Месяц: Июль 2019

Как отмечалось ранее, наличие гладкого лотка по дну в МГТ приводит к тому, что гидравлические сопротивления при безнапорном движении водного потока зависят от наполнения трубы и размеров гладкого лотка. Это объясняется тем, что при наполнениях, превышающих размер гладкого лотка, на величину коэффициента шероховатости влияет размер смоченного периметра гофрированной поверхности, который зависит от глубины водного потока в трубе. Проведенные на кафедре гидравлики МАДИ экспериментальные исследования гидравлических сопротивлений МГТ с гладким лотком по дну подтвердили это (рис. 3.4).

Исследовалась модель МГТ с нормальным гофром. Моделировалась труба диаметром d = 1 м с гофром lгx?г = 130×32,5 мм (где lг — длина волны гофра, ?г — высота волны гофра) с масштабным линейным коэффициентом ?l = 5. Диаметр модели гофрированной трубы равнялся 20 см, размер гофра 26×6,5 мм. Длина труб составляла 4,14 м и 5,2 м, уклоны iT = 0,01; 0,031; 0,05; 0,096. Вход в трубу в основном был безоголовочный (рис. 3.5а). Диаметр МГТ измеряется от середины гофров, поэтому внутренний диаметр модели гофрированной трубы, который принимается в качестве расчетного, меньше 20 см на высоту гофра (?г = 6,5 мм) и составляет dВН = 19,35 см. В нижней трети трубы по всей её длине устраивался гладкий лоток толщиной ? = 12 мм.
Моделировались дорожные водопропускные трубы не только без входного оголовка, но также со срезом, перпендикулярным оси трубы, с портальным и раструбным оголовками (рис. 3.5).

Модель МГТ выполнялась из полупрозрачного стеклопластика, а гладкий лоток — из оргстекла. Лоток жестко крепился к гофрированной трубе и герметизировался (рис. 3.6).
Наличие гладкого лотка уменьшает площадь сечения гофрированной трубы, поэтому у такой трубы в качестве расчетного принят диаметр цилиндрической трубы, площадь сечения которой равняется внутренней площади гофрированной трубы за вычетом площади, занимаемой гладким лотком. Для исследованной модели гофрированной трубы с dВН = 0,1935 м расчетный диаметр трубы равняется dр = 0,186 м.
По всей длине трубы, у её дна, были установлены пьезометры, с помощью которых регистрировалось положение свободной поверхности водного потока при безнапорном движении и пьезометрические давления при напорном движении. Подводящий и отводящий к трубе лотки имели прямоугольную форму (шириной 0,6 м) и были выполнены из оргстекла. Полупрозрачный материал трубы позволял наблюдать свободную поверхность водного потока при безнапорном движении в месте её контакта с трубой. Расходы измерялись треугольным водосливом Томсона с расчетом расхода по формуле Кинга.
Обработка опытных данных осуществлялась на компьютере по специально составленной программе. Расчет коэффициентов шероховатости выполнялся по формуле Маннинга.

На рис. 3.7 приведены полученные экспериментальные значения коэффициентов шероховатости n при различном относительном наполнении гофрированной трубы h0/dр (где h0 — глубина при равномерном движении), работающей при безнапорном режиме, т.е. неполным сечением.
Для каждой из исследованных моделей с увеличением наполнения происходит увеличение значений коэффициентов шероховатости до максимальных величин. Достигнув максимума при h0/dp ~ 0,5…0,7, коэффициент n или сохраняет максимальную величину с дальнейшим увеличением наполнения, или вначале его значения постоянны, а потом они немного снижаются. Как можно видеть на рис. 3.7 с увеличением уклона трубы величина относительного наполнения h0/dp, при котором значения n достигают максимума, уменьшается. Так, при исследованных уклонах iT = 0,01; 0,031; 0,05 и 0,096 максимальная величина коэффициентов шероховатости наблюдается при минимальных наполнениях h0/dp ~ 0,7; 0,6; 0,54 и 0,5.
Максимальные значения наполнения на каждом графике соответствуют полунапорному режиму работы водопропускной трубы перед сменой полунапорного режима частично-напорным режимом, а с увеличением уклона МГТ при смене режимов уменьшается и её относительное наполнение.

Увеличение уклона трубы приводит к увеличению коэффициента шероховатости. Увеличиваются максимальные значения коэффициентов шероховатости, которые при исследованных уклонах модели МГТ можно принять равными соответственно: nм = 0,0158 (iT = 0,01); nм = 0,0158 (iT = 0,031); nм = 0,0168 (iT = 0,05) и nм = 0,018 (iT = 0,096). Без большой погрешности влияние уклона на величину максимального коэффициента шероховатости модели гофрированной трубы nм при безнапорном движении можно описать линейной зависимостью

Для натурного гофра 130×32,5 мм при линейном масштабном коэффициенте ?l = 5 зависимость максимального коэффициента шероховатости nн от уклона при безнапорном движении водного потока описывается выражением

