Типовые расчеты по математике 3 страница

образца, Н (кгс);

F - площадь поперечного сечения образца, вычисляемая как среднее

арифметическое площадей верхней и нижней граней, м² (см²).

При испытании на изгиб образцы укладывают на опоры. Нагрузку на образец передают непрерывно и равномерно со скоростью, обеспечивающей его разрушение не ранее, чем через 20 с после начала испытания.

Предел прочности при изгибе R_изг отдельного образца вычисляют по формуле:

- при одной сосредоточенной нагрузке, приложенной посередине пролета

,

- при двух сосредоточенных нагрузках, расположенных симметрично оси пролета

,

где Р – наибольшая нагрузка, установленная при испытании образца, Н

(кгс);

l - расстояние между осями опор, м (см);

b - ширина образца, м (см);

h - высота образца посередине пролета, м (см).

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

З а д а н и е 1

Определение предела прочности при сжатии

О б о р у д о в а н и е и п р и н а д л е ж н о с т и.

Гидравлический пресс;

Измерительная линейка.

1. Обмерить образец.

2. Установить образец по центру опорной плиты пресса.

3. Опустить верхнюю плиту пресса на образец.

4. Включить насос пресса и дать на образец нагрузку, следя за скоростью ее нарастания.

5. Зафиксировать нагрузку в момент разрушения образца.

З а д а н и е 2

Определение предела прочности при изгибе

О б о р у д о в а н и е и п р и н а д л е ж н о с т и.

Гидравлический пресс, позволяющий регистрировать величину разрушающей нагрузки с погрешностью не более 100 Н (10 кгс);

Измерительная металлическая линейка;

Приспособление для испытания, состоящее из подвижного и неподвижного опорных катков и катка для передачи нагрузки от пресса на образец. Диаметр катков – не более 20 мм, длина катке – не менее ширины образца.

1. Обмерить образец.

2. Уложить плашмя образец на опорные катки.

3. Установить каток для передачи нагрузки посередине пролета.

4. Опустить верхнюю плиту пресса на каток.

5. Включить насос пресса и дать на образец нагрузку, следя за скоростью ее нарастания.

6. Зафиксировать нагрузку в момент разрушения образца.

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА

Средний предел прочности при сжатии и изгибе образцов вычисляют с точностью до 0,1 МПа (1 кгс/см²) как среднее арифметическое значение результатов не менее трех испытаний.

При вычислении среднего предела прочности при сжатии не учитывают образцы, предел прочности которых превышает более чем на 40 % среднее значение предела прочности всех образцов.

При вычислении предела прочности при сжатии образцов из природного камня результаты испытания умножают на масштабный коэффициент, который выбирают по таблице 5.

При вычислении предела прочности при сжатии образцов из кирпича и керамических камней со шлифованными гранями результаты испытаний умножают на коэффициент К = 0,7.

Таблица 5

Размер ребра куба или диаметра и высоты цилиндра, мм	Масштабный коэффициент
кубов	Цилиндров
	0,9 0,8 0,7 0,65	- 0,96 0,85 0,75 0,70

При вычислении предела прочности при сжатии образцов из бетона используют масштабные коэффициенты, приведенные в таблице 6.

Таблица 6

Размер ребра куба или диаметра и высоты цилиндра, мм	Масштабный коэффициент
Кубы   Цилиндры 70 х 170 и 100 х 200 150 х 300 200 х 400 300 х 600	0,85 0,91 1,0 1,05 1,10     1,16 1,20 1,24 1,28

При вычислении среднего предела прочности при изгибе не учитывают образцы, предел прочности которых превышает более чем на 50 % среднее значение предела прочности всех образцов.

СОДЕРЖАНИЕ И ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТА О РАБОТЕ

Отчет составляется в тетради, дается название работы, цель, схема испытания, записываются результаты определения прочностных характеристик, устанавливается марка материала по прочности.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Что характеризует механические свойства?

2. Какие свойства относятся к механическим?

3. Что называется прочностью?

4. Что такое предел прочности?

5. От каких факторов зависит прочность материала?

6. От каких факторов зависят форма и размеры образцов?

Л а б о р а т о р н а я р а б о т а 9

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА РАЗМЯГЧЕНИЯ

Ц е л ь р а б о т ы: определения коэффициента размягчения материала.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Коэффициент размягчения характеризует водостойкость материала, то есть его способность сохранять прочность при увлажнении. Этот коэффициент может изменяться от нуля (полностью размокающие материалы, например, необожженные глиняные материалы) до величины, близкой к единице (сталь, стекло, гранит). Водостойкими считаются материалы, коэффициент размягчения которых 0,8. Такие материалы разрешается применять в местах с повышенной влажностью и без специальных мер по защите их от увлажнения.

Водостойкость материала зависит от величины пористости, удельной поверхности пор, химического сродства материала с водой.

