Загальні властивостi будiвельних матеріалів

ВластивістьРозмірністьРозрахункова формулаПояснення до формулиДійсна густинакг/м3m - маса сухого матеріалу; V - обєм в ущільненому станіСередня густинакг/м3V1 - обєм матеріалу з

Загальні властивостi будiвельних матеріалів

Контрольная работа

Строительство

Другие контрольные работы по предмету

Строительство

Сдать работу со 100% гаранией

1. Загальні властивостi будiвельних матерiалiв

 

Розрахунки по визначенню загальних властивостей будiвельних матерiалiв дозволяють оцiнити їх вiдповiднiсть технiчним вимогам, можливiсть застосування в конкретних умовах експлуатації. Знання загальних властивостей матерiалiв необхiдно для рiзноманiтних iнженерних розрахункiв. Наприклад, для розрахунку навантажень, визначення маси споруд, транспортних розрахункiв, вибору місткості складських примiщень необхiдно знати щiльнiсть матерiалiв. Для оцiнки мiцностi i стiйкостi споруд, прогнозу їх довговiчностi важливo врахування мiцностi матерiалiв, вiдношення їх до вологи, температури i т.п.

При розрахунках, що враховують властивості матеріалів, необхідно добре орієнтуватись в їх розмірностях, що відображають звязок з основними величинами системи одиниць виміру.

В табл. 1.1 і 1.2 наведені розрахункові формули основних фізичних та механічних властивостей різних матеріалів.

В Міжнародній системі одиниць (СІ) в якості основних прийняті наступні одиниці: метр (м) - одиниця довжини; кілограм (кг) - одиниця маси; секунда (с) - одиниця часу; ампер (А) - одиниця сили струму; градус Кельвіна (°К) - одиниця термодинамічної температури; кандела (кд) - сила світла і моль - кількість речовини. Іноді зручніше застосовувати одиниці більші (кратні) або дрібні (часткові). Їх утворюють множенням початкових одиниць на число 10, взяте у відповідному ступені. Назва одиниць при цьому набуває відповідної приставки (табл. 1.3).

Температуру прийнято виражати як в градусах Кельвіна (°К), так і в градусах Цельсія (°С).

Вибрати приставки рекомендується таким чином, щоб числові значення величини знаходились в діапазоні 0,1…1000.

Таблиця 1.1

ВластивістьРозмірністьРозрахункова формулаПояснення до формулиДійсна густинакг/м3m - маса сухого матеріалу; V - обєм в ущільненому станіСередня густинакг/м3V1 - обєм матеріалу з урахуванням пор та порожнинВластивістьРозмірністьРозрахункова формулаПояснення до формулиНасипна густинакг/м3Vн - обєм матеріалу в пухкому станіПористість%Вологість%mв - маса вологого матеріалуГігроскопічність%mг - маса матеріалу після досягнення рівноважної вологості при перебуванні у повітряному середовищі із 100 %-ю вологістюВодопоглинання за масою%mн - маса насиченого водою матеріалупо обєму%Сорбційна вологість%mсорб - маса матеріалу після досягнення рівноважної вологостіКоефіцієнт фільтраціїм/годVв - обєм води, яка просочилась; d - товщина стінки; S - площа стінки; Dр - різниця гідростатичного тиску на границях стінки, мм вод. ст.; t - часКоефіцієнт паропроникностіг/(м.год. Па)Vп - обєм пари (густиною r), яка пройшла через стінку; Dрп - різниця тисків пари на границях стінки, ПаКоефіцієнт розмякшення-Rнас - міцність насиченого в воді матеріалу; Rс - міцність сухого матеріалуТеплопровідністьВт/(м.°С)Q - кількість теплоти, Дж; t1 - температура поверхні гарячої сторони зразка, °С; t2 - температура поверхні холодної сторони зразка, °СВластивістьРозмірністьРозрахункова формулаПояснення до формулиТермічний опірм2.°С/ВтПитома теплоємністькДж/(кг.°С)Температуропровідністьм2/годКоефіцієнт лінійного теплового розширення-l0 - початкова довжина зразка; l1 - довжина зразка після нагріву

Таблиця 1.2

ВластивістьРозмірністьРозрахункова формулаПояснення до формулиМежа міцностіМПаF - руйнівне навантаження; S - розрахункова площа перерізу зразкаТвердість за БрінеллемМПаD - діаметр кульки; d - діаметр відбиткуСтираністьг/см2m - маса зразка до стирання; m1 - маса зразка після стирання; S - площа стиранняУдарна міцністьМПаFк - вага баби копра; n - порядковий номер удару, який руйнує зразокУсадкамм/мl0 - початкова довжина зразка; l1 - кінцева довжина зразкаПовзучістьмм/мeп - повна деформація; eу - пружна деформаціяМодуль пружності МПаsн - номінальна напругаМежа текучостіМПаFт - навантаження, яке відповідає межі текучості

Таблиця 1.3

ПриставкаПозначенняМножник на який множать основну одиницюПриставкаПозначенняМножник на який множать основну одиницюТераТ1012Сантис10-2ГігаГ109Мілім10-3МегаМ106Мікромк10-6Кілок103Нанон10-9Гектог102Пікоп10-12Декада101Фемтоф10-15Децид10-1Атоа10-18

1.1. Густина і пористість

 

1. Визначити мінімально необхідну корисну площу штабелів для розміщення m=10 т сипучого матеріалу з насипною густиною rн=1300 кг/м , якщо висота шару матеріалу в штабелях не повинна перевищувати h=1,5 м.

Знаходимо обєм матеріалу в штабелях:

 

v=m/rн =10000:1300=7,69 м3.

 

Площа штабелів повинна складати:

 

S=v/h=7,69:1,5=5,13 м2.

 

2. Визначити ємність, довжину штабельного складу щебеню, необхідного для 10 - добової роботи бетонного заводу із добовою витратою mдоб.=600 т. Висота штабеля h=4 м. Кут насипу щебеню b=35°. Насипна густина щебеню rн=1450 кг/м3.

При розрахунку ємності складу заповнювачів використовують формулу:

 

vз=vдоб.×tзбер.×1,2×1,02

 

де vдоб - добова витрата матеріалів, м3 ; .tзбер. - нормативний запас збереження матеріалів;

1,2 - коефіцієнт розрихлення; 1,02 - коефіцієнт, що враховує втрати при транспортуванні.

 

vдоб.=mдоб./rн=600:1,45=413,7 м3;

v=413,7×10×1,2×1,02=5063,7 м3.

 

Довжину штабельного складу знаходять за формулою:

 

 

де b - кут природного ухилу матеріалу а штабелі:

 

 

Площа складу визначають за формулою:

 

;

3. Розрахувати обєм бункерів закритого складу заповнювачів, що забезпечують загальний нормативний запас на t=10 діб роботи бетонного заводу із добовим випуском бетонної суміші vдоб.=500 м3. Витрата піску і гравію на 1 м3 бетонної суміші (з врахуванням виробничих витрат) складає відповідно П=712 кг/м3 і Г=1320 кг/м3. Коефіцієнт заповнення бункерів 0,9. Насипна густина піску rн.г=1500 кг/м3 і гравію rн.г.=1400 кг/м3.

Нормативний запас заповнювачів:

Піску по масі - Пн=vдоб.×t×П=500×10×0,712=3560 т;

Гравію по масі - Гн=vдоб.×t×Г=500×10×1,32=6600 т;

Піску за обємом - vп.н.=Пн/rн.п.=3560:1,5=2380 м3;

Гравію за обємом - vг.н.=Гн/rн.г.=6600:1,4=4360 м3.

З поправкою на коефіцієнт заповнення 0,9 необхідні обєми бункерів складів піску (vб.п.) і гравію (vб.г.) буде відповідно vб.п=2650 м3 і vб.г=4840 м3.

4. Насипна густина сухого піску rн=1500 кг/м3. При 5% - й вологості (wп.=5%) вона зменшилась до rнw=1150 кг/м3. Визначити приріст обєму піску за рахунок зволоження.

Перший спосіб рішення: 1 т сухого піску займає обєм vc=1:1,5=0,66 м3, вологого піску vв=1:1,15=0,87 м3.

Приріст обєму піску складає:

 

.

 

Другий спосіб рішення: Маса піску після зволоження :

 

.

 

Обєм вологого піску: vw=m/rнw=1575:1150=1,37м3.

Dv=vw-vc=1,37-1=0,37 або 37%.

 

5. Визначити середню густину камяного зразка неправильної форми, якщо при його зважуванні на повітрі маса була mс=100 г, а у воді mw=55 г. До зважування у воді зразок парафінували. Маса парафінованого зразка mп.з.=101,1 г. Густина парафіну rп.=0,93 г/см3.

Обєм парафінованого зразка по закону Архімеда дорівнює втраті його маси при зважуванні у воді, тобто при густині води rв.=1 г/см3.

 

.

 

Маса парафіну mп=mп.з.-mс=101,1-100=1,1 г, а обєм його vп=mп/rп=1,1:0,93=1,18 см3.

Обєм непарафінованого зразку v0=vп.з.-vп.=46-1,18=44,82 см3.

Середня густина матеріалу rо=mс/vо=100:44,82=2,23 г/см3.

6. При визначенні дійсної густини будівельного гіпсу була взята наважка mо=85 г. В колбу Ле-Шательє була внесена частина цієї наважки, залишок склав m1=15,5 г. При цьому рівень керосину у колбі підвищився від нульової відмітки до 25 см3. Розрахувати дійсну густину будівельного гіпсу.

Маса гіпсу, що поміщена у колбу Ле-Шателє,

 

mг=mо-m1=85-15,5=69,5 г

 

Обєм гіпсу в абсолютно щільному стані дорівнює обєму витисненого керосину, тобто vг=25 см3.

Таким чином, дійсна густина гіпсу r=mг/vг=69,5:25=2,7 г/см3.

7. Яке навантаження на кожну з двох опор здійснює залізобетонна балка прямокутного перерізу розміром 60´14 см і довжиною l=6,5 м при середній густині залізобетону r=2500 кг/м3?

Обєм балки vб=0,60×0,14×6,5=0,55 м3;

 

Маса балки mб=vб×rо=0,55×2500=1380 кг.

Чисельне значення маси тіла в кілограмах (кг) рівне чисельному значенню його ваги, тобто сили тяжіння в кілограмах (кгс). В СІ сила вимірюється в ньютонах. 1 Н - сила, що повідомляє тілу масою 1 кг прискорення 1 м/с2 в напрямку дії сили. 1 кгс»10 Н.

Таким чином, сила або навантаження, що здійснює залізобетонна балка на дві опори, складе Fб=1380 .10=13,8 кН;

Навантаження, що діє на кожну опору, Fo=13,8:2=6,9 кН.

8. Зовнішня стінова панель із газобетону має розміри 3,1´2,9´0,3 м і масу mп=2160 кг. Визначити пористість газобетону, приймаючи значення дійсної густини r=2,81 г/см.

Обєм панелі vп=3,1×2,9×0,3=2,7 м3;

Середня густина газобетону rо=mп/vп=2160:2,7=800 кг/м3.

Пористість газобетону

 

 

9. Зразок із газобетону з розміром ребер а=20 см занурений у воду і плаває. Висота над рівнем води в перший момент складала h=6,5 см. Виз

Похожие работы

1 2 3 4 5 > >>