Dessadecor-nn.ru

Журнал Dessadecor-NN
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что называют углом естественного откоса

Расчет угла внутреннего трения бетона — для чего нужен показатель?

Термин «угол внутреннего трения бетона» используется для обозначения откоса между материалом и ровной поверхностью (например, о сталь). На результаты влияют сразу несколько факторов: тип вещества, влажность, шероховатость плоскости и вес. Значение берут из таблиц или высчитывают по формуле. Определение показателя выполняется в лабораторных или в полевых условиях.

  1. Что это такое?
  2. Зачем рассчитывают?
  3. Коэффициент
  4. Определение

Что это такое?

Угол внутреннего трения также называют углом естественного откоса.

Под этим термином подразумевают наклон, который образуется между материалом и горизонтальной поверхностью (например, стали). Это характеристика, которая используется во время строительных работ, обозначает сопротивление сдвигов по грунту. Когда используют это обозначение, имеют в виду максимально возможные углы наклона бетона. У разных стройматериалов результат колеблется приблизительно между 15 и 43 градусами. На показатели трения влияет тип грунта: сухой он, влажный или твердый. Обозначается символом φ. Этот фактор зависит и от таких условий содержания бетона:

Показатели естественного откоса зависят от ряда факторов, среди которых вес вещества и влажность.

  • тип материала;
  • сопротивление поверхности;
  • веса вещества;
  • влажности;
  • шероховатости плоскости.

Зачем рассчитывают?

Это значение обязательно учитывается во время строительства. Высчитывая угол внутреннего трения, можно определить прочность постройки. Этот показатель показывает силу, с которой частицы бетона сцепляются между собой. Угол зависит от коэффициента естественного откоса: чем меньше эти величины, тем больше подвижность изделия. Его вычисление необходимо для расчетов во время работы на стройке, определения плотности постройки и создания откосов, карьеров и насыпей.

Коэффициент

Показатель трения бетона определяется по формуле fsinφ=tgβ. Это обозначает, как угол дилатации равен углу внутреннего трения. Из этого уравнения получают значение — коэффициент трения. Его еще возможно найти по формуле f=tgφ. Это значение постоянно для сухих материалов, так как если пойдет дождь, то на изделие будет дополнительно действовать гидродинамическое давление. Иногда можно не проводить расчеты, а обратиться к таблицам, в которых есть усредненные данные. Но не стоит полностью на них полагаться, лучше самостоятельно рассчитывать все значения перед началом строительных работ. По основным требованиям, показатель трения для бетона равен 37 градусам.

Определение

Чаще используют способ среза материала. При этом выделяют 2 варианта проведения эксперимента: с предварительным уплотнением и без него. Для этого берут несколько образцов. После этого определяют сопротивление бетона и строят график, из которого выводят угол трения. Если расчеты проводят по методу медленного консолидированного среза, то можно определить значение для стабильных веществ, а если быстрого, то для постепенно уплотняющихся образцов.

Вычислить значение можно в полевых условиях. Для этого необходим котлован или откос. При этом используют метод кольцевого среза. При испытаниях создают несколько срезов скважины, в которых сохраняется естественное давление на стенки. Для более точного результата необходимо провести сразу 3 проверки. Кроме этого, можно использовать метод обрушивания бетона. Рабочие используют зондирование для выявления значения φ.

Что называют углом естественного откоса

Жанр: Технологии

Просмотров: 442

1.5 угол естественного откоса

Углом естественного откоса называют угол α, образуемый линией естественного откоса (отвала) сыпучего материала с горизонтальной плоскостью [11]. Величина угла естественного откоса зависит от сил трения,

Рис. 3 Схема устройства для измерения угла естественного откоса сыпучих материалов

возникающих при перемещении частиц сыпучего материала относительно друг друга, и сил сцепления между ними. Угол α может быть измерен с помощью простейшего устройства, изображенного на рис.

3. При определениях угла α исследуемый сыпучий материал выпускают из воронки 1 на горизонтальную площадку 2, в результате чего там образуется конус 3 из материала. Затем с помощью угломера измеряют угол наклона α образующей этого конуса к горизонту – это и будет угол естественного откоса исследованного материала. Угол α определяет подвижность сыпучего материала, его необходимо учитывать при конструировании лотков, течек, выпускных конических частей бункеров. Во всех случаях

следует принимать угол наклона поверхностей к горизонту, по которым стекает данный сыпучий материал, превосходящим по величине его угол естественного откоса.

Величина угла α зависит от состояния поверхности опорной площадки. Чем меньше шероховатость этой поверхности, тем меньше угол естественного откоса. Снижается значение угла α и в том случае, когда горизонтальная опорная поверхность вибрирует. Поэтому при проектировании бункеров и течек для малоподвижных с большим значением угла естественного откоса сыпучих материалов внутренние поверхности этих устройств шлифуют, а во время работы их с помощью вибраторов приводят в колебательное движение с весьма малыми амплитудами.

Поведение сыпучего материала в технологических процессах определяется его способностью оказывать сопротивление изменению объема, формы, нарушению целостности. Характерной особенностью сыпучих материалов является подвижность частиц относительно друг друга (сыпучесть) и способность перемещаться под действием внешней силы. Сыпучесть зависит от гранулометричеcкого состава материала, его влажности, степени уплотнения и проявляется по-разному (рис. 4).

Так, при насыпании сыпучего материала на горизонтальную поверхность из воронки (рис. 4, а) образуется конус с углом естественного откоса при основании. При удалении подпорной боковой стенки свод материала обрушивается, а свободная поверхность материала располагается под некоторым углом к горизонтальной плоскости (рис. 4, б).

В случае открытия отверстия в плоском днище бункера происходит частичное осыпание материала с образование свода (при малом диаметре отверстия) или кратера (рис. 4, в, г). При прекращении вращения полого барабана с засыпанным материалом свободная поверхность также образует некоторый угол с горизонтальной плоскостью (рис. 4, д).

Читать еще:  Как укрепить откос оврага

Сыпучесть характеризуется косвенными показателями, среди которых наибольшее распространение получил угол естественного откоса αд. Широкое использование этого показателя при определении наклона стенок бункера, желобов объясняется простотой и надежностью его измерения.

Углом естественного откоса называется угол наклона образующей конуса сыпучего материала, отсыпанного без толчков и вибраций, к горизонтальной плоскости [3]. Эта характеристика связана одновременно с аутогезией, внутренним трением и плотностью частиц порошка и его гранулометрическим составом.

Наряду с углом естественного откоса различают угол обрушения αп, который характеризует положение поверхности откоса, образованной в результате сползания части сыпучего материала. Угол обрушения всегда больше угла естественного откоса. Угол обрушения служит важным параметром при проектировании транспортных средств и бункеров для хранения сыпучих материалов и наряду с этим применяется в научных исследованиях. В литературе имеются и другие названия этих параметров: угол естественного откоса – динамический угол откоса, угол трения движения, угол насыпания; угол обрушения – статический угол откоса, угол трения покоя.

Экспериментально углы естественного откоса и обрушения можно определить следующими методами:

1 Насыпкой из воронки на горизонтальную плоскость.

2 Высыпанием из емкости при открытии окна.

3 Образованием кратера при истечении через щель или отверстие.

4 Переворачиванием емкости, частично засыпанной материалом.

5 Вращением барабана полого или содержащего лопасть.

Методы 1, 2, 3 позволяют определить только один угловой параметр, методы 4, 5 – два.

Насыпную плотность сыпучего материала определяют путем взвешивания сыпучего материала в измерительном стакане.

Любая деформация сыпучего материала сопровождается сдвигом, т.е. скольжением частиц одна относительно другой. В отличие от жидкостей сыпучие материалы могут выдерживать определенные усилия сдвига. Связь между предельным сопротивлением τα и нормальным напряжением σα в плоскости

скольжения слоев выражается законом Кулона [7]

τα  c  f σα , (21)

где c – удельное сцепление частиц в сыпучем материале в Па; f – коэффициент внутреннего трения.