Расчет безнапорного движения в гофрированной трубе с гладким лотком по дну с коэффициентом шероховатости, подсчитанным по зависимости (3.2), выполняется на самый неблагоприятный случай, когда сопротивления максимальные. МГТ при этом работает в полунапорном режиме при всех уклонах, кроме iT = 0,01. Если же iT = 0,01, то значение максимального коэффициента шероховатости nн наблюдается в диапазоне h0/dp ~ 0,67…0,77 (см. рис. 3.7), а при h0/dp ~ 0,77 входной оголовок затапливается и безнапорный режим сменяется полунапорным режимом. В этой связи при iT = 0,01 максимальный коэффициент шероховатости nм = 0,0158 наблюдается в конце существования безнапорного режима и в самом начале полунапорного режима.
При уклонах МГТ iT = 0,031; 0,05 и 0,096 смена режимов происходит соответственно при наполнениях h0/dp ~ 0,53; 0,46 и 0,4, которым соответствуют значения коэффициентов шероховатости nм = 0,0153; 0,0157 и 0,016. Как видим, коэффициент шероховатости модели МГТ с гладким лотком по дну при безнапорном движении водного потока в ней и смене безнапорного режима работы трубы полунапорным режимом можно считать не зависящим от уклона трубы в исследованном диапазоне (iT = 0,01…0,096) и равным nм = 0,0157. При пересчете на натурный размер гофра (130×32,5 мм) с линейным масштабным коэффициентом ?l = 5 будем иметь nн = 0,0157х5в0,16666 = 0,0205. Эта величина коэффициента шероховатости близка к максимальным коэффициентам шероховатости, рассчитанным по зависимости (3.2) для уклонов трубы iT = 0,01 …0,031.
Пропуск расчетного расхода через МГТ на дорогах постоянного применения у нас в стране в настоящее время осуществляется при безнапорном режиме. Поэтому величину коэффициента шероховатости допускается уменьшить по сравнению с величиной, найденной по зависимости (3.2).
Расчеты показывают, что в диапазоне исследованных уклонов трубы 0,01…0,096 при наполнениях на входе hВХ/dр = 0,75; 0,9 и 1,0 коэффициенты шероховатости вне зависимости от уклона трубы можно принимать одинаковыми и соответственно равными nн = 0,019; 0,0203 и 0,0205. Полученные экспериментальные значения коэффициентов шероховатости при расчетных наполнениях имеют существенно меньшую величину по сравнению с рекомендуемым в нормах значением nн = 0,025.
Результаты экспериментальных исследований МГТ с гладким лотком по дну качественно совпадают с данными, которые получили M.J. Webster и L.R. Metcalf. Исследуя натурную гофрированную трубу диаметром d = 1,525 м со стандартным нормальным гофром 68×13 мм и гладким лотком по дну, занимавшим 25% внутреннего периметра трубы, они установили, что с увеличением наполнения трубы до 0,75d значение коэффициента шероховатости увеличивается до максимальной величины и с дальнейшим увеличением наполнения трубы не меняется.
Достаточно близкими оказались величины наполнения трубы, при которых коэффициент шероховатости достигает максимального значения 0,75d в исследованиях трубы с iT = 0,005 и примерно 0,7d в проведенных исследованиях трубы с iT = 0,01. Расхождение небольшое, которое можно объяснить различием уклонов исследованных МГТ. Конечно, сказывалось и различие размеров гладкого лотка: 25% в исследованиях и 33,3% в проведенных в МАДИ исследованиях.
Установленное влияние уклона гофрированной трубы с гладким лотком по дну на величину коэффициента шероховатости можно объяснить дополнительными потерями энергии на волнообразование при бурном состоянии потока, что отмечали Э.В. Залуцкий, Ю.М. Константинов и А.И. Петрухно, исследуя сопротивления витых дренажных труб с искусственной повышенной шероховатостью.

На рис. 3.8 приведены графики зависимости критического уклона iK от величины параметра расхода ?=Q/?gdP5/2 для исследованных моделей МГТ с гладким лотком по дну. По этим графикам можно определить iK для замоделированной натурной МГТ диаметром d = 1 м. По рекомендации ЦНИИС, для определения iK для трубы другого диаметра с такой же формой гофра и размером гладкого лотка по дну найденное по графику значение iK, в зависимости от ? следует разделить на корень квадратный из диаметра (?d), подставляя d в метрах.
МГТ с гладким лотком по дну, работающая в безнапорном режиме с расчетным заполнением на входе hВХ/dр = 0,75, при уклонах iT = 0,01; 0,031; 0,05; 0,096 пропускает расходы, соответствующие параметрам расхода ? = 0,308; 0,317; 0,322; 0,333. При этом величина критического уклона при всех уклонах МГТ практически одинаковая и составляет iK = 0,009. Полученная величина критического уклона существенно меньше рекомендуемой в настоящее время в нормативной литературе — iK = 0,02…0,03 для гофра размером 130×32,5 мм, рассчитанного в предположении, что величина коэффициента шероховатости МГТ при безнапорном и напорном движении водного потока одинаковая.
При заполнении на входе hВХ/dp = 0,9 водопропускная труба с уклонами iT = 0,01; 0,031; 0,05; 0,096 при безнапорном режиме обеспечивает пропуск расходов при параметрах ? = 0,4; 0,408; 0,414; 0,425, которым соответствуют критические уклоны iК = 0,011; 0,011; 0,012; 0,013. Только исследованные модели с iT = 0,01 при работе в безнапорном режиме с hВХ/dр = 0,9 могли работать по типу «длинных», поскольку iT = 0,01 меньше iК = 0,011. Как показали исследования, все модели с hВХ/dр ? 0,9 в безнапорном режиме работали по типу «коротких».

Прежде, чем приступить к исследованию гидравлических сопротивлений при напорном движении водного потока, была проведена предварительная серия экспериментов, в которой изучались гидравлические сопротивления рассматриваемой модели МГТ при напорном движении и отсутствии гладкого лотка по дну. Эксперименты выполнялись с целью сопоставления полученных результатов с результатами исследований аналогичной модели, выполненной ранее в ЦНИИС, на основе которых и была разработана существующая в настоящее время методика гидравлического расчета МГТ.
На рис. 3.9 приведены экспериментальные значения коэффициента гидравлического сопротивления по длине ? в зависимости от числа Рейнольдса. На этот же рисунок нанесены опытные точки, полученные в ЦНИИС при исследовании моделей гофрированной трубы с dВН = 19 см и практически таким же гофром 26×6,4 мм, а также данные Ч. Нейла, исследовавшего натурную МГТ со стандартным гофром 13×68 мм. Во всём исследованном диапазоне чисел Рейнольдса (Re) коэффициент ? увеличивается с увеличением числа Re, особенно при Re менее 360000. Анализ графика показывает, что полученные данные хорошо согласуются с результатами экспериментальных исследований моделей МГТ, выполненных в ЦНИИС и Ч. Нейлом, что обусловлено практическим равенством относительных высот гофров (?г/dВН) У моделей (0,0336 — МАДИ; 0,0337 — ЦНИИС и 0,0333 — Ч. Нейлл) и незначительным влиянием отличий в форме гофра и его шаге (lг/?г) у моделей.

