Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 [ 17 ] 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284

(волны искажения, когда частицы перемещаются перпендикулярно).

X и ц - коэффициенты Ламе.

Для стали: с, ш 6100 м • с"

с% = 3 300 м • С-

1.5.4.11. Бетон

1.5.4.11.1. Цемент

Полученный т(

>й (при 1450°С) за-

тем измельчением (до 15цт) смеси известняка и глин, он содержит ангидриды (СаО, SiOg, AI2O3).

1.5.4.11.2. Минимальная дозировка цемента

250 кг на кубометр армированного бетона и 350 кг на кубометр предварительно напряженного бетона.

Средний соствв одного кубометре армированного бетона для изделий искусства.

Вместе с арматурой, плотность армированного бетона 2,5.

Бетон должен быть подвергнут виброобработке. 1.5.4.11.3. Расчеты, разрыв

1.5.4.11.3.1. Сопротивление сжатию

Бетон в возрасте /дней: о; (МПа) растет с дозировкой (кг м-) цемента.

В среднем:

ст = 0,075 С или 26,5 МПа для С = 350 кг • м-з

За пределами упругого сокращения поведение упруго-пластическое.

1.5.4.11.3.3. Усушка: уменьшение объема бетона при высыхании

= О - воздух, насыщенный влагой

е, = (2 - 4) • 10"* - Франция

Ef = 6 10"* - сухой воздух (пустыня).

Если противодействовать усушке, бетон подвергается растяжению, риск появления трещин; следует увлажнять поверхность в течение двух-трех недель.

1.5.4.11.3.4. Течение

Под воздействием постоянного о бетон испытывает мгновенное сокращение е/, затем продолжает сжиматься. Течение достигает максимума через четыре года, и = 2 е/. Полное сокращение равно Cd 3 Ef. Псевдо-модуль полной деформации Ed - - 2 200 То; 12 ООО МПа.

1.5.4.11.3.5. Армированный бетон Деформации бетона и стали одинаковы:

Ее = Еб = Е

И (закон Гука):

"б

Коэффициент эквивалентности сталь-бетон:

л - 1- -

Для простоты берут л = 15:

Ее = 210000 МПа, Е,, = 14000 МПа

Гипотеза расчета на изгиб: сечения остаются плоскими после деформирования.

3 жа

- = 0,5,- =1,3.

1.5.4.11.3.2. Сопротивление растяжению

Оу =« 0,7 + 0,06(т}, но в расчетах считается нулем: хрупкий взрыв.

Мгновенный модуль упругости: Е; = 6 600 То; (МПа) или Еу = 36 ООО МПа, если ст; = 30 МПа.

1.5.4.11.3.6. Расчетные нафузки qf = qL + 1,2<fc

- постоянные нафузки, qb - кратковременные нафузки.

1.5.4.11.3.7. Допустимые напряжения

ст;, <, 0,6 ст - максимальное напряжение для бетона,

ст;, й 0,3 ст - среднее напряжение сжатия.

1.5.4.11.3.8. Внутренняя кривая Како для бетонов

Напряжения сжатия рассматриваются как положительные.

{Хо>0)

Пусть х- абсцисса центра большого круга Мора, и г - его радиус; в упоугой области Како дал формулу:

8Хо(0,-(То)

(X+Xi,)2S/2(1+.

Внутренняя кривая есть огибающая таких кругов, что

(Х+Хо)2 = /2(1+Л.

Константы хь и Го выводятся при этом из знания пределов упругости при простом сжатии а;, и простом растяжении сто (о < 0):

1.5.4.12. Механические характеристики распространенных материалов

См. приведенную ниже таблицу. Практическая нафузка:

Как правило, 0,3 - 0,4 Rp для сталей, без учета регламен-

0,1 R„или R;„

таций, для древесины.

Материалы

Условное удлинение разрыва А

Модуль Юнга или

Коэффициент Пуассона

Предал упругости при растяжении R

(МПа)

Напряжение разрыва при растяжении Rm (МПа)

Предел упругости при сжатии R (МПа)

Напряжение разрыва при сжатии R (МПа)

Тянутые стапы1ые трубы Ти Е 220

TUE250 ти Е 275 TUE290 ти Е 320 TUE360 TUE415 TUE450 TUE485

Ориентировочные значения ()

Сталь обыкновенная

Чугун серый

Чугун узловатый

Алюминий обожженный

Алюминий кованый

Алюминий

Дюралюминий

Медь обожженная

Медный прокат в стержнях

Стекло

Бетон

Дуб (вдоль волокон)

Сосна смолистая (*) Ель белая (*) Каучук Пробка

26 23 20 23 21 20 18 18 16

20 2-8

13 48 15

210 000 210 000 210 000 210 000

210 000 80 000

7000 7000 100 000 110000 70 000 28 000 10000

5600 13 000 1 050

0,3 (ср.)

0.3 (ср.)

0.27-0.33 0.36

0.34 0,34 0,26

не имеет смысла (анизотропия)

0.47 О

2220 50 2275 2290 2320 2360 2415 2450 2480

210-280

20-40 140-160

240-320 55 250

370-490 410-530 470-590 420-540 460-580 510-630 550-700 530-680 570-720

380-460 100-250 170-270 50-70 150-190

380-460 210 320 25

60-60

45 95

R - Rp

для сталей

R-Rp

Rm-Rm ДЛЯ

сталей

R™-Rm

640 700-800

2,5 20 54-70

45 50

Характеристики материалов заметно меняются в зависимости от жимическ(У0 состава, термической обработки, процессов изготовления. Для болыией точности следует обращаться к нормам.

1.5.5. Термопластики

в этом разделе более внимательно рассматриваются полиэтиленовые пластмассы, используемые при производстве распределительных труб (ср. § 1.10.5) для газа, но изложение касается всех термопластических материалов, с точностью до числовых значений.

1.5.5.1. Механическое поведение

Механическое поведение полиэтилена (ПЭ) заметно отличается от поведения сталей. Так, если нафузка возрастает очень медленно, материал медленно растягивается, затем Чечет" при постоянной нафузке. Напротив, при резкой нафузке материал рвется.

Кривые растяжения при разных скоростях нагружения.

С другой стороны, при постоянной (даже слабой) нафузке деформация ПЭ растет со временем - материал течет. Деформация зависит не только от нэфузки, но и от времени.

Характеризация ПЭ требует применения специфических понятий:

- реология, которая позволяет описывать течения материалов,

- механическая характеризация,

- механизмы разрыва.

1.5.5.2. Реологические методы

Были получены различные уравнения для предсказания деформации материала е в зависимости от напряжения ст.

1.5.5.2.1. Уравнение течения

е(0 - деформация в момент t,

(То - начальное напряжение, постоянное во времени в случае течения,

Ео - модуль Юнга материала при t = О,

f{t) - функция памяти материала.

1.5.5.2.2. Уравнение релаксации

Функция памяти при постоянной деформации r*(f- С) определяется так, что:

(т(0 = е„Ео+ leOiit-Odt.

Два опыта позволяют определить реологические коэффициенты этих уравнений:

- текучесть,

- релаксация.

1.5.5.2.3. Текучесть

Опыт состоит в создании постоянного напряжения (То> действующего на образец, и регистрировании его деформации как функции времени.

Кривая текучвсти.

1.5.5.2.4. Релаксация

Накладывается мгновенная деформация и измеряется изменение усилия в зависимости от времени.

Напряжение (МПа)

Е, < Ег < Ез Время (ч)

200 400 600 800 1000

Кривые релаксации.