Загальні властивостi будiвельних матеріалів
Контрольная работа - Строительство
Другие контрольные работы по предмету Строительство
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.1,21,02
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=413,7101,21,02=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 зак