Совпадение полученных результатов свидетельствует, во-первых, об отсутствии систематических ошибок и, во-вторых, о возможности переноса полученных данных в натуру.
Максимальному коэффициенту гидравлического сопротивления по длине ? = 0,114 соответствуют коэффициенты шероховатости nм = 0,023 для модели и nн = 0,030 для натуры, значение которого и рекомендуется принимать в качестве расчетного для гофра 130×32,5 мм в действующих нормативных рекомендациях.
Результаты экспериментальных исследований гидравлического сопротивления моделей МГТ с гладким лотком по дну при напорном движении водного потока приведены на рис. 3.10 в виде графика функции ? = f(Re), где прослеживается зависимость полученного модельного коэффициента ?м числа Re для всех исследованных моделей.

С увеличением числа Рейнольдса значения коэффициента ?м увеличиваются, достигая максимальной величины при критическом значении Reкр = 350000. При числах Рейнольдса больших Reкр величина коэффициента ?м практически не меняется. Максимальные значения ?м наблюдаются при Re ? 350000, которые практически одинаковы для всех моделей. Учитывая, что для МГТ в качестве расчетной принимается максимальная величина коэффициента ?м, для всех исследованных моделей МГТ с гладким лотком, можно принять ?м = 0,072. При этом величина коэффициента шероховатости модели nм в формуле Маннинга оказывается равной

Пересчитывая на натурный размер гофра коэффициент шероховатости, полученный при напорной работе трубы с гладким лотком
по дну, получим nн = nм/?1/6 = 0,018164*5в1/6 = 0,0238, что хотя и меньше, но достаточно близко к значению коэффициента шероховатости nн = 0,025, рекомендуемому ЦНИИС для натурного гофра 130×32,5 мм с гладким лотком по дну, занимающим 25…33,3% внутреннего периметра гофрированной трубы. Очевидно, что при размере гладкого лотка в 25% от периметра гофрированной трубы величина коэффициента шероховатости будет иметь меньшее значение по сравнению с полученным в опытах nн = 0,0238, и расхождение в этом случае будет более существенным.
Сопоставление величины максимального коэффициента шероховатости при безнапорном движении водного потока в МГТ, рассчитанного по зависимости (3.2), с величиной коэффициента шероховатости при напорном движении (nн = 0,0238) показывает, что только при i = 0,096 они близки: при расчете по зависимости (3.2) nн = 0,0233. При меньших же уклонах МГТ величина коэффициента шероховатости при безнапорном движении оказывается меньше, чем при напорном движении.
Полученная в экспериментах величина коэффициента шероховатости nн = 0,0238 была сопоставлена с расчетными величинами. Расчет выполнялся по двум формулам. Первая формула, используемая в нашей стране, была в 1950 г. предложена Einstein и Banks:

где ?гл, ?гофр — периметры сечения трубы, занимаемые соответственно гладким лотком и гофром; nгл, nгофр — коэффициенты шероховатости соответственно гладкого лотка и гофра.
Вторая формула, предложенная в 1933-1934 гг. Нортоном, используется за рубежом:

Расчет nгл.л. выполнялся для МГТ диаметром d = 1 м с гладким лотком по дну, занимающим треть периметра (33,33%), с коэффициентами шероховатости nгл = 0,014 и nгофр = 0,03. Диаметр трубы, как отмечено выше, устанавливался по середине гофров, а внутренний периметр трубы рассчитывался по внутреннему диаметру dВН, который меньше d на высоту гофра ?г = 3,25 см. Рассчитанные по зависимостям (3.3) и (3.4) коэффициенты шероховатости оказались соответственно равными nгл.л. = 0,0208 и nгл.л. = 0,0196. Оба расчетных значения меньше найденного экспериментально значения коэффициента nн = 0,0238. Достаточно близкие расчетные коэффициенты шероховатости по зависимостям (3.3) и (3.4) получаются, если показатель степени за скобкой в зависимости (3.3) принять равным 0,48 (вместо 0,5), а в зависимости (3.4) — 0,64 (вместо 0,67). При этом расчет по зависимостям (3.3) и (3.4) даёт соответственно значения nгл.л. = 0,0242 и nгл.л. = 0,0234.
Следует отметить научное чутье авторов существующих в нашей стране нормативных рекомендаций, которые без экспериментального или какого либо расчетного обоснования предложили принимать nгл.л. = 0,025, что достаточно близко к полученной в экспериментах величине nгл.л. = 0,0238.
Таким образом, расчет величины коэффициента шероховатости МГТ с гладким лотком по дну при напорном движении можно выполнять по формуле

В пятницу пресс-служба губернатора региона сообщила, что властями Челябинской обл. была создана специальная рабочая группа с участием представителей региональных министерств и ведомств, которая будет мониторить строительство почти двадцати жилых домов в Челябинске, ввод которых в установленные сроки был сорван.

«Распоряжением губернатора Челябинской области в пятницу создана рабочая группа по осуществлению мониторинга строительства многоквартирных жилых домов, осуществляемого «Гринфлайт» с привлечением денежных средств участников долевого строительства. Как указано в распоряжении, группа создана в целях обеспечения надлежащего исполнения компанией обязательств перед гражданами-дольщиками», — говорится в сообщении.

Возглавил рабочую группу зам. губернатора Сергей Шаль, зам. руководителя рабочей группы назначен министр строительства и инфраструктуры региона Виктор Тупикин, уточняется в сообщении.

Также в состав группы вошли представители челябинского филиала АО «Северный морской путь», ГУ МВД РФ по области, Росреестра, главного контрольного управления Челябинской области и других ведомств, добавляет пресс-служба.

Как сообщалось ранее со ссылкой на пресс-службу губернатора региона, в конце апреля губернатор поручил подготовить план оздоровления компании-застройщика «Гринфлайт». По графику застройки, почти двадцать многоквартирных домов в квартале «Академ сити» на северо-западе Челябинска должны быть сданы в 2015-2016 годах, но компания передвинула сроки на 2017 год. Согласно данным регионального управления Росреестра, компанией было заключено 22,7 тыс. договоров долевого участия, из них не исполнено 6,7 тыс. договоров.

Соль техническая известна под различными названиями — от «соль самосадочная» до «концентрат минеральный галит».

Так называется один и тот же минерал, в основном применяющийся для борьбы с обледенением на дорогах, а также в других технических целях.

Основой технической соли является хлорид натрия. Для улучшения свойств этого минерала его смешивают с противослеживающими добавками, а также очищают от пыли и даже просеивают.

