Лабораторная работа: Загальні властивостi будiвельних матеріалів

S= p × d × h=3,14 × 5 × 0,1 × 10^–6 =1,57 × 10^–6 м² .

Між навантаженням F, H і діаметром шарика, мм, існує певна залежність. Так, як для чорних металів F=300×d² , для міді, бронзи і латуні F=100×d² , алюмінію і підшипникових сплавів F=25×d² .

Навантаження на шарик F=25×25=625 Н;

Число твердості НВ=F/S=625×10⁶ /1,57=398 МПа.

37. Зразок природного каменя у вигляді циліндра діаметром D=40 мм і висотою h=65 мм випробовується на удар під лабораторним копром. Вага падаючої баби F=20 Н.Руйнування каменя відбулося при 12–м ударі баби. Розрахувати міцність каменя при ударі.

Міцність матеріалу при ударі розцінюється роботою руйнування, віднесеною до одиниці об’єму зразка.

Об’єм циліндра:

Робота руйнування дорівнює добутку ваги баби на шлях при падінні. При цьому останній удар до уваги не береться:

А=20(1+2+3+…+11)=13,2 Н×м.

Міцність природного каменя при ударі:

R_y =А/v=13,2×10⁶ /81=0,163 МПа.

1.5. Деформативні властивості

38. Зразки–призми перерізом 40´40 мм і довжиною l_o =160 мм із цементного тіста, містить 45 і 75% заповнювача, по мірі тверднення відбулася усадка. Вона склала при видаленні 10, 20 і 30% води для зразків із цементного тіста відповідно 1×10^–3 , 2×10^–3 і 2,8×10^–3 ; зразків із вмістом 45% заповнювача: 0,3×10^–3 , 0,55×10^–3 і 1×10^–3 ; зразків з вмістом 75% заповнювача: 0,05×10^–3 , 0,07×10^–3 і 0,15×10^–3 . Знайти зміну довжини зразків, мкм, по мірі висихання.

Для розрахунку зміни довжини зразків Dl по мірі висихання використовуємо розрахункову формулу для визначення лінійної деформації e_ус. При усадці:

D l=l₁ –l_o = e _ус × l_o.

При видаленні 10, 20 і 30% води Dl зразків із цементного тіста повинно відповідно скласти: Dl₁ =160×10³ ×1×10^–3 =160 мкм; Dl₂ =160×10³ ×2××10^–3 =320 мкм; Dl₃ =160×10³ ×2,8×10^–3 = 448 мкм.

Аналогічно отримаємо для зразків із вмістом 45% заповнювача: Dl₁ =480 мкм, Dl₂ =93,5 мкм, Dl₃ =160 мкм; для зразків із вмістом 75% заповнювача: Dl₁ =8 мкм, Dl₂ =11,2 мкм, Dl₃ =24 мкм.

39. Який діаметр повинен мати стальний стержень довжиною l_o. =2,5 м, якщо потрібно утримувати вантаж m=6 т (F=60 кН). Розрахувати абсолютне граничне видовження стержня Dl. Допустима напруга на розтяг для сталі s =160 МПа, модуль пружності Е=2×10⁵ МПа.

Із виразу для напруги знайдемо площу перерізу S, а потім і діаметр стержня d:

;

.

Подовження стального стержня можна знайти із закону Гука

Е=s/e, де s =F/S, а e =Dl/l.

Абсолютне видовження стального стержня