Почему канализационные люки круглые – это необходимость или традиция? Почему люки круглые? Неожиданный вопрос на собеседовании Почему люк круглой формы

Развитие канализационных систем в каждом государстве проходило по-своему. Единственная общая черта во всех городах – это необходимость установки люков. Впервые канализационные люки появились в середине XIX века. Тогда их делали самой разной формы – от круглой до квадратной. В последние годы изготавливают только модели круглой формы. Почему?

Что такое канализационный люк?

Под канализационным люком подразумевают отверстие в бетоне или земле, которое обеспечивает доступ в подземные коммуникации. Это отверстие всегда закрывается крышкой, люком, во избежание несчастных случаев. У люка есть и другая функция – предотвратить незаконное проникновение в подземную систему коммуникаций.

Виды канализационных люков

Крышки разделяются на виды. На них встречаются разные теснение, узоры. Так, например, на первых канализационных люках изображали герб государства, агитационные лозунги. Сейчас на крышках отображают порядковый номер, дата и инициалы производителя. Канализационные люди выделяют:

• Пластиковые;
• Железные;
• Резиновые;
• Чугунные;

Материалы по теме:

Почему пауки плетут паутину?

Лидером по изготовлению канализационных люков считается Индия.

Почему канализационные люки круглые?

Уже много лет подряд производят исключительно люки круглой формы. Причин тому несколько:

1. Стоимость изготовления корпуса для люка круглой формы ниже, чем любой другой формы (треугольной, ромбовидной, прямоугольной);
2. Удобство перемещения. Круглый люк гораздо легче перемещать: нужно лишь поставить его ребром и катить в нужном направлении;
3. Круглый люк проще открыть. У него любая точка окружности является концентрацией напряжения. Для примера – все крышки к банкам также только круглой формы;
4. Круглый люк не провалится в канализационную систему. У любой другой формы высока вероятность проседания ниже установленного уровня;
5. Сечение труб системы – круглое. Логичным сделать такой же формы и крышку, которая закрывает канализационные системы.
6. Через круглую крышку люка нельзя вынести предмет квадратной (треугольной, прямоугольной) формы.

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

1.Введение

Когда строился наш дом, прокладывали воду и делали колодец, который затем накрыли специальной крышкой люка. Я обратил внимание, что в нашем городе всюду лежат крышки круглой формы: и у нас во дворе, и на дорогах, и возле школы.

И тогда я заинтересовался, а почему крышки канализационного люка круглые. Передо мной возникла проблема : есть много геометрических фигур, а канализационные люки делаются почему-то круглые и возможно, существует еще какая-то фигура, подходящая для люков.

ЦЕЛЬ: определение свойств круга, которые используются в крышках канализационных люков.

ЗАДАЧИ:

1.Познакомиться с новыми для меня свойствами круга и с помощью опытов установить простейшие связи и сделать выводы.

2. Поискать материал о других геометрических фигурах, которые могли бы использоваться человеком при изготовлении крышек для люков.

3. Показать возможность использования кругов (и если существует похожая по свойствам фигура) в жизни.

Гипотеза: кроме круга существуют фигуры, которые можно использовать для изготовления крышек канализационных люков.

Методы исследования

1. Проведение опроса «Почему крышки канализационных люков круглые?».

2. Поиск материалов в сети интернет.

3. Наблюдения.

4. Проведение опытов.

2.ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Свой вопрос я задал родителям, одноклассникам и знакомым и получил на него разные ответы. Большинство думают, что так удобно — в круглое отверстие легче пролезть, несколько ответов было — красиво, а некоторые ответили, что не знают. Тогда я начал искать информацию в сети Интернет.

Опыт 1. Предметы круглой формы легче перемещать — их просто можно перекатить. В то время как у предметов прямоугольной и треугольной формы мешают углы. А крышки канализационного люка делают еще тяжелыми — их изготавливают из чугуна. Тогда можно сделать вывод о том, что круглую тяжелую крышку можно переместить одному человеку. А люк другой формы придется нести в несколько рук.

Опыт 2. Крышка канализационного люка круглый формы никогда не провалится в колодец, а значит, лучше всего подходит для выполнения защитной функции. Все это потому, что диаметр крышки всегда больше диаметра самого колодца. А другие фигуры могут провалиться (например, под углом).

Опыт 3 . Проведем две параллельные касательные прямые и зафиксируем расстояние между ними. Начнем вращать круг. Он постоянно касается этих линий и можно сказать, замкнутая кривая (окружность, которая описывает круг) имеет постоянную ширину. Это тоже свойство круга. И его учитывают при изготовлении крышек люка — меньше вероятность допустить ошибки при производстве.

Опыт 4. При изготовлении крышек круглой формы используется меньше материала и снижается их себестоимость.

Вот оказывается, какие причины, почему крышки канализационных люков круглые. Но меня интересует еще один вопрос: есть ли фигура, по свойствам похожая на круг. И здесь мне помогла передача, которую я смотрю - «Галилео». Из нее я узнал, что есть фигура по свойствам похожая на круг. Это треугольник Рёло. Его изучением занимался немецкий ученый Франц Рёло в 19 веке. Давайте и мы проверим это.

Опыт 5. Треугольник Рёло — фигура, имеющая постоянную ширину. Проводим две касательные прямые линии, фиксируем их ширину и начинаем вращать треугольник Рёло. И всегда одна точка, расположенная в одном из «углов» треугольника Рёло, а другая на противоположной дуге окружности, будут касаться линий.Опыт 6. Предмет, изготовленный в форме треугольника Рёло может перекатываться. Установим на 2 цилиндра в форме этих треугольников дощечку и увидим, что она перекатывается.

Опыт 7. Треугольник Рёло, если его установить на люк, тоже не провалится. Мной был изготовлен такой макет и вам предлагаю убедиться в этом.

3.ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведя работу я смог сделать вывод о том, что выдвинутая мной гипотеза - кроме круга существуют фигуры, которые можно использовать для изготовления крышек канализационных люков, подтвердилась. Но изготавливать круглые крышки проще — меньше вероятность допустить ошибку и, поэтому изготавливают именно их. И теперь я смогу ответить на вопрос, который часто задают при приеме на работу в Microsoft. Вот эти ответы: безопасность, удобство при передвигании, ниже стоимость, меньше ошибок при их изготовлении.

И еще я узнал очень интересные факты .

1. Когда проводятся гонки болидов по городским улицам, крышки привариваются к люкам. При движении гоночных болидов благодаря их аэродинамическим характеристикам создается настолько низкое давление воздуха между дорогой и днищем машины, что его достаточно, чтобы поднять крышку канализационного люка.

2.В начале 2000-х годов в Москве проходил большой арт-проект «Канализации всех стран, соединяйтесь!» - где были представлены фотографии канализационных люков со всего мира.

4. ПЕРЕЧЕНЬ ЛИТЕРАТУРЫ И РЕСУРСОВ

1.http://www.etudes.ru/ru/etudes/mazda

2.http://otvetprost.com/387-pochemu-lyuki-kruglye.html

3.http://expirience.ru/pochemu-lyuki-kruglye/

4.Запись передачи «Галилео» от мая 2012г.

Почему люки круглые? Те, которые закрывают-открывают вход в канализационную систему. Те, которые приходится обходить, чтобы не случилось несчастье. Они настолько привычно вошли в повседневную жизнь, что многие люди не замечают постороннего предмета на своем пути и автоматически перешагивают опасное место.

Есть еще и автовладельцы, которые старательно объезжают места выхода канализации на поверхность, чтобы сохранить подвеску. По этой причине вопрос о форме крышки может волновать достаточно большое количество людей.

Отчего выбрана такая форма?

Человек является существом высшего порядка, благодаря своему умению и желанию открывать мир, искать и находить ответы на интересующие вопросы. А людям любопытно очень многое. Почему огромные слоны опасаются мышей? Куда деваются упавшие звезды? Как сделать волшебную палочку? Почему крышка люка без углов и лишних петель?

Конечно, встречаются квадраты, звезды, треугольники на асфальте. Но это происходит так редко, что можно классифицировать как исключение. А закономерность – люк в форме круга. И причин тому несколько:

1. Идеальная форма для канализационных колодцев – круглая. Их легче обслуживать. Вероятность образования засоров минимальна. Понятно, что для закрывания колодцев рациональнее всего использовать крышки той же формы, но в чуть увеличенном диаметре.

2. Производство круглых крышек обходится заводам дешевле, чем изготовление других форм. Главным образом, это связано с экономией материала. Что такое круг? Это довольно-таки удачная геометрическая фигура. При ограниченном количестве материала выбор именно такой формы позволит заполучить максимальную площадь (по сравнению с другими фигурами). Ведь отношение площади сечения круга к длине окружности больше, чем у квадратов или прямоугольников.

3. Сэкономить можно также на толщине, если правильно подобрать форму люка. Возникающая нагрузка равномерно распределяется, сокращая внутреннее давление, только в круге. Поэтому крышка может быть более тонкой, даже сохраняя свою крепость и надежность.

4. Канализационный люк, закрывающий колодец круглого сечения, не провалится внутрь. Ни из какого положения. А это дополнительные меры безопасности для выполнения сантехнических работ.

5. Каждая точка на окружности люка – это точка концентрации напряжения. Равномерное распределение нагрузки, о котором уже упоминалось выше, имеет еще одно преимущество. Именно такая форма позволяет проще открывать колодец, смещая тяжелую крышку в сторону.

С прямоугольными люками несколько иначе. Там напряжение сконцентрировано в углах. С такими крышками придется повозиться.

6. Круглые варианты легче перемещать не только из-за распределения нагрузки, но и просто из-за отсутствия углов. Как правило, канализационные крышки делаются из чугуна. Это очень тяжелый материал. И любое изделие из него почти неподъемное. Круг же можно поставить на ребро и катить.

Кроме вышеперечисленных причин следует упомянуть еще один немаловажный момент. Есть такая производственная закономерность: чем меньше у детали выступов и углов, тем меньше брака выйдет из-под станка. Поэтому производство круглых люков более чем оправдано.

Вечный вопрос: «Почему люк круглой формы?»

Практически все люки в городе прикрыты специальными крышками круглой формы. Если внимательно изучить подобные предметы, окажется, что они одинаковые во всем мире. Это невольно наталкивает на вопрос: «Почему крышки на канализационных люках круглые? Почему сами технические объекты имеют именно такую форму, а, например, не квадратную?». Оказывается, ответы лежат на поверхности.

Некоторые подробности о канализационных люках

Описываемые предметы изготавливают из чугуна или бетона. Их специально делают тяжелыми и неподъемными, чтобы ни у кого не возникло желания прихватить с собой «полезную» вещь. Открыть техническое отверстие своими силами не так уж просто, и это специально предусмотрено при проектировании в целях безопасности прохожих.

Канализационные люки имеют условную классификацию. Их разделяют по материалу изготовления и по типу коммуникаций, проходящих под спусковыми шахтами. Поэтому специалисты выделяют:

1. Системы водостока.
2. Ливневые канализации.
3. Электросети.

Производят люки из высокопрочного чугуна и пластика, специальной полимерно-песчаной смеси, композитных материалов и железобетона. Но форма у них всех неизменно круглая. Почему, давайте разбираться.

Логичное объяснение

Итак, почему канализационный люк круглый? Описываемый технический объект состоит из нескольких частей - круглой шахты, смотрового помещения и крышки.

Смотровое помещение может иметь разную форму. Все зависит от того, какие коммуникации проложены в колодце. Габариты выбирают с учетом удобства их обслуживания. А вот шахты неизменно делают круглыми. Диаметр овала 0,7 метра. Их собирают из кирпича и оснащают дополнительно лестницей, помогающей обслуживающему работнику беспрепятственно спускаться вниз.

Сверху такой люк обязательно закрывают крышкой. Она препятствует попаданию в канализационные системы различного рода сторонних предметов, способных спровоцировать возникновение несчастных случаев. Практически везде крышка имеет круглые формы. Почему не квадратные? Потому что в любом положении такая крышка никогда не провалится внутрь и не ударит находящегося там человека.

Квадратная крышка под действием автотранспорта легко может провалиться внутрь, проскочив туда углом. Ведь диагональ квадрата всегда больше любой из его сторон. У круга радиус одинаков, как его ни крути.

Обычно производители изготавливают крышки, вес которых превышает 50 кг. Это делается для того, чтобы никакой интенсивный поток автомобилей не смог бы их сдвинуть с места.

Другие объяснения формы люков

Очень редко можно встретить и такую форму

Есть еще несколько объяснений, помогающих понять, почему крышки люков круглые:

• Во-первых, у круга отношение площади сечения к длине окружности имеет большие показатели, чем у квадрата или прямоугольника. Это позволяет в процессе производства крышек снижать расходы материала и экономить на выпуске изделий.
• Во-вторых, круглая форма уменьшает внутренние силы, которые неизменно возникают при установке любой крышки на объект. И это тоже обеспечивает экономию на производстве изделия, так как в этом случае можно выпускать крышки меньшей толщины.
• В-третьих, круглая форма способствует сокращению выпуска бракованной продукции. При уменьшении количества опорных длин снижается вероятность возникновения ошибок, приводящих к появлению неровных выступов и других характерных дефектов.

И еще. Круглую крышку гораздо легче транспортировать одному человеку. Он может ее просто докатить до места. А квадратную или прямоугольную придется нести в несколько рук.

Приведенные доводы показывают, что выбор формы объясняется элементарной практичностью.

Занятные факты

В мире известны случаи применения крышек другой формы. Так, например, в американском городе Нэшуа до сих пор можно увидеть канализационные колодцы, накрытые треугольными крышками. Их острые углы указывают на направление потока сточных вод, и это до недавнего времени помогало неплохо ориентироваться ремонтным бригадам. Но сегодня их использование признано небезопасным, поэтому префектура их демонтирует и заменяет треугольники кругами.

Встречаются и другие формы

Теперь вы знаете, почему делают канализационные люки круглыми. А вот почему их выполняют такими массивными и тяжелыми - тоже интересный вопрос. Хотя объяснение лежит на поверхности. Вес обеспечивает относительную безопасность от краж и сдачи описываемых изделий в пункты приема металла. Лет 10 назад по всей стране прокатилась волна характерных преступлений. Крышки стали массово исчезать, тогда конструкторы придумали интересное решение.

Большинство современных канализационных колодцев не просто накрывают сверху массивным предметом, унести который один человек не в состоянии. Крышки посадили на прочные петли, и они превратились в настоящие двери, которые дополнительно закрываются на замок.

Оставлять колодца открытыми никак нельзя, особенно те, в которых располагаются ливневая канализация и водопровод. Их глубина иногда достигает 6 метров, а на дне технического помещения много торчащих труб и кусков арматуры. Если человек в темноте упадет туда, дело закончится летальным исходом. Поэтому на тех, кто отвечает за канализационные люки - а это администрация района - возложена большая ответственность за безопасное использование данного технического сооружения.

Кто еще может нести ответственность за люки?

Но русский народ все же привыкли видеть такой люк

Есть колодцы, которые находятся не в муниципальной собственности, а относятся к имуществу многоквартирного дома или к собственности определенного юридического лица.

Все бесхозные объекты сначала берет на учет орган, осуществляющий регистрацию права на имущество. Происходит это по заявлению органа местного самоуправления. Потом через суд каждый может оспорить собственное право. Если желающих не находится в течение года, все бесхозные объекты передают в ведомства специализированных компаний.

Обобщение по теме

Круглая форма канализационных люков более практична, чем все другие разновидности. Многолетним сроком эксплуатации канализационных сооружений доказано, что круглые отверстия более технологичны и имеют больший срок эксплуатации. А все потому, что такой люк более устойчив к перепадам температур.

Многих интересует, почему канализационные люки делают круглыми, но не все знают, что такая форма считается самой практичной. Пользоваться круглыми крышками безопаснее, а на этапе производства изделий получается экономия металла. Конечно, кроме круглых, на улицах городов есть люки другой формы, например, квадратные, но встречаются они достаточно редко. Это объясняется целой серией факторов.

Соображения безопасности

Несмотря на небольшие габариты, весят крышки порядка 50 килограммов, ведь сделаны они из чугуна. А вес изделий, расположенных на проезжей части, превышает 78 килограммов – ведь они должны выдерживать вес проезжающих машин. Согласно правилам, находящиеся на тротуарах люки должны переносить нагрузки силой до 12 тонн, а предназначенные для установки на дороге – до 25 тонн.

Учитывая значительный вес крышек, во время работы в канализационном колодце очень важно соблюдать правила безопасности. Если изделие провалится в люк на головы рабочих, не избежать трагедии. К счастью, круглые крышки сделаны с таким расчетом, чтобы никогда не падать вниз колодца. Изделия, имеющие форму квадрата или прямоугольника, могут запросто свалиться, ведь их диагонали всегда больше любой из сторон.

Удобство работы

Учитывая большой вес чугунных крышек, демонтировать их довольно сложно, особенно если они – квадратные. Чтобы перенести такие люки с места на место, понадобится несколько взрослых людей. Намного проще обращаться с круглыми крышками, ведь их можно перекатывать на ребре. С этой задачей можно справиться даже в одиночку.

Круглую крышку не надо вращать, пытаясь подладить под форму отверстия. Она займет нужную позицию независимо от того, какой стороной вы ее расположите.

Повышенная прочность

Поскольку крышки, которые применяются для защиты инженерных систем, в процессе эксплуатации подвергаются сильным нагрузкам, нужно позаботиться о том, чтобы эти изделия имели улучшенные показатели прочности. Проще всего добиться этого, если сделать люк круглым, ведь изделия такой формы имеют улучшенную прочность по сравнению с квадратными.

Фото: стандартный канализационный люк

Кроме того, если внимательно изучить строение люка, можно заметить, что к середине окружности он слегка выпуклый. Это не случайность: такая форма обеспечивает максимально равномерное распределение внутреннего напряжения в изделии. Прямоугольные крышки таким свойством не обладают, нагрузки в них распределяются неравномерно и приводят к повышенному износу металла.

Чугун – материал хрупкий, так что в результате механических воздействий на его поверхности могут появляться трещины и сколы. Круглые люки сделаны с таким расчетом, чтобы предотвратить разрушение металла: отколоть от них кусочек намного сложнее, чем от изделий квадратной или прямоугольной формы.

Точки концентрации нагрузки у круглого люка равномерно распределены по всей окружности. У квадратных изделий напряжение концентрируется только в углах, и это очень рискованно, ведь нельзя переносить всю нагрузку только на одну часть детали.

Экономическая целесообразность

Кроме улучшенных потребительских свойств, круглая форма обеспечивает экономию металла. При одинаковой длине периметра круг всегда имеет площадь больше, чем у прямоугольника. Таким образом, производство круглых люков является экономически целесообразным, ведь экономия на материалах может достигать 30% . Получается, что вместо трех квадратных крышек можно изготовить четыре круглых при тех же расходах чугуна.

Учитывая низкую себестоимость круглых люков, в масштабах города экономия на обустройстве канализационных колодцев выглядит впечатляющей. Кроме того, круглые крышки широко востребованы для защиты других систем коммуникаций, например, сточных трубопроводов, газовых труб или подземных электросетей.

К преимуществам люков круглой формы относится не только экономия металла, но и очень маленький процент выбраковки. Уменьшение количества опорных длин – залог низкой вероятности возникновения ошибок, приводящих к появлению различных дефектов.

Кто несет ответственность за люки

Иногда люки оснащены петлями – это делается для того, чтобы избежать хищения, которое стало особенно заметным в последние два десятилетия. Чугунные изделия востребованы на пунктах приема металла. Дополнительно люки могут закрываться на замок – в таком случае они напоминают дверь.

Большинство канализационных колодцев вместе с крышками находятся в муниципальной собственности, хотя некоторые из них могут принадлежать юридическим лицам и многоквартирным домам. Если объект является бесхозным, его по заявлению представителей местного самоуправления берут на учет в органе, который занимается регистрацией прав на имущество. Затем, если собственник не найдется, люк передают на баланс одной из специализированных компаний.