При σα = 0, с = τ0 , получим начальное сопротивление трения. Угол наклона линий, выражающих зависимость τα = f(σα), называется углом внутреннего трения. Зависимость между углом внутреннего трения и коэффициентом внутреннего трения следующая: f = tg ϕ.

При расчете сил трения сыпучего материала о стенки бункера и рабочие органы машин используется коэффициент внешнего трения сыпучего материала. Значения коэффициентов внутреннего и внешнего трения и соответствующих им углов, а также предельного сопротивления под нагрузкой и начального сопротивления сдвига определяют на специальных сдвиговых приборах. Однако динамическое поведение сыпучего материала нельзя оценить какой-либо одной характеристикой.

Для этой цели используют комплексные показатели, состоящие из совокупности физикомеханических характеристик. Согласно [1] для классификации сыпучих материалов применительно к процессам, связанным с их перемещением и обработкой, предлагается комплексный показатель связности, характеризующий способность сыпучего материала образовывать устойчивые вертикальные откосы

g ρн 1 − sin ϕ

В зависимости от величины hp все сыпучие материалы подразделяются на 3 класса: несвязные, связно текучие и связные. Каждый класс делится на две группы. Выбор типа оборудования должен производиться с учетом физико-механических свойств.

Их учет при расчете и выборе оборудования обеспечивает гарантированную переработку мелкодисперсных связных материалов и достаточный запас надежности при переработке несвязных материалов.

Выбор конструкции оборудования, машины или аппарата для хранения, транспортирования или переработки сыпучего материала зависит от его гранулометрического состава и физико-механических характеристик.

Содержание

Читать: Аннотация
Читать: Введение
Читать: 1 физико-механические свойства сыпучих материалов
Читать: 1.1 гранулометрический состав
Читать: 1.2 насыпная плотность
Читать: 1.3 влажность
Читать: 1.4 текучесть
Читать: 1.5 угол естественного откоса
Читать: 1.6 адгезия
Читать: 1.7 слеживаемость
Читать: 2 методы оценки качества смесей
Читать: 2.1 критерии качества смеси
Читать: 2.2 выбор необходимого числа проб для оценки качества смеси
Читать: 2.3 минимально допустимый вес пробы
Читать: 2.4 поверочный контроль качества готовой смеси
Читать: 2.5 техника отбора проб из смеси
Читать: 2.6 методы анализа проб
Читать: 3 свойства смесей сыпучих материалов
Читать: 3.1 случайность в свойствах исходных и конечных продуктов процессов смешивания
Читать: 3.2 определение свойств смеси сыпучих материалов
Читать: 3.3 экспериментальное определение сил сопротивления движению частиц в плотных слоях
Читать: 4 лабораторный практикум
Читать: Лабораторная работа № 1
Читать: Лабораторная работа № 2
Читать: Лабораторная работа № 3
Читать: Лабораторная работа № 4
Читать: Лабораторная работа № 5
Читать: Лабораторная работа № 6
Читать: Список литературы
Читать: Приложение

СТАЦИОНАРНЫЕ ДРОБИЛКИ

Мельница

МОБИЛЬНЫЕ ДРОБИЛКИ

Угол естественного откоса щебня

Угол естественного откоса щебня Углы естественного откоса грунтов, отношение высоты к заложению для различных типов сухих, влажных и мокрых грунтов, песков, других пород

Угол естественного откоса

Угол естественного откоса — это наибольший угол, который может быть образован откосом свободно насыпанного грунта в состоянии равновесия с горизонтальной плоскостью Угол естественного откоса зависит от

Угол естественного откоса — Википедия

Угол естественного откоса (в механике грунтов) — угол, образованный свободной поверхностью рыхлой горной массы или иного сыпучего вещества с горизонтальной плоскостью Частицы вещества, находящиеся на свободной

Угол естественного откоса щебня Свежие

Величина этого угла (его еще называют углом естественного откоса) для некоторых сыпучих Склеим под углом 180o2a две картонные плоскости, где а угол естественного откоса данного сыпучего материала

УГОЛ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТКОСА Механика грунтов

В воздушносухом состоянии угол естественного откоса песчаного грунта равен 30—40°, под водой — 24—33° Для грунтов, не обладающих сцеплением (сыпучих), угол естественного откоса не превышает угла внутреннего трения:

Угол естественного откоса, Коэффициент

Угол между образующей конуса свободно насыпанного материала и горизонтальной плоскостью называется углом естественного откоса (табл 34) Из приведенного определения следует, что для грунтов, не имеющих связей

Читать еще:  Лдсп или мдф что лучше для откосов

Измерение углов откоса сыпучих материалов

Угол естественного откоса сыпучих материалов — их важнейшая физическая характеристика Показано, что корректное измерение угла откоса возможно в устройствах с подпорной стенкой и разгрузочной площадкой

ОФС142001615 Степень сыпучести порошков

Угол естественного откоса выражают в градусах, как вычисленное среднее значение, с указанием типа использованного оборудования, номера насадки, условий эксперимента (диаметр основания конуса, если он фиксированный

Углы откоса и прочие факторы распределения

На угол откоса руды, особенно пылеватой, влияет ее влажность Так, криворожская руда с размером частиц менее 2 мм в сухом состоянии имеет угол естественного откоса 37° 30′, а при 5% влажности — 45°

Характеристики и физикомеханические свойства

Рис 1 Определение угла естественного откоса Для материалов, сцепление которых незначительно или вовсе отсутствует, угол внутреннего трения равен углу естественного откоса

ОСЫПЬ

ОСЫПЬ скопление щебня у подножия склонов Уклон имеет угол естественного откоса в 3045 (в зависимости от размера обломков)

ОСЫПЬ Современный толковый словарь, БСЭ

скопление щебня у подножия склонов Уклон имеет угол естественного откоса в 3045 °(в зависимости от размера обломков) БСЭ Современный толковый словарь, БСЭ 2003

Угол естественного откоса грунта

Угол естественного откоса характеризуется физическими свойствами грунта Величина угла естественного откоса зависит от угла внутреннего трения, силы сцепления и давления вышележащих слоев

Фундаменты мелкого заложения и их основные

Угол внутреннего трения не совпадает по своей величине с углом естественного откоса, именуемого иногда углом «внешнего трения» Угол естественного откоса влажного песка может быть больше угла внутреннего трения

осыпь щебня это Что такое осыпь щебня?

Forestry: debris avalanche

4 Минеральностроительные материалы » СтудИзба

Наибольших значений (около 40°) угол естественного откоса достигает при влажности песка 5—10% Дальнейшее увеличение влажности приводит к уменьшению угла естественного откоса до 20—25° и в комплексе с ударными или

ПРИМЕРЫ mylektsiisu

Угол естественного откоса щебня β = 35° Насыпная плотность щебня p нщ = 1450 кг/см 3 Решение: При расчете вместимости склада крупного заполни­теля (щебня) используют формулу V з = V сут τ хр 1,2 1,02,

СВОЙСТВА СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ Справочник

Угол α1 носит название угла естественного откоса материала в покое Для материалов, сцепление которых незначительно или вовсе отсутствует, угол внутреннего трения равен углу естественного откоса: γ=α

Получение и использование вторичного щебня

При изучении и оценке областей применения мелких фракций щебня также были изучены физикохимические свойства полученного материала: насыпная плотность, угол естественного откоса, содержание зерен лещадной и

Устройство откоса подготовки под

На практике щебень под таким углом вообще не ложиться на сухой утрамбованный вручную песок , скатывается вниз , в литературе строительной пишут что угол естественного откоса щебня 35 градусов Заказчик требует

Угол естественного откоса, Коэффициент

Угол между образующей конуса свободно насыпанного материала и горизонтальной плоскостью называется углом естественного откоса (табл 34) Из приведенного определения следует, что для грунтов, не имеющих связей

Угол естественного откоса

Угол естественного откоса можно определить и другим способомНапри­мер, зерно насыпается в ящик с размерами 400х400х1000 и отверстием 300×400, расположенным внизу одной из стенок

Угол естественного откоса Angle of repose

Угол естественного откоса, или критический углом естественного Угол естественного откоса играет важную роль в нескольких областях техники и науки, в том числе: Эолийские процессы; Бархан; Насыпной груз; Испытание

