Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2022
Идентификатор DOI: 10.37538/2224-9494-2022-1(32)-103-114
Ключевые слова: foundation platform, permafrost soils, buildings, soil thermal stabilization devices, ventilated underfloor space, фундаментная платформа, вечномерзлые грунты, здания, устройства термостабилизации грунтов, вентилируемые подполья
Аннотация: Введение. Вследствие глобального потепления климата происходит оттаивание вечномерзлых грунтов в северных регионах, а также увеличиваются ветровые и снеговые нагрузки на здания, сооружения и их фундаментные основания. Скопления снеговых осадков создают теплоизолирующий слой, препятствующий замораживанию грунта в холодный период годПоказать полностьюа, а в теплый период года подвергает грунт влагонасыщению, что приводит к деформированию опорных конструкций зданий и сооружений.Целью исследования является усовершенствование пространственной железобетонной фундаментной платформы жилого здания на вечномерзлом грунте путем обеспечения непосредственного охлаждения нижней железобетонной плиты фундаментной платформы с использованием системы автоматического управления и разработка терморегулируемой оболочки железобетонной фундаментной платформы с возможностью восприятия ветровых потоков и предотвращения сильного снегопереноса в продуваемое подполье.Материалы и методы. Для исследования системы автоматического управления процессом охлаждения грунтов путем обеспечения непосредственного охлаждения нижней железобетонной плиты фундаментной платформы использовалась печатная плата Arduino Uno.Результаты. На основе применяемого оборудования разработана структурная схема экспериментальной установки для фиксирования изменения температур воздуха окружающей среды и вечномерзлого грунта. Для изучения эффективности применения системы автоматического управления процессом охлаждения грунтов путем обеспечения непосредственного охлаждения нижней железобетонной плиты фундаментной платформы, создана модель, реализованная в среде динамического моделирования технических систем SimInTech.Выводы. Предложено новое техническое решение - терморегулируемая оболочка, выполненная из деревянных клееных панелей в виде модуля повышенной индустриализации, образующего с железобетонными плитами замкнутое пространство, причем во всех деревянных клееных панелях, установленных с возможностью восприятия ветровых потоков и предотвращения снегопереноса, встроены регулируемые жалюзийные решетки с электроприводом. Запатентована пространственная железобетонная фундаментная платформа на вечномерзлом грунте. Introduction. As a result of the global warming, the thawing of permafrost soils in the northern regions occurs and leads to naturally increasing wind and snow loads on the buildings, structures, and their foundations. Snow accumulations create a heat-insulating layer preventing the soil freezing in the cold period of the year and moisturize the soil in the warm period, which leads to the deformation of the support structures of buildings and civil engineering works.Aim. The study aims at the advancement of the spatial reinforced concrete foundation platform of a residential building on the permafrost soil by providing the direct cooling of the lower reinforced concrete slab of the foundation platform using the system of automatic control, as well as at the development of the thermally controlled shell of reinforced concrete foundation platform with the possibility of the resistance to wind currents and prevention of the massive snow transfer into the ventilated underfloor space.Methods and materials. The system of automatic control of the soil cooling process due to the direct cooling of the lower reinforced concrete slab of the foundation platform was studied using the Arduino Uno printed circuit board.Results. Based on the used equipment, the block diagram of the experimental setup was developed for recording variations in the air and permafrost soil temperature. In order to study the feasibility of the system for automatic control of the soil cooling process due to the direct cooling of the lower reinforced concrete slab of the foundation platform, a model was created and implemented in the SimInTechs environment for the dynamic modeling of technical systems.Conclusions. As a result, the authors proposed a new technical solution represented by the thermally controlled shell, made of laminated timber in the form of a highly industrialized module forming the enclosed space with the reinforced concrete slabs. In addition, all laminated timber panels, installed with the possibility of resisting to wind currents and preventing the snow transfer, contain the electrically driven adjustable louvered grilles. The spatial reinforced concrete foundation platform on permafrost soil is patented.
Журнал: Вестник НИЦ Строительство
Выпуск журнала: № 1
Номера страниц: 103-114
ISSN журнала: 22249494
Место издания: Москва
Издатель: Научно-исследовательский центр "Строительство"