RU157618U1 - FROZEN SOIL BUILDING - Google Patents
FROZEN SOIL BUILDING Download PDFInfo
- Publication number
- RU157618U1 RU157618U1 RU2015122305/03U RU2015122305U RU157618U1 RU 157618 U1 RU157618 U1 RU 157618U1 RU 2015122305/03 U RU2015122305/03 U RU 2015122305/03U RU 2015122305 U RU2015122305 U RU 2015122305U RU 157618 U1 RU157618 U1 RU 157618U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- soil
- cooling
- building
- cavity
- pile
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Foundations (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области строительства, а именно к конструкциям зданий на вечной мерзлоте.The utility model relates to the field of construction, namely to the structures of permafrost buildings.
Известно здание на вечномерзлых грунтах (Возведение фундаментов в условиях вечномерзлых грунтов / под ред. Бондарева П.Д. - М: Госстройиздат, 1962. - С. 11-12). Здание представляет из себя сооружение на свайном фундаменте. Сваи имеют сплошное сечение, частично возвышаются над поверхностью грунта и объединены сверху ростверком. Пространство между поверхностью грунта и ростверком (проветриваемое подполье) минимизирует отепляющее влияние сооружения на грунты основания. Достоинством данной конструкции является возможность поддержания теплового режима грунтов автономно, без дополнительных охлаждающих мероприятий. Недостатком конструкции является ухудшение охлаждения в районах с большой снегозаносимостью, т.к. зимой проветриваемое подполье может полностью заносится снегом, уборка которого затруднена.A building on permafrost soils is known (Foundation construction in permafrost soils / edited by PD Bondarev - M: Gosstroyizdat, 1962. - P. 11-12). The building is a construction on a pile foundation. Piles have a continuous cross-section, partially rise above the soil surface and are joined from above by a grillage. The space between the surface of the soil and the grillage (ventilated underground) minimizes the warming effect of the structure on the soil of the base. The advantage of this design is the ability to maintain the thermal regime of soils autonomously, without additional cooling measures. The design drawback is the deterioration of cooling in areas with high snow tolerance, because in winter, the ventilated underground can be completely covered with snow, which is difficult to clean.
Задачей данного технического решения повышение эффективности охлаждения грунтов основания в случае сильного снегопереноса.The objective of this technical solution is to increase the cooling efficiency of the soil of the base in the case of severe snow transfer.
Технический результат достигается тем, что здание на вечномерзлых грунтах состоит из камеры для охлаждения грунтов, свайного основания и опирающегося на свайное основание корпус, ограниченный сверху крышей, а снизу - плитой ростверка фундамента. Камера для охлаждения грунтов расположена непосредственно под крышей; свайное основание выполнено из пустотелых свай с внутренним диаметром «d» и высотой «hСВ», а их полости соединены с полостью камеры для охлаждения грунтов с помощью транспортных участков с высотой «hТР», выполненных в виде труб, имеющих то же поперечное сечение полости, что и сваи, при этом камера для охлаждения грунтов разделена перемычками на отдельные подкамеры, каждая для отдельной сваи. Кроме того, между плитой ростверка фундамента и корпусом здания может быть уложена теплоизоляция. Также внешние поверхности транспортных участков и нижняя стенка камеры для охлаждения грунтов могут быть отделены от помещений здания теплоизоляцией. Кроме того, пустотелые сваи и транспортные участки могут содержать внутри общей сквозной полости коаксиальную вставку, выполненную из трубы внутренним диаметром «dК», вверху и внизу которой расположены отверстия площадью «S», обеспечивающие связь с общей полостью сваи и транспортного участка.The technical result is achieved by the fact that the building on permafrost soils consists of a chamber for cooling the soils, a pile foundation and a building supported by a pile foundation, bounded by a roof above and a foundation grill on the bottom. A chamber for cooling the soil is located directly under the roof; the pile base is made of hollow piles with an inner diameter of "d" and a height of "h CB ", and their cavities are connected to the cavity of the chamber for cooling the soil using transport sections with a height of "h TP " made in the form of pipes having the same cross section cavity, like piles, while the chamber for cooling the soil is divided by jumpers into separate subchambers, each for a separate pile. In addition, heat insulation can be installed between the foundation grillage slab and the building body. Also, the external surfaces of the transport sections and the lower wall of the chamber for cooling the soil can be separated from the premises of the building by thermal insulation. In addition, hollow piles and transport sections may contain a coaxial insert made of a pipe with an inner diameter “d K ” inside the common through cavity, with openings of area “S” located at the top and bottom, providing communication with the general cavity of the pile and the transport section.