УГОЛ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТКОСА

Угол естественного откоса почвы или грунта — наибольшая возможная величина угла, который образует с горизонтальной поверхностью устойчивый откос насыпи сухой п или грунта

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УГЛОВ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТКОСА

Введение Угол естественного откоса широко используется при проектировании оборудования

Угол естественного откоса грунта

Так, угол естественного откоса у песчаных грунтов и песка под влиянием влаги становится более устойчивым (песок средний сухой 28°, влажный 35°), но при сильном переувлажнении песка откос его начинает сползать

ОФС142001615 Степень сыпучести порошков

Угол естественного откоса выражают в градусах, как вычисленное среднее значение, с указанием типа использованного оборудования, номера насадки, условий эксперимента (диаметр основания конуса, если он фиксированный

СВОЙСТВА СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ Справочник

Угол α1 носит название угла естественного откоса материала в покое Для материалов, сцепление которых незначительно или вовсе отсутствует, угол внутреннего трения равен углу естественного откоса: γ=α

Фундаменты мелкого заложения и их основные

Угол внутреннего трения не совпадает по своей величине с углом естественного откоса, именуемого иногда углом «внешнего трения» Угол естественного откоса влажного песка может быть больше угла внутреннего трения

Физические свойства зерновой массы, муки,

Угол естественного откоса зерна определяют по тангенсу (рис 44) Зерно испытываемой культуры насыпают в деревянный ящик 1 с выдвижной стенкой 2 и продолжающимся дном 3

A 169 Kexue Road, зона развития высоких технологий Чжэнчжоу

Что называют углом естественного откоса

Как известно, сыпучие тела по своим физическим свойствам занимают промежуточное положение между твердыми телами и жидкостями. Сыпучее тело — своего рода «колония» из однородных твердых частиц. Колония эта при некоторых условиях принимает форму откоса, пирамиды или конуса, определяемую углом внутреннего трения материала. Величина этого угла (его еще называют углом естественного откоса) для некоторых сыпучих тел приведена в таблице.

Зыбкость и неустойчивость сыпучей среды никого не удивляет. Возьмите, например, песок. Он «растекается», протекает сквозь пальцы, сползает с наклонной плоскости, сдвигает подпорные стенки, передвигается под действием ветра (дюны), может развеяться и исчезнуть, как мираж. В сыпучем материале можно даже утонуть.

Читать еще:  Как убрать черную плесень с откосов

Однако при некоторых условиях зыбкое сыпучее тело может быть весьма устойчивым. Это свойство подвижной сыпучей среды удивляет.

Чтобы убедиться в этом, выполните несколько элементарных опытов, легко воспроизводимых в домашних условиях. Для них понадобятся: картон, клей, ножницы и сыпучее тело — лучше всего взять речной или морской песок, но он должен быть обязательно сухим. Можно также взять соль, сахарный песок или пшено — то, что найдется на кухне.

Насыпем на стол из взятого сыпучего материала гряду высотой 5-8 см. Склеим под углом 180 o -2a две картонные плоскости, где а — угол естественного откоса данного сыпучего материала. Чтобы выбранный угол не изменился, соединим картонные плоскости по торцам диафрагмами (рис. 1).

Угол внутреннего трения (естественного откоса) некоторых сыпучих материалов, градусы

Песок сахарный50
Мука пшеничная30-45
Рис40
Соль30-50
Гречиха35
Крупа манная30-35
Горох25-28
Просо22-25
Песок сухой30-35
Щебень40-45

Попробуйте рукой с помощью склеенной фигуры имитировать вертикальную равномерно распределенную нагрузку на насыпанную гряду. Попытайтесь таким образом разрушить «зыбкое», сыпучее тело. Вам это не удастся. Только надо следить, чтобы давление на сыпучее тело было строго вертикальным и чтобы картонный «пресс» был соразмерен с грядой насыпанного материала (как на рис. 1).

