Шубенкин - Примеры и задачи по строительным материалам

Б. Г. СКРАМТАЕВ, В. Д. БУРОВ, Я И. ПАНФИЛОВА, П. Ф. ШУБЕНКИН

ПРИМЕРЫ И ЗАДАЧИ ПО СТРОИТЕЛЬНЫМ МАТЕРИАЛАМ

Под редакцией проф. П. Ф. Шубенкина

Допущено Министерством высшего и среднего специального образования СССР в качестве учебного пособия для студентов инженерно-строительных вузов и факультетов

ИЗДАТЕЛЬСТВО «ВЫСШАЯ ШКОЛА»

Москва 1970

Примеры и задачи по строительным материалам. Под ред. П. Ф. Шубенкина. Учеб. пособие для строительных вузов и факультетов. М., «Высш. школа», 1970.

232 с. с ил л.

Перед загл. авт.: Б. Г. Скрамтаев, В. Д. Буров, Л. И. Панфилова, П. Ф. Шубенкин.

В учебном пособии рассматриваются примеры и задачи, связанные с оценкой свойств, технологией и применением основных строительных материалов. Для решения примеров и задач в пособии даются методические указания, а также приводится необходимый справочный материал в виде таблиц, графиков и рисунков.

Задачник поможет студентам особенно вечерних и заочных факультетов более глубоко и полно изучить курс строительных материалов.

Учебное пособие предназначено для учащихся строительных вузов и факультетов, а также может быть использовано инженерно-техническими работниками.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Как показал многолетний опыт преподавания, самостоятельное изучение студентами дисциплины «Строительные материалы» наиболее эффективно достигается путем решения задач и примеров. В настоящем пособии даются примеры и задачи по всем главнейшим видам строительных материалов, изучаемым по программам курса «Строительные материалы» на всех факультетах инженерно-строительных вузов. При составлении данного пособия использовалась рекомендованная учебными программами литература, действующие ГОСТы, СНиПы и ТУ.

В пособии имеется методически изложенный порядок решения большинства примеров и задач, а также необходимый справочный материал в виде графиков, рисунков, таблиц и т. д.

В каждом отдельном случае на основе предлагаемых примеров и задач могут быть созданы их варианты, исходя из программ того или другого вузов (дорожный, архитектурный и др.).

Учебное пособие написано; гл. I, II, IV, V — канд. техн. наук, доц. В. Д. Буровым; гл. III, VI, VII, XII — канд. техн. наук, доц. Л. И. Панфиловой; гл. VIII, IX, X, XI —канд. техн. наук, проф. П. Ф. Шубенкиным. Задачи №№ 7—9, 12, 20, 24, 27, 39, 43—45, 71, 88, 169, 176, 179, 182, 183, 187—192, 213—215, 217, 240, 243, 262, 264, 266, 284 взяты из книги проф. Б. Г. Скрамтаева «Примеры расчетов и задачи по строительным материалам», Стройиздат, 1943.

Авторы настоящего пособия выражают свою благодарность рецензентам пособия: кафедре строительных материалов МИСИ им. В. В. Куйбышева и проф. И. А. Рыбьеву. Все ценные замечания рецезентов учтены при подготовке издания.

РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ

УСЛОВИЯ ЗАДАЧ

Глава I

Общие свойства

1. Написать размерность величин, выражающих основные физико-механические свойства строительных материалов: а) удельный и объемный веса; б) плотность, пористость; в) водопоглощение по весу и по объему; г) сила; д) механическое напряжение и прочность; е) коэффициент теплопроводности; ж) удельная теплоемкость; 3) коэффициент газопроницаемости; и) коэффициент динамического упрочнения; к) слой половинного ослабления; л) коэффициент конструктивного качества; м) истираемость по весу и по объему; н) коэффициент звукопоглощения.

Выразить эти размерности в Международной системе единиц (СИ).

2. Вычислить потребность в основных строительных материалах для застройки квартала города, включающего 10 четырехэтажных кирпичных домов, 12 трехэтажных крупноблочных бетонных домов, 5 пятиэтажных крупнопанельных домов, 2 школы на 280 учащихся каждая, 1 школу на 920 учащихся, клуб на 200 мест и кинотеатр на 1200 мест. На каждый этаж дома принять по 16 квартир при средней жилой площади квартиры 30 м².

Расходы материалов принять по приложению 1.

3. Потребность в материалах, вычисленную в задаче 2, выразить в тоннах, пользуясь приложением 2. Вычислить весовой показатель расхода материалов на 1 м² различных зданий и потребность в транспортных средствах (машино-рейсах, вагонах).

4. Образец камня неправильной формы весил на воздухе G=80 г (в сухом состоянии). После покрытия поверхности образца парафином вес его в воде составил Gв=37 г. На парафинирование образца израсходовано парафина Gn=0,75 г с удельным весом уп=0,9 г/см³. Вычислить объемный вес камня (плотность воды принять ув=1 г/см³).

5. Цилиндрический образец горной породы диаметром 5 см и высотой 5 см весит в сухом состоянии 245 г. После насыщения водой его вес увеличился до 249 г. Определить объемный вес камня и его водопоглощение (объемное В_об и весовое В_нес).

6. Образец камня в сухом состоянии весит 77 г, а после насыщения водой 79 г. Вычислить объемный вес, пористость и плотность камня, если его удельный вес — 2,67 г/см³, а объемное водопоглощение 4,28%.

7. Материал в воздушно-сухом состоянии имеет объемный вес 1400 кг/м³, а влажность, установленную путем высушивания — 3% по объему. После насыщения материала водой под давлением его объемный вес увеличился до 1700 кг/м³. Установить открытую пористость материала.

8. При испытании на сжатие образца-кубика камня со стороной а=10 см максимальное давление по манометру гидравлического пресса оказалось равным р— = 100 ати. Диаметр поршня пресса d=399 мм. Определить разрушающее усилие Рразр при раздавливании образца и предел прочности (временное сопротивление) на сжатие Rсж материала образца. В расчетах учесть, что часть усилия P1 = 620 кГ приходится на преодоление вредных сопротивлений при ненагруженном поршне пресса, а другая часть усилий Р2=20 р расходуется на преодоление вредных сопротивлений при сжатии образца, т. е. при нагруженном поршне, и она прямо пропорциональна давлению в цилиндре пресса.

9. Для проверки гидравлического испытательного пресса применялся стальной цилиндр с диаметром d= 10 см, который подвергался сжатию при разных ступенях нагрузки p=10, 20, 30 ати по манометру и т. д. При сжатии цилиндра измерялась продольная деформация его при помощи точных приборов. Зависимость между напряжениями и деформациями этого стального цилиндра выражается законом Гука: