Beton en gewapend beton
Het probleem met thermische berekeningen in de vorm van 2D- en 3D-numerieke modellen is dit:, dat ze resultaten geven die exact overeenkomen met de ingevoerde gegevens. Met andere woorden, zijn gevoelig voor feitelijke en logische fouten van de programma-operator. De operator vertrouwt op de gegevens waarover hij beschikt. Dit zijn meestal standaard bronnen, schoolboeken, attest enz.
Op zoek naar gegevens over de thermische geleidbaarheidscoëfficiënt "λ" voor gewapend beton, U kunt de gegevens vinden zoals hieronder:. Dit is een uittreksel uit een herdruk van de norm uit 1999. Een nog oudere standaard, d.w.z.. 1984R. Ik kon geen andere gegevens vinden tijdens het surfen op internet.
Lynx. 1. Gegevens voor beton en gewapend beton gevonden op internet.
| materiaal naam | Droge dichtheid (gemeen) kg/m3 | Thermische geleidbaarheid λ [w / mK] | |
| Gemiddeld vochtige omstandigheden | Conditie vochtig |
||
| gewoon beton, gewapend beton | 2500 | 1,70 | 1,80 |
Beton is een relatief homogeen materiaal en kan worden geaccepteerd, dat voor een gegeven dichtheid en type aggregaat, het zal dezelfde thermische geleidbaarheid hebben in elke richting en voor elk monster. Het invoeren van een parameter ervoor in de bovenstaande tabel is geen vergissing.
Dopiero PN-EN standaard 12524 maakt onderscheid tussen beton en gewapend beton en geeft de waarden van de thermische geleidbaarheidscoëfficiënt voor (op basis van tabblad. 1 str. 4 PN-EN 12524):
gewapend beton in de graad 1% 2,3met(mK)
gewapend beton in de graad 2% 2,5met(mK).
Gewapend beton is een conglomeraat van een staalskelet en betonvuller. Dus aangezien het in gewapend beton gebruikte beton de waarde van b.v.. λ=1,70 W/(mK), staal λ=50,00 W/(mK), vervangende warmtegeleidingscoëfficiënt, het zal het resultaat zijn van de samenwerking van beide materialen en hun kwantitatieve aandeel, evenals de wapeningsdekking.
Om de afhankelijkheid van de "λ"-coëfficiënt van de richting van de warmtestroom en de hoeveelheid wapening te presenteren, hebben we een reeks 3D-berekeningen uitgevoerd (driedimensionaal) secties van gewapende betonplaten en een kolom. De resultaten bevestigden de aannames, dat de waarde van de thermische geleidbaarheidscoëfficiënt toeneemt met de hoeveelheid wapening (de mate van versterking).
De berekeningen zijn gemaakt met aannames:
– thermische geleidbaarheidscoëfficiënt beton λ = 1,70 W /(mK);
– thermische geleidbaarheidscoëfficiënt van wapeningsstaal λ = 50,00 W /(mK);
– 30 mm verstevigingsafdekking
Tab.1.
A - kolom voor de richting die overeenkomt met de hoofdwapening;
B – kolom voor de richting van verdeelde wapening;
C - kolom voor de richting loodrecht op het scheidingsvlak.
U komt misschien in de verleiding om een eenvoudig recept te maken om de thermische geleidbaarheidscoëfficiënt te berekenen en te controleren, of dit recept overeenkomt met de bovenstaande resultaten.
We hebben de basisvoorwaarden:
dla μ=0,0% λ=1,70 W/(mK);
dla μ=100,0% λ=50,00 W/(mK);
We gaan uit van een rechtlijnig verloop (geen ruzie maken, dat klopt).
λ ’= 1,7 +(50-1,7)/100* μ = 1,7+0,483 * M [1]
Wat geeft voor?
0,71% λ ’= 2,04 tijdens, wanneer we weten dat λ = 2,06 fout 1,0%
0,31% λ ’= 1,85 tijdens, als we weten dat λ = 1,91 fout 3,1%
voor de gemiddelde waarde
0,51% λ ’= 1,95 tijdens, als we weten dat λ = 1,99 fout 2,0%
0,54% λ ’= 1,96 tijdens, als we weten dat λ = 1,98 fout 1,0%
0,24% λ ’= 1,82 tijdens, als we weten dat λ = 1,86 fout 2,2%
voor de gemiddelde waarde
0,39% λ ’= 1,89 tijdens, als we weten dat λ = 1,92 fout 1,6%
0,68% λ ’= 2,03 tijdens, als we weten dat λ = 2,03 fout 0,0%
0,17% λ ’= 1,78 tijdens, als we weten dat λ = 1,83 fout 2,7%
voor de gemiddelde waarde
0,43% λ ’= 1,91 tijdens, als we weten dat λ = 1,93 fout 1,0%
Laten we waarden uit PN-EN vervangen voor deze relatie 12524.
1,00% λ ’= 2.18 terwijl, wanneer door. norm λ = 2.30 fout 5,2%
2,00% λ ’= 2,66 terwijl, wanneer door. standaard λ = 2.50 fout 6,4%
Alle fouten die op deze manier worden gemaakt, zijn kleiner dan de parameter die wordt gebruikt voor gewapend beton en voor beton. Waarom neemt het verschil echter toe ten opzichte van de standaardwaarde?. Dit is waarom, dat een middeling werd aangenomen voor een bepaald wapeningsinterval en voor verschillende dichtheden van het beton zelf. ik wil graag opmerken, dat in de tabel wordt gegeven:
betonnen armen 1% staal met een dichtheid van 2300 kg/m3
betonnen armen 2% staal met een dichtheid van 2400 kg/m3.
Het is niet precies bekend over welke dichtheid we het hebben - beton zelf werkt samen met staal, of beton en staal samen. Je moet aannemen dat, dat het beton zelf, omdat gewapend beton geen lagere dichtheid kan hebben dan ongewapend beton.
Daarnaast werken wij alleen met plaatelementen met een specifieke afdekking en tweezijdige wapening. De kolommen zullen verschillende eigenschappen vertonen vanwege de verschillende aard van de wapening. De norm is van toepassing op alle constructies van gewapend beton zonder in details te treden. Dit is een zeer grote gemiddelde.
wij sensibiliseren, dat de thermische geleidbaarheid van gewapend beton veel groter kan zijn dan die van beton, wat is bewezen. Als we kijken naar het eenvoudige geval van een muur zonder koudebruggen (afgezien van de wapening zelf, die interne koudebruggen van gewapend beton vormen in relatie tot beton), het is van veel minder belang, want in ieder geval muren of plafonds, gelaagde partitie (met opwarming) het is beter bestand tegen isolatie dan tegen gewapend beton. Soms kan de thermische weerstand van de vloer zelfs worden verwaarloosd, of een muur van gewapend beton bij de berekening van de totale weerstand.
Dit werkt in het voordeel van de parameters van het nieuw ontworpen gebouw, het vervormt het resultaat in ieder geval een beetje. Wanneer we echter 2D- of 3D-modellen tellen met koudebruggen van gewapend beton of van een andere aard met de deelname van een constructie van gewapend beton, het negeren van de invloed van wapening op de thermische geleidbaarheid van gewapend beton leidt tot significante fouten. In dergelijke gevallen moeten de standaardwaarden van de thermische geleidbaarheidscoëfficiënt van gewapend beton worden aangenomen of, op basis van een specifieke wapening en de opstelling ervan, moeten nauwkeurige 3D-modellen worden gebouwd, rekening houdend met de wapening. Helaas is de laatste methode erg tijdrovend en vereist veel computergeheugen.
De norm middelt de thermische geleidbaarheid in alle richtingen. In het geval van expertmeningen, het is vaak nodig om de oorzaken van bevriezing op een bepaalde plaats te achterhalen, in de buurt van de balken, latei, kolommen of omtrekbalken. In dergelijke gevallen is het belangrijk om de juiste parameters te bepalen voor elke richting van warmtegeleiding.
Ik raad aan om de standaardwaarden te interpoleren (np. patroon vergelijkbaar met [1] hoewel dit niet strikt echte waarden zullen zijn, of lineair tussen twee graden van wapening gespecificeerd door de code), omdat de standaard ons geen ander gereedschap geeft.
Voor de plafonds en wanden die we hebben geanalyseerd, conclusies kunnen worden getrokken, dat de gemiddelde waarde "λ" van beide richtingen in het vlak dicht bij de waarde "λ" in de richting loodrecht op het vlak ligt. Daarom is het geen grote fout om een gemiddelde waarde te nemen – de code als een waarde die geldig is voor alle drie de richtingen in 3D-modellen.