Принцип действия антигололёдного реагента

Соль рассыпается по поверхности дороги — вручную или с использованием технических средств. Вступая в контакт со льдом, минерал смешивается с ним и растворяется. Температура замерзания образовавшейся смеси равна приблизительно — 10 град Цельсия.

Концентрация раствора при дальнейшем смешивании с талой водой постепенно снижается до тех пор, пока он не замерзнет и не превратится снова в лед. После этого производится повторная обработка.

Достоинства

Главным плюсом технической соли по сравнению с другими реагентами является ее низкая стоимость. Это обусловлено тем, что она производится в России, а не за рубежом, причем в больших количествах. Именно по причине дешевизны ей пользуются коммунальные службы почти всех городов нашей страны. К тому же расход соли при обработке дорог незначителен — около 0,3 грамма минерала на 1 грамм льда.

Недостатки

Количество минусов у технической соли немало. Самым главным из них является высокая коррозионная активность. Воздействие реагента быстро разрушает кузовное железо и обувь, страдает и кожа на лапах у животных.

К счастью, негативные свойства технической соли даже при использовании ее для борьбы с гололедом можно в значительной степени нивелировать.

Для этого следует обратить внимание на компоненты, которые входят в её состав. Активное вещество (хлорид натрия) должно быть смешано с ингибиторами коррозии и прочими добавками — именно таким реагентам следует отдавать предпочтение. Кроме того, во избежание негативных последствий не нужно превышать дозировку минерала, которая указана производителем.

Провинция занимает область позднемезозойских-раннекайнозойских прогибов западной и юго-западной части ВЕП (Днепровско-Донецкий и Литовский). Меловой этап развития весьма важен для истории кайнозойского россыпеобразования в Балтийской провинции, поскольку выполняющие прогиб нижнеюрские, нижне- и верхнемеловые терригенные осадки послужили одним из главных источников (промежуточным коллектором) материала для более молодых, раннекайнозойских, россыпей тяжелых минералов. Кампанские отложения верхнего мела вмещают также своеобразный минеральный тип комплексной кластогенно-аутигенной титано-циркониево-фосфатной минерализации, выделенный И.И. Иконниковым в качестве «крапивненского» типа комплексных прибрежно-морских россыпей. Крупнейшим районом развития этих россыпей является Унеча-Крапивненская зона в Брянской области с несколькими в различной степени изученными россыпями, перспективы которых распространяются за пределы детально изученного района в сопредельные районы Беларусии и Украины.

Другая особенность провинции — развитие в ее пределах янтарных россыпей, принадлежащих к классу каустобиолитов, которые, согласно В.С. Трофимову, образуют в ее пределах две крупнейшие янтареносные субпровинции — Балтийско-Днепровскую и Карпатскую.

Первая, и главная, эпоха кайнозойского прибрежно-морского россыпеобразования приходится на поздний эоцен-ранний олигоцен и ассоциирует с системой мелководных проливов, занимавших южную часть Польско-Литовского прогиба, Припятскую, Прикарпатскую впадины и соединявших шельфовые моря северо-западной Атлантики с морями Паратетиса. В прибрежной зоне этих бассейнов за счет выноса ископаемых смол из первичных янтареносных осадков (лигнитов, бурых углей, ископаемых почв) формировались литоральные россыпи янтаря. Предполагается, что одним из главных поставщиков янтаря в палеобассейны служила палеорека Эридан, бравшая начало на севере, в Скандинавии. При изменении янтаря в морской среде в процессе диагенеза происходило образование свободной янтарной кислоты, что придавало ему необходимые свойства ювелирно-поделочного сырья. С осадками этих бассейнов связаны крупнейшие в мире прибрежно-морские россыпи янтаря Самбийского полуострова (Пальмникенское и Приморское месторождения), а также россыпи Южного Полесья (Клесовское месторовдение и др.).

Нa поздний олигоцен-средний миоцен приходится вторая эпоха, с которой связаны россыпные концентрации тяжелых минералов в прибрежноморских осадках, а также вторичные аккумуляции янтаря а аллювиальных осадках, обычно непромышленные. Неоднократные плейстоценовые оледенения в целом способствовали разносу и рассеянию янтаря, но в отдельных благоприятных условиях (например, на Самбийском п-ве) эоценовые прибрежно-морские россыпи и перекрывающие их миоценовые осадки залегают под толщей ледниковых и водно-ледниковых осадков. Возобновление россыпеобразования связано с установлением прибрежноморской обстановки в конце четвертичного периода (Литориновое море и современный бассейн). Этот этап продолжается и поныне — вымываемый со дна моря янтарь накапливается в пляжевых осадках вдоль всего побережья Гданьского и Рижского заливов. С отложениями Литоримового моря, а также с пляжевыми и литоральными фациями современного бассейна связаны также комплексные ПМР тяжелых минералов, источником которых явились как более древние, прежде всего меловые осадки, так и «свежий» обломочный материал, принесенный ледником из области развития кристаллических пород Скандинавского щита, что определило «незрелость» минерального состава песков, а именно повышенную долю полевошпатовой составляющей в легкой фракции и неустойчивых минералов в тяжелой фракции.

Таким образом, в условиях относительно устойчивого прогибания ВЕП, охватившего в течение фанерозоя большую часть кратона, и слабо проявленного магматизма платформенного этапа площадь развития россыпей ближнего сноса оказалась ограничена в ее пределах Украинским и Скандинавским щитами, при том, что развитие четвертичных покровных оледенений еще более сократило россыпной потенциал последнего, практически сведя его на нет. Это не исключает сохранности древних глубоко погребенных аллохтонных россыпей (золота, редких металлов, титана, алмазов,?), приуроченных к базальному горизонту платформенного чехла, особенно в пределах выступов фундамента, длительное время экспонировавшихся на дневную поверхность (Воронежский массив, Белорусский свод, Воротиловский выступ и др.). Остается также открытой проблема выявления погребенных россыпей алмазов в непосредственном обрамлении кимберлитовых тел Зимнего берега, которые могут быть аналогичны по своей позиции каменноугольным и юрским россыпям Ботуобинского района Якутии.

Занимающая большую часть платформы Русская плита, длительно время развивавшаяся как пассивная континентальная окраина сначала Палеоазиатскогоо океана, а затем океана Тетис, представляет собой крупнейшую в мире (по площади и ресурсам) провинцию развития ископаемых комплексных россыпей тяжелых минералов, а также других россыпей дальнего переноса, таких как россыпи МТЗ, россыпи янтаря.

Решения требует также только наметившаяся и поэтому еще недостаточно обоснованная, но постоянно подкрепляемая новыми фактами гипотеза флюидного происхождения ряда потенциально россыпеобразующих минералов («рудного» золота, киновари) в осадочном чехле и связи этих концентраций с активно протекающими процессами платформенного рудогенеза.

При передвижке сооружений на цилиндрических катках по рельсам возникают силы трения, стремящиеся препятствовать его движению. Сущность трения качения состоит в том, что каток под воздействием нагрузки несколько деформируется и кривизна контура его поперечного сечения на участке А—Б изменяется. Вместе с тем деформируется и опорная площадка рельсов. При неподвижном положении катка деформации будут симметричны относительно его вертикальной оси, и суммарные реактивные напряжения по поверхностям опирания катка составят равнодействующую, проходящую через ось катка (рис. 51, а).
Как только к сооружению будет приложена горизонтальная сила T, превышающая сопротивление трению качения, сооружение начнет передвигаться, получая поступательное движение, а катки — поступательное движение и вращение по плоскостям сопряжения.

Если катки движутся по нескольким параллельно уложенным рельсам одного пути, то расчет их можно вести по схеме неразрезной балки.
В точках опирания катка на рельсы возникают опорные реакции, неравные по величине из-за неравенства двух сосредоточенных сил, передающих вес здания на катки через две продольные ходовые балки.
В результате все действия неравных по величине опорных реакций вызывают различные деформации — смятия катка и рельсов в местах их контакта.
Из-за неравенства величин деформаций поверхностей взаимного контакта катка и рельсов активная сила тяги, приложенная в верхней грани катка, и реактивная сила сопротивления движению, приложенная в нижней грани, образуют крутящий момент, центр вращения которого не совпадает с центром сечения катка. Величины крутящих моментов в местах опирания катка на различные рельсы одного пути зависят от величин деформаций катка, а также от форм поверхностей рельсов и ходовых балок, в связи с этим они не могут быть одинаковыми при различных величинах вертикального опорного давления.
Поэтому к каждому катку в местах опирания его на рельсы приложены неравные крутящие моменты. Это является одной из причин смещения осей катков с перпендикулярного направления к продольной оси рельсовых путей. Необходимо отметить, что на смещение катков влияют также неточности в расположении рельсов, ходовых балок, размеров диаметров катков, внецентренность приложения тяговых усилий и др. При парных ходовых балках одного пути на малозагруженных участках (между узловыми нагрузками) нагрузка на катки иногда передается только одной ходовой балкой.
Из-за смятия поверхностей контакта реакции каждой опоры не проходят через центр о и образуют препятствующие движению крутящие моменты, которые должны будут преодолеваться при движении. Величины крутящих моментов можно определить из уравнения моментов относительно оси вращения катка (рис. 51, б):

откуда

где T — горизонтальное тяговое усилие, действующее на каток, т;
D — диаметр катка, м;
Q — нагрузка на каток, т;
f1 — плечо качения, соответствующее материалам, из которых изготовлены ходовые балки и катки;
f2 — плечо качения, соответствующее материалам, из которых изготовлены рельсы и катки.
В наших условиях можно принять f1 = f2, следовательно,

где r — радиус катка, м.
Для первоначального смещения сооружения требуется приложить дополнительное усилие на преодоление сил инерции состояния покоя.
Величина этого усилия T определяется из равенства

где Q — вес сооружения, т;
V — скорость движения, м/сек;
с — время разгона, сек;
g — ускорение силы тяжести, м/сек2.
Кроме приведенных сопротивлений при передвижке сооружения, перекрепленного на рельсовые пути, приходится учитывать и осадку основания, которая обычно увеличивается после того, как сооружение простоит некоторое время на катках. Величины этих добавочных сопротивлений для различных по конструкциям сооружений и грунтов будут разными.
При сооружении, подобному монолиту, нагрузка на основание распределяется более равномерно и величину дополнительного сопротивления при перемещении сооружения на необжатый грунт можно принять одинаковой (по осадке) для расчета всех опорных узлов. При подсчете дополнительного сопротивления для такого сооружения необходимо предварительно определить величину осадки основания (рекомендуется методом послойного суммирования), после чего соответствующим расчетом устанавливать величину потребного тягового усилия для перемещения сооружения на необжатый грунт, как для случая движения с подъемом по наклонной плоскости.
Установим величину влияния угла наклона α, приняв его равной 1°.
При качении по горизонтальной плоскости горизонтальное тяговое усилие выражается величиной

Принимая f = 0,05 см и r = 7,2 см, получим

При качении по плоскости с углом наклона, равным 1°, величина сопротивления будет:

При принятых значениях α, f и r величина сопротивления движению возрастает в 3,5 раза. Отсюда становится понятным влияние осадки сооружения на увеличение потребного тягового усилия, если приходится его передвигать с подъемом.
При передвижке нежестких сооружений осадка каждой части происходит самостоятельно, нагрузка распределяется неравномерно. Здесь будут иметь место различные по величине осадки на разных площадях основания, вследствие этого дополнительные сопротивления при перемещении на необжатый грунт надо определять для каждой опорной конструкции в отдельности. Эти добавочные сопротивления для сооружений с большой площадью основания и многочисленными узловыми нагрузками потребуют большого количества расчетов.
Кроме того, величина сопротивления перемещению сооружения резко возрастает из-за того, что под катки набивается пыль. Смазывать катки не рекомендуется, так как они ничем не прикрыты и к смазанным каткам пристает пыли больше, чем к несмазанным.
Ниже приведены данные, характеризующие величины дополнительного сопротивления передвижке ряда зданий на основе проводившихся исследований.
Для первоначального смещения дома № 24 по ул. Горького (Москва) весом 23000 г с площадью основания 50х60 м и со многими узловыми нагрузками потребовалось усилие примерно в 2 раза большее, чем для последующего перемещения дома. При этом работали две лебедки, в то время как при перемещении достаточно было тягового усилия одной лебедки.
Практикой установлено, что чем тщательнее проведены подготовительные работы и чем меньше времени прошло с момента посадки здания на катки до начала его передвижки и чем больше общий модуль деформации грунтов, тем меньшее усилие потребуется на преодоление дополнительного сопротивления при сдвиге с места.
Например, при передвижке дома № 77 по ул. Осипенко (Москва) весом 8050 т для его первоначального смещения потребовалось усилие, равное 400 т (или примерно 5% от веса здания), а для перемещения только 240 т (примерно 3% от веса дома). При передвижке дома № 31 по ул. Горького (Москва) весом 20000 н для первоначального смещения дома потребовалось примерно в 1,5 раза больше усилия, чем для его последующего перемещения. Основание под пути для передвижки было сделано из бетона (щебенка с хорошим заполнением пустот раствором), тогда как основание под пути передвижки дома № 24 по ул. Горького состояло из слоя кирпичного щебня толщиной 25 см, уплотненного дорожным катком.
При передвижке здания цейхгауза в Новом Орлеане (США) весом 4100 т для первоначального его смещения потребовалось усилие, равное 252 т. (6,15%), а для последующего перемещения — 155 т (3,8%) Здание передвигалось по роликам, реборды которого соприкасались с боковой гранью полок балок, что вызывало дополнительное сопротивление.
Для определения целесообразности применения катков для передвижки четырехэтажного каркасного здания больницы в Нью-Йорке был проделан следующий опыт. В стороне от здания устроили подобную (принятой для здания больницы) ходовую конструкцию ограниченной протяженности и загрузили такой же нагрузкой, какая приходилась на колонну здания (74 г). Для первоначального смещения конструкции потребовалось тяговое усилие, равное 1,73%, а для дальнейшего перемещения 1,15% от веса передвигаемого груза. Небольшая величина тяговых усилий объясняется малой осадочностью свайного основания, по которому проложили пути для передвижки ходовой конструкции.
Из опыта надвижки пролетных строений мостов известно, что усилие, требуемое для первоначального смещения, в 2 раза превышает усилие, необходимое для их дальнейшего перемещения.
Таким образом, при проектировании величину тягового усилия для передвижки сооружений по естественным основаниям следует принимать равным 5% от веса сооружения. Эти пределы зависят главным образом от возможных величин осадок грунтов основания. При этом следует добиваться, чтобы разность величины осадок основания не вызывала повреждений в передвигаемом сооружении. Исходя из этих соображений, рекомендуется также, чтобы величина тягового усилия не превышала 5% от веса передвигаемого сооружения,
Проектируя распределение тяговых усилий вдоль фронта передвигаемого здания, необходимо стремиться, чтобы равнодействующая сопротивления движению совпадала с равнодействующей тяговых усилий. Для удобства проектирования составляют таблицу распределения нагрузок от веса здания по путям передвижки (форма 4).

При большом количестве путей тяговые усилия распределяются не по всем путям, а только по некоторым.
Сначала находят положение равнодействующей сил сопротивления тяги. Затем определяют статический момент сил сопротивления тяги каждого пути относительно крайнего и величину статического момента делят на сумму всех сил сопротивления и находят расстояние от крайнего пути до центра приложения равнодействующей. В соответствии с полученными данными распределяют тяговые усилия. Если представляется возможным, то следует свести эксцентриситет к нулю. Натурными исследованиями установлено, что вполне допустима величина эксцентриситета в пределах 2—3% от длины фронта здания, вдоль которого распределяются тяговые усилия.

Довольно обычен в россыпях, формирующихся в районах распространения меднорудных месторождений различных генетических типов (скарновых, гидротермальных, медно-порфировых, связанных с массивами вторичных кварцитов, месторождений типа медистых песчаников и др.).
Кристаллизуется в моноклинной сингонии. В россыпях встречается в виде частиц плотного или скрытокристаллического сложения, обломков скорлуповатых и почковидных натечных форм, имеющих характерную радиально-волокнистую структуру, в виде корковидных стяжений и землистых агрегатов, в которых малахит присутствует в смесях с другими минералами. Нередко наблюдается в виде окатанных и угловато окатанных частиц. Изредка встречаются псевдоморфозы малахита по куприту (октаэдрические формы), халькопириту (тетраэдры и неправильные зерна), айкиниту (шестоватые формы), самородной меди.
Цвет зеленый с голубоватым или сероватым оттенком; в порошке бледно-зеленый. Блеск от матового до алмазовидного, у волокнистых разновидностей шелковистый Непрозрачен. Спайность в агрегатах незаметная, излом неровный, иногда раковинчатый. Tb. 3,5—4. Уд. вес около 4.
Под микроскопом в иммерсионном препарате обычно агрегатно поляризует. В ясно индивидуализированных зернах прозрачен; двуосный отрицательный. 2V= (-)40—45°; дисперсия угла оптических осей v>r заметная. Удлинение отрицательное; погасание относительно волокон косое, с:Np около 23°. Иногда бывает заметна спайность в двух направлениях под углом около 60°. Ng= 1,910; Nm = 1,815; Np = 1,655; Ng—Np = 0,255. Полихроизм от бледно-желто-зеленого по Np до темно-зеленого по Ng.
He люминесцирует. В разбавленных HCl и HNO4 разлагается с вскипанием; от прибавления NH4(OH) раствор окрашивается в синий цвет. Смоченный HCl окрашивает пламя спиртовки в голубовато-синий цвет. П.п.тр. чернеет и плавится.
По внешнему виду сходен с более редкими, чем малахит, хризоколлой, либетенитом, элитом, оливинитом и другими основными фосфатами и арсенатами меди Наиболее просто отличается от них поведением в кислотах.
Широко распространен в зоне окисления медных сульфидных месторождений самых различных генетических типов; во многих осадочных породах встречается как продукт окисления сульфидов меди (в песчаниках), а также в качестве новообразования (в мергелях, известняках).