Все перечисленные параметры устройства связаны определенными соотношениями, обеспечивающими эффективное охлаждение грунтов основания достигается за счет отсутствия снегозаносимости камеры для охлаждения грунтов, что позволяет осуществлять перенос холода воздухом через полости пустотелых свай в глубинные слои грунта, в отличие от прототипа, где грунты основания охлаждаются через земную поверхность, которая может быть занесена снегом. All of the above parameters of the device are connected by certain ratios that ensure effective cooling of the soil of the base is achieved due to the lack of snow bearing chamber for cooling the soil, which allows the transfer of cold air through the cavity of hollow piles into the deep layers of the soil, in contrast to the prototype, where the soil of the base is cooled through the earth's surface which can be covered with snow.
Description
Полезная модель относится к области строительства, а именно к сооружениям, возводимым в районах вечной мерзлоты.The utility model relates to the field of construction, namely to structures being erected in permafrost areas.
Известно здание на вечномёрзлых грунтах (Гапеев С.И. Укрепление мерзлых оснований охлаждением. - 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1984. - 156 с). Здание представляет из себя сооружение на ленточном фундаменте, окруженное охлаждающими установками, уменьшающими его отепляющее влияние на грунты основания. Достоинством данной конструкции является возможность сооружения зданий, спроектированных для умеренных климатических условий, в районах с распространением вечномёрзлых грунтов. Недостатком является, меньший, чем у основного сооружения срок службы парожидкостных установок, что вызывает необходимость их постоянной замены в течение всего срока его эксплуатации.A building on permafrost soils is known (S. Gapeev. Strengthening frozen foundations by cooling. - 2nd ed., Revised. And add. - L.: Stroyizdat, Leningrad branch, 1984. - 156 p.). The building is a structure on a strip foundation, surrounded by cooling units, reducing its warming effect on the soil of the base. The advantage of this design is the ability to construct buildings designed for moderate climatic conditions in areas with the spread of permafrost. The disadvantage is a shorter service life of the vapor-liquid units than the main structure, which necessitates their constant replacement during the entire period of its operation.
Известно здание на вечномёрзлых грунтах (Возведение фундаментов в условиях вечномёрзлых грунтов / под ред. Бондарева П.Д. - М.: Госстройиздат, 1962. - С. 11-12). Здание представляет из себя сооружение на свайном фундаменте. Сваи имеют сплошное сечение, частично возвышаются над поверхностью грунта и объединены сверху ростверком. Пространство между поверхностью грунта и ростверком (проветриваемое подполье) минимизирует отепляющее влияние сооружения на грунты основания. Достоинством данной конструкции является возможность поддержания теплового режима грунтов автономно, без дополнительных охлаждающих мероприятий. Недостатком конструкции является ухудшение охлаждения в районах с большой снегозаносимостью, т.к. зимой проветриваемое подполье может полностью заносится снегом, уборка которого затруднена.A building on permafrost soils is known (Foundation construction in permafrost soils / edited by Bondarev PD - M .: Gosstroyizdat, 1962. - P. 11-12). The building is a construction on a pile foundation. Piles have a continuous cross-section, partially rise above the soil surface and are joined from above by a grillage. The space between the surface of the soil and the grillage (ventilated underground) minimizes the warming effect of the structure on the soil of the base. The advantage of this design is the ability to maintain the thermal regime of soils autonomously, without additional cooling measures. The design drawback is the deterioration of cooling in areas with high snow tolerance, because in winter, the ventilated underground can be completely covered with snow, which is difficult to clean.
