Подбор состава смеси тяжелого бетона.

Дано: а) Прочность бетона на осевое сжатие и растяжение R_c =600 кгс/см²; Прочность бетона R_b =500 кгс/м² ; Осадка конуса  h_q =9,5 см ; Расчетное значение водоцементное соотношение   M_w / M_c =0,6

б) Прочность бетона на осевое сжатие и растяжение R_c =500 кгс/см²; Прочность бетона R_b =300 кгс/м² ; Осадка конуса  h_q =12 см ; Расчетное значение водоцементное соотношение   M_w / M_c =0,56

 

Определить состав бетонной смеси (расход воды, цемента, щебня, песка, фракционный состав щебня). Проверить точность расчета и выполнить корректировку состава, если разница между полученным и расчетным значениями водоцементного соотношения составит более 10%.  

 

Задача 5 Вариант 1

Определение физических механических свойств каменных материалов.

                                               6,5 см

                                              12 см

          25 см

5.1.1

Дано: Керамический кирпич, F_max =90000 кгс

Определить R_c , предел прочности при сжатии, марку кирпича.

Решение: R_c= F_max/А=(90000/78)=1153,84 МПа

5.1.2

Дано: Силикатный кирпич, F_max =75000 кгс

Определить R_c , предел прочности при сжатии, марку кирпича.

Решение: R_c= F_max/А=(75000/78)=961,53 МПа

5.1.3

Дано: Шамотный кирпич, F_max =60000 кгс

Определить R_c , предел прочности при сжатии, марку кирпича.

Решение: R_c= F_max/А=(60000/78)=769,23 МПа

5.1.4

Дано: m_керам.=3120 г; m_{силикатн.}=4095 г; m_{шамотн.}=3510 г.

Определить: среднюю плотность ρ _m

Решение: ρ _m= m / V_nat , где V_nat = a * b *с

ρ _{m керам.} =3120/1950=1,6*1000=1600 кг/м³

ρ _{m силикат.} =4095/1950=2,1*1000=2100 кг/м³

ρ _{m шамотн.} =3510/1950=1,8*1000=1800 кг/м³

5.1.5 Сравнить по эффективности керамический, силикатный, шамотный кирпичи.

К= R_c / ρ _m

Керамический                                 Силикатный                     

R_c =1153,84 МПа                            R_c =961,53 МПа           

ρ _{m керам} =1600 кг/м³                          ρ _{m силикат} =2100 кг/м³     

К=1153,84/1600=0,7212                К=961,53/2100=0,4579   

 

Шамотный

R_c =769,23 МПа

ρ _{m шамотн.} = 1800 кг/м³

К=769,23/1800=0,4274

Ответ: Керамический кирпич эффективнее.

Задача 6 Вариант 4

Выбор и расчет свойств балки-швеллера и балки двутавра.

 

                                                   q

 

 

 

                 L                       [R]=2160 кгс/см²

 

6.4.1

Дано: погонная нагрузка q=10 кгс/смп, длина l=220 см.

Определить: мах момент посередине балки М_max

Решение: М_max= (q*l²)/8, где 8- γ коэффициент надежности по нагрузке.

М_max=(10*220²)/8=60500 кгс/см

6.4.2

Определить момент сопротивления W_x и выбрать по сортаменту (прилож. 4,5 методических указаний) № швеллера и № двутавра, их моменты инерции I_x и вес 1 м.п.

Решение: W_x= М_max/R=60500/2160=28,01см³

По прилож. 4 № балки-швеллера – 10, I_x=174 см⁴, вес 1 п.м.- 8,59 кг

По прилож. 5 № двутавра – 10, I_x=198 см⁴, вес 1 п.м. – 9,46 кг

6.4.3

Определить прогиб швеллера ƒ_x и сравнить с допустимым, если Е=2100000 кгс/см² .  

                     5   q l ⁴                  10 * 220⁴        

Решение: ƒ_x= 384 ЕI_x=0,013* 2100000*174=0,8334 см

6.4.4

Определить прогиб двутавра ƒ_x и сравнить с допустимым, если Е=2100000 кгс/см².

                    5   q l ⁴              10 * 220⁴

Решение: ƒ_x= 384 ЕI_x=0,013* 2100000*198=0,7324 см

6.4.5

Определить вес швеллера и двутавра. Сравнить вес и сделать вывод.

2,20 (м)*8,59(кг/мп) = 18,898 кг вес балки-швеллера

2,20 (м)*9,46(кг/мп) = 20,812 кг вес двутавра

Вывод: При одинаковой длине вес двутавра больше балки-швеллера. При необходимости облегчить строительную конструкцию, если возможно заменить двутавр на балку-швеллер, то лучше использовать второе.

 

Задача 7 Вариант 4

Определение физических и механических свойств древесины.

Два образца пород дерева: Лиственница и Осина.

 

               F _max

                                                                                             2 см

                                                                                                

                                                                                             2 см         

 L=24см                                             30 см

7.4.1

Дано: Коэффициент усушки лиственницы K _{у лист} = 0,56

Разрушающая нагрузка F _{max лист} = 249,50 кгс;

Коэффициент усушки осины K _{у осины}=0,43

Разрушающая нагрузка F _{max осины}=170,05 кгс.

Определить: предел прочности при изгибе R_ƒ

                   3 * F_max * l ₀

Решение: R_ƒ =    2* b * h² , где  l₀ – расстояние м/у опорами = 24 см,  b – ширина поперечного сечения = 2 см , h² – высота поперечного сечения = 2 см.

R_{ƒ лист}=(3*249,50*(24*0,56))/(2*2*2²)=10059,84/16=628,74 кгс/см²

R_{ƒ осина}=(3*170,05*(24*0,43))/(2*2*2²)=5263,20/16=328,95 кгс/см²

 

7.4.2

Дано: Масса образца лиственницы m _лист =75,02 г.; масса образца осины m _осины =60,03 г.

Определить: среднюю плотность ρ _{m .}

Решение: ρ _m= m / V_nat , где V_nat = a * b *с

ρ _{m лист}= 75,02/120= 0,6252 г/см³

ρ _{m осины}=60,03/120= 0,5 г/см³