Музеи и выставочные комплексы представляют собой уникальные сооружения, поэтому к их идейно-художественным качествам предъявляются особо высокие требования. Этим требованиям в первую очередь отвечает принцип единства прекрасного и целесообразного. Архитектурно-пространственное построение музеев и выставочных павильонов должно содействовать раскрытию тематики их сооружений, технологических процессов, которые в них происходят, планировочных структур и т.д.
Большие замкнутые пространства экспозиционных залов, их особые системы освещения (в основном верхнее освещение естественным светом в сочетании с искусственной подсветкой) определили для большинства музеев и выставок традиционно крупные глухие наружные плоскости ограждающих конструкций. Сохраняя такую внешнюю архитектурную форму, их образные и художественные характеристики проявлялись во множестве вариантах объемно-планировочных композиций, внешнего оформления с использованием различных элементов архитектурного декора и произведений монументального искусства, отделочных работ и пр.

Анализируя тенденцию развития архитектуры выставочных сооружений можно отметить, что в основе творческих замыслов авторов всегда были поиски оригинальных, не только архитектурно-художественных и образных решений, но и поиски новых конструктивных систем и строительных материалов. Взять, например, здание выставочного павильона бывш. СССР на всемирной выставке ЭКСПО-70 в Осаке (архитекторы М. Посохин, В. Сворский, инж. И. Кондратьев) (рис. 13.4.1). В этом сооружении использованы во всей полноте стекло, бетон и металл. Задуманный в пластической форме, символизирующей развернутое красное знамя здание, оно снаружи оформлено складчатыми конструкциями, выполненными из онодированного в красный цвет алюминия. Использование такой конструкции создает иллюзию движения и динамику композиционного решения. Другим примером уникального по своему образно-конструктивному решению можно назвать Эйфелеву башню, воздвигнутую к всемирной выставке в Париже в 1889 году. Техническим достижением в конструктивной системе этого сооружения является точность монтажа, укрепленных блоков стальных конструкций.
Наряду с поисками новых архитектурных форм, образных трактовок, созвучных времени строительства, в архитектуре Узбекистана этого периода, кроме того, ясно просматривается направление в развитии преемственной связи с национальным архитектурным наследием прошлого. Воплощением бережного отношения к национальному архитектурному наследию по праву можно считать выставочный павильон Узбекистана на Всесоюзной выставке достижений народного хозяйства в Москве в 1954 году (авт. С. Полупанов) (рис. 13.4.2). Уникальность сооружению придает оригинальное архитектурное решение павильона, который акцентирован высоким вертикальным сооружением типа узбекской беседки, состоящим из парных колонн, поддерживающих в своей венчающей части покрытие, выполненное с использованием на высоком мастерском уровне национальных архитектурных форм и декора.

С появлением новых строительных материалов, конструкций, новых строительных технологий и пр. открылись новые возможности для творчества архитекторов и реализации их новаторских идей в жизнь. Примером поисков новых форм в архитектуре выставочных сооружений в условиях развитой строительной базы и новых инженерных возможностей является здание павильона хлопководства в выставочном комплексе достижений народного хозяйства в Ташкенте (рис. 13.4.3). Использование современных конструкций, состоящих из металла и бетона, позволило авторам решить сложную объемно-планировочную композицию, воздвигнутую в форме многогранного шатра с оттенком национальной архитектуры. Впервые в строительной практике выставочных сооружений здесь использован монолитный железобетон. Архитектура сооружения формируется скромными средствами, но весьма выразительными: наклонными треугольными бетонными пластинами ограждающих конструкций, и выступающими конструктивными ребрами жесткости в местах их соединений.

Придавая большое значение преемственной связи времен зодчие Узбекистана в своих проектах музеев и выставочных комплексов продолжают умело и тактично использовать элементы национального зодчества, чем добиваются высокой художественности, образной выразительности и самобытности в их внешнем облике. Ярким подтверждением тому — примеры из современной проектно-строительной практики (рис. 13.4.4).

Практика современного строительства располагает множеством примеров оригинальных и интересных по своим объемно-планировочным решениям и художественной выразительности зданий музеев и выставочных павильонов. В достижении этой цели авторами используются различные приемы сочетаний разновеликих объемов экспозиционных залов, разрабатываются здания с многогранными очертаниями внешних форм, а также в содружестве с художниками-монументалистами активно включают в архитектурный строй этих объектов произведения монументальной живописи и скульптуры. Ярким свидетельством тому — примеры, приведенные на рис. 13.4.5.

Нефтепродукты – это смеси, которые получают из нефти и нефтяных газов.

Примерами могут служить различные топлива, растворители, нефтехимические смеси.

Нефтепродукты представляют собой легковоспламеняющиеся материалы, поэтому особое внимание уделяется условиям хранения.

Основные условия

Стоит рассмотреть основные особенности содержания нефтепродуктов.

• Емкости для таких смесей изготавливаются из не сгорающего материала повышенной прочности. Могут быть наземные и подземные резервуары. Самыми распространенными являются горизонтальная емкость, находящаяся под землей и наземный вертикальный вариант.

• Каждый вид нефтепродуктов должен находиться и транспортироваться в отдельных емкостях, которые подлежат постоянному тщательному контролю на исправность.

• Все операции с нефтепродуктами должны быть строго зафиксированы на специальных графиках.

• Крышки на резервуарах предусматривают наличие прокладок для достижения полной герметичности.

• Чтобы избежать больших, чем положено потерь при испарении нефтематериалов, необходимо следить за давлением, предусмотренным для определенного продукта, переливать только при острой необходимости в ночное время суток, покрывать резервуар светлой краской, заполнять емкость до основания.

• Нефтепродукты, которые быстро застывают должны храниться в резервуарах со средствами обогрева, чтобы избежать снижения качества материалов.

• После работы с разливом и транспортировкой нефтепродуктов рекомендуется снятие верхнего слоя почвы во избежание загрязнения.

• Для вязких смесей предусматривается подогрев при температуре не выше 85-90 °C, при этом должен соблюдаться четкий контроль за показателями.

• Хранить нефтепродукты можно на открытых оборудованных площадках, в специальных помещениях или под навесами. Обязательно должно присутствовать оборудование для погрузки – выгрузки данных материалов, приборы для контроля, схемы и таблицы, картотека с маркировкой, инструкция для использования и правила для персонала.

Выполнение условий для хранения нефтепродуктов помогает безопасно работать с данным материалом.

