Арматура 18 вес в тоннах 1 метра: Масса арматуры 18 (мм) — Справочник массы

Вес 1 метра арматуры А3 Ø 18 (мм)

📝 Во время проведения строительных работ необходим точный расчет массы армированных конструкций. Это поможет вам при оценке стоимости строительства, а также цены уже готового объекта.

Узнать какая масса арматуры 18 мм. можно следующим образом: суммируем длину всей стержней арматуры в конструкции и умножаем ее на вес погонного метра.

Сколько весит 1 метр стальной арматуры диаметром 18 миллиметров?

Масса, размеры, прочие характеристики горячекатаной круглой стали гладкого или периодического профиля, используемой для армирования конструкций из железобетона, нормируются по ГОСТ 5781-82.

Вес одного м. диаметром 18 (мм) и длиной 1000 (мм), которая может применяться для армирования различных железобетонных конструкций, весит 1.998 (кг).

Кстати, обязательно посмотрите нашу таблицу, в ней приведены расчеты всех диаметров. Арматурные элементы необходимы при возведении фундамента и стен зданий из монолитного бетона.

Таблица массы и количества метров в тонне по ГОСТу 5781-82:

Диаметр D. мм.	Масса погонного метра, кг.	Количество метров в тонне, м.
5.5	0.1865	5,361.9
6	0.2220	4,504.5
8	0.3946	2,534.2
10	0.6165	1,622.1
12	0.8878	1,126.4
14	1.2080	827.8
16	1.5780	633.7
18	1.9980	500.5
20	2.4660	405.5
22	2.9840	335.1
25	3.8530	259.5
28	4.8340	206.9
32	6.3130	158.4
36	7.9900	125.2
40	9.8650	101.4

Все данные, указанные в этой таблице, в полной мере соответствуют действующему ГОСТу. Погрешность может составлять максимум несколько процентов – подобные ошибки не доставят значительных хлопот и точно не станут причиной повреждения конструкции.

Зачем нужно знать вес?

Часто у профессиональных строителей возникает данный вопрос. Зачем им это нужно? Дело в том, что при закупке прутов для возведения крупных сооружений, она покупается не поштучно, как при индивидуальном строительстве, а тоннами.

Но сложно рассчитать, на сколько хватит определенной массы материала, если не знать, сколько весит метр арматурной стали. Знание же можно получить за считанные секунды, произвести простейшие расчеты, получив общую протяженность металлических стержней. Для этого, берём всю массу необходимых прутов, и делим на массу одного погонного м.

АРМАТУРА 18ММ ВЕС | ТРАСТ МЕТАЛЛ

Сортовой прокат

Листовой прокат

Нержавеющая сталь

Метизы и метсырье

Цветные металлы

Все остальные параметры расчетов уже заложены в программе. Поэтому важно уметь посчитать, сколько метров прута в одной тонне. 1 Таблица соответствия веса арматуры для разных диаметров. Таким же нехитрым способом можно рассчитать количество в тонне прутьев любого диаметра, исходя из данных приведенных в таблице. к меню ↑ 2.1 Расчет по удельной массе. Возвращаемся к школьному курсу геометрии. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

В нашем случае, диаметр равен 12 мм или 0,012 м. Умножаем 2322*1,21 получаем 2809 килограмм 62 грамма (граммами можно пренебречь). Читайте также: с помощью чего можно гнуть арматуру — об устройстве специальных гибочных станков. Рассчитать массу арматурных стержней, необходимых для строительства можно несколькими способами. Данный способ мы опробуем на вычислениях, сколько весит арматура 12 диаметра. Стандартная масса арматуры того или иного диаметра регламентируется стандартами ГОСТ 5781-82. Данная таблица абсолютно проста в применении.

Умножить массу одного метра арматуры нужного диаметра на количество используемых прутьев. Прутья металлической арматуры. В остальном алгоритм расчета не изменится. Читайте также: для чего и как правильно применяется флюсовая проволока для сварки? Рассчитаем количество арматуры, нужное для строительства (при условии, что таблица есть у нас под рукой).

Арматура 18мм

Плотность, или удельный вес, стали равен 7850 кг/м 3 . Считаем объем одного метра арматуры: 0,00011304*1=0,00011304 м 3 Высчитываем вес одного погонного метра: 0,00011304 м 3 *7850 кг/м 3 =0,887 кг. Чтобы просчитать массу нужного количества стержней этим способом, используем приведенную выше таблицу. Статьи по теме: Портал об арматуре » Арматура » Как по таблице рассчитать вес арматуры на 1 погонный метр? Добавить комментарий Отменить ответ. Каркас из металлической арматуры.

Арматура 18мм вес

Поскольку в частном строительстве чаще всего используется арматура диаметром 12 мм и 14 мм, возьмем именно такие стержни за основу для проведения расчетов. к меню ↑ 1.2 Пример расчета веса арматуры (видео) 2 Расчет по нормативному весу. Для работы с ним необходимо знать лишь диаметр стержня, с которым мы будем работать. Следовательно, радиус – 6 мм или 0,006 м. Площадь круга вычисляется по формуле Пи (постоянная величина, равная 3,14) умножить на радиус в квадрате. Фрагменты прутьев арматуры различного диаметра. Такой способ расчета требует определенных знаний, навыков и труда.

Дешевле приобрести металлические стержни на оптовых базах, где цена указывается за тонну. Масса металлических элементов должна учитываться при планировке строительства самого здания. Определиться с диаметром стержней. Первый и самый простой способ, позволяющий узнать, сколько весит метр арматуры – использование электронного калькулятора для аналогичных расчетов. Что же касается объема, то его нам так же придется высчитать самостоятельно, исходя из того, что арматурный стержень является цилиндром. Вес равен объему фигуры, умноженному на ее плотность. Объем цилиндра равен площади его сечения умноженной на высоту цилиндра.

Кроме этого, от веса погонного метра металлических стерней будет зависеть стоимость строительства. Пример: Для строительства будет использоваться 2322 метра арматурных прутьев диаметром 14 мм. Считаем площадь круга: 3,14*0,006 2 =0.00011304 м 2 . Радиус равен половине диаметра. Диаметр арматуры мы должны знать, исходя из плана и расчетов строительства, либо замерить самостоятельно. Чтобы рассчитать вес нужного нам количества арматуры следует: Составить план строительства здания с учетом создания арматурной сетки. Примечание: самостоятельный замер диаметра приведет к погрешностям в расчетах, так как арматура имеет не гладкую внешнюю поверхность.

Прежде всего, вспоминаем из курса физики формулу веса. Таблица стандартных расчетов величин выглядит так: Таблица соответствия веса арматуры в зависимости от диаметра стержней. Третья колонка показывает нам количество погонных метров арматуры в одной тонне. к меню ↑ 1.1 Расчет веса арматуры. Просчитать количество используемой арматуры в метрах. Для строительства нам понадобится 2 тонны 809 килограмм металлических стержней. Он основывается на формуле расчета массы, в которой используются такие величины, как объем фигуры и ее удельный вес.

В расчетах будем использовать прутья, диаметром 14 мм. В первой колонке выбираем диаметр стержня в мм, которая будет использоваться, во второй колонке сразу видим вес одного погонного метра стержня данного типа. Как по таблице рассчитать вес арматуры на 1 погонный метр? Вес арматуры – очень важный параметр и для возведения железобетонных конструкций, и для строительства различных построек (к примеру — теплиц). Если рассчитать нужно массу не одного метра, а конкретного арматурного стержня, площадь круга нужно будет умножить на длину прута. Два других способа, позволяющих узнать насколько тяжелый метр арматуры , несколько сложнее.

Рассмотрим их в порядке возрастания сложности. Пример расчета веса арматуры в специальной программе. Сечением цилиндра является круг. От нее зависит расчет количества арматурных стержней в свободных и напряженных зонах, расстояние между прутьями и т.д. Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Расчет же в строительстве производится в погонных метрах.

Нас интересует параметр, сколько весит один погонный метр. Вес погонного метра таких стержней 1,21 кг. Прибегать к такому способу расчета погонного метра арматуры стоит лишь в том случае, если под рукой нет ни электронного калькулятора, ни таблицы с нормами ГОСТ. Сверяясь с таблицей видим, что полученные данные совпадают с государственными.

Арматура

Смотрите также

• АРМАТУРА 18ММ ВЕС 1 МЕТРА

  Площадь круга вычисляется по формуле Пи (постоянная величина, равная 3,14) умножить на радиус в квадрате. Пример расчета веса арматуры в специальной…

• ВЕС АРМАТУРЫ 18ММ В 1 МЕТРЕ

  В общем случае, вес арматуры рассчитывается для каждой конструкции и указывается проектировщиком в чертежах проекта дома. Примерно равен значению в…

• АРМАТУРА 18ММ

  Арматура А3 А500С Ф18. Арматура ф18. Сталь не подвержена коррозии, поэтому готовая продукция не портится от погодных факторов и влажности. Арматура А1…

• ВЕС АРМАТУРЫ 18ММ

  Масса погонного метра арматуры ГОСТ 5781-82. СОРТАМЕНТ АРМАТУРЫ). Выступы в виде ребер, рифления на поверхности стержневой арматурной стали…

• 1 МЕТР АРМАТУРЫ ВЕСИТ

  Теперь читатель знает, сколько весит один метр. Арматура класса А3 имеет поперечное рифление. При вязке каркасов, сеток, а также при возведении…

Таблица арматуры вес в метре, все диаметры

Арматура 6 мм А3 А500С	6	0.23 кг/метр	4504.5 м/тонна
Арматура 8 мм А3 А500С	8	0.39 кг/метр	2531.65 м/тонна
Арматура 10 мм А3 А500С	10	0.62 кг/метр	1620.75 м/тонна
Арматура 12 мм А3 А500С	12	0.89 кг/метр	1126.13 м/тонна
Арматура 14 мм А3 А500С	14	1.21 кг/метр	826.45 м/тонна
Арматура 16 мм А3 А500С	16	1.58 кг/метр	632.91 м/тонна
Арматура 18 мм А3 А500С	18	1.99 кг/метр	500.00 м/тонна
Арматура 20 мм А3 А500С	20	2.47 кг/метр	404.86 м/тонна
Арматура 22 мм А3 А500С	22	2.98 кг/метр	335.57 м/тонна
Арматура 25 мм А3 А500С	25	3.85 кг/метр	259.74 м/тонна
Арматура 28 мм А3 А500С	28	4.83 кг/метр	207.04 м/тонна
Арматура 32 мм А3 А500С	32	6.31 кг/метр	158.48 м/тонна
Арматура 36 мм А3 А500С	36	7.99 кг/метр	125.16 м/тонна
Арматура 40 мм А3 А500С	40	9.87 кг/метр	101.32 м/тонна
Арматура 6 мм А240, Ст3	6	0.23 кг/метр	4504.5 м/тонна
Арматура 8 мм А240, Ст3	8	0.39 кг/метр	2531.65 м/тонна
Арматура 10 мм А240, Ст3	10	0.62 кг/метр	1620.75 м/тонна
Арматура 12 мм А240, Ст3	12	0.89 кг/метр	1126.13 м/тонна
Арматура 14 мм А240, Ст3	14	1.21 кг/метр	826.45 м/тонна
Арматура 16 мм А240, Ст3	16	1.58 кг/метр	632.91 м/тонна
Арматура 18 мм А240, Ст3	18	1.99 кг/метр	500.00 м/тонна
Арматура 20 мм А240, Ст3	20	2.47 кг/метр	404.86 м/тонна
Арматура 22 мм А240, Ст3	22	2.98 кг/метр	335.57 м/тонна
Арматура 25 мм А240, Ст3	25	3.85 кг/метр	259.74 м/тонна
Арматура 28 мм А240, Ст3	28	4.83 кг/метр	207.04 м/тонна
Арматура 32 мм А240, Ст3	32	6.31 кг/метр	158.48 м/тонна
Арматура 36 мм А240, Ст3	36	7.99 кг/метр	125.16 м/тонна
Арматура 40 мм А240, Ст3	40	9.87 кг/метр	101.32 м/тонна
Арматура 45 мм А240, Ст3	45	12.48 кг/метр	80.13 м/тонна
Арматура 50 мм А240, Ст3	50	15.41 кг/метр	64.89 м/тонна
Арматура 55 мм А240, Ст3	55	18.65 кг/метр	53.62 м/тонна
Арматура 60 мм А240, Ст3	60	22.19 кг/метр	45.07 м/тонна
Арматура 70 мм А240, Ст3	70	30.21 кг/метр	33.1 м/тонна
Арматура 80 мм А240, Ст3	80	39.46 кг/метр	25.34 м/тонна
Проволока Вр-1 3 мм	3	0.052 кг/метр	19230.77 м/тонна
Проволока Вр-1 4 мм	4	0.092 кг/метр	10869.56 м/тонна
Проволока Вр-1 5 мм	5	0.144 кг/метр	6944.44 м/тонна
Катанка 5.5 мм	5.5	0.187 кг/метр	5361.856 м/тонна
Катанка 6 мм	6	0.222 кг/метр	4505.449 м/тонна
Катанка 6.5 мм	6.5	0.26 кг/метр	3838.962 м/тонна
Катанка 8 мм	8	0.395 кг/метр	2534.315 м/тонна
Катанка 8.5 мм	8.5	0.445 кг/метр	2244.929 м/тонна
Катанка 9 мм	9	0.499 кг/метр	2002.422 м/тонна
Катанка 9.5 мм	9.5	0.556 кг/метр	1797.187 м/тонна
Катанка 10 мм	10	0.617 кг/метр	1621.962 м/тонна
Катанка 11 мм	11	0.746 кг/метр	1340.464 м/тонна
Катанка 12 мм	12	0.888 кг/метр	1126.362 м/тонна

Арматура погонаж в 1 тонне и вес погонного метра

Удобная таблица для перевода веса арматуры в погонажную длину.

Зачастую при проведении строительных работ требуется перевести вес арматуры в погонные метры и наоборот ― специально для этого мы сделали удобную таблицу.

 

Длина (погонаж) и вес арматуры ― важные параметры при приобретении металлопроката, поскольку знание этих величин делает Ваше строительство более удобным и предсказуемым. 