Задачей данного технического решения повышение эффективности охлаждения грунтов основания в случае сильного снегопереноса.The objective of this technical solution is to increase the cooling efficiency of the soil of the base in the case of severe snow transfer.
Для достижения указанного технического результата здание на вечномёрзлых грунтах выполнено в виде камеры для охлаждения грунтов, свайного основания и опирающегося на свайное основание корпус, ограниченный сверху крышей, а снизу - плитой ростверка фундамента, при этом камера для охлаждения грунтов расположена непосредственно под крышей; свайное основание выполнено из пустотелых свай с внутренним диаметром «d» и высотой «hСВ», а их полости соединены с полостью камеры для охлаждения грунтов с помощью транспортных участков с высотой «hТР», выполненных в виде труб, имеющих то же поперечное сечение полости, что и сваи, при этом камера для охлаждения грунтов разделена перемычками на отдельные подкамеры, каждая для отдельной сваи, при этом:To achieve the specified technical result, a building on permafrost soils is made in the form of a chamber for cooling the soils, a pile base and a building supported by a pile base, bounded by a roof above and a foundation grill on the bottom, while the chamber for cooling soils is located directly under the roof; the pile base is made of hollow piles with an inner diameter of "d" and a height of "h CB ", and their cavities are connected to the cavity of the chamber for cooling the soil using transport sections with a height of "h TP " made in the form of pipes having the same cross section cavities as piles, while the chamber for cooling the soil is divided by jumpers into separate subchambers, each for a separate pile, while:
H≤k·20d, м;H≤k · 20d, m;
VПК≥k·0,15VП, м;V PC ≥k · 0.15V P , m;
где H - высота общей полости сваи и транспортного участка;where H is the height of the total cavity of the pile and the transport section;
k - коэффициент, зависящий от конкретного конструктивного исполнения, k =0,8÷1,2;k is a coefficient depending on the specific design, k = 0.8 ÷ 1.2;
VПК - объём подкамеры;V PC - the volume of the subcamera;
VП - объём общей полости сваи и транспортного участка;V P - the volume of the total cavity of the pile and the transport section;
Кроме того, между плитой ростверка фундамента и корпусом здания может быть уложена теплоизоляция.In addition, heat insulation can be installed between the foundation grillage slab and the building body.
Также внешние поверхности транспортных участков и нижняя стенка камеры для охлаждения грунтов могут быть отделены от помещений здания теплоизоляцией.Also, the external surfaces of the transport sections and the lower wall of the chamber for cooling the soil can be separated from the premises of the building by thermal insulation.
Кроме того, пустотелые сваи и транспортные участки могут содержать внутри общей сквозной полости коаксиальную вставку, выполненную из трубы внутренним диаметром «dК», вверху и внизу которой расположены отверстия площадью «S», обеспечивающие связь с общей полостью сваи и транспортного участка, при этом dК = 0,7d м; , м2.In addition, hollow piles and transport sections may contain a coaxial insert made of a pipe with an inner diameter “d K ” inside the common through cavity, with openings of area “S” located at the top and bottom, providing communication with the general cavity of the pile and the transport section, d K = 0.7d m; , m 2 .
Сущность полезной модели поясняется чертежом на фиг.The essence of the utility model is illustrated by the drawing in FIG.