Для того чтобы заложить скважину, компания-разработчик точно определяет место и высоту, на которой будет пробурена скважина. Составляют план (карту) участка и регистрируют его в соответствующих госструктурах. Затем с помощью бульдозера к будущей скважине прокладывают дорогу, включая место для разворота машин, а также расчищают и выравнивают площадку. Если земля сырая, участок иногда выкладывают досками. В качестве опоры для буровой установки и для улучшении дренажа поверхность покрывают деревянными досками размером 3×12 дюйм. (7,5х30 см). На территории вечной мерзлоты устанавливают буровую площадку гравийно-насыпного типа для предотвращения таяния. Около буровой установки вырывают большой резервуар для хранения бурового раствора, так называемый запасной амбар, который выкладывают пластиком. Здесь будет храниться как неиспользованный буровой раствор, так и буровой шлам и другие добытые из скважины вещества.

Если предполагается, что скважина будет глубокой, выкапывают прямоугольный котлован (устьевую шахту) и выкладывают его бетонными плитами (см. рис. 15.2), Устьевая шахта обеспечивает наличие пространства под буровой платформой для установки противовыбросовых превенторов, Для подвода воды к буровой площадке либо бурят рядом водозаборную скважину, либо прокладывают водопровод.

Если же глубина скважины невелика (до 3000 фут., или 1000 м), то буровую установку размещают на автоприцепе, это называется передвижной буровой установкой, При более глубокой скважине установку доставляют на нескольких автомобилях в виде отдельных модулей, спроектированных так, чтобы их можно было легко перевозить и быстро монтировать на месте с помощью крупных штырей, закрепляемых шплинтами (см. рис. 15.3).

Чем глубже скважина, тем крупнее и мощнее должна быть буровая установка, задача которой — поддержка бурильной трубы на полу установки при извлечении трубы из скважины. Каждая вышка рассчитана на максимальную глубину,

В очень отдаленных районах используют буровую установку, смонтированную на вертолете. Она состоит из специально спроектированных модулей, которые транспортируют с помощью вертолета.

Сборка установки называется монтаж, разборка — демонтаж. Для бурения скважины средней или большой глубины сначала используют малую передвижную буровую установку, которая создает неглубокую (20—100 фут., т. е. 7—30 м) скважину для спуска направляющей колонны, имеющую большой диаметр. В отверстии устанавливают и цементируют крупную трубу (20 дюйм., или 50 см в диаметре), называемую направляющей обсадной колонной (см. рис. 15.2). На мягкой почве сооружение направляющей колонны может быть произведено с помощью копра без использования буровой установки. Направляющая буровая колонна выполняет задачу стабилизации верхней части скважины и обеспечения остова для установки противовыбросовых превенторов там, где ожидается появление природного газа на малой глубине.

1. Определение КЭМС. В простейшем методе определения коэффициента электромеханической связи используют установку, изображенную на рис. 24. При помощи нити 1 инертную массу сейсмоприемника 2 прикрепляют к коромыслу 3 весов. Далее нагружают тарелку весов и при помощи микроскопа 5 замечают по специальной метке положение равновесия инертной массы сейсмоприемника при данной нагрузке. Затем нагружают тарелку 4 весов дополнительным грузом F, в результате чего масса сместится относительно положения равновесия. К выводам сейсмоприемника подключают электрическую цепь, состоящую из батареи Б, переменного сопротивления R, миллиамперметра mА и ключа К. Замкнув ключом К цепь и изменяя при помощи сопротивления R силу тока I в цепи, добиваются, чтобы инертная масса прибора возвратилась в исходное положение равновесия. После этого вычисляют коэффициент электромеханической связи (КЭМС) по формуле

где величина F в г, сила тока I в ма.
Необходимо отметить, что описанный выше способ определения КЭМС пригоден для «негермитизированных» сейсмоприемников. Для приборов типа «Светлячок» применяют более сложный метод, основанный на изучении электрического импеданса.

2. Определение собственной частоты сейсмоприемника. В полевых условиях собственную частоту сейсмоприемника определяют путем осциллографирования свободных колебаний по схеме, показанной на рис. 25, а. Испытуемый прибор освобождают от затухания, для чего в электромагнитном приемнике удаляют масло, а в электродинамическом отключают шунт. Сейсмоприемник 1 (рис. 25, а) подвешивают на упругом шланге 2 к жесткой основе 3 (или устанавливают на твердом массивном основании) и присоединяют через сопротивление R к одному из гальваноцентров G осциллографа. Дополнительное сопротивление R необходимо Для того, чтобы низкоомная рамка гальванометра, шунтируя сейсмоприемник, не создавала в нем электромагнитного затухания.
Нанося деревянной ручкой отвертки отрывистые удары по инертной массе или корпусу сейсмоприемника, регистрируют свободные колебания, которые имеют вид, изображенный на рис. 25, б. Частоту собственных колебаний находят по формуле

где N — число колебаний инертной массы сейсмоприемника за время t.
Для обеспечения необходимой точности определения f0 величина t должна быть не менее 0,2 сек.

3. Определение затухания сейсмоприемника. Для определения степени затухания сейсмоприемника собирают схему, показанную на рис. 25, а и выполняют операции, указанные в пункте 2.
В зависимости от степени затухания сейсмоприемника на сейсмограмме могут быть получены кривые трех типов (см. рис. 25, в—д): кривая в свидетельствует о недостаточном затухании, кривая г — о нормальном затухании и кривая ∂ — об излишнем затухании. Нормальным считается такое затухание, при котором получается запись с двумя видимыми переходами кривой через положение равновесия. После второго перехода максимальное отклонение не должно превышать толщину линии записи, если первое отклонение имеет размах 15—20 мм.
Степень затухания h определяется по отношению двух соседних Д и E (рис. 25, г) амплитуд отклонений разных знаков на записи свободных колебаний. Это отношение должно быть равно 4—5. Первое отклонение Г не следует принимать в расчет, так как на его амплитуде сказывается характер удара по сейсмоприемнику.
После выполнения операций, описанных выше в пунктах 1—3, полученные величины КЭМС и собственной частоты сличают с паспортными данными. Совпадение паспортных и практически полученных параметров будет указывать на пригодность сейсмоприемника к работе. Если же экспериментально полученные параметры какого-либо прибора существенно отличаются от паспортных, то данный сейсмоприемник не пригоден к работе. Его необходимо заменить или (если это возможно) отремонтировать.