 

О том, для чего нужно армирование при строительстве, читайте в статьях: 

 

Зачем нужно армирование кладки из кирпича;

 

Армопояс — устройство и назначение при строительстве из газобетона.

 

Таблица теоретического веса строительной арматуры А3

 

Арматура ГОСТ  марка стали А500С	Вес метра погонного, кг	Количество метров в тонне, м
Арматура А3 Ø 6 мм	0,222	4504,5
Арматура А3 Ø 8 мм	0,395	2531,65
Арматура А3 Ø 10 мм	0,617	1620,75
Арматура А3 Ø 12 мм	0,888	1126,13
Арматура А3 Ø 14 мм	1,21	826,45
Арматура А3 Ø 16 мм	1,58	632,91
Арматура А3 Ø 18 мм	2	500
Арматура А3 Ø 20 мм	2,47	404,86
Арматура А3 Ø 22 мм	2,98	335,57
Арматура А3 Ø 25 мм	3,85	259,74
Арматура А3 Ø 28 мм	4,83	207,04
Арматура А3 Ø 32 мм	6,31	158,48
Арматура А3 Ø 36 мм	7,99	125,16
Арматура А3 Ø 40 мм	9,87	101,32

Сколько штук арматуры в тонне 14 мм

Вес арматуры 5 мм

Вес арматуры 6 мм

Вес арматуры 8 мм

Вес арматуры 10 мм

Вес арматуры 12 мм

Вес арматуры 14 мм

Вес арматуры 16 мм

Вес арматуры 18 мм

Вес арматуры 20 мм

Вес арматуры 22 мм

Вес арматуры 25 мм

Вес арматуры 28 мм

Вес арматуры 32 мм

Вес арматуры 36 мм

Вес арматуры 40 мм

Вес арматуры 45 мм

Вес арматуры 50 мм

Пример расчета веса погонного мета арматуры

Формула вычисления количества метров арматуры в 1 тонне тоже очень простая. Достаточно поделить 1т (1000 кг) на вес 1 метра арматуры. Ниже приведем несколько примеров вычисления количества метров в 1 тонне арматуры.

1000 кг / 0,222 кг/м = 4504 м в одной тонне арматуры диаметром 6 мм. Точно так же вы можете выяснить количество метров в тонне арматуры для любого другого диаметра.

В статье вес метра арматуры указан приблизительно для каждого производителя. Для более точных расчетов веса арматуры запрашивайте у продавца документы и спецификацию на продукцию.

Зная примерные цифры, вы уже можете спокойно определить пытается ли продавец вас обмануть на весе или длине арматуры.

Вся информация взята из госта Государственного стандарта Союза ССР – вес арматуры ГОСТ 5781 82

Можно скачать прямо по этой ссылке гост вес арматуры 5781 82

Как по таблице рассчитать вес арматуры на 1 погонный метр?

Вес арматуры – очень важный параметр и для возведения железобетонных конструкций, и для строительства различных построек (к примеру — теплиц). Масса металлических элементов должна учитываться при планировке строительства самого здания. От нее зависит расчет количества арматурных стержней в свободных и напряженных зонах, расстояние между прутьями и т.д.

Каркас из металлической арматуры

Кроме этого, от веса погонного метра металлических стерней будет зависеть стоимость строительства. Дешевле приобрести металлические стержни на оптовых базах, где цена указывается за тонну. Расчет же в строительстве производится в погонных метрах. Поэтому важно уметь посчитать, сколько метров прута в одной тонне.

1 Таблица соответствия веса арматуры для разных диаметров

Стандартная масса арматуры того или иного диаметра регламентируется стандартами ГОСТ 5781-82. Таблица стандартных расчетов величин выглядит так:

Таблица соответствия веса арматуры в зависимости от диаметра стержней

Данная таблица абсолютно проста в применении. В первой колонке выбираем диаметр стержня в мм, которая будет использоваться, во второй колонке сразу видим вес одного погонного метра стержня данного типа.

Третья колонка показывает нам количество погонных метров арматуры в одной тонне.
к меню ↑

1.1 Расчет веса арматуры

Рассчитать массу арматурных стержней, необходимых для строительства можно несколькими способами.

Первый и самый простой способ, позволяющий узнать, сколько весит метр арматуры – использование электронного калькулятора для аналогичных расчетов.

Для работы с ним необходимо знать лишь диаметр стержня, с которым мы будем работать. Все остальные параметры расчетов уже заложены в программе.

Два других способа, позволяющих узнать насколько тяжелый метр арматуры, несколько сложнее. Рассмотрим их в порядке возрастания сложности.

Поскольку в частном строительстве чаще всего используется арматура диаметром 12 мм и 14 мм, возьмем именно такие стержни за основу для проведения расчетов.
к меню ↑

1.2 Пример расчета веса арматуры (видео)

к меню ↑

2 Расчет по нормативному весу

Чтобы просчитать массу нужного количества стержней этим способом, используем приведенную выше таблицу. Нас интересует параметр, сколько весит один погонный метр. В расчетах будем использовать прутья, диаметром 14 мм.

Рассчитаем количество арматуры, нужное для строительства (при условии, что таблица есть у нас под рукой).

Чтобы рассчитать вес нужного нам количества арматуры следует:

1. Составить план строительства здания с учетом создания арматурной сетки.
2. Определиться с диаметром стержней.
3. Просчитать количество используемой арматуры в метрах.
4. Умножить массу одного метра арматуры нужного диаметра на количество используемых прутьев.

Пример: Для строительства будет использоваться 2322 метра арматурных прутьев диаметром 14 мм. Вес погонного метра таких стержней 1,21 кг. Умножаем 2322*1,21 получаем 2809 килограмм 62 грамма (граммами можно пренебречь). Для строительства нам понадобится 2 тонны 809 килограмм металлических стержней.

Пример расчета веса арматуры в специальной программе

Таким же нехитрым способом можно рассчитать количество в тонне прутьев любого диаметра, исходя из данных приведенных в таблице.
к меню ↑

2.1 Расчет по удельной массе

Такой способ расчета требует определенных знаний, навыков и труда. Он основывается на формуле расчета массы, в которой используются такие величины, как объем фигуры и ее удельный вес. Прибегать к такому способу расчета погонного метра арматуры стоит лишь в том случае, если под рукой нет ни электронного калькулятора, ни таблицы с нормами ГОСТ.

Читайте также: с помощью чего можно гнуть арматуру — об устройстве специальных гибочных станков.

Данный способ мы опробуем на вычислениях, сколько весит арматура 12 диаметра. Прежде всего, вспоминаем из курса физики формулу веса.

Прутья металлической арматуры

Вес равен объему фигуры, умноженному на ее плотность. Плотность, или удельный вес, стали равен 7850 кг/м 3 .

Что же касается объема, то его нам так же придется высчитать самостоятельно,

исходя из того, что арматурный стержень является цилиндром. Возвращаемся к школьному курсу геометрии.

Объем цилиндра равен площади его сечения умноженной на высоту цилиндра. Сечением цилиндра является круг. Площадь круга вычисляется по формуле Пи (постоянная величина, равная 3,14) умножить на радиус в квадрате. Радиус равен половине диаметра.

Диаметр арматуры мы должны знать, исходя из плана и расчетов строительства, либо замерить самостоятельно.

Примечание: самостоятельный замер диаметра приведет к погрешностям в расчетах, так как арматура имеет не гладкую внешнюю поверхность.

Фрагменты прутьев арматуры различного диаметра

В нашем случае, диаметр равен 12 мм или 0,012 м. Следовательно, радиус – 6 мм или 0,006 м.

1. Считаем площадь круга: 3,14*0,006 2 =0.00011304 м 2 .
2. Считаем объем одного метра арматуры: 0,00011304*1=0,00011304 м 3
3. Высчитываем вес одного погонного метра: 0,00011304 м 3 *7850 кг/м 3 =0,887 кг.

Сверяясь с таблицей видим, что полученные данные совпадают с государственными.

Если рассчитать нужно массу не одного метра, а конкретного арматурного стержня, площадь круга нужно будет умножить на длину прута. В остальном алгоритм расчета не изменится.

Статьи по теме:

Портал об арматуре » Арматура » Как по таблице рассчитать вес арматуры на 1 погонный метр?

Вес строительной арматуры

Вес строительной арматуры в зависимости от диаметра арматуры или сколько метров арматуры в тонне. Вес арматуры длиной 11,75 м. Вес арматуры диаметром от 5,5 до 32 мм.

Полезная справочная информация об арматуре для фундаментов и правилах армирования:

диаметр арматуры
(мм)

вес арматуры в 1 м (кг)

вес одного хлыста арматуры 11,75 м (кг)

количество метров в тонне арматуры

вес 1 метра, длина по ГОСТ 8240, 8278

Длина швеллера при производстве согласно стандартам

Размер швеллера, поставляемого изготовителем, строго регламентируется соответствующим государственным стандартом. Сортамент горячекатаного швеллера специального и общего назначения приводится в ГОСТ 8240-97. Согласно данному нормативному документу швеллер изготавливается длиной от 2 до 12 метров. По требованию заказчика возможно изготовление П-образного профиля, размер которого превышает 12 метров. Он может производиться мерной и кратной мерной длины, а также немерной. 

Важное замечание! В соответствии с ГОСТ одна партия мерной или кратной ей длины может содержать до 5% от общей массы швеллера немерной длины.

Гнутый равнополочный швеллер, его размеры и предельные отклонения регулируются межгосударственным стандартом ГОСТ 8278-83. В соответствии требованиям данного документа, длина швеллера должна иметь значение 3 — 11,8 метров. По отдельному требованию заказчика данный профиль может изготавливаться размером 12 метров. Швеллер может быть мерной, немерной и кратной мерной длины. 

Кроме того, допускается в одной партии наличие немерных отрезков, масса которых не должна превышать 7% от общей массы.

Таблицы веса 1 погонного метра швеллера

Независимо от способа производства швеллера, вес погонного метра для профиля любого типоразмера содержится в соответствующем ГОСТ. Стандарты ГОСТ 8240-97 и 8278-83 содержат все необходимые характеристики швеллеров, которые могут быть использованы при прочностных расчетах балки швеллера, а также для определения веса и стоимости.

В соответствии с ГОСТ 8240-97 вес 1 погонного метра швеллера серии У и П совпадает:

Вес 1 метра швеллера по ГОСТ 8240-97

Номер швеллера	Вес 1 метра, кг
5У/П	4,84
6,5У/П	5,9
8У/П	7,05
10У/П	8,59
12У/П	10,4
14У/П	12,3
16У/П	14,2
18У/П	16,3
20У/П	18,4
22У/П	21
24У/П	24
27У/П	27,7
30У/П	31,8
40У/П	48,3

Цены на продукцию по ГОСТ 8240-97 смотрите здесь — швеллер П или швеллер У.

Теоретическая масса типоразмеров проката по ГОСТ 8278-83, которые являются лидерами по продажам в компании APEX METAL:

Вес 1 метра швеллера по ГОСТ 8278-83

Размер швеллера	Вес 1 метра, кг
50х40х3	2,75
60х32х2,5	2,21
60х32х3	2,61
80х32х4	3,95
80х50х4	5,08
80х60х4	5,7
100х50х3	4,4
100х50х4	5,7
100х50х5	6,97
120х50х3	4,87
120х60х4	6,96
120х60х5	8,54
140х60х5	9,32
140х60х6	10,99
160х50х4	7,6
160х60х4	8,22
160х60х5	10,18
160х80х4	9,47
160х80х5	11,68
180х70х6	13,82
180х80х5	12,46
200х80х4	10,75
200х80х6	15,7
200х100х6	17,59
250х125х6	22,3

Стоимость продукции по ГОСТ 8278-83 смотрите здесь — швеллер гнутый гост 8278 83.

Так же для покупки швеллеров в APEX metal вы можете ознакомиться со следующей информацией из стандартов ГОСТ:

На основе анализа значения масс и моментов сопротивления можно сделать вывод, что максимальной изгибной прочностью обладают швеллера серий П, У. Компромиссом является гнутый швеллер, погонный вес которого несколько ниже, чем у горячекатаного, но он так же уступает и по показателям работы на изгиб. Поэтому, для ответственных высоконагруженных металлоконструкций следует использовать горячекатаный швеллер, а там где необходимо минимизировать ее вес – гнутый.

В APEX METAL вы всегда найдете широкий выбор горячекатаных и гнутых равнополочных швеллеров из сталей 09Г2С и Ст3 по низким ценам, а обратившись в Департамент продаж по тел. +7 (495) 128-03-58, сможете получить всю необходимую информацию о закупаемой продукции.

Вес арматуры таблица 12 мм, 10 мм, 8 мм, вес 1 метра арматуры

Для чего может потребоваться вес 1 метра арматуры 12 мм? Например, во время заливки фундамента для частного дома, строители могут сообщить вам количество арматуры в метрах, а на металлобазах, как правило, арматура продается и указывается цена за тонну. В данном случае, зная вес одного метра, вы сможете посчитать, сколько вам потребуется арматуры в тоннах.

Для большего удобства, мы привели вторую таблицу, в которой указали сколько метров арматуры содержится в одной тонне по каждому диаметру.

Приведем пример расчета:

Вам требуется 750 метров 12мм арматуры а500с (читайте: расшифровка арматуры а500с).

Смотрим в первой таблице строчку, соответствующую 12 мм арматуре, вес 1 метра составляет 0,888 кг.

Итого получаем 750 * 0,888 = 666 кг.

Вес 1 метра арматуры таблица

Диаметр арматуры (мм)	Вес кг/метр
5,5	0,187
6	0,222
8	0,395
10	0,617
12	0,888
14	1,210
16	1,580
18	2,000
20	2,470
22	2,980
25	3,850
28	4,830
32	6,310
36	7,990
40	9,870
45	12,480
50	15,410

В промышленном же строительстве используется огромное количество арматуры, которая чаще всего поставляется в тоннах. Для выполнения необходимых расчетов, необходимо знать общую длину имеющейся арматуры, это можно легко сделать по таблице ниже.

Пример расчета:

Вы знаете, что у вас есть 25 тонн арматуры 10 мм.

Находим по таблице количество метров в тонне, соответствующее 10 мм арматуре: 1620 метров.

Итого общая длинна арматуры: 25 * 1620 = 40500 метров.

Сколько метров в 1 тонне арматуры таблица

Диаметр арматуры (мм)	Метров в одной тонне
5,5	5347
6	4504
8	2531
10	1620
12	1126
14	826
16	633
18	500
20	405
22	335
25	260
28	207
32	158

Похожие материалы

Статистика проектирования и строительства — статистика и данные

Длина, ширина, высота, вес

Общая длина моста, включая подходы от опоры к опоре, составляет 1,7 мили (8 981 фут или 2737 м).

Общая длина моста, включая подходы от опоры к опоре, плюс расстояние до Toll Plaza, составляет 9 150 футов (2788 м).

Длина пролета подвески, включая основной пролет и боковые пролеты, составляет 1,2 мили (6 450 футов или 1966 м).

Длина основной пролетной части подвесной конструкции (расстояние между башнями) 4200 футов (1280 м).

Длина одного бокового пролета 1125 футов (343 м).

Ширина моста 90 футов (27 м).

Ширина проезжей части между бордюрами 62 фута (19 м).

Ширина тротуара 10 футов (3 м).

Клиренс над средним паводком составляет 220 футов (67 м).

Общий вес каждой анкеровки 60 000 тонн (54 400 000 кг).

Первоначальный общий вес моста, якорных стоянок и подходов составляет 894 500 тонн (811 500 000 кг).

Общий вес моста, якорных стоянок и подходов (1937 г.) 894 500 тонн (811 500 000 кг).

Общий вес моста, якорных стоянок и подходов (1986) * 887000 тонн (804 700,00 кг *).

Вес моста без якорных стоянок и подходов, включая подвесную конструкцию, главные башни, опоры и кранцы, нижнюю боковую систему и ортотропную перемычку (1986) составляет 419 800 тонн (380 800 000 кг *).

* Общий вес моста, указанный на 1986 год, включает снижение веса из-за перепланировки в 1986 году. Вес исходной железобетонной палубы и поддерживающих ее стрингеров составлял 166 397 тонн (150 952 000 кг). Вес нового настила из ортотропных стальных листов, его двухдюймового эпоксидно-асфальтового покрытия и поддерживающих опор теперь составляет 154 093 тонны (139 790 700 кг). Это общее снижение веса палубы на 12 300 тонн (11 158 400 кг), или на 1.37 тонн (1133 кг) на линейный фут палубы.

Прогиб моста, грузоподъемность

Посмотрите это видео, чтобы увидеть, как мост Золотые Ворота может двигаться вверх и вниз на целых 16 футов!

В середине пролета максимальное отклонение вниз (или расстояние, на которое мост был построен для движения вниз) составляет 10,8 футов (3,3 м). Максимальное отклонение вверх составляет 5,8 футов (1,8 м).

Максимальный поперечный прогиб в центральном пролете составляет 27,7 футов (8,4 м).

Допустимая динамическая нагрузка на линейный фут составляет 4000 фунтов (1814.4 кг).

В качестве примера того, как мост построен для передвижения, во время зимних штормов 1982 года главный пролет прогнулся примерно на 6-7 футов

Три максимальных прогиба, указанные выше в центре подвесного моста, вызваны следующими условиями нагрузки:

1. Поперечный прогиб возникает из-за постоянной поперечной ветровой нагрузки. Максимальное поперечное перемещение 27,7 футов основано на максимально допустимом продольном перемещении ветровых замков на опорных башнях;
2. Максимальный прогиб вниз обусловлен условиями максимальной временной нагрузки на центральный пролет, отсутствия временной нагрузки на боковые пролеты и максимальной расчетной температуры для удлинения основных кабелей; и
3. Максимальный прогиб вверх обусловлен условием, противоположным условию 2 выше, с максимальной временной нагрузкой на боковые пролеты, без временной нагрузки на центральный пролет и минимальной расчетной температурой для сокращения длины кабеля.

Статистика главной башни

У моста Золотые Ворота есть две главные башни, которые поддерживают два основных троса.

Высота башни над водой 746 футов (227 м).

Высота башни над проезжей частью 500 футов (152 м).

Размер основания башни (каждая опора): 33 фута x 54 фута (10 м x 16 м).

Нагрузка на каждую опору по основным тросам составляет 61 500 тонн (56 000 000 кг).

Масса обеих главных башен 44 000 тонн (40 200 000 кг).

Поперечный прогиб опор 12,5 дюйма (0,32 м).

Продольный прогиб башен (в сторону берега) составляет 22 на (0,56 м) и (в сторону канала) составляет 18 на (0,46 м).

Глубина фундамента южной башни ниже среднего низкого уровня воды составляет 110 футов (34 м).

Чтобы построить пирс южной башни для поддержки южной башни, строители выкачали 9,41 миллиона галлонов (35,6 миллиона литров) воды из отбойника, который был построен первым.

Характеристики главного кабеля

Мост Золотые Ворота имеет два основных троса, которые проходят через вершины двух башен высотой 746 футов и закреплены с обоих концов на гигантских креплениях. Проволока из оцинкованной углеродистой стали, входящая в состав каждого основного кабеля, укладывалась путем вращения проволоки с использованием челнока ткацкого типа, который перемещался вперед и назад, когда он укладывал проволоку на место, чтобы сформировать кабели. Раскрутка основных тросов была завершена за 6 месяцев и дней.

Основные тросы покоятся на вершинах главных башен высотой 746 футов в огромных стальных отливках, называемых седлами.

Диаметр одного основного кабеля , включая внешнюю обертку, составляет 36 3/8 дюйма (0,92 м).

Длина одного основного кабеля составляет 7650 футов (2332 м).

Общая длина оцинкованной стальной проволоки, использованной в и основных тросах, составляет 80 000 миль (129 000 км).

Количество стальных оцинкованных проволок в одном основном кабеле диаметром 0,192 дюйма составляет 27,572 .

Количество пучков или прядей стальной оцинкованной проволоки в одном основном кабеле — 61 .

Среднее количество стальных оцинкованных проволок в каждой из 61 связки составляет 452 .

Масса обоих основных тросов , подвесных тросов и аксессуаров 24 500 тонн (22 200 000 кг).

Проволока из оцинкованной стали, используемая для магистральных тросов, представляет собой углеродистую сталь со следующим средним химическим составом и физическими свойствами:

Результаты испытаний ковша (уточненные)
К:	0.81% (0,85)
Пн:	0,66% (—)
П:	0,026% (0,04)
S:	0,028% (0,04)
Si:	0,24% (—)
Протестированные свойства (заданные)
ул. Натяжная,	Fu = 235 600 фунтов на квадратный дюйм (220 000 фунтов на квадратный дюйм мин)
Yield Str,	Fy = 182 600 фунтов на квадратный дюйм (160 000 фунтов на квадратный дюйм мин)
Относительное удлинение на 10 дюймов при разрыве = 6.3% (4,0% мин.)

Основные кабельные ленты расположены через каждые 50 футов вдоль основных кабелей, а вертикальные подвесные канаты подвешены к кабельным бандажам. После добавления системы нижних боковых распорок в 1953 и 1954 годах было обнаружено, что нормальная работа моста, наряду с добавлением системы нижних боковых распорок, вызвала потерю основных болтов кабельной ленты на 50 процентов. их указанного напряжения. В 1954 году основные тросовые болты были повторно затянуты Дж.H. Pomeroy & Co., Inc и впервые применили калиброванные ударные гайковерты для затяжки болтов кабельной ленты.

Опять же, в 1970-х годах, во время замены вертикальных подвесных тросов, болты тросовой ленты снова были подтянуты до 90 000 фунтов с помощью гидравлического натяжителя болтов Biach. Эта работа выполнялась с подвешенных под тросом булыжников.

Периодическая повторная затяжка болтов основной кабельной ленты проводится при необходимости на основании осмотров.Болты, подверженные постоянным изменениям температуры и нагрузки в основном кабеле, вызывают незначительные изменения диаметра кабеля, и эти изменения диаметра кабеля вместе с температурным воздействием на саму ленту кабеля вызывают ослабление натяжения болтов. Самая последняя проверка была проведена в 1999 году компанией Steinman Boynton Gronquist & Birdsall, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк. Натяжение было проверено на случайной и статистически достоверной выборке болтов кабельной ленты, и было определено, что повторная затяжка всех болтов кабельной ленты в то время не требовалась.

Повторное натяжение болтов основных кабельных стяжек (которые не совпадают с болтами основной кабельной ленты) не было частью Проекта замены подвесного троса, но следует отметить, что они были повторно натянуты в 2000 и 2001 годах — впервые с момента завершения строительства моста в 1937 году. Отливки для крепления кабелей, расположенные в массивных бетонных опорах на концах пролета подвеса, удерживают основные кабели в фиксированном положении для предотвращения вертикального движения там, где подвесной пролет встречается с подъездными виадуками.Правильное функционирование стяжек зависит от усилия зажима кабельных лент, которое, в свою очередь, зависит от надлежащего натяжения болтов кабельной ленты. В общей сложности 256 болтов, каждый диаметром 21/8 дюйма на 3 фута в длину, были гидравлически повторно натянуты до их первоначальных технических характеристик в 92 000 фунтов. Болты, которые со временем подверглись коррозии, были заменены. Этот проект выполнили районные бригады.

Подвес (вертикальный) Статистика

Мост Золотые Ворота имеет 250 пар вертикальных подвесных тросов, которые расположены на расстоянии 50 футов друг от друга по обеим сторонам моста.Каждая подвесная веревка имеет диаметр 2-11 / 16 дюймов. Все канаты были заменены между 1972 и 1976 годами, последняя замена канатов завершилась 4 мая 1976 года.

Количество бетона

Это количество на момент постройки моста (1933-1937 гг.). После замены первоначального бетонного настила проезжей части теперь количество бетона МЕНЬШЕ, чем при строительстве моста, на 25 000 кубических ярдов.

Количество бетона (как построено)	кубических ярдов	Кубических метров
Пирс Сан-Франциско и кранец	130 000	99 400
Пирс Марин	23 500	18 000
Крепления, пилоны и кабельный корпус	182 000	139,160
Подходы	28 500	21 800
Мощение	25 000	19,115
Итого	389 000	297 475

Конструкционная сталь Количество

	Тонны	кг
Главные башни	44 400	40,280,000
Подвесная конструкция	24 000	21 772 000
Крепления	4 400	3 991 000
Подходы	10 200	9 250 000
Итого	83 000	75 293 000

Фонды

Опорная конструкция и система сейсмоизоляции для токамака ИТЭР были введены в эксплуатацию в период с августа 2010 г. по август 2014 г.

Завершение строительства сильно армированного бетонного основания «B2» в августе 2014 года стало последним в серии шагов, предпринятых за четыре года для создания опорной конструкции и фундамента для токамака ИТЭР.

С августа 2010 г. по август 2014 г. рабочие вырыли 17-метровую комплексную сейсмическую яму Токамак размером 90 х 130 метров; созданы фундамент и подпорные стены на уровне земли; установлено 493 сейсмических колонны и опоры; и залил фундаментную плиту B2 («пол» комплекса «Токамак»).

На ровной поверхности основания сейсмической ямы через равные промежутки времени расположены 493 колонны, увенчанные антисейсмическими опорами, сделанными из чередующихся слоев металла и резины. Обладая способностью к боковому смещению 10 см, эти подшипники толщиной 20 см способны фильтровать и поглощать ускорения, связанные с движением грунта, вызванным землетрясением.

Плита Токамак Комплекса В2 представляет собой сильно армированное основание (9 300 м², 1,5 метра), которое будет поддерживать Комплекс Токамак и его 400 000 тонн зданий, машин и оборудования.Последний сегмент — идеально круглый центральный участок, который будет поддерживать установку ИТЭР — был залит 27 августа 2014 года.

Завершение строительства плиты B2 ознаменовало начало второй фазы строительства ИТЭР: начало строительных работ на семиэтажный комплекс «Токамак».

Восемьдесят метров в ширину, 120 метров в длину и 80 метров в высоту (60 метров над уровнем земли), в комплексе «Токамак» находятся здания «Токамак», «Диагностика» и «Тритий». Более подробную информацию о строительстве комплекса Токамак можно найти на этой странице.

Факты о Фонде
Токамак Комплекс наземных опорных сооружений:

• Строительство: 18 месяцев (завершено в апреле 2012 г.)
• Количество стальной арматуры: 6000 тонн
• Требуемый бетон: 25 000 м³ (фундамент и стены)
• Толщина основания сейсмического карьера: 1,5 метра
• Толщина подпорных стен: от 1,5 метра (внизу) до 0,5 метра (вверху)
• Количество сейсмических площадок, поддерживающих комплекс Токамак: 493

Основание комплекса Токамак (B2):

• Строительство: 9 месяцев (декабрь 2013 г. — август 2014 г.)
• Количество стальной арматуры: 3600 тонн
• Требуемый бетон: 14 000 м³
• Толщина основы Tokamak Complex: 1.5 метров

Справочник — Расчеты

Справочник — Расчеты 2 0,5 » 0,5 дюйма (А) ВЫСОТА (B) ОСНОВАНИЕ Объем сварного шва = 0,5B х А х 12 Вес стали = 0,283 фунта на куб. в. Вес сварного шва = (0,5 х 0,5) х 0,5 х 12 х 0,283 = 0,424 фунта РАСЧЕТ ВЕС НА СТУПКУ ФИЛЕЙНОЙ СВАРКИ В угловой шов, показанный ниже, площадь поперечного сечения (треугольник) равна в половину базы, умноженной на высота, объем сварного шва равен площади, умноженной на длину, а тогда вес сварного шва равен объем, умноженный на вес материала (стали) на кубический дюйм.Этот пример относится к угловому сварному шву с без подкрепления. Аналогичные расчеты можно произвести для стыковых или нахлесточных соединений. Эффективность осаждения Эффективность осаждения электрода или сварочная проволока указывает на ту часть продукта, которую вы можете ожидается наплавка как металл шва. Потери из-за шлака, брызг, дыма и в случае полуавтоматического или автоматические сварочные процессы, концы обрезаются перед каждой сваркой, и проволока, оставшаяся в питающем кабеле, не 100% эффективность процесса.Для оценки электрода или расход проволоки следующий средний могут использоваться значения эффективности осаждения. Процесс осаждения Эффективность под водой Дуга 99% Газовая металлическая дуга (98% A, 2% O ₂ ) 98% газ Металлическая дуга (75% A, 25% CO ₂ ) 96% газ Металлическая дуга (C0 ₂ ) 93% Металлическая порошковая проволока 93% газ Экранированные порошковые проволоки 86% Самозащитные порошковые проволоки 78% * Экранированная металлическая дуга (длина рукояти 12 дюймов) 59% * Экранированная металлическая дуга (длина рукояти 14 дюймов) 62% * Экранированная металлическая дуга (длина рукояти 18 дюймов) 66% * Включает 2-дюймовую потерю шлейфа.

Вместимость сваи — обзор

Время влияет на изменения осевой нагрузки в глинистом грунте

Вместимость сваи, рассчитанная по предыдущему уравнению, не учитывает влияние старения с течением времени на емкость сваи, учитывая, что на старой платформе который был построен 40 лет назад и более, если пересмотреть расчет, вы можете обнаружить, что он отличается от коэффициента безопасности API в дополнение к условиям окружающей среды. окруженный грунт как единое целое, поэтому существует дополнительная адгезия, не учитывается в расчетах.Поэтому недавно было проведено исследование, чтобы определить поведение осевой способности глинистой почвы во времени.

Кларк (1993) и Богард и Мэтлок (1990) провели полевые измерения, в которых было показано, что время, необходимое забивным сваям для достижения предельной прочности в связном грунте, может быть относительно большим — до 2–3 лет.

Стоит отметить, что в течение короткого периода времени после установки наблюдается значительное увеличение прочности, и это происходит из-за того, что показатель прочности быстро увеличивается после непосредственного вождения, и этот показатель уменьшается в процессе рассеивания.

Во время забивки сваи в обычных или легких переуплотненных глинах происходит значительное нарушение грунта вокруг сваи, изменяется напряженное состояние, что также создает большое превышение порового давления. После установки сваи это избыточное поровое давление начинает рассеиваться, что означает, что окружающий грунт вокруг свай начинает консолидироваться, и, исходя из этого, емкость сваи в глинистой почве со временем увеличивается. Этот процесс называется « настройка ». Скорость рассеяния избыточного порового давления зависит от радиального коэффициента уплотнения, диаметра сваи и слоистости грунта.

В наиболее распространенном случае, когда забивные трубные сваи, поддерживающие конструкцию, имеют расчетные нагрузки, прикладываемые к сваям вскоре после установки, при проектировании свай следует учитывать характеристики времени консолидации. В традиционных стационарных морских сооружениях время между установкой сваи и полной загрузкой платформы составляет от 1 до 3 месяцев, но в некоторых случаях ввод в эксплуатацию и запуск происходят раньше, и в этом случае эта информация должна быть передана. для инженерного бюро, поскольку ожидаемое увеличение пропускной способности со временем является важными проектными переменными, которые могут повлиять на безопасность системы фундамента на ранних этапах процесса консолидации.

Поведение сваи при значительных осевых нагрузках в высокопластичных, нормально консолидированных глинах было изучено с помощью большого количества испытаний свайных моделей и некоторых натурных испытаний на нагрузку.

В результате этого исследования диссипации порового давления с данными нагрузочных испытаний в разное время после забивки сваи были получены эмпирические корреляции между степенью консолидации, условиями закупоривания и сдвиговой способностью ствола сваи. Это исследование показало, что результаты испытаний стальных свай с закрытым концом в сильно переуплотненной глине указывают на отсутствие значительного изменения вместимости с течением времени.Это противоречит испытаниям стальных свай с закрытым концом диаметром 0,273 м (10,75 дюйма) в переуплотненной глине, где была обнаружена значительная и быстрая установка за 4 дня, поэтому емкость сваи в конце установки так и не восстановилась полностью.

Поэтому очень важно подчеркнуть, что осевая способность сваи с течением времени находится в стадии исследований и разработок, и нет твердой формулы или уравнения, которым следовало бы следовать, но следует сосредоточить внимание на исследованиях, проводимых на конкретном участке. местоположение, а также зависит от предыдущей истории местоположения.

Более 5 триллионов пластиковых деталей общим весом более 250 000 тонн на плаву

Abstract

Загрязнение пластиком повсеместно распространено в морской среде, однако для оценок глобального количества и веса плавающих пластмасс не хватало данных, особенно по Южному полушарию и отдаленным регионам. Здесь мы приводим оценку общего количества пластиковых частиц и их веса, плавающих в Мировом океане, по результатам 24 экспедиций (2007–2013 гг.) По всем пяти субтропическим круговоротам, прибрежной Австралии, Бенгальскому заливу и Средиземному морю, проводящим буксировки поверхностных сетей. (N = 680) и трансекты визуальной съемки крупных пластиковых обломков (N = 891).Используя океанографическую модель распространения плавающих обломков, откалиброванную по нашим данным, и поправку на вертикальное перемешивание, вызываемое ветром, мы оцениваем минимум 5,25 триллиона частиц весом 268 940 тонн. При сравнении четырех классов размеров, двух микропластиков <4,75 мм и мезо- и макропластов> 4,75 мм, наблюдается огромная потеря микропластика с поверхности моря по сравнению с ожидаемыми темпами фрагментации, что позволяет предположить, что действуют механизмы, удаляющие <4,75 мм. пластиковые частицы с поверхности океана.

Образец цитирования: Eriksen M, Lebreton LCM, Carson HS, Thiel M, Moore CJ, Borerro JC, et al. (2014) Загрязнение Мирового океана пластиком: более 5 триллионов пластиковых деталей общим весом более 250 000 тонн на плаву в море. PLoS ONE 9 (12): e111913. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0111913

Редактор: Ханс Дж. Дам, Университет Коннектикута, Соединенные Штаты Америки

Поступила: 6 мая 2014 г .; Дата принятия: 2 октября 2014 г .; Опубликовано: , 10 декабря 2014 г.

Это статья в открытом доступе, свободная от всех авторских прав, и ее можно свободно воспроизводить, распространять, передавать, изменять, строить или иным образом использовать в любых законных целях.Работа сделана доступной по лицензии Creative Commons CC0 как общественное достояние.

Доступность данных: Авторы подтверждают, что все данные, лежащие в основе выводов, полностью доступны без ограничений. Эти данные доступны на сайте figshare.com. Эриксен, Маркус; Рейссер, Юлия; Гальгани, Франсуа; Мур, Чарльз; Райан, Питер; Карсон, Хэнк; Тиль, Мартин (2014): Глобальный набор данных о загрязнении морской среды пластиком. фигшер. http://dx.doi.org/10.6084/m9.figshare.1015289

Финансирование: Финансовая поддержка от Will J.Фонд Рейда (HSC) и Институт Сивера (ME) сделали большую часть этой работы возможной. J. Reisser спонсируется IPRS и ведущей стипендией для аспирантов CSIRO, а M. Thiel был поддержан Чилийской инициативой тысячелетия (грант NC120030). Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Хосе Борерро является аффилированным лицом eCoast Ltd., и это присоединение не меняет приверженности авторов политике PLOS ONE в отношении обмена данными и материалами.Лоран К. М. Лебретон является аффилированным лицом с Dumpark Creative Industries Ltd., и это присоединение не влияет на соблюдение авторами политики PLOS ONE в отношении обмена данными и материалами.

Введение

Загрязнение пластиком глобально распространяется по всем океанам из-за его свойств плавучести и долговечности, а сорбция токсичных веществ пластиком при перемещении через окружающую среду [1], [2] заставила некоторых исследователей утверждать, что синтетические полимеры в океане следует рассматривать как опасные отходы [3].В результате фотодеградации и других процессов выветривания пластмассы фрагментируются и рассеиваются в океане [4], [5], сливаясь в субтропические круговороты [6] — [9]. Образование и накопление пластикового загрязнения также происходит в закрытых бухтах, заливах и морях, окруженных густонаселенными береговыми линиями и водоразделами [10] — [13].

Воздействие пластикового загрязнения в результате проглатывания и запутывания морской фауны, от зоопланктона до китообразных, морских птиц и морских рептилий, хорошо задокументировано [14].Адсорбция стойких органических загрязнителей на пластике и их перенос в ткани и органы при проглатывании [15] оказывает влияние на морскую мегафауну [16], а также на организмы более низкого трофического уровня [17], [18] и их хищников [19], [ 20]. Эти воздействия еще больше усугубляются сохранением плавающих пластмасс, начиная от гранул смолы и заканчивая большими заброшенными сетями, доками и лодками, которые плавают через океаны и переносят сообщества микробов [21], водорослей, беспозвоночных и рыб [22] в неместные регионы. [23], обеспечивая дальнейшее обоснование для мониторинга (и принятия мер по смягчению) глобального распространения и обилия пластикового загрязнения.

Несмотря на прогнозы океанографических моделей о том, где может сходиться мусор [24], оценки регионального и глобального количества и веса плавающих пластмасс были ограничены микропластиками <5 мм [19], [25]. Используя обширные опубликованные и новые данные, особенно по субтропическим круговоротам Южного полушария и морским районам, прилегающим к населенным регионам [7], [10], [13], [26], с поправкой на вертикальное перемешивание, вызванное ветром [27], мы заселили океанографическая модель распределения мусора [28] для оценки глобального распределения, количества и плотности пластикового загрязнения во всех выбранных классах размеров.Океанографическая модель предполагает, что количество пластика, попадающего в океан, зависит от трех основных переменных: водосбора, плотности населения и морской активности. Набор данных, используемый в этой модели, основан на экспедициях 2007–2013 гг. (Таблица S1), в ходе которых были исследованы все пять субтропических круговоротов (северная часть Тихого океана, Северная Атлантика, южная часть Тихого океана, Южная Атлантика, Индийский океан) и обширные прибрежные районы и замкнутые моря ( Бенгальский залив, австралийское побережье и Средиземное море), включая буксиры наземных сетей (N = 680) и трансекты для визуальной съемки крупных пластиковых обломков (N = 891), всего 1571 место во всех океанах (рис. 1).Мы также сравнили уровни пластического загрязнения между океанами и четырьмя классами размеров: 0,33–1,00 мм (мелкие микропластики), 1,01–4,75 мм (крупные микропластики), 4,76–200 мм (мезопластики) и> 200 мм (макропластики) (рис. 1).

Рис. 1. Места на местах, где была измерена плотность счета.

Плотность подсчета (штук ⁻² ; см. Цветовую шкалу) морского пластикового мусора, измеренная на 1571 станциях с 680 буксиров и 891 трансект визуальной съемки для каждого из четырех классов размеров пластика (0.33–1,00 мм, 1,01–4,75 мм, 4,76–200 мм и> 200 мм).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0111913.g001

Материалы и методы

Сбор и анализ проб чистой пакли

Сетевые буксировки проводились с использованием нейстонных сетей со стандартным размером ячеи 0,33 мм, буксируемых между 0,5 и 2 м с ^–1 у поверхности моря в течение 15–60 минут за пределами следа судна, чтобы избежать опускания обломков вниз. Образцы консервировали в 5% формалине. Используя препаровальный микроскоп, микропластик вручную отделяли от естественного мусора, сортировали через уложенные друг на друга сита Тайлера на три класса размеров [7], [10], [12], затем подсчитывали индивидуально и взвешивали вместе.В ходе анализа образцов идентичность более мелких микропластиков была подтверждена испытаниями на плавучесть и твердость. Все предметы были подсчитаны и взвешены с точностью до 0,01 мг. Используя эти данные, были оценены размеры трала, пройденное расстояние, количество (шт. ⁻² ) и вес (г · км ⁻² ). Низкая скорость буксировки и промывка сети между буксировками, когда это необходимо, обеспечивали достаточную уверенность в том, что любое изменение в эффективности сбора проб из-за размера сетки, разницы в скорости буксировки или времени буксировки было незначительным.

Протокол визуального осмотра

Визуальная съемка разрезов крупных пластиковых обломков проводилась во время экспедиций в южную часть Тихого океана, северную часть Тихого океана, Южную Атлантику, Индийский океан и воды вокруг Австралии, а также в рамках Транстихоокеанского исследования морского мусора NOAA в северной части Тихого океана. Специализированные наблюдатели наблюдали за поверхностью океана с одной стороны судна на расстоянии до 20 метров, обращая внимание на крупные обломки во время периодов наблюдений [11], [13], [26], при этом позиции начала и остановки использовались для расчета исследуемой площади.Наблюдения за мусором были разбиты на девять категорий, четыре категории для мусора, связанного с промыслом: буй, леска, сеть и другие рыболовные снасти, и пять категорий для других пластмасс: ведра, бутылки, пенополистирол, мешок / пленка или разные пластмассы (таблица S2). Поскольку наблюдаемые обломки не могут быть собраны и взвешены, аналогичные предметы обломков аналогичных категорий были собраны с береговых линий в северной и центральной частях Чили, Южной Африки, атлантического побережья Северной Америки и Гавайского архипелага для определения среднего веса предметов в девяти категориях (Таблица S3 ).Двум категориям, обозначенным как «прочие орудия лова» и «прочие пластмассы», был присвоен очень консервативный вес — 10 г на единицу. Эти средние веса были применены к трансектам визуальной съемки для определения плотности веса.

Описание модели

Отслеживание частиц осуществляется в два этапа: первая гидродинамическая модель описывает океаническую циркуляцию, а вторая виртуальные частицы вводятся в поле потока и позволяют свободно перемещаться за счет гидродинамического воздействия.Для этого исследования поверхностные течения океана извлекаются из системы моделирования океанической циркуляции HYCOM / NCODA [29]. Модель HYCOM основана на Глобальной системе прогнозирования атмосферы ВМС США (NOGAPS) и включает ветровое напряжение, скорость ветра, тепловой поток и осадки. Модель обеспечивает систематическое архивирование ежедневной циркуляции океана в глобальном масштабе, а выходные данные заархивированы до середины 2003 года. В то время как полная модель HYCOM содержит 32 вертикальных слоя, мы рассматриваем только скорости в поверхностном слое как главный двигатель плавающих частиц.

Данные о скорости, извлеченные из HYCOM, затем соединяются с лагранжевой моделью отслеживания частиц Pol3DD, которая управляет дисперсией плавающего материала. Pol3DD отслеживает и хранит информацию о происхождении, возрасте и траектории отдельных частиц [30]. Поскольку ветровые течения уже выражены в гидродинамических данных HYCOM, никаких дополнительных условий ветрового напряжения к движению частиц не применялось. Эта модель предполагает, что частицы мусора в основном погружены в воду, и при этом не учитывается дополнительное воздействие на потенциально всплывшие части мусора.

Калибровка модели с использованием эмпирических данных из 1571 местоположения

В этом исследовании мы определили распространенность и массу микропластика, начиная с самого низкого размера 0,33 мм, который является обычно используемым нижним пределом для пелагических микропластиков [31]. Приставки «микро», «мезо» и «макро» применительно к пластиковому загрязнению определены плохо. Общепринятые границы микропластов основаны на типичном размере сетки нейстона (0,33 мм) и верхней границе приблизительно 5,0 мм [31]. Мы использовали 4.75 мм в качестве верхней границы для микропластика, потому что это размер стандартных сит, используемых для анализа проб в большинстве экспедиций, представивших данные для этой рукописи. Мезопластика имеет нижний предел 4,75 мм и не имеет определенного верхнего предела. В этом текущем исследовании мы установили верхнюю границу мезопласта на уровне 200 мм, что представляет собой типичную пластиковую бутылку с водой, выбранную из-за ее повсеместного распространения в океане. Макропластика не имеет установленной нижней границы, хотя мы устанавливаем ее на уровне 200 мм, а верхняя граница не ограничена.Существует явная потребность в последовательных измерениях в полевых условиях [31], и здесь мы следовали практическому подходу, используя обычно используемые границы и логистические соображения (размеры сетки и сита), чтобы интегрировать обширный набор данных, охватывающий весь глобальный океан, включая области, которые никогда не использовались ранее.

Из 1571 полевых участков, предоставивших данные подсчета (рис. 1), всего 1333 станции также имели данные о весе (рис. S4). Все эти данные использовались для калибровки численной модели, предсказывающей количество пластиков и плотность веса [28].Для сравнения мы подгоняем результаты модели к измеренным данным с помощью линейной системы уравнений вида: где y _i — логарифм измеренного значения плотности подсчета пластика (штук ⁻² ) или плотности веса ( g км ⁻² ) для каждого из N отсчетов. K — количество вариантов вывода модели с s _ij безразмерным модельным решением в местоположении образца y _i . β _k и ε _N — это вычисленные весовые коэффициенты и члены ошибки для конкретного решения безразмерной модели s _ij .Этот метод можно использовать для подгонки произвольного количества вариантов выходных данных модели к любому количеству измеренных точек данных с получением весового коэффициента и члена ошибки для каждого случая.

В модели мы использовали набор из трех результатов модели (K = 3), соответствующих различным входным сценариям [28]: городское развитие в пределах водоразделов, население прибрежных районов и судоходство. Значения β и ε определяются как для распределения концентрации (шт. ^-2 ), так и для распределения веса (г-км ⁻² ) каждого из четырех классов размеров на основе линейной системы уравнений.Чтобы сравнить результаты модели непосредственно с измеренными данными, весовой коэффициент β _k , вычисленный выше, используется для масштабирования выходных данных модели для каждого из выходных сценариев.

Корректировка расчетного веса и подсчета за счет вертикального распределения

Перемешивание поверхностного слоя под действием ветра приведет к перемещению частиц вниз, что приведет к недооценке пластика в океане, если полагаться только на отбор проб с поверхности. Мы использовали уравнение вертикального распределения Кукулка и др.[27], связывающий отношение истинного числа частиц / измеренного числа частиц со скоростью трения воды ( u _{* w} = [ t / r _w ] ^1/2 , где t — напряжение ветра и r _w — плотность воды).

Наши данные по 680 сетным буксировкам включают состояние моря по шкале Бофорта, каждое с диапазоном скорости ветра. Перед использованием уравнения вертикального распределения мы преобразовали эти данные в значения напряжения ветра, применив коэффициент Смита [32] для напряжения ветра у поверхности моря (Н / м ² ) как функцию скорости ветра (м / с).Эти данные затем использовались в уравнении вертикального распределения для корректировки общего количества частиц пластика для каждой станции.

Чтобы оценить увеличение массы из-за вертикального распределения, мы отнесли такое же процентное увеличение количества частиц к массе частиц.

Расчет ожидаемого количества частиц на основе фрагментации крупных частиц

Мы используем консервативные оценки скорости фрагментации, чтобы показать, что модельные результаты подсчета частиц в каждом классе размеров существенно отличаются от наших ожидаемых количеств частиц.Для оценки скорости фрагментации мы предположили, что все частицы, включая самые крупные, имеют толщину 0,2 мм. Это предположение является консервативным, поскольку хорошо известно, что многие более крупные предметы имеют толщину стенок значительно больше этой. Мы приняли меньший размер частиц для самых больших классов размеров, в то время как для самого маленького класса размеров (0,33–1,00 мм) мы приняли консервативный диаметр частиц 0,8 мм — это значительно больше, чем у большинства микропластиков, собранных на поверхности моря.Таким образом, наши оценки фрагментации очень консервативны, потому что для макропластиков, которые образуют пластиковые фрагменты, мы считаем более низкую начальную массу, чем обычно обнаруживаемая в море, в то время как для микропластиков в нашем упражнении на фрагментацию мы рассматриваем более крупные частицы, чем обычно встречаются в море. Фрагментация одного макропластического элемента (диаметром 200 мм) на типичные мезопластические фрагменты (диаметром 50 мм) приведет к образованию 16 частиц, фрагментация одного мезопластического элемента диаметром 50 мм на типичные большие микропластики (диаметр 2 мм) приведет к 625 частицам, а фрагментация один большой микропластик (диаметром 2 мм) на мелкие микропластики диаметром 0.8 мм дает 6,25 частиц.

Затем мы использовали эти соотношения в пошаговом подходе для оценки количества частиц в каждом классе размеров на основе результатов модели подсчета частиц в следующей более высокой категории размера. Например, в северной части Тихого океана смоделированные данные показывают 0,33 × 10 ¹⁰ частиц в классе размеров макропласта. Используя наш расчетный коэффициент фрагментации 1À16 между макро и мезопластом, мы ожидаем 5,33 × 10 ¹⁰ частиц в классе размеров мезопласта для всей северной части Тихого океана.Эти коэффициенты фрагментации между категориями размеров используются для оценки ожидаемого количества частиц для больших и малых микропластических частиц. Этот пошаговый подход упрощен, поскольку предполагает, что система близка к равновесию. Мы осознаем, что темпы поступления нового пластика в океан неизвестны, равно как и объем выбросов пластика в результате высадки на берег, опускания и механизмов деградации, и используем эти оценки фрагментации в качестве первого грубого намерения выявить динамику плавающих пластмасс в океанах.

Заявление об этике

Во время этих процедур отбора проб разрешений не требовалось, поскольку мы собирали только пробы планктона, и эти пробы были собраны в международных водах.

Результаты

Основываясь на результатах нашей модели, мы оцениваем, что в настоящее время в море находится не менее 5,25 триллиона пластиковых частиц весом 268 940 тонн (Таблица 1). Было хорошее соответствие между прогнозом модели и данными измерений количества и веса частиц (рис.S1 и S2, таблица S4). По нашим оценкам, в двух океанских регионах Северного полушария содержится 55,6% частиц и 56,8% пластической массы по сравнению с Южным полушарием, а в северной части Тихого океана — 37,9% и 35,8% по количеству частиц и массе соответственно. В Южном полушарии Индийский океан, по-видимому, имеет большее количество и вес частиц, чем Южно-Атлантический и Южно-Тихоокеанский океаны вместе взятые.

Из 680 чистых буксиров 70% дали оценку плотности в 1000–100 000 штук на км ^–2 , а 16% привели к еще более высоким подсчетам до 890 000 штук на км ^–2 , обнаруженных в Средиземном море.Подавляющее большинство этих пластиков представляло собой небольшие фрагменты. Хотя чистая продолжительность буксировки варьировалась, большинство всех буксиров (92,3%) содержало пластик, а места без пластика находились за пределами центральных областей субтропических круговоротов. Эта закономерность согласуется с прогнозом нашей модели, согласно которому окраины океана являются областями миграции пластика, а субтропические круговороты — областями накопления. 891 визуальный осмотр показал, что изделия из пенополистирола были наиболее часто наблюдаемыми макропластиками (1116 из 4291), в то время как заброшенные рыболовные буи составляли больше всего (58.3%) от общего веса макропласта (Таблица S2). Эти наблюдения консервативны, они признают, что предметы с предельной плавучестью, темного цвета и небольшого размера труднее увидеть, особенно в сложных условиях окружающей среды (в зависимости от состояния моря, погоды и угла наклона солнца).

Данные по четырем классам размеров (мелкие микропластики, крупные микропластики, мезо- и макропластики) обрабатывались отдельно через модель, создавая по четыре карты для каждого количества и плотности веса (рис.2 и 3). Средние ошибки (ε), связанные с этими прогнозами, можно увидеть в Таблице S5. Сочетая два класса микропластика по размеру, они составляют 92,4% от общего количества частиц, и по сравнению друг с другом самая маленькая категория микропластов (0,33–1,00 мм) имеет примерно на 40% меньше частиц, чем более крупные микропластики (1,01–4,75 мм). (Таблица 1). Большинство мелких микропластиков представляли собой фрагменты, полученные в результате разрушения более крупных пластиковых предметов; поэтому мы ожидали, что самых мелких микропластиков будет больше, чем более крупных микропластиков.Мы наблюдали обратное во всех регионах мира, за исключением южной части Тихого океана, где количество крупных и мелких микропластиков было почти одинаковым.

Рис. 2. Результаты модели для глобальной плотности счета в четырех классах размеров.

Модель прогнозирования глобальной плотности подсчета (штук ⁻² ; см. Цветовую шкалу) для каждого из четырех классов размеров (0,33–1,00 мм, 1,01–4,75 мм, 4,76–200 мм и> 200 мм).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0111913.g002

Рисунок 3.Результаты моделирования общей плотности веса в четырех размерных классах.

Модель прогнозирования глобальной плотности веса (г · км ⁻² ; см. Цветовую шкалу) для каждого из четырех классов размеров (0,33–1,00 мм, 1,01–4,75 мм, 4,76–200 мм и> 200 мм). Большая часть мирового веса приходится на самый крупный класс размеров.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0111913.g003

Ожидаемое количество микропластиков (больших и малых) было на порядок больше, чем рассчитанные на основе данных модельные подсчеты микропластиков в Мировом океане (рис. .S3). Ожидаемые числа были получены из консервативных оценок фрагментации от макропластика до классов меньшего размера. В отличие от очевидной нехватки микропластиков мезопластики наблюдались чаще, чем ожидалось по рациону фрагментации. Например, в северной части Тихого океана смоделированные данные показывают 0,33 × 10 ¹⁰ частиц в классе размеров макропласта. Используя наш расчетный коэффициент фрагментации 1À16 между макро и мезопластом, мы ожидаем 5,33 × 10 ¹⁰ частиц в классе размеров мезопласта для всей северной части Тихого океана.В этом случае наши смоделированные данные показывают 13 × 10 ¹⁰ мезопластических частиц, что указывает на то, что наши скорости фрагментации недооценивают результаты калиброванной по данным модели. Это несоответствие может быть связано с задержками в фрагментации плавучего мезопласта и макропластика или с тем, что мезопластические предметы, такие как бутылки с водой и одноразовая упаковка, попадают в океан в непропорциональном количестве по сравнению с макропластиком. Однако масштабы несоответствия между всеми классами размеров позволяют предположить, что происходит дифференциальная потеря мелких микропластиков из поверхностных вод.

Мы обнаружили аналогичную картину потери материала с поверхности моря при сравнении веса четырех классов размеров. Данные показали, что глобальный вес пластмассового загрязнения оценивается как 75,4% макропластика, 11,4% мезопласта и 10,6% и 2,6% в двух классах размеров микропластика, соответственно. По нашим данным, в Мировом океане находится как минимум 233 400 тонн более крупных пластиковых предметов по сравнению с 35 540 тоннами микропластика.

Обсуждение

Это первое исследование, в котором сравниваются все размеры плавающего пластика в Мировом океане, от самых крупных предметов до небольших микропластиков.Пластмассы всех размеров были обнаружены во всех регионах океана, сходясь в зонах накопления в субтропических круговоротах, включая круговороты южного полушария, где плотность населения прибрежных районов намного ниже, чем в северном полушарии. Хотя это показывает, что загрязнение пластиком распространилось по всем океанам мира, сравнение классов размеров и весовых соотношений показывает, что во время фрагментации пластмассы теряются с поверхности моря. Простые сравнения классов размеров позволили нам предложить возможные пути образования пластмасс в океане, и ниже мы обсудим эти пути и задействованные механизмы.

Загрязнение пластиком распространяется по мировому океану под действием господствующих ветров и поверхностных течений. Это было показано для северного полушария, где длительный поверхностный перенос (годы) приводит к накоплению пластикового мусора в центре бассейнов океана [6], [7]. Наши результаты подтверждают аналогичные закономерности для всех океанов южного полушария. Удивительно, но общее количество пластика, определенное для океанов южного полушария, находится в том же диапазоне, что и для океанов северного полушария (таблица 1), что является неожиданным, учитывая, что поступления значительно выше в северном, чем в южном полушарии [28].Это может означать, что пластиковое загрязнение легче перемещается между океаническими круговоротами и между полушариями, чем предполагалось ранее [28], что приводит к перераспределению пластиковых предметов через транспортировку через океанические течения. Кроме того, в южном полушарии могут быть важные источники пластикового загрязнения, которые не учитывались, например, течения из Бенгальского залива, которые пересекают экватор к югу от Индонезии.

В качестве альтернативы, большая часть пластика может быть потеряна с морской поверхности, больше, чем предполагалось в предыдущих моделях, и эти потери могут быть непропорционально выше в северном полушарии, что приведет к аналогичным величинам в остающемся пластиковом мусоре на поверхности моря.Действительно, посадка плавающих пластмасс на местные берега моря кажется более важной в северном, чем в южном полушарии [28], [33]. Другие потери (опускание, деградация) также могут быть причиной того факта, что океаны северного полушария содержат относительные пластические нагрузки, которые ниже, чем ожидалось, исходя из глобальных сценариев поступления. Здесь мы применили поправку на вертикальное распределение ко всем выборкам, связанным с ветровой турбулентностью [27]. Другие гидродинамические процессы, включая нисходящий поток в зонах конвергенции, также могут влиять на вертикальное распределение слегка плавучих частиц, таких как микропластик.Мы предлагаем, чтобы в будущих кампаниях по отбору проб использовалось пространственное распределение характеристик морской поверхности, чтобы лучше спланировать свои усилия по отбору проб и разработать улучшенные глобальные кадастры пластмассовой массы.

Другие оценки глобального и регионального веса микропластического загрязнения находятся в пределах того же порядка величины, что и наши оценки. Исследование с использованием набора данных за 11 лет в северной части Тихого океана [9] оценивает вес плавающего микропластика в 21 290 метрических тонн, а наше для того же региона — 12 100 метрических тонн.Недавнее исследование глобального распространения микропластика [25] предполагает, что общая плавающая микропластиковая нагрузка колеблется от 7000 до 35000 метрических тонн, а наша — 35 500 метрических тонн. Это исследование [25] также обнаружило 100-кратное несоответствие между ожидаемой массой и численностью микропластика и их наблюдениями, что указывает на огромную потерю микропластика. Сходство между нашими результатами и результатами этого исследования [25] дает нам дополнительную уверенность в наших оценках и поддерживает нашу гипотезу о том, что окончательная судьба плавучих микропластиков не на поверхности океана.

Наблюдения, свидетельствующие о том, что на поверхности моря гораздо меньше микропластика, чем можно было бы ожидать, предполагают, что здесь играют роль процессы удаления. К ним относятся УФ-разложение, биоразложение, попадание в организм организмов, снижение плавучести из-за обрастающих организмов, унос оседающим детритом и выход на берег [4]. Скорость фрагментации и без того хрупких микропластиков может быть очень высокой, что приводит к быстрому разрушению мелких микропластиков на все более мелкие частицы, что делает их недоступными для наших сетей (0.Отверстие сетки 33 мм). Многие недавние исследования также демонстрируют, что гораздо больше организмов поглощает мелкие частицы пластика, чем считалось ранее, прямо или косвенно, то есть через свои жертвы [34] — [36]. Многие виды поглощают микропластик и тем самым делают его доступным для хищников более высокого уровня или могут иным образом способствовать дифференциальному удалению мелких частиц с поверхности моря, например упаковывая микропластик в фекальные гранулы [37], тем самым улучшая опускание. Кроме того, появляется все больше свидетельств того, что некоторые микробы могут биоразлагать микропластические частицы [38] — [40].Этот процесс становится более важным по мере того, как пластиковые частицы становятся меньше, поскольку при уменьшении размера частиц соотношение площадь поверхности и объем резко увеличивается, а уровни окисления повышаются, что увеличивает их потенциал биоразложения. Таким образом, бактериальное разложение и попадание в организм организмов более мелких пластиковых частиц может облегчить их экспорт с поверхности моря. Таким образом, включение более мелких пластмасс в морские пищевые цепи может не только оказать воздействие на здоровье вовлеченных организмов [17] — [20], но также способствовать удалению мелких микропластиков с поверхности моря [37].

Plastics Europe, торговая организация, представляющая производителей и производителей пластмасс, сообщила, что в 2012 году во всем мире было произведено 288 миллионов тонн пластика [41]. Наша оценка глобального веса пластикового загрязнения на поверхности моря для всех классов размеров вместе составляет всего 0,1% от мирового годового производства.

Однако мы подчеркиваем, что наши оценки очень консервативны и могут считаться минимальными оценками. Наши оценки макропластика основаны на ограниченном инвентаре наблюдений за океаном и будут значительно улучшены с помощью стандартизации методов и большего количества наблюдений.Они также не учитывают потенциально огромное количество пластика, присутствующего на береговой линии, на морском дне, взвешенного в толще воды и внутри организмов. Фактически, больший вес макропластика по сравнению с мезо- и микропластиком, а также глобальная оценка плавающего пластического веса по отношению к весу пластика, производимого ежегодно, указывают на то, что морская поверхность, вероятно, не является конечным стоком пластикового загрязнения. Хотя значительная часть мезо- и макропластика может быть выброшена на берег (где часть его может быть восстановлена), удаление микропластика, заселенного биотой или смешанного с органическим мусором, становится экономически и экологически непосильным, а то и полностью непрактичным для восстановления.Это оставляет связывание в отложениях вероятным местом отдыха пластикового загрязнения после множества биологических воздействий на этом пути, тем самым усиливая потребность в решениях для потоков отходов до и после потребителя, чтобы обратить вспять эту растущую экологическую проблему.

Создав обширные новые данные, особенно по Южному полушарию, и смоделировав пластическую нагрузку в Мировом океане в отдельных классах размеров, мы показали, что с поверхности моря происходит огромная потеря микропластика.На вопрос «Где весь пластик?» [42] остается без ответа, подчеркивая необходимость исследования многих процессов, которые играют роль в динамике макро-, мезо- и микропластика в Мировом океане.

Дополнительная информация

Рисунок S1.

Сравнение средней и смоделированной плотностей. Сравнение данных и прогнозов модели для плотности подсчета (A — шт. Км ⁻² ) и плотности веса (B — вес км ⁻² ) для четырех классов размеров из шести океанических регионов: северной части Тихого океана (NP), Северной Атлантики (NA), южная часть Тихого океана (SP), Южная Атлантика (SA), Индийский океан (IO) и Средиземное море (MED).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0111913.s001

(TIFF)

Рисунок S2.

Регрессионный анализ измеренных и смоделированных данных. Линейная регрессия смоделированных и измеренных значений (с поправкой на вертикальное распределение) пластикового загрязнения с точки зрения плотности подсчета (A — шт. Км ⁻² ) и плотности веса (B — масса км ⁻² ) для каждого из четыре класса размеров.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0111913.s002

(TIFF)

Рисунок S3.

Сравнение смоделированного и ожидаемого количества частиц (n × 10 ¹⁰ штук) для Мирового океана на основе консервативных оценок фрагментации. Результаты калиброванной по данным модели подсчета частиц для Мирового океана (см. Таблицу 1) в каждом классе размеров существенно отличаются от консервативных оценок количества частиц, основанных на предполагаемой фрагментации количества частиц в следующей более крупной категории. Мы использовали простые оценки размеров частиц с 0.2 мм и соответствующие диаметры, а также коэффициенты фрагментации 16 для разрушения частицы диаметром 200 мм на частицы диаметром 50 мм, 625 для разрушения частицы диаметром 50 мм на частицы диаметром 2 мм и 6,25 для разрушения частицы диаметром 2 мм. мм частицы на частицы диаметром 0,8 мм.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0111913.s003

(TIFF)

Рисунок S4.

Полевые участки, где измерялась плотность. Весовая плотность (г км ⁻² ) морского пластикового мусора, измеренная на 1333 станциях с помощью буксиров и съемочных разрезов для каждого из четырех классов размеров (0.33–1,00 мм, 1,01–4,75 мм, 4,76–200 мм и> 200 мм).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0111913.s004

(TIFF)

Таблица S1.

Экспедиции, предоставляющие полевые данные. 24 экспедиции 2007–2013 гг. Предоставили данные, собранные в 1571 полевом местоположении, с данными о количестве и весе в четырех классах размеров пластика из шести регионов: северной части Тихого океана (NP), Северной Атлантики (NA), южной части Тихого океана (SP), Южной Атлантики ( SA), Индийский океан (IO), Средиземное море (MED) и окружающие Австралию (Au.Cirnav.). Места, отмеченные звездочкой, указывают на неопубликованные данные, а кружки показывают тип данных, собранных в каждой экспедиции.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0111913.s005

(TIFF)

Таблица S2.

Процентное распределение элементов на разрезах визуальной съемки. 4 291 предмет из макропласта (> 200 мм) в девяти категориях наблюдался на всех разрезах визуальной съемки, проведенных в северной части Тихого океана, южной части Тихого океана, Южной Атлантике, Индийском океане и Средиземном море.Средние веса изделий из макропласта (Таблица 4 с расширенными данными) использовали для определения процентного распределения веса.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0111913.s006

(TIFF)

Таблица S3.

Использование элементов из макропласта с выступом на бортах для определения среднего веса. Средний вес изделий из макропласта, собранных в ходе прибрежных съемок в Чили (восточная южная часть Тихого океана), западной части Южной Африки (восточная южная часть Атлантического океана), восточном побережье США (западная северная часть Атлантического океана) и на Гавайских островах, был применен к наблюдаемым макропластическим материалам. предметы, дрейфующие в океане, а затем проходят через модель для расчета глобальной плотности веса.Две категории, обозначенные как «прочие орудия лова» и «прочие пластмассы», не рассчитывались на основе взвешивания предметов, им был присвоен очень консервативный вес в 10 г.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0111913.s007

(TIFF)

Таблица S4.

Сравнение измеренных и смоделированных средних. Средние измеренные значения региональной плотности подсчета (шт. ^-2 ) и плотности (г-км ^-2 ) пластика в северной части Тихого океана (NP), Северной Атлантике (NA), южной части Тихого океана (SP), юге Атлантика (ЮА), Индийский океан (ИО), Средиземное море (MED) сравниваются с результатами моделирования.Обычно существует хорошее соответствие между измеренными и смоделированными средними для каждого региона.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0111913.s008

(TIFF)

Благодарности

Мы благодарим проект Ocean Research Project за предоставление микропластических данных от NAG, Диего Миранду и Гильермо Луна-Хоркера за предоставление макропластических данных от SPG, Cat Spina для макропластических весов с Гавайских островов и исследование NOAA Transpacific Marine Debris Survey для макропластика. данные из НПГ.Экипажи и вспомогательный персонал упомянутых здесь экспедиций, в частности, кораблей «Мир», ORV Alguita, кораблей Sea Dragon и стадиона «Амстердам», сыграли важную роль в сборе проб.

Вклад авторов

Задумал и спроектировал эксперименты: ME LCML HSC MT JCB PGR JR. Проведены эксперименты: ME LCML HSC MT CJM JCB FG PGR JR. Проанализированы данные: ME LCML HSC MT JCB. Предоставленные реагенты / материалы / инструменты для анализа: LCML JCB. Написал статью: ME LCML HSC MT CJM JCB FG PGR JR.Расчетные скорости пластической фрагментации: МП. Разработана океаническая модель: LCML JCB. Предоставленные полевые данные: ME HSC MT CJM FG PGR JR.

Ссылки

1. 1. Teuten E, Rowland S, Galloway T, Thompson R (2007) Способность пластиков переносить гидрофобные загрязнители. Environ Sci Technol 41: 7759–7764.
2. 2. Мато Й., Исобе Т., Такада Х., Канехиро Х., Отаке С. и др. (2001) Гранулы пластмассовой смолы как транспортная среда для токсичных химикатов в морской среде.Environ Sci Technol 35: 318–324.
3. 3. Рохман Ч., Браун М., Халперн Б, Хентшель Б, Хох Э и др. (2013) Классифицируйте пластиковые отходы как опасные. Природа 494: 169–171.
4. 4. Барнс Д., Галгани Ф., Томпсон Р., Барлаз М. (2009) Накопление и фрагментация пластикового мусора в глобальной окружающей среде. Философия Trans R Soc Lond B Biol Sci 364: 1985–1998.
5. 5. Барнс Д., Уолтерс А., Гонсалвес Л. (2010) Макропластики в море вокруг Антарктиды. Mar Environ Res 70: 250–252.
6. 6. Ло К., Морет-Фергюсон С., Максименко Н., Проскуровски Г., Пикок Э. и др. (2010) Накопление пластика в субтропическом круговороте Северной Атлантики. Наука 329: 1185–1188.
7. 7. Эриксен М., Максименко Н., Тиль М., Камминз А., Латтин Г. и др. (2013) Загрязнение морской среды пластиком в южно-тихоокеанском субтропическом круговороте. Mar Pollut Bull 68: 71–76.
8. 8. Гольдштейн М., Титмус А., Форд М. (2013) Масштабы пространственной неоднородности пластикового морского мусора в северо-восточной части Тихого океана.PloS one 8
9. 9. Ло К., Морет-Фергюсон С., Гудвин Д., Зеттлер Е., Дефорс Е. и др. (2014) Распределение поверхностного пластикового мусора в восточной части Тихого океана на основе набора данных за 11 лет. Environ Sci Technol: DOI: https: //doi.org/10.1021/es4053076.
10. 10. Reisser J, Shaw J, Wilcox C, Hardesty B, Proietti M (2013) Загрязнение морской среды пластиком в водах вокруг Австралии: характеристики, концентрации и пути распространения. PloS one 8
11. 11. Hinojosa I, Thiel M (2009) Плавающий морской мусор во фьордах, заливах и каналах на юге Чили.Mar Pollut Bull 58: 341–350.
12. 12. Collignon A, Hecq J, Galgani F, Voisin P, Collard F и др. (2012) Нейстонный микропластик и зоопланктон в северо-западной части Средиземного моря. Mar Pollut Bull 64: 861–864.
13. 13. Ryan P (2013) Простой метод подсчета морского мусора в море позволяет выявить крутые градиенты подстилки между Малаккским проливом и Бенгальским заливом. Mar Pollut Bull 69: 128–126.
14. 14. Грегори М. (2009) Экологические последствия использования пластикового мусора в морских условиях — запутывание, проглатывание, удушение, прихлебывание, автостоп и вторжения инопланетян.Филос Транс Соц Лондон Биол Наука 364: 2013–2025.
15. 15. Teuten E, Saquing J, Knappe D, Barlaz M, Jonsson S и др. (2009) Транспортировка и выброс химических веществ из пластмасс в окружающую среду и дикую природу. Философия Trans R Soc Lond B Biol Sci 364: 2027–2045.
16. 16. Танака К., Такада Х., Ямасита Р., Мизукава К., Фукувака М. и др. (2013) Накопление химических веществ, полученных из пластика, в тканях морских птиц, глотающих морской пластик. Mar Pollut Bull 69: 219–222.
17. 17. Бакир А., Роуленд С., Томпсон Р. (2014) Повышенная десорбция стойких органических загрязнителей из микропластиков в смоделированных физиологических условиях. Загрязнение окружающей среды 185: 16–23.
18. 18. Райт С., Роу Д., Томпсон Р., Галлоуэй Т. (2013) Проглатывание микропластика снижает запас энергии у морских червей. Curr Biol 23: 1031–1033.
19. 19. Setälä O, Fleming-Lehtinen V, Lehtiniemi M (2014) Проглатывание и перенос микропластиков в планктонной пищевой сети.Загрязнение окружающей среды 185: 77–83.
20. 20. Фаррелл П., Нельсон К. (2013) Перенос микропластика на трофическом уровне: ( Mytilus edulis ) в ( Carcinus maenas ). Загрязнение окружающей среды 177: 1–3.
21. 21. Карсон Х., Нерхейм М., Кэрролл К., Эриксен М. (2013) Связанные с пластиком микроорганизмы северного тихоокеанского круговорота. Mar Pollut Bull 75: 126–132.
22. 22. Goldstein M, Carson H, Eriksen M (2014) Взаимосвязь разнообразия и ареала обитания в сообществах рафтинга, связанных с пластиком в северной части Тихого океана.Морская биология Doi: https://doi.org/10.1007/s00227-014-2432-8.
23. 23. Барнс Д. (2002) Нашествие морских обитателей на пластиковый мусор. Природа 416: 808–809.
24. 24. Максименко М., Хафнер Дж., Ниллер П. (2012) Траектории морского мусора, полученные по траекториям лагранжевых дрифтеров. Mar Pollut Bull 65: 51–62.
25. 25. Cozar A, Echevarria F, Gonzales-Gordillo I, Irigoien X, Ubeda B и др. (2014) Пластиковый мусор в открытом океане. Proc Natl Acad Sci USA doi: https: // doi.org / 10.1073 / pnas.1314705111.
26. 26. Райан П. (2014) Обследование мусора обнаруживает «мусорный участок» в Южной Атлантике. Mar Pollut Bull 79: 220–224.
27. 27. Кукулка Т., Проскуровски Г., Море-Фергюсон С., Мейер Д., Ло К. (2012) Влияние перемешивания ветра на вертикальное распределение плавучего пластикового мусора. Geophys Res Lett 39: 1–6.
28. 28. Лебретон Л., Грир С., Борреро Дж. (2012) Численное моделирование плавающих обломков в Мировом океане. Мар Опрос Булл 64: 653–661.
29. 29. Каммингс Дж. (2005) Оперативное усвоение многомерных данных об океане. Quart J Roy Meteor Soc Part C 131: 3583–3604.
30. 30. Блэк К., Гей С. (1990) Численная схема для определения траекторий в моделях частиц. В: Брэдбери Р., редактор Acanthaster and the Coral Reef. Теоретический подход. Springer-Verlag, Берлин. Стр. 151–156.
31. 31. Идальго-Рус В., Гутоу Л., Томпсон Р., Тиль М. (2012) Микропластики в морской среде: обзор методов, используемых для идентификации и количественной оценки.Environ Sci Technol 46: 3060–3075.
32. 32. Смит С. (1988) Коэффициенты напряжения ветра у поверхности моря, теплового потока и профилей ветра в зависимости от скорости и температуры ветра. Geophys Res Lett 93: 15467–15472.
33. 33. Лумпкин Р., Максименко Н., Пазос М. (2012) Оценка того, где и почему умирают дрифтеры. Журнал атмосферных и океанических технологий 29: 300–308.
34. 34. Goldstein M, Goodwyn D (2013) Моллюски гусиная шея ( Lepas spp.) Поглощают микропластический мусор в субтропическом круговороте северной части Тихого океана.Peer J 184: 2–17.
35. 35. Янц Л., Моришиге С., Бруланд Дж., Лепчик С. (2013) Проглатывание пластикового морского мусора длинноносой ланцетной рыбой ( Alepisaurus ferox ) в северной части Тихого океана. Мар Полл Булл 69: 97–104.
36. 36. Lusher A, McHugh M, Thompson R (2013) Возникновение микропластика в желудочно-кишечном тракте пелагических и придонных рыб из Ла-Манша. Mar Poll Bull 67: 94–99.
37. 37. Коул М. (2013) Поглощение микропластика зоопланктоном.Environ Sci Technol 47: 6646–6655.
38. 38. Зеттлер Э., Минсер Т., Амарал-Зеттлер Л. (2013) Жизнь в «пластисфере»: микробные сообщества на пластиковом морском мусоре. Environ Sci Technol 47: 7137–7146.
39. 39. Харшвардхан К., Джа Б. (2013) Биоразложение полиэтилена низкой плотности морскими бактериями из пелагических вод, Аравийское море, Индия. Mar Poll Bull 77: 100–106.
40. 40. Баласубраманян В., Натараджан К., Хемамбика Б., Рамеш Н., Сумати С. и др.(2010) Потенциальные бактерии, разрушающие полиэтилен высокой плотности (HDPE), из морской экосистемы залива Маннар, Индия. Lett in Appl Microbiol 51: 205–211 Пластмассы Европа (2013) Пластмассы — факты 2013: Анализ последних данных по производству пластмасс в Европе, спросу и отходам. Доступно: www.plasticseurope.de/cust/documentrequest.aspx?DocID=59179 Проверено 1 января 2014 г.
41. 41. Plastics Europe (2013) Пластмассы — факты 2013: Анализ последних данных по производству пластмасс в Европе, спросу и отходам.Доступно: www.plasticseurope.de/cust/documentrequest.aspx?DocID=59179. По состоянию на 1 января 2014 г.
42. 42. Томпсон Р., Олсен И., Митчелл Р., Дэвис А., Роуленд С. и др. (2004) Затерянные в море: Где весь пластик? Наука 304: 838.

Рабочий пример: конструкция подпорной стены

структурный мир 4 марта 2019

В нашей предыдущей статье Подпорная стена: подход к проектированию обсуждает принцип и концепцию, лежащие в основе, а также когда и где следует учитывать подпорную стену в нашем проекте.Мы узнали, что при проектировании следует учитывать различные проверки на отказ подпорной стены. Чтобы лучше понять разработанный подход, вот рабочий пример конструкции подпорной стены.

Этот пример предназначен для быстрого расчета вручную, хотя доступно множество структурных электронных таблиц и программного обеспечения, такого как Prokon. Цель этой статьи — дать читателю полное понимание принципа, лежащего в основе этого.

Рисунок A.1-поперечное сечение подпорной стены

Рассмотрим консольную подпорную стену с поперечным сечением, показанным на приведенном выше рисунке А.1, которая удерживает грунт на глубине 2 м с уровнем грунтовых вод на уровне -1,0 м.

Расчетные параметры:

• Несущая способность почвы, q _все : 100 кПа
• Коэффициент трения грунта, ф: 30 °
• Удельная масса грунта, ɣ _с : 18 кН / м ³
• Удельный вес воды, ɣ _w : 10 кН / м ³
• Удельный вес бетона, ɣ _c : 25 кН / м ³
• Надбавка, ω: 12 кН / м ²
• Уровень грунтовых вод: -1 м от 0.00 уровень
• Высота надбавки, h: 0,8 м
• Высота стены: 2,0 м
• f’c: 32 МПа
• fy: 460 МПа
• бетонное покрытие: 75 мм

1. Аналитическая геометрия и переменные

Прежде чем приступить к проектированию, проектировщику важно знать геометрическую переменную и параметры подпорной стены. См. Рисунок A.2 ниже.

Рисунок A.2 — Геометрические параметры подпорной стенки

где:

• H: высота подпорной стенки
• L: Ширина основания
• D: Толщина основания
• B: Ширина носка
• C: Толщина стержня внизу
• T: Толщина стержня вверху

2.Приблизительные размеры консольной подпорной стены

Следующее, что нужно учитывать, — это предположения, которые мы можем сделать в отношении геометрии подпорной стены, которую мы проектируем. Учитывая высоту H подпорной стены, мы можем предположить или проверить наши первоначальные проектные соображения, по крайней мере, в соответствии со следующими геометрическими пропорциями:

• Ширина основания: L = от 0,5H до 2 / 3H
• Толщина основания: D = 0.10H
• Толщина стержня внизу: C = 0.10H
• Ширина носка: B = от 0,25 л до 0,33 л
• Толщина стержня вверху: t = 250 мм (минимум)

Исходя из приведенных выше примерных геометрических пропорций, предположим, что в нашем проекте будут использоваться следующие параметры:

• Ширина основания: L = 1,5 м
• Толщина основания: D = 0,25 м
• Толщина стержня: C = t = 0,25 м
• Ширина носка: B = 0,625 м

3.Аналитическая модель

Следует рассмотреть эскизы сил подпорной стены, чтобы правильно различать различные силы, действующие на нашу подпорную стену, как описано в предыдущей статье Подпорная стена: подход к проектированию . Основываясь на нашем примере на рисунке A.1, мы должны учитывать силы, возникающие из-за давления почвы, воды и дополнительной нагрузки. Рисунок A.3 ниже, скорее всего, является нашей аналитической моделью.

Рисунок A.3 — Схема сил подпорной стены

Учитывая рисунок А.3, мы можем вывести следующее уравнение для активных давлений Па и пассивного давления Pp. Обратите внимание, что давления, действующие на стену, эквивалентны площади (треугольнику) диаграммы распределения давления. Следовательно,

• Па ₁ = 1/2 ɣK _a H ² → ур. 1, где H — высота удерживаемого грунта
• Па ₂ = 1/2 ɣH _w ² → ур.2, где Hw — высота уровня грунтовых вод
• Па ₃ = ωK _a h → ур.3, где h — высота надбавки

Пассивное давление Pp будет:

• Pp = 1/2 kpH _p ² → ур.4

Значения коэффициента давления, ka и kp

Согласно формуле Ренкина и Кулона следующие уравнения для расчета коэффициента давления:

Ка = (1-sin ф) / (1 + sin ф)

Ka = 0.33

Kp = (1 + sin ф) / (1-sin ф)

Кп = 3

Подставляя значения, получаем следующие результаты:

• • Па ₁ = 1/2 kaH ² = 11,88 кН
  • Па ₂ = 1/2 ɣH _w ² = 5 кН
  • Па ₃ = ωk _a h = 3,17 кН
  • Pp = 1/2 kpH _p ² = 9,72 кН

3. Проверка устойчивости:

Есть две проверки устойчивости подпорной стены.Один — это проверка на опрокидывающий момент, а другой — на скольжение. Вес подпорной стены, включая находящиеся внутри нее гравитационные нагрузки, играет жизненно важную роль при выполнении проверки устойчивости. См. Рисунок A.4 для расчета массы или веса.

Рисунок A.4 — Весовые элементы подпорной стенки

Компонент собственного веса подпорной стены должен быть уменьшен или умножен на коэффициент снижения веса (0,9) для учета неопределенности, поскольку в данном контексте они «стабилизируются».Следовательно,

• • Вес из-за грунта: W ₁ = 18 кН / м ³ x 0,6 м x 0,625 м x 1,0 м = 6,75 кН
  • Вес с опорой: W ₂ = 0,9 x 25 кН / м ³ x 0,25 м x 1,5 м x 1,0 м = 8,44 кН
  • Вес относительно стены: W ₃ = 0,9 x 25 кН / м ³ x 0,25 м x 2,0 м x 1,0 м = 11,25 кН
  • Вес из-за грунта: W ₄ = 18 кН / м ³ x 0,625 м x 2,0 м x 1,0 м = 22,5 кН
  • Вес из-за воды: W ₅ = 10 кН / м ³ x 0.625 м x 1,0 м x 1,0 м = 6,25 кН
  • Вес за дополнительную плату: W _s = 12 кН / м ² x 0,625 м x 1,0 м = 7,5 кН
  • Общий вес, Ш _T = 62,69 кН

3.1 Проверка опрокидывающего момента:

Для обеспечения устойчивости к опрокидывающему моменту должно выполняться следующее уравнение:

где:

• • RM: восстанавливающий момент из-за веса подпорной стенки
  • OM: Момент опрокидывания из-за бокового давления грунта

Со ссылкой на рисунок А.4 и принимая момент в точке, P консервативно пренебрегая эффектом пассивного давления, отсюда:

• RM = W ₂ (0,75) + W ₃ (0,75) + W ₄ (1,19) + W ₅ (1,19) + W _s (1,19) = 60,02 кНм
• OM = Па ₁ (0,67) + Па ₂ (0,33) + Па ₃ (0,4) = 10,88 кНм

RM / OM = 5.52> 2.0 , следовательно, БЕЗОПАСНО в момент опрокидывания!

3.2 Проверка на скольжение

Для обеспечения устойчивости к скольжению необходимо следующее уравнение:

где:

• • RF: сила сопротивления
  • SF: Сила скольжения

Проверка скольжения должна выполняться со ссылкой на диаграмму на рисунке A.4 и с учетом суммы вертикальных сил для силы сопротивления и горизонтальных сил для силы скольжения, консервативно пренебрегая пассивным давлением, отсюда:

• RF = W ₁ + W ₂ + W ₃ + W ₄ + W ₅ + W _s = 55.94 кН
• SF = Па ₁ + Па ₂ + Па ₃ = 20,05 кН

RF / SF = 2,79> 1,5, поэтому БЕЗОПАСНО для скольжения!

4. Проверьте толщину стенки на сдвиг

Номинальный сдвиг равен боковым силам на подпорной стенке, без учета эффекта пассивного давления, которое даст нам:

• Номинальный сдвиг, V _n = 20,05 кН
• Предельный сдвиг, V _u = 1.6Vn = 32,08 кН

Чтобы толщина стены была безопасной при сдвиге, предельный сдвиг, V _и , должен быть меньше допустимого сдвига, V _{допускает} в соответствии с рекомендациями ACI 318.

В _{c =} 0,17√fc’b _w d

где: ф = 0,75

b _w = 1000 мм

d = 250мм-75мм-6мм = 169мм

В _{c =} 0.17√fc’b _w d = 162,52 кН

V _допуск = 121,89 кН

Так как V _и допускают , следовательно, БЕЗОПАСНО при сдвиге!

5. Проектирование стержня стены для изгиба

• Номинальный момент, M _n = 10,88 кНм
• Ultimate Moment, M _u = 1,6 Mn = 17,40 кНм

Mu = φ fc ’bd ² ω (1-0,59 ω)

17,40 × 10 ⁶ = 0.90 x 32 x 1000 x 169 ² ω (1-0,59 ω)

ω = 0,0216

ρ = ω fc ’/ fy = 0,00150

As = ρbd = 0,00150x1000x169 = 254 мм ²

As _мин. = ρ _мин. bt = 0,002 x 1000 x 250 = 500 мм ²

Требуемая вертикальная черта: попробуйте T10-200; As _act = 392 мм ² x 2 стороны = 785,4 мм ²

Требуемая горизонтальная полоса: попробуйте T10-250; Поскольку _{действует} = 314 мм ² x 2 стороны = 628.32 мм ²

Следовательно: используйте T10-200 для вертикального стержня и T10-250 для горизонтального стержня.

6. Проверьте давление подшипника под опорой

Несущая способность фундамента обычно определяет конструкцию стены. Почва, особенно под носком фундамента, очень тяжело работает, чтобы противостоять вертикальным опорным нагрузкам, сдвигу скольжения и обеспечивать пассивное сопротивление скольжению. Несущую способность грунта следует рассчитывать с учетом влияния одновременных горизонтальных нагрузок на фундамент от давления грунта.

Чтобы основание было безопасным при давлении грунта, максимальное давление грунта при рабочей нагрузке должно быть меньше допустимой несущей способности грунта. Максимальное несущее давление грунта под основанием с учетом полосы шириной 1 м составляет:

где:

• • P = 62,69 кН
  • A = (1 × 1,5) м ²
  • M = 10,88 кНм
  • b = 1 м
  • d = 1,5 м

Подстановка значений выше даст нам:

q _макс. = 70.81 кПа all = 100 кПа, следовательно, ОК!

Решение для предельного давления в подшипнике:

где:

• • P = 1,6 x 6,75 + 1,4 x 8,44 + 1,4 x 11,25 + 1,6 x 22,5 + 1,6 x 6,25 + 1,6 x 7,5 = 96,37 кН
  • A = (1 × 1,5) м ²
  • M = 17,40 кНм
  • b = 1 м
  • d = 1,5 м

Подстановка значений выше даст нам:

• q _umax = 110.65 кН
• q _umin = 17,85 кН

7. Проверьте требуемую длину основания

Если q _umin находится в состоянии растяжения, проверьте требуемую длину, в противном случае игнорируйте, если он находится в состоянии сжатия. Поскольку наш q _umin — это натяжение (+), значение L должно быть вычислено следующим образом:

Рисунок A.5 — Диаграмма давления при растяжении

Из рисунка A.5:

Найти эксцентриситет:

е = M / P = 0.181

где:

• • a = длина давления
  • qe = qu _макс.
  • b = полоса 1 метр

L = 2 (e + a / 3) = 1,52 скажем 1,6 м

8. Проверьте, достаточна ли толщина опоры для широкополосного сдвига.

Рис. A.6 — Диаграмма давления при сжатии

8.1 Когда qu _мин находится в режиме сжатия

Решение относительно y аналогичным треугольником: как показано на рисунке A.6 выше

г / 1,044 = (112,24-19,44) / 1,5; y = 64,59 кПа

q _c = 19,44 + 64,59 = 84,03 кПа

• L ’= (1,5–1,044 м) = 0,456 м
• B = полоса 1 м
• qu _макс = 112,24 кПа

Vu = 44,75 кН

8,2 Когда qu _мин находится в напряжении

qc = y

Решение относительно y аналогичным треугольником: (см. Рисунок А.6 выше, L = a = 1,75)

г / 1,244 = 112,24 / 1,75; y = 79,79 кПа

qc = 79,79 кПа

Vu = 1/2 (q _c + qu _max ) L’b

• L ’= (1,6–1,244 м) = 0,356 м
• B = полоса 1 м
• qu _макс = 112,24 кПа

Vu = 34,18 кН

Следовательно, используйте: Vu = 44,75 кН

V _{разрешить} = фV _c

В _{c =} 0.17√fc’b _w d

где:

• • ф = 0,75
  • b _w = 1000 мм
  • d = 250мм-75мм-6мм = 169мм

V _{c =} 0,17√fc’b _w d = 162,52 кН

V _допуск = 121,89 кН

Так как V _и допускают , следовательно, БЕЗОПАСНО при сдвиге!

9. Проверьте толщину стенки на прогиб

Рисунок A.Диаграмма 7 давления для проверки изгиба

9.1 Когда qu _мин находится в режиме сжатия

Решение относительно y аналогичным треугольником: (см. Рисунок A.7 выше)

г / 0,875 = (112,24-19,44) / 1,5; y = 54,13 кПа

q _c = 19,44 + 54,13 = 73,57 кПа

Mu = (73,57 × 0,625) x (0,625 / 2) + (38,67 × 0,625) (1/2) x (2/3) (0,625) → (площадь трапеции x плечо рычага)

Mu = 19.40 кНм

9.2 Когда qu _мин находится в напряжении

q _c = qu _min + y

Решение относительно y аналогичным треугольником: (см. Рисунок A.7 выше. L = a = 1,75)

г / 1,075 = 112,24 / 1,75; y = 68,95 кПа

qc = 19,44 + 68,95 = 88,39 кПа

Mu = (88,39 × 0,75) x (0,75 / 2) + (23,85 × 0,75) (1/2) x (2/3) (0,75) → (площадь трапеции x плечо рычага)

Mu = 19.40 кНм

Следовательно, используйте Mu = 29,33 кНм

Mu = φ fc ’bd ² ω (1-0,59 ω)

29,33 × 10 ⁶ = 0,90 x 32 x 1000 x 169 ² ω (1-0,59 ω)

ω = 0,0364

ρ = ω fc / fy = 0,002532

As = ρbd = 0,002532x1000x169 = 428 мм ²

As _мин. = ρ _мин. bt = 0,002 x 1000 x 250 = 500 мм ²

Требуемая вертикальная черта: попробуйте T10-200 ; Поскольку _{действует} = 392 мм ² x 2 стороны = 785.4 мм ²

Требуемая горизонтальная полоса: попробуйте T10-250 ; Как _act = 392 мм ² x 2 стороны = 628,32 мм ²

10. Детали армирования подпорной стены

Представленные выше вычисления на самом деле слишком утомительны для выполнения вручную, особенно если вы выполняете расчет методом проб и ошибок. Благодаря структурному дизайну программных продуктов и электронных таблиц , доступных в настоящее время, наша проектная жизнь будет проще.

Наша команда разработала удобную электронную таблицу для проекта консольной подпорной стены на основе вышеуказанного расчета. Возьмите копию здесь !

---

Что вы думаете об этой статье? Расскажите нам свои мысли! Оставьте комментарий в разделе ниже. Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать последние сообщения, или подписывайтесь на нас на наших страницах в социальных сетях с помощью значков ниже.

122,376 просмотров всего, сегодня 113 просмотров

Авторские права защищены Digiprove © 2019-2020 The Structural World

Единицы и формулы

Метрическая система, символы и единицы

Метрическая система, и особенно та ее часть, которая называется СИ (le Systéme International d’Unités или, говоря простым языком, Международная система единиц), на сегодняшний день является самой простой и наиболее рациональной системой единиц.

Одна из основных причин этого — простая совместимость метрической системы с нашими всемирными цифрами и арифметикой на основе 10 цифр и их положения относительно десятичной точки. Это является результатом практической системы присоединения к названиям единиц (символам) стандартных префиксов, которые обозначают некоторые из степеней 10, такие как 0,001 (милли), 1000 (килограмм). Например, поскольку префикс килограмм (k) означает 1000, 1 километр (км) равен 1000 метрам (м), а любое изменение с метров на километры или наоборот просто включает десятичную точку или нули, как показано ниже.

Общие префиксы и единицы измерения

Префикс и символ	Значение	Значение	Фактор
микро (мкм)	миллионная	0,000 001	10 -6
милли (м)	одна тысячная	0,001	10 -3
санти (см) *	сотые	0.01	10 -2
деци (д) *	одна десятая	0,1	10 -1
кг	тыс.	1000	10 3
мега (M)	миллион	1 000 000	10 6
гига (G)	тысяча миллионов	1 000 000 000	10 9

* Префиксы «сенти» и «деци» используются только с метром.Сантиметр — это признанная единица длины, но сантиметр — не признанная единица массы.

Таблицы измерений массы, длины, площади и объема приведены ниже

.

MASS SI Базовая единица: килограмм (кг)

1000 микрограмм (мкг)	= 1 миллиграмм (мг)
1000 миллиграмм (мг)	= 1 грамм
1000 грамм (г)	= 1 килограмм (кг)
1000 килограмм (кг)	= 1 мегаграмм (мг)
	= 1 тонна (т)

ДЛИНА SI Базовая единица: метр (м)

1000 микрометров (мкм)	= 1 миллиметр (мм)
10 миллиметров (мм)	= 1 сантиметр (см)
10 сантиметров (см)	= 1 дециметр (дм)
100 сантиметров (см)	= 1 метр (м)
1000 миллиметров (мм)	= 1 метр (м)
1000 метров (м)	= 1 километр (км)

ПЛОЩАДЬ Единица СИ: квадратный метр (м²)

100 квадратных миллиметров (мм²)	= 1 квадратный сантиметр (см²)
10 000 квадратных сантиметров (см²)	= 1 квадратный метр (м²)
1000000 квадратных миллиметров (мм²)	= 1 квадратный метр (м²)
10 000 квадратных метров (м²)	= 1 га
100 га	= 1 квадратный километр (км²)

ОБЪЕМ Единица СИ: кубический метр (м³)

1000 кубических сантиметров (см³)	= 1 кубический дециметр (дм³)
1 кубический дециметр (дм³)	= 1 литр (л)
1000 кубических дециметров (дм³)	= 1 кубический метр (м³)
	= 1 килолитр (кл)
Или, альтернативно, для жидкостей и газов:
1 кубический сантиметр (см³)	= 1 миллилитр (мл)
1000 миллилитров (мл)	= 1 литр (л)
1000 литров (л)	= 1 килолитр (кл)
	= 1 кубический метр (м³)
1000 килолитров (кл)	= 1 мегалитр (ML)

Символы и базовые единицы, используемые в единицах компетенций Вы должны попытаться запомнить перечисленные символы и единицы измерения. ниже.(Многие символы, к сожалению, являются греческими буквами)

Учащимся необходимо ознакомиться с величинами, символами и единицами измерения. Постарайтесь выучить их наизусть, поскольку они будут упоминаться в разных единицах компетенции.

Следующее подчеркивает важность единиц:
Если кто-то занял у вас 10 долларов, а заемщик погасит свой долг 10 центами, вы не будете довольны этим, хотя число идентично.Если кто-то одолжит у вас 10 долларов, вы бы настояли на той же единице, не так ли? Этот простой пример показывает, что единица очень важна.

---

МПа (прочность материала). Следующие отношения необходимо выучить наизусть:

1 Па = 1 Н / м 2 1 кПа = 1 кН / м 2 1 МПа = 1 МН / м 2 = 1 Н / мм 2

Значение k P и МПа очень важно, потому что вам необходимо понимать концепции напряжения и прочности.Ищите префиксы вроде k и M в таблице выше.

---

Формулы

Однако наиболее распространенные формулы перечислены ниже:

Усилие	= масса и временное ускорение (F = м × а)
	= масса и умноженное на ускорение свободного падения (W = m × g)
Напряжения (растяжение и сжатие)	= сила / площадь (= F / А)

Плотность основного конструкционного материала

Материал	Массовая плотность (кг / м 3 )	Массовая плотность (кН / м 3 )
Бетон (армированный)	2500 кг / м 3	25 кН / м 3
Бетон (неармированный)	2300 кг / м 3	23 кН / м 3
Кирпичная кладка	190 0 кг / м 3	19 кН / м 3
Древесина (хвойная древесина)	от 600 до 800 кг / м 3	6 до 8 кН / м 3
Древесина (твердая древесина)	от 800 до 1100 кг / м 3	8 до 11 кН / м 3
Сталь	7850 кг / м 3	78.5 кН / м 3

Внимательно изучив единицы измерения, мы можем легко найти правильный ответ на задачу, подставив единицы измерения в формулу.
Рассмотрим следующий пример, чтобы вычислить вес конструктивного компонента или элемента:
Чтобы вычислить вес компонента или элемента, мы используем формулу:

Вес (Вт) = Плотность × Объем

Помните, что единица измерения плотности — кг / м ³ , а единица измерения объема — м ³ , но единица измерения веса — ньютон.

Нам нужно преобразовать массу в весовую цифру.

Масса	=	масса × ускорение свободного падения
W	=	м × г

(g = 9,81 м / с ² , но мы используем 10 м / с ² )

После преобразования единицы массы в значение веса мы теперь можем рассчитать вес любого конструктивного компонента или элемента в ньютонах, используя:

W = кН / м ³ × м ³

Пример 1:
Рассчитайте статическую нагрузку (DL) для бетонной плиты размером 4.0 × 3,5 м толщиной 172 мм. Плотность бетона 2500 кг / м ³

Раствор:
Сначала преобразуйте массовую плотность в массовую плотность. 2,500 кг / м ³ = 25000 Н / м ³ = 25 кН / м ³

Теперь мы можем рассчитать вес плиты:

W	=	4,0 × 3,5 × 0,172 × 25
=		60 кН

Пример 2:
Рассчитайте динамическую нагрузку (LL) для комнаты жилого дома размером 5.5 м × 3,8 м. LL согласно AS 1170 Часть 1 (постоянная и временная нагрузка) составляет 1,5 кПа).
Запомните 1 кПа = 1 кН / м ²

Решение:
Используя формулу LL = м (длина) × м (ширина) × кН / м ²

LL	=	5,5 × 3,8 × 1,5
=		31,35 кН

.