Здание на вечномёрзлых грунтах (фиг.) содержит камеру 1 для охлаждения грунтов, свайное основание 2 и опирающегося на свайное основание 2 корпус 3, ограниченный сверху крышей 4, а снизу - плитой 5 ростверка фундамента, при этом камера 1 для охлаждения грунтов расположена непосредственно под крышей 4; свайное основание 2 выполнено из пустотелых свай 6 с внутренним диаметром «d» и высотой «hСВ», а их полости соединены с полостью камеры 1 для охлаждения грунтов с помощью транспортных участков 7 с высотой «hТР», выполненных в виде труб, имеющих то же поперечное сечение полости, что и сваи 6, при этом камера 1 для охлаждения грунтов разделена перемычками 8 на отдельные подкамеры 9, каждая для отдельной сваи 6, при этом:A building on permafrost soils (Fig.) Contains a
H≤k·20d, м;H≤k · 20d, m;
VПК≥k·0,15VП, м;V PC ≥k · 0.15V P , m;
где H - высота общей полости сваи и транспортного участка;where H is the height of the total cavity of the pile and the transport section;
k - коэффициент, зависящий от конкретного конструктивного исполнения, k=0,8÷1,2;k is a coefficient depending on the specific design, k = 0.8 ÷ 1.2;
VПК - объём подкамеры;V PC - the volume of the subcamera;
VП - объём общей полости сваи и транспортного участка.V P - the volume of the total cavity of the pile and the transport section.
Обоснование зависимости Н от d дано в монографии (Пассек В.В., Петров В.И. Термоопоры - эффективный и перспективный вид конструкций на вечной мерзлоте. М.: ОАО ЦНИИС, 2009. - 104 с). Высота возвышающейся над землей охлаждающей камеры в обычных термоопорах равна (0,1÷0,2) от высоты подземной части в зависимости от наличия коаксиальной вставки, уклона крыши и т.п. Эти условия определяют коэффициент k.The substantiation of the dependence of Н on d is given in the monograph (Passek V.V., Petrov V.I. The height of the cooling chamber towering above the ground in conventional thermal supports is (0.1 ÷ 0.2) of the height of the underground part, depending on the presence of a coaxial insert, a roof slope, etc. These conditions determine the coefficient k.
Кроме того, между плитой 5 ростверка фундамента и корпусом 3 здания может быть уложена теплоизоляция 10.In addition, between the
Также внешние поверхности транспортных участков 7 и нижняя стенка камеры 1 для охлаждения грунтов могут быть отделены от помещений здания теплоизоляцией.Also, the outer surfaces of the
Кроме того, пустотелые сваи 6 и транспортные участки 7 могут содержать внутри общей сквозной полости коаксиальную вставку 11, выполненную из трубы внутренним диаметром «dК», вверху и внизу которой расположены отверстия площадью «S», обеспечивающие связь с общей полостью сваи и транспортного участка, при этом dК = 0,7d, м; , м2.In addition, the
Здание на вечномёрзлых грунтах работает следующим образом.The building on permafrost works as follows.
Нагрузка от сооружения воспринимается плитой 5 ростверка фундамента и сваями 6. Вертикальная нагрузка в свайном фундаменте воспринимается тремя составляющими: сопротивлением грунта по нижней поверхности плиты 5 ростверка фундамента, сопротивлением по смерзанию с грунтом боковых поверхностей свай 6, сопротивлением грунта по торцу свай 6.The load from the structure is perceived by
Поддержание теплового режима зданием на вечномёрзлых грунтах основывается на конвекции воздуха внутри пустотелых свай 6 зимой и происходит следующим образом.Maintenance of the building's thermal regime on permafrost is based on air convection inside hollow piles in the winter of 6 and proceeds as follows.
