4. Расчет чаши оттаивания под тепловыделяющим зданием

Для расчета основания здания, возводимого по принципу П, по деформациям необходимо знать конфигурацию чаши оттаивания вечномерзлого грунта на конец эксплуатационного периода. Общепринято считать, что в любой момент времени температурные поля в талой и мерзлой зоне стационарны. Это дает основание выразить координаты чаши оттаивания под зданием через функцию конфигурации стационарного температурного поля, показанную на рис.4.1.

Рис.4.1.Схема к расчету чаши оттаивания

А) на слитой мерзлоте; б) на неслитой мерзлоте

f (x, y) = f (0, Н_с), (4.1)

где f (x, y) - функция конфигурации, безразм., для участка с вечномерзлыми грунтами сливающегося типа определяется по формуле 4.2., для несливающегося типа - по формуле 4.3.;

Н_с - глубина оттаивания вечномерзлого грунта под серединой здания на момент времени , м, для участка с вечномерзлыми грунтами сливающегося типа определяется по формуле 4.4., несливающегося типа - по формуле 4.5.

(4.2)

, (4.3)

где H=5(Н_с - Н_о)+ Н_о,

Н_о - глубина залегания верхней границы вечномерзлых грунтов на момент начала оттаивания =0 м;

b_зд - ширина здания, м;

Н_с =К_I _с b_зд , (4.4)

Н_с =( К_I ^. _с +_о) b_зд , (4.5)

где К_I- безразмерный коэффициент, принимаемый по данным таблице 4.1;

Таблица 4.1. Определение значения К_I, безразм.

I	lзд/bзд=1 при 					lзд/bзд=2 при 					lзд/bзд.>2
	0	0.4	0.8	1.2	2	0	0.4	0.8	1.2	2
0.1	1.0	0.93	0.87	0.83	0.8	1	1	0.99	0.97	0.96	1.0
0.25	0.95	0.85	0.78	0.74	0.7	1	0.97	0.92	0.89	0.96	1.0
0.5	0.94	0.78	0.68	0.66	0.7	0.99	0.95	0.88	0.86	0.88	1.0
1.0	0.92	0.70	0.63	0.66	0.7	0.97	0.90	0.84	0.86	0.88	1.0
1.5	0.90	0.64	0.63	0.66	0.7	0.96	0.87	0.84	0.86	0.88	1.0
2.5	0.89	0.58	0.63	0.66	0.69	0.95	0.84	0.82	0.85	0.87	1.0
3.5	0.88	0.57	0.63	0.66	0.68	0.94	0.83	0.82	0.85	0.87	1.0

Примечание: l_зд- длина здания,

_с- безразмерная глубина оттаивания под серединой здания, определяется по номограмме на рисунке 4.2 в зависимости от  и I;

• - безразмерная температура, определяется по формуле (4.6);

_с

I

Рис.4.2. Номограмма для определения глубины оттаивания под серединой здания, расположенного на участке с вечномерзлыми грунтами сливающегося типа

I - безразмерное время оттаивания, определяемое по формуле (4.7);

_с - относительное приращение глубины оттаивания под серединой здания, определяется по номограмме на рисунке 4.3 в зависимости от I и _о;

_о - отношение глубин залегания верхней границы вечномерзлых грунтов на момент начала оттаивания к ширине здания, Н_о/b_зд.

, (4.6)

_с

I

Рисунок 4.3. Номограмма для определения глубины оттаивания под серединой