ТЕХНИКА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

Коэффициент размягчения является расчетной величиной, определяемой отношением прочностных характеристик водонасыщенного материала к сухому. Методика насыщения материала изложена в лабораторной работе 5. Испытание образцов на прочность производят в соответствии с методикой, данной в лабораторной работе 8.

Коэффициент размягчения К_р вычисляют по формуле

К_р = R_нас / R_сух,

где R_нас - предел прочности при сжатии водонасыщенного материала, Н/м²;

R_сух – предел прочности при сжатии сухого материала, Н/м².

СОДЕРЖАНИЕ И ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТА О РАБОТЕ

Отчет составляется в тетради - дается название работы, понятие коэффициента размягчения, записываются полученные результаты, делается вывод о водостойкости материала и возможных областях его применения.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Что называется коэффициентом размягчения?

2. Какое свойство материала характеризует коэффициент размягчения?

3. От каких факторов он зависит?

Л а б о р а т о р н а я р а б о т а 10

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА КОНСТРУКТИВНОГО

КАЧЕСТВА

Ц е л ь р а б о т ы: определение коэффициента конструктивного качества материала.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Коэффициент конструктивного качества (к.к.к.) представляет собой прочность, отнесенную к единице средней плотности, и характеризует прочностную эффективность материала. Лучшие конструктивные материалы имеют высокую прочность при небольшой собственной средней плотности. Значения к.к.к. изменяются в широких пределах: для стеклопластика – 225 МПа, древесины (без пороков) – 22 МПа, стали – 51 МПа, легкого конструкционного бетона 22,2 МПа, тяжелого бетона – 16,6 МПа, кирпича – 5,56 МПа.

ТЕХНИКА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

Коэффициент конструктивного качества материала является расчетной величиной, определяемой отношением показателя прочности Р (МПа) к относительной плотности d (безразмерная величина)

к.к.к. = R / d.

Относительная плотность d выражает отношение средней плотности материала к плотности стандартного вещества при определенных условиях

.

В качестве стандартного вещества удобно принять воду при +4^оС, имеющую при этой температуре плотность 1000 кг/м³ или 1 г/см³. Тогда, например, легкий бетон средней плотностью 1400 кг/м³ имеет относительную плотность d = 1,4.

СОДЕРЖАНИЕ И ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТА О РАБОТЕ

Отчет составляется в тетради, и включает название работы, понятие коэффициента конструктивного качества, полученные результаты, вывод об эффективности испытуемых материалов.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Что называется коэффициентом конструктивного качества материала?

2. Зачем нужно знать эту характеристику?

ЛИТЕРАТУРА

1. Горчаков Г.И. Строительные материалы /Г.И. Горчаков – М.: Высшая школа, 1981.

2. Горчаков Г.И. Строительные материалы / Г.И. Горчаков, Ю.М. Баженов – М.: Стройиздат, 1986.

3. Домокеев А.Г. Строительные материалы / А.Г. Домокеев – М.: Высшая школа, 1982.

4. Прошин А.П. Строительное материаловедение: Лабораторный практикум: в 3 ч./ А.П. Прошин, В.А. Худяков, В.А. Береговой и др.; Под общ. ред. д-ра техн. наук, проф. А.П. Прошина. – Пенза: ПГУАС, 2005. Ч.1. – 78 с.

5. Попов К.Н. Оценка качества строительных материалов: Учебное пособие / К.Н. Попов, М.Б. Каддо, О.В. Кульков; Под общ. ред. К.Н. Попова – М.: Высшая школа, 2004.

6. Рыбьев И.А. Строительное материаловедение / И.А. Рыбьев– М.: Высшая школа, 2002.

7. Строительные материалы / Под ред. Г.И. Горчакова. – М.: Высшая школа, 1982.

8. ГОСТ 8269.0-97. Щебень из естественного камня, гравий и щебень из гравия для строительных работ. Методы испытаний.

9. ГОСТ 8735-88. Песок для строительных работ. Методы испытаний.

10. ГОСТ 7025-91. Материалы стеновые и облицовочные. Методы определения водопоглощения и морозостойкости.

11. ГОСТ 30629-99. Материалы и изделия облицовочные из горных пород. Методы испытаний.

12. ГОСТ 8269.0-97. Щебень из естественного камня, гравия и щебень из гравия для строительных работ. Методы испытания.

13. ГОСТ 10060.0-95. Бетоны. Методы определения морозостойкости.

14. ГОСТ 310.4-81. Цементы. Методы определение предела прочности при изгибе и сжатии.

15. СН 528-80. Перечень единиц физических величин, подлежащих применению в строительстве.

16. СНИП II-3-79*. Строительная теплофизика. – М.: Стройиздат 1979.

для студентов

экономических специальностей

Сборник задач

Дата добавления: 2017-02-01