = (0,4 + 0,0* + |
0.01) (0,5 |
0,0+ + 0,01) *= |
|
«0,25 |
м". |
|
|
13. |
Условное активное сопротивление системы т, - 1,1р„ 2 |
П / , ш I - 1 X |
|
X 7,9 • |
10-* - 0,87.0,9 - 6,8. 10-* Ом. |
07,0=4- |
10"| 51-гп 4- ра х |
14. |
Условное индуктивное сопротивление системы |
||
х 2 ПД “ * ‘ 10-4 •0.2* ■1 -I- 7«9 * 10“* *°«®7 * '*16в 18 ’ ,0~‘ ° 1,<
15. Полиое условное сопротивление системы
Х9 -» ] // } + ( |Л в>« = У"{0,8 - 10-»)» ^ (18 - Ю*")" = 19.23. 1Э » 0ц.
16. Необходимое число витков индуктора при напряжении 70 0 N =
*Ш[2ЛН\ =■ 70/ (19.23 • 10-* • 5200) = 70.
17.Ожидаемая сила тока / * НАШ « 5200 • 5/70 — 371 А.