Охлажденный в верхней подкамерах 9 воздух попадает в общую полость транспортных участков 7 и свай 6, опускается вниз, передает холод в грунт через стенки свай 6; нагревается и поднимается наверх, через полости свай 6 в подкамеры 9, вновь охлаждается и т.д. При наличии коаксиальных вставок 11 потоки воздуха разделяются: теплые восходящие перемещаются внутри коаксиальной вставки И, а холодные нисходящие - внутри полости образованной зазором между стенками свай 6 и коаксиальной вставки 11. В летний период конвекция прекращается, и тепло в грунт не поступает.The air cooled in the upper sub-chambers 9 enters the common cavity of the
Повышение эффективности охлаждения грунтов основания достигается за счёт отсутствия снегозаносимости камеры для охлаждения грунтов. Это позволяет осуществлять перенос холода воздухом через полости пустотелых свай в глубинные слои грунта, в отличие от прототипа, где грунты основания охлаждаются через земную поверхность, которая может быть занесена снегом.Improving the efficiency of cooling the soil of the base is achieved due to the lack of snow bearing chamber for cooling the soil. This allows the transfer of cold air through the cavity of hollow piles into the deep layers of the soil, in contrast to the prototype, where the soil of the base is cooled through the earth's surface, which can be covered with snow.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015122305/03U RU157618U1 (en) | 2015-06-11 | 2015-06-11 | FROZEN SOIL BUILDING |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015122305/03U RU157618U1 (en) | 2015-06-11 | 2015-06-11 | FROZEN SOIL BUILDING |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU157618U1 true RU157618U1 (en) | 2015-12-10 |
Family
ID=54846062
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015122305/03U RU157618U1 (en) | 2015-06-11 | 2015-06-11 | FROZEN SOIL BUILDING |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU157618U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2820318C2 (en) * | 2022-07-27 | 2024-06-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" | Heat-insulating pile foundation |
-
2015
- 2015-06-11 RU RU2015122305/03U patent/RU157618U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2820318C2 (en) * | 2022-07-27 | 2024-06-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" | Heat-insulating pile foundation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20150007960A1 (en) | Column Buffer Thermal Energy Storage | |
JP4882021B1 (en) | Heat exchange system | |
JP4785098B2 (en) | Underground heat exchanger buried structure | |
US20130333860A1 (en) | Structural element for transitory storage and deferred use of thermal energy, related structure and methods | |
RU2415226C1 (en) | System for temperature stabilisation of structures foundation on permafrost soils | |
RU157618U1 (en) | FROZEN SOIL BUILDING | |
US20110192566A1 (en) | Thermal storage system for use in connection with a thermal conductive wall structure | |
CN206298902U (en) | A kind of concrete pile foundation structure with inside and outside ventilation duct | |
CN105350522A (en) | Method for manufacturing and using prefabricated reinforced concrete energy pile system | |
RU2583025C1 (en) | Surface foundation structure ensuring preservation of soil base in frozen state with simultaneous heating of structure | |
JP2010151351A (en) | Underground heat exchanger burying structure | |
RU2621912C2 (en) | Method of cooling underground structures in masses of permafrost rocks and device for its implementation | |
RU51636U1 (en) | DEVICE FOR COMPENSATION OF THERMAL INFLUENCE OF THE STRUCTURE FOUNDATION ON THE PERMANENT FROZEN SOIL | |
RU163751U1 (en) | FROZEN SOIL BUILDING | |
RU150242U1 (en) | SUPPORT OF THE TEMPORARY BRIDGE FOR PERMANENTLY FROZEN SOILS FROM DRILLING TUBULAR SHELLS-POSTS | |
RU103540U1 (en) | POST FOR BRIDGE SUPPORT ON PERMANENT FROZEN | |
RU156932U1 (en) | DEVICE FOR COOLING PERMANENTLY FROZEN SOILS | |
RU90452U1 (en) | BRIDGE SUPPORT ON ETERNAL FROZEN | |
CN201924339U (en) | Thermal probe distribution structure of building foundation | |
RU91723U1 (en) | DEVICE FOR COOLING PERMANENTLY FROZEN SOILS | |
RU91077U1 (en) | BRIDGE SUPPORT ON ETERNAL FROZEN | |
RU160273U1 (en) | PERMANENT FREEZE BUILDING | |
CN205511237U (en) | Automatic heat accumulation structure of sunlight greenhouse soil | |
RU56415U1 (en) | GEOTHERMAL HEAT PUMP SYSTEM OF HEAT SUPPLY AND COOL SUPPLY OF BUILDINGS AND STRUCTURES | |
CN204531556U (en) | RC circular pipe house |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20160612 |