В данном случае насыпанную гряду можно образно сравнить с оптической призмой, которая как бы преломляет внутрь вертикальные силовые линии нагрузки, не выпускает их наружу. Работает внутренний «замок», удержизающий форму сыпучего тела. С увеличением нагрузки действие природного замка усиливается. Аналогию между силовыми линиями и световыми лучами использовал в тридцатых годах профессор Г. И. Покровский для вывода формул, относящихся к распределению динамических давлений в грунте.

Предельная нагрузка в этих опытах определяется, вероятно, прочностью элементов внутренней структуры материала.

Попробуем продемонстрировать это свойство сыпучего тела и таким образом еще раз подтвердить его. Для этого склеим из картона коробку размерами 100 X 100X150 мм, одну из боковых стенок выполним из трубок, например, диаметром 20 и длиной 25 мм (см. рис. 2). Трубки можно сделать из бумаги, картона или распилить для этой цели на части поливи-нилхлоридную трубку, применяемую для прокладки электропроводов. Чтобы стенка не разваливалась, трубки можно склеить друг с другом и стенками коробки. Теперь наполним коробку каким-либо сыпучим материалом (см. рис. 3). И мы легко убедимся, что он через дырчатую стенку не высыпается. Трубки можно заменить любы ми ячейками, при этом необходимо лишь выдержать отношение высоты ячеек к глубине как 1 : 1,5, что примерно соответствует тангенсу угла естественного откоса большинства сыпучих материалов,

Максимально развивая предыдущий опыт, выполним, например, в масштабе 1:100 макет силосной башни для хранения зерна. Примем ее диаметр 7 м, высоту 18 м. Для макета понадобятся кольца из картона с внутренним диаметром 70 мм и 4 опоры, каждая высотой 200 мм (тоже из картона) с консолями для поддержания колец. И хотя в такой силосной башне отсутствуют вертикальные ограждающие конструкции (см. рис. 4), материалы не высыпаются даже при приложении значительной вертикальной нагрузки.

Насыпанный конус или откос растекаются под действием вибрации, поэтому в описанных опытах для предотвращения вытекания материала из емкостей от сотрясений следует горизонтальные площадки сделать несколько уширенными.

Опыты можно разнообразить. Эффектна, например, вертикальная емкость с одним отверстием в нижней зоне. Отверстие должно иметь глубину и высоту с отношением, соответствующим тангенсу угла естественного откоса сыпучего тела. Вертикальной нагрузкой выдавить сыпучий материал через отверстие просто невозможно.

Сделаем некоторые выводы. Из приведенных опытов следует, что сыпучие тела при определенных условиях способны аналогично твердому телу воспринимать значительную вертикальную, равномерно распределенную нагрузку. Она должна Действовать таким образом, чтобы не нарушалась естественная форма сыпучего тела, определяемая углом внутренныо треп. , и, очевидно, должна быть симметричной относительно вершины насыпанного конуса.

Итак, сыпучее тело может быть подвижным и текучим, то есть похожим на Жидкость, а в некоторых случаях — устойчивым и прочным — уподобляться твердому телу.

Такие полярные свойства материала, существующие при нормальных условиях, позможно, характерны только для сыпучих тел. Вероятно, в этом их своеобразие.

Уже предложена, например, конструкция сквозных подпорных стенок, использующая свойство сыпучих тел сохранять форму естественного откоса (авторское свидетельство № 983199). Возможности применения описанных выше свойств сыпучих материалов достаточно широки, но для их реализации требуются как теоретические исследования, так и практические эксперименты на стендах с моделями значительно больших размеров.

Необходимо добавить, что, например, выполнив ограждающие конструкции складов сыпучих Материалов из горизонтальных элементов (аналогично сооружению, изображенному на рис. 4), можно добиться значительного снижения материалоемкости складов и упрощения строительно-монтажных работ. По сравнению с существующими конструкциями в некоторых случаях расход материалов на стены снижается в 2 раза. Цифра эта зависит, конечно, от объема хранилища, свойств сыпучего материала, условий и технологии хранения.

Теория сыпучей среды развивается более 200 лет, но не свободна, как пишет крупный специалист в этой области профессор Г. К. Клейн в своей книге «Строительная механика сыпучих тел», от многих белых пятен и противоречий.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector