Реферат Выбор формы земляного сооружения
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
Выбор формы земляного сооружения.
Для возведения столбчатых фундаментов под каркас промышленного здания могут разрабатываться отдельные котлованы под каждый фундамент, траншеи по продольным осям, траншеи по наружным продольным осям и отдельные котлованы по внутренним при разном шаге колонн, общий котлован.
При выборе формы земляной выемки следует стремиться к наименьшим объемам земляных работ, что способствует сокращению трудозатрат, продолжительности и стоимости строительства здания. В то же время необходимо обеспечить нормальные условия работы строительных машин и движения транспортных средств при производстве бетонных работ.
Выбирая форму земляных , сооружений, целесообразно рассматривать поочередно возможные варианты, начиная с варианта с наименьшими объемами земляных работ – отдельных котлованов под каждый фундамент. Для этого вычерчиваются разрезы по продольной и поперечной осям на участке двух смежных фундаментов.
На разрезе на отметке подошвы фундаментов откладываются размеры нижней ступени фундаментов, затем по обе стороны – запас с=0,6 м, необходимый для производства работ и регламентируемый СниП(7). Таким образом, размер котлованов по дну составит:
По поперечной оси а = а1 + 2с = 3,6 + 2*0,6 = 4,8 м (1)
По продольной оси в = в1 + 2с = 2,4 + 2*0,6 = 3,6 м (2)
Где а1 и в1 – размеры нижней степени фундамента.
Завершая построение сечений котлованов, следует нанести откосы до пересечения с поверхностью земли. Отметка поверхности принимается равной наибольшей отметке горизонталей, уменьшенной на толщину растительного слоя, заложение откосов можно принять по таблице.
| Виды грунтов | Отношение высоты откоса к его заложению (1 : m ) при глубине выемки, м, не более | ||
| 1,5 | 3 | 5 | |
| глина | 1:0 | 1:0,25 | 1:0,5 |
Если в одном из направлений вдоль или поперек здания обеспечивается проезд автотранспорта, установка крана, бетононасоса, т.е расстояние между бровками откосов составляет не менее 6 м, а в другом возможен безопасный проход людей – расстояние между бровками откосов не менее 1,0 м, проектируется разработка отдельных котлованов под каждый фундамент.
Если первое условие выполняется, а второе нет, выбирается вариант с траншеями. Если не выполняется первое условие, разрабатывается общий котлован.
Для одноэтажных зданий с разным шагом колон по наружным и внутренним продольным осям следует вычертить и проанализировать два продольных разреза. При проектировании производства работ для однопролетного здания необходимо учитывать возможность проезда и размещения строительных машин с наружных сторон здания.
Принятое решение по форме земляной выемки оформляется в виде их плана и разрезов. Очертания откосов котлована или траншеи на плане получают путем построения заложения откосов а3 в точках пересечения контура дна выемки с горизонталями и в углах.
а3 = m*h, м (3)
а3 = 0,5 * 3,6 = 1,8 м.
где m – коэффициент заложения откоса;
h – рабочая отметка , м, вычисляемая как разность отметки горизонтали (черной отметки) и отметки дна выемки (красной отметки).
Величины а3 откладывают на перпендикулярах к контру дна выемки и полученные точки соединяют с отрезками прямой линии.
Для общего котлована необходимо предусмотреть и показать на плане, съезд на дно котлована. Размещение съезда, его форму в плане, ширину и уклон проектируют с учетом местных условий ( наличие дорог, строений, коммуникаций) и условий движения по съезду. В курсовом проекте следует принять прямолинейный съезд с пониженной стороны участка шириной 3,5 м с уклоном 10% (1:10).
Состав работ.
Сооружение фундаментов промышленного здания с подготовкой временных земляных выемок включает в себя работы, перечисленные в табл.2.
| Наименование процессов | Единицы измерения | Объем работ | |
| На один фундамент | всего | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Срезка растительного слоя | м3 | 1,32 | 1821,6 |
| Разработка грунта в котловане(отдельных котлованах под каждый фундамент, траншеях) с отвозкой | м3 | | |
| Зачистка дна выемки | м3 | | |
| Устройство бетонной подготовки под фундамент | м3 | | |
| Монтаж арматуры, в т.ч.: а) укладка сеток б) установка каркасов | шт/т шт/т | | |
| Установка опалубки | м2 | | |
| Бетонирование фундаментов | м3 | | |
| Снятие опалубки | м2 | | |
Объемы земляных работ.
Объем работ по срезке растительного слоя Vрс составляет :
Vрс = Fрс*hрс, м , (4)
где Fрс – площадь участка , с поверхности которого снимается растительный слой, м;
h – толщина растительного слоя, м.
Независимо от формы земляных выемок растительный слой снимается по всей площади будущего здания, а так же дополнительно с участков вдоль здания по всему периметру, предназначенных для устройства отмостки, постоянных и временных дорог, складских площадок и т.д. В курсовом проекте следует принять ширину этих участков по 15 м от наружных осей здания.
Fрс = (А +30)*(В+30), м2, (5)
Fрс = (36 + 30) * (108 + 30) = 9108 м2
Здесь А и В размеры здания в осях, м.
Vрс = 9108 * 0,2 = 1821,6
Определение объема грунта, подлежащего разработке землеройными машинами, сводится к подсчету объема земляных сооружений – котлованов, траншей. Геометрически эти сооружения представляют собой сложные тела, ограниченные плоскостями дна и откосов и криволинейной поверхностью земли. Общим принципом определения их объемов является расчленение вертикальными плоскостями на участки – тела, у которых с достаточной для практических целей точностью поверхность земли можно считать плоскостью. Объемы полученных частей определяются по приведенным ниже формулам и суммируются. Выполняя расчеты выемки грунта, отметки горизонталей следует уменьшать на толщину ранее снимаемого растительного слоя.
В варианте отдельных котлованов под фундаменты каждый котлован вследствие сравнительно малых размеров в плане можно рассматривать как обелиск и определить его объем по формуле:
Vоб =
Где h – высота обелиска (средняя глубина котлована), м
a, b, c, d – размеры обелиска (котлована) по дну и по верху.
Vоб = = 3,63*231,84/6 = 139,104 м3
Среднюю глубину каждого котлована – рабочую отметку в его центре можно определить. Находя черную отметку методом интерполяции с использованием плана фундаментов. Для сокращения расчетов в курсовой работе допускается разделить здание в плане на 2…4; участка с перепадом отметок не более 1м и принять для всех котлованов на участке общую черную отметку – среднюю для этого участка.
Для подсчета объема траншеи используется ее план. Вертикальными плоскостями, перпендикулярными к оси траншеи (в плане – прямуми) , траншея делится на участки. Объем грунта Vi на таком участке можно определить по приближенной формуле :
Vi =
где F1,F2 – площадь поперечных сечений по краям и в середине участка;
li – длина участка, м.
Секущие плоскости проводятся в начале, в конце траншеи и в точках пересечения горизонталей с осью траншеи. Неучтенными объемами между крайними плоскостями и торцевыми откосами для траншеи – линейно-протяженного сооружения можно пренебречь.
Аналогичным методом поперечных сечений можно воспользоваться при подсчете объема прямоугольного в плане котлована, ориентированного поперек основных уклонов рельефа (горизонтали пересекаются с осью котлована под прямым или близким к прямому углом). Котлован делится вертикальными плоскостями, перпендикулярными его оси, на участки.
Плоскости (на плане котлована – прямые линии) проводятся через точки пересечения оси котлована с горизонталями и границами подошвы котлована. Объемы грунта на участках между плоскостями определяются по формуле 7.
В отличие от траншеи для котлована – сосредоточенного сооружения – необходимо учесть объемы грунта между крайними секущими плоскостями и торцевыми откосами котлована. Для этого у каждого края котлована определяются объемы трех частей – средней (Vср) и двух угловых пирамид (V1 и V2). Объем средней части находится по формуле 7; объем угловых пирамид – по формуле
V1,2 = ⅓ m2* h3, м, (8)
здесь h – высота пирамиды – рабочая отметка в углу котлована, уменьшенная на толщину растительного слоя.
При определении объема котлована, разрабатываемого на участке со сложным рельефом, применяется универсальный метод квадратов. Котлован делится по дну на квадраты (могут получиться дробные прямоугольники). В курсовом проекте размер стороны квадрата следует принимать в пределах 20…50 м, так, чтобы сторону квадрата пересекало не более двух горизонталей, проведенных - через 0,5 м.
Вертикальные плоскости, проведенные по всем сторонам квадратов, делят котлован на участки-тела, для которых с достаточной точностью можно определить объемы, считая поверхность земли в пределах каждого участка плоскостью. Внутри контура дна котлована такие участки – призмы. Их объем определяется по формуле:
Vki =
где F – площадь основания призмы (квадрата или «дробного» прямоугольника), м;
Черные отметки в вершинах квадратов находятся на плане с нанесенными горизонталями методом интерполяции.
За пределами контура дна котлована у откосов подсчитываются объемы грунта на участках вдоль сторон квадратов (Vо) – по формуле 7 и угловых пирамид – по формуле 8.
Объем земляных работ при устройстве съезда в котлован составляет :
V =
здесь h – глубина котлована, М;
b – ширина съезда по дну, м;
m₁ - коэффициент заложения съезда. При уклоне 10% m₁=10;
m – коэффициент заложения откосов съезда, принимаемый равным коэффициенту заложения откосов котлована.
Объем зачистных работ после разработки грунта землеройными машинами V3 определяется по формуле:
V3 = F3 * d, м (11)
где F₃ - площадь участка на котором производится зачистка, м;
d – толщина слоя грунта, снимаемого при зачистке, м.
При разработке отдельных котлованов под каждый фундамент или траншей зачистка дна выемки производится вручную. Площадь зачищаемого участка под каждый фундамент
В общем котловане производится механизированная зачистка дна по всей его площади.
Толщина слоя грунта, снимаемого при зачистке дна выемки, условно принимается равной предельному отклонению отметок дна выемки от проектных, регламентируемому СНиП(7), приведенных в табл.3
Таблица 3 – Предельное отклонение отметок дна выемки от проектных.
| Тип экскаватора с механическим приводом (ковш с зубьями) | Предельное отклонение отметок дна выемки от проектных, см |
| Прямая лопата | +10 |
| драглайн | +25 |
| Экскаваторы с гидравлическим приводом; прямая лопата, обратная лопата. | +10 |
Объем зачистных работ определяется после выбора комплекта машин для разработки и транспортирования грунта.
3. объем бетонных работ
Объем бетона в фундаментах определяется по формулам геометрии с использованием вычерченных ранее и разреза фундамента.
Объем опалубочных работ равен площади опалубливаемых поверхностей. Следует подсчитать площадь прямоугольных боковых граней фундамента и трапециевидных внутренних поверхностей стакана.
Схема армирования фундаментов, вид арматурных конструкций и расход арматуры в реальных условиях приводится в рабочих чертежах фундаментов. В курсовом проекте объем арматурных работ определяется следующим образом. Принимается армирование фундамента в виде горизонтальной сетки по основанию и вертикального пространственного каркаса на всю высоту бетонной подготовки до верха подколонника.
Расход арматуры на один фундамент, G,
G1 = gW, кг, (12)
здесь g – расход арматуры на 1 м бетона, кг/м3 (приводится в здании)
W – объем фундамента, м3.
Объемы арматурных работ следует определить в килограммах (тоннах) и штуках монтируемых армоконструкций. Армокаркас каждого фундамента монтируется как один элемент. Сетка по основанию нижней ступени также монтируется одним элементом при площади подошвы до 9 м. В противном случае укладывается одна на другую две сетки с рабочими стержнями в разных направлениях. Причем каждая сетка монтируется из двух элементов. Таким образом, при площади подошвы фундамента более 9 м укладывается 4 сетки массой Gс/4.
Распределение по массе арматуры между сеткой и каркасом условно принимается: на сетку – 0,7
В нескольких грунтах под монолитные фундаменты устраивается бетонная подготовка. Объем бетонной подготовки под один фундамент составляет:
Wп = Fп hп, м3, (13)
Где Fп – площадь подготовки,
Fп = (а1 + 0,2)(в1 + 0,2), м2;
Hп – 0,1 – толщина бетонной подготовки.
Проектирование производства земляных работ
Комплект машин для разработки и отвозки грунта
Основные объемы наиболее массовых и трудоемких в строительстве земляных работ выполняются комплексно- механизированным способом – комплектами машин, обеспечивающих механизацию всех операций технологического процесса и увязанных между собой по производительности. Выбор оптимального комплекта машин заключается в выявлении вариантов, и их сравнительной оценке.
Разработка котлованов и траншей при значительной дальности перемещения грунта ведется одноковшовыми экскаваторами с отвозкой грунта на автосамосвалах. Для составления комплекта машин в первую очередь назначается ведущая машина – экскаватор, а затем выбираются автосамосвалы, и рассчитывается их количество.
При выборе одноковшового экскаватора учитываются характеристики выемки – форма, объем, глубина и вид грунта. Соответственно форме выемки принимается рабочее оборудование; пропорционально объему работ с учетом глубины выемки и грунтовых условий выбирается вместимость ковша экскаватора.
Выбор любых технических решений, в том числе и машин для производства строительно-монтажных работ, производится путем проработки и сравнения возможных вариантов. Как правило, определяются и сопоставляются технико-экономические показатели рассматриваемых вариантов: трудоемкость, продолжительность, себестоимость производства работ.
В курсовом проекте формального сравнения вариантов допускается не производить, но оптимальные конкретные машины в комплекте выбираются как бы сравнением всех возможных к использованию экскаваторов и автосамосвалов, на основе опыта производства земляных работ.
Принимая тип рабочего оборудования экскаватора, следует проанализировать области применения одноковшовых экскаваторов с прямой и обратной лопатой, драглайнов.
Так применительно к земляным выемкам, рассматриваемым в курсовой работе, прямой лопатой может разрабатываться грунт в общем котловане; обратной лопатой – в отдельных котлованах под каждый фундамент, траншеях, общем котловане; драглайном – в траншеях и общем котловане.
Таким образом, в качестве основной машины комплекта рекомендуется принять одноковшовый экскаватор с рабочим оборудованием:
- для разработки отдельных котлованов под каждый фундамент – обратная лопата;
- для разработки траншей – обратная лопата или драглайн;
- для разработки общего котлована – прямая лопата или драглайн.
Для сравнительно небольших котлованов с объемом выемки грунта до 5000 м можно принять и обратную лопату.
Вместимость ковша экскаватора принимается пропорционально объему работ по табл.4.
Определив по данным табл.4 рекомендуемую практикой строительства вместимость ковша, следует установить конкретную марку экскаватора. Технические характеристики одноковшовых экскаваторов приведены в сборнике ЕниР (5) и в специальных методических указаниях(10). Для прямой лопаты глубина котлована должна находиться в интервале между наибольшей высотой забоя и наименьшей, обеспечивающей наполнение ковша грунтом(табл.5).
Таблица 4 – рекомендуемая вместимость ковша экскаватора при сосредоточенных объемах работ.
| Объемы работ, м3 | Вместимость ковша, м3 |
| 500…5000 | 0,4…0,65 |
| 5000…10000 | 0,65…0,8 |
| 10000…20000 | 0,8…1,0 |
| 20000…30000 | 1,0…1,25 |
| 30000…50000 | 1,25…2,5 |
Таблица 5 – Высота забоя экскаватора – прямая лопата в нескальных грунтах.
| Вместимость ковша,м3 | Экскаватор с механическим приводом | Экскаватор с гидравлическим приводом | ||
| Наибольшая высота копания, м | Наименьшая высота копания, м | Наибольшая высота копания, м | Наименьшая высота копания, м | |
| 0,4 | 4,0 | 2,0 | - | - |
| 0,65 | 4,4 | 2,8 | 7,4 | 0,7-1,5 |
| 1,0 | 5,2 | 3,2 | 9,5 | 0,7-1,7 |
| 1,25 | 5,3 | 3,3 | 10,7 | 0,9-2,0 |
Грузоподъемность автосамосвалов, используемых для отвозки грунта, принимается в соответствии с вместимостью ковша экскаватора с учетом рекомендаций, приведенных в табл.6.
Таблица 6 – Рекомендуемая наименьшая грузоподъемность автомобилей-самосвалов.
| Вместимость ковша экскаватора,м3 | 0,25-0,4 | 0,5-0,65 | 0,8-1,0 | 1,25-1,5 |
| Наименьшая грузоподъемность автосамосвала, т | 3,5 | 5,0 | 8,0 | 12,0 |
Технические характеристики автомобилей-самосвалов приведены в справочной литературе и методических указаниях.
Расчетом определяется наименьшее количество автосамосвалов N, обеспечивающее непрерывную работу экскаватора.
N =
где Тц – продолжительность цикла самосвала, мин.,
tn – продолжительность погрузки грунта в самосвал, мин.
Тц = tn + t*пр +tр + t**пр + tм, мин., (16)
здесь t*пр и t**пр – время груженного и порожнего пробега автосамосвала, мин.;
tр – продолжительность разгрузки самосвала, tр = 1…2 мин.;
tм – время, затрачиваемое на маневры перед погрузкой и разгрузкой, tм = 1…3 мин.
tпр = , мин., (17)
здесь L – расстояние перемещения грунта, км;
V – средняя скорость движения автосамосвала, V = 20…40 км/час.
Продолжительность погрузки грунта в один автосамосвал составляет:
tr =
где Va – погрузочная емкость кузова самосвала;
Пчас – эксплуатационная часовая производительность экскаватора, м3/час.
Погрузочная емкость кузова автосамосвала определяется в плотном теле грунта
Va = n e ke, м3, (19)
здесь n – число ковшей экскаватора, выгружаемых в кузов самосвала;
e – вместимость ковша экскаватора,м3;
ke – коэффициент использования вместимости ковша экскаватора, учитывающий степень наполнения ковша и разрыхление грунта (можно принять ke = 0,87).
В кузов автосамосвала выгружается целое число ковшей экскаватора, получаемое округлением расчетного числа ковшей n1
n1 =
где Q – грузоподъемность самосвала, т;
γн – плотность грунта, т/м3.
В расчете продолжительности погрузки грунта в самосвал используется нормативная эксплуатационная производительность экскаватора, определяемая по ЕНиР (5)
Пчас =
В этой формуле Нвр – норма времени в маш.-ч. на разработку 100 м3 грунта. Полученное при расчете по формуле 15 значение количества автосамосвалов округляется в большую сторону, что обеспечивает некоторое превышение производительности самосвалов – вспомогательных машин в комплекте над производительностью ведущей машины – экскаватора.
Выбор машины для резки растительного слоя и зачистки дна выемки.
Проектируя срезку растительного слоя землеройно-транспортными машинами, следует установить расстояние перемещения растительного грунта и в соответствии с этим расстоянием выбрать марку бульдозера или скепера, используя рекомендации. Выработанные практикой строительства (табл.7) и технические характеристики машин (2,5,10).
Таблица 7 – Землеройно-транспортные машины, рекомендуемые для срезки растительного слоя при различной дальности перемещения растительного грунта.
| Среднее расстояние перемещения грунта, м | До 50 | 50…70 | 70…100 | 100…350 |
| Рекомендуемые машины | Бульдозеры на базе трактора мощностью, квт (л.с) | Скреперы с ковшом емкостью | ||
| Характеристика машины | До 59(80) | 59…79 (80…108) | 79…96 (108…130) | 3,0 м3…4,5 м3 |
Расстояние до отвала растительного грунта вне строительной площадки может быть заданно руководителем курсового проекта.
Для зачистки дна котлована можно принять тот же бульдозер, что и для срезки растительного слоя, а в случае применения для срезки растительного слоя скрепера – бульдозер на базе трактора мощностью 59 КВт (80 л.с).
Технологические схемы производства земляных работ
Технология производства земляных работ показывается на общей схеме сооружения земляной выемки, характеризующей последовательность производства работ, и детальных схемах рабочего места экскаватора. Общей схемой производства земляных работ является план выемки, на которой находится ось перемещения экскаватора с указанием направления движения, начальной и конечной стоянок.
При назначении последовательности производства земляных работ, определении размеров проходок и параметров забоев экскаватора следует использовать рекомендации специальной и учебной литературы (1,2). Принять основные решения по технологии производства земляных работ, установить усредненные значения параметров забоев экскаваторов можно также, следуя приведенным ниже указаниям.
Разработка отдельных котлованов под каждый фундамент экскаватором – обратная лопата и траншей обратной лопатой или драглайном производится лобовым забоем с перемещением экскаватора по осям здания.
Разработка отдельного котлована возможна с одной или нескольких стоянок экскаватора – обратная лопата. Начальная стоянка экскаватора имеет наибольшее удаление L от верхней бровки начального по отрывке откоса котлована:
L =
где
а – размер по верху котлована поперек оси движения экскаватора, м.
Котлован разрабатывается с одной стоянки, если весь в сечении по оси движения экскаватора размещается в пределах от L до rcт – наименьшего радиуса копания экскаватора на уровне стоянки.
Величину rcт можно принять
rcт =
Где с – база экскаватора, м.
Если с начальной стоянки разрабатывается лишь часть котлована (βк > L –rcт), разработка котлована производится с нескольких стоянок экскаватора. Первая стоянка назначается вычислением по формуле (22). Затем принимаются перестановки экскаватора с шагом 1п. Усредненные значения шага передвижки экскаваторов 1п приведены в таблице 8.
Разработка общего котлована большой ширины производится, как правило, несколькими последовательными проходами: первая – лобовым забоем, последующие – боковым.
Таблица 8 – Ориентировочные значения шага передвижки экскаватора при глубине разработки грунта 4,0…2,0 м.
| Рабочее оборудование экскаватора | Шаг передвижки 1п, м экскаватора при вместимости ковша,м3 | |||||
| 0,4 | 0,65 | 0,8 | 1,0 | 1,25 | 1,6 | |
| Прямая лопата | | | 1,5-2,0 | 1,2-1,8 | 1,6-2,2 | 2,0-2,8 |
| Обратная лопата | 0,5-3,5 | 1,0-4,0 | - | 2,4-4,9 | 4,3-6,0 | - |
| драглайн | 2,0-4,0 | - | 5,0-7,0 | 6,0-8,0 | - | 7,0-10,0 |
Наибольшая ширина по дну лобового забоя экскаватора прямая лопата при прямолинейном его перемещении по оси проходки составляет:
В = (1,8 – 1,9)Rст.
Ширина проходки при прямолинейном перемещении экскаватора может не обеспечить нормальных условий движения автосамосвалов: самосвал должен иметь возможность развернуться для установки под погрузку, выполнив один маневр с поворотом на 90° (табл.9).
Таблица 9 – Ширина площадки для разворота автосамосвалов на 90°, м.
| Марка автосамосвала | ЗИЛ ММЗ 4502 ЗИЛ ММЗ 555 | МАЗ 5549 МАЗ 503 | КАМАЗ 5511 КРАЗ 256 Б |
| Ширина площадки, м | 12 | 12 | 18 |
При недостаточной ширине лобового забоя первая проходка выполняется уширенным лобовым забоем с перемещением экскаватора зигзагом (ширина проходки по дну до 2,5 Rст). Если вся ширина котлована по дну не превышает величины 3,5 Rст, котлован разрабатывается одной проходкой уширенным лобовым забоем с перемещением экскаватора поперек котлована. При большей ширине котлована после походки лобовым забоем выполняется проходка боковым забоем. Ширину бокового забоя прямой лопаты можно принять Вб = (1,1…1,3) Rст.
Разработка общего котлована экскаваторами обратная лопата и драглайн как и в случае применения прямой лопаты производится последовательными проходками лобовым и боковым забоями. Ширина по верху проходки лобовым забоем при прямолинейном перемещении экскаватора по оси выемки принимается в пределах В = (1,3…1,5) Rст. Ширина такой проходки по дну составит:
в = В – 2mh, м (24)
где: m – коэффициент заложения откоса проходки ( принимается равным коэффициенту заложения откосов котлована);
h – глубина выемки, м (можно принять среднюю глубину котлована).
При сравнительно небольшой ширине котлована по верху (до 3,0…3,5) Rст возможна разработка котлована одной проходкой экскаватора уширенным лобовым забоем. При большей ширине выполняются боковые проходки.
Ось перемещения экскаватора при выполнении обратной лопатой или драглайном боковой проходки располагают по подошве бокового откоса.
Общую ширину боковой проходки можно принять:
- для обратной лопаты Вб = (0,7…0,8) Rст;
- для драглайна Вб = (0,8…0,9) Rст.
Разработка траншей экскаваторами обратная лопата и драглайн проектируется проходкой с лобовым забоем с перемещением экскаватора по оси траншеи.
Проектирование производства бетонных работ
Содержание раздела курсового проекта
При проектировании технологии бетонирования фундаментов следует:
- выбрать тип опалубки, назначить размеры и определить потребность в щитах опалубки;
- установить способ монтажа опалубки и арматуры ( вручную или с помощью крана);
- выбрать способ подачи бетонной смеси в блоки бетонирования (вертикальный транспорт) и вит транспортных средств для доставки бетонной смеси на строительную площадку ( горизонтальный транспорт);
- подобрать марки машин, составить комплект машин, транспортных средств и оборудования для производства комплекса бетонных работ;
- выполнить технологические схемы производства бетонных работ.
Все решения по технологии бетонирования фундаментов в курсовом проекте допускается принимать без разработки и сравнения вариантов.
Опалубочные и арматурные работы
Основным типом опалубки для бетонирования столбчатых фундаментов является разборно-переставная мелкощитовая инвентарная опалубка – деревянная, деревометаллическая и металлическая. При больших объемах работ применяются разъемные и неразъемные блок-формы.
Разборно-переставная опалубка собирается поэлементно. Сборка и разборка мелкощитовой опалубки выполняется вручную. Блок-формы представляют собой пространственную каркасную конструкцию, которая устанавливается в проектное положение и снимается с помощью крана. При сравнительно небольшом количестве однотипных фундаментов рекомендуется выбор мелкощитовой опалубки.
В условиях разнообразия разработанных ранее конструкций мелкощитовой опалубки и отсутствия систематизированной информации об опалубках, предлагаемых изготовителями в настоящее время, в курсовом проекте допускается ограничиться назначением типоразмеров щитов без привязки к конкретным типовым опалубкам и определением потребности в щитах.
Размеры основных щитов, плоских и угловых следует принимать кратным укрепленному модулю 300 мм, доборных щитов – модулю 100 мм.
Раскладку щитов на опалубливаемых поверхностях следует показать на планах отдельных ступеней и подколонника и на боковых видах фундамента. На боковых видах раскладки щитов может быть показано размещение схваток – основных элементов объединение щитов в несущую конструкцию. Потребность в щитах приводится в табл.10.
| Наименование щита | обозначение | Размеры, мм | Количество щитов в комплекте | |
| На 1 фундамент | Всего с учетом оборачиваемости | |||
| Щит основной | ЩО-1 | | | |
| Щит основной | ЩО-2 | | | |
| … | | | | |
| Щит угловой | ЩУ-1 | | | |
| … | | | | |
| Щит доборный | ЩД-1 | | | |
| Щит доборный | ЩД-2 | | | |
| … | | | | |
Арматурные сетки и каркасы массой до 100 кг укладываются устанавливаются вручную: при большей массе армоконструкций используется кран.
Транспортирование и подача в блоки бетонирования бетонной смеси
Доставка бетонной смеси на строительную площадку может производиться в автомобилях-самосвалах общего назначения. Более эффективно применение специализированных транспортных средств – автобетоносмесителей.
Выбор транспортных средств производят с учетом свойств бетонной смеси, расстояния до бетонного завода и дорожных условий, объема бетонных работ и способа подачи бетонной смеси в блоки бетонирования, климатических условий. В курсовом проекте автосамосвалы рекомендуется выбирать при сравнительно небольших объемах бетонных работ (до 100…150 м3) и расстоянии перевозки бетонной смеси до 5 км. В иных условиях, как правило, применяются автобетоносмесители.
Способы подачи бетонной смеси в блоки бетонирования ( в данном случае в опалубку столбчатых фундаментов) различны:
- краном в бадьях;
- бетононасосом (на базе автомобиля или стационарным);
- ленточным контейнером, ленточным бетоноукладчиком;
- непосредственно из автосамосвала, автобетоновоза в опалубку по наклонному лотку или виброжелобу.
Допускается выбор любого из перечисленных способов подачи бетонной смеси, но, в основном, рекомендуется выбирать наиболее распространенный способ – краном в бадьях, или наиболее удобный и перспективный – бетононасосом.
Комплект машин и оборудования для производства бетонных работ.
Количество машин и транспортных средств, входящих в комплект, должно обеспечивать требуемую интенсивность бетонных работ.
Часовая или сменная интенсивность укладки бетонной смеси может быть задана руководителем курсового проекта. Если же ни интенсивность, ни продолжительность бетонных работ не заданы, за интенсивность бетонирования следует принять нормативную выработку звена бетонщиков, осуществляющих укладку бетонной смеси в фундаменты, Hвыр.зв.
Р = Hвыр.зв. , м3/час, (25)
Где Р – интенсивность бетонирования, м3/час.
Hвыр.зв. = , м3/час, (26)
здесь m – число рабочих в звене бетонщиков.
- норма времени на укладку 1 м3 бетонной смеси определяется по ЕНиР(6).
Для монтажа опалубки и арматуры, подачи бетонной смеси в бадьях применяются самоходные стреловые краны – автомобильные, на спецшасси автомобильного типа, на пневмоколесном т гусеничном ходу. При выборе марки крана необходимо установить требуемые грузовые характеристики крана – грузоподъемность, вылет и высоту подъема крана.
Требуемая грузоподъемность крана – это масса наиболее тяжелого поднимаемого груза (опалубочной блок-формы, арматурной сетки или каркаса, бадьи с бетонной смесью). Масса бадьи с бетоном М:
М = Мп + Е * γпб, т, (27)
где Мп – масса порожней бадьи (табл.11);
Е – емкость бадьи, м3;
γпб – 2,4 т/м3 – плотность бетонной смеси.
Таблица 11 – характеристика поворотных бадей, применяемых для подачи бетонной смеси.
| Емкость бадьи, м3 | 0,5 | 1,0 | 1,6 |
| Масса порожней бадьи Мп, т | 0,35 | 0,5 | 0,65 |
Емкость бадьи принимается с учетом числа циклов крана на подаче бетонной смеси rб:
Emin =
, м3, (28)
По опыту строительства следует принимать rб = 6…8 циклов в час. Полученная по формуле (28) величина емкости бадьи округляется до ближайшей большей величины по таблице 11.
Требуемые вылеты и высота подъема крюка крана определяются графически по вычерченным в масштабе схемам производства работ.
Выбор марки крана осуществляется сопоставлением требуемых параметров крана с грузовыми характеристиками самоходных стреловых кранов. Как правило, для выполнения опалубочных и арматурных работ, подачи бетонной смеси принимается один кран.
Выбор бетононасоса производится из условия:
П > 1,2 Р. (29)
Здесь П – паспортная производительность бетононасоса.
Количество бетонной смеси, перевозимое на автосамосвале при подаче краном должно быть равным или кратным емкости бадьи, т.е. бетонная смесь из одного транспортного прибора должна полностью выгружаться в одну, две или три бадьи. Бадьи для загрузки устанавливаются рядом на специальной площадке.
Количество автобетоновозов (автосамосвалов, автобетоносмесителей) определяется из условия:
Nб =
, шт., (30)
Где Па – производительность автобетоновоза, м3/час.
Па = , м3/час. (31)
Здесь V – количество бетонной смеси, перевозимой автобетоновозом, м3;
tцб – производительность цикла автобетоновоза:
tцб = tз + tпр* + tр + tпр** , мин., (32)
tз – продолжительность загрузки автобетоновоза, принимается tз = 5 мин.;
tпр*, tпр** - продолжительность груженого и порожнего пробега автобетоновоза, определяется по формуле (17);
tр – продолжительность разгрузки. Для автосамосвала принимается tр = 5 мин., для автобетоносмесителя tр = 10 мин.
В комплект бетоноукладочных средств следует включить глубинные вибраторы – вибробулаву и вибратор с гибким валом (по 2 шт.: 1 рабочий и 1 резервный).
Определение трудоемкости.
Составление графика производства работ
Определение трудоемкости и заработной платы рабочих выполняется в форме специальной таблицы-калькуляции трудовых затрат (табл.11).
В калькуляции трудовых затрат учитываются все работы, включенные в ведомость объемов работ. Отвозка грунта на автосамосвалах вводится отдельной строкой.
Нормы времени и расценки принимаются по ЕНиР(5,6). Срезку растительного слоя следует нормировать по параграфу Е2-1-22 ЕНиР «Разработка и перемещение нескального грунта бульдозерами». Нормы времени и расценки на монтаж каркасов массой более 100 кг с помощью крана можно принять, как для вертикальных сеток аналогичной массы.
Объем работ в калькуляции трудовых затрат следует представлять в единицах, принятых в ЕНиР.
Трудоемкость работ Т составляет
Т = Нвр * V, чел-ч, (33)
Где Нвр – норма времени, чел-час/ед.
V – объем работ
Таблица 12 – Калькуляция трудовых затрат.
Заработная плата за работу каждого вида:
Зпл = Р * V, руб. (34)
Здесь Р – расценка, руб./ед.
Трудоемкость отвозки грунта на автосамосвалах определяется из формулы (35) после составления графика производства работ. Заработная плата за отвозку грунта ориентировочно устанавливается умножением трудоемкости в чел./час на часовую тарифную ставку рабочего V разряда – 0,91 руб./чел.-час.
В графике производства работ устанавливается продолжительность, последовательность выполнения и взаимная увязка всех работ по сооружению земляной выемки и бетонированию фундаментов. График составляется по форме таблицы 13.
Трудоемкость работ в чел-дн., определяется делением трудоемкости в чел.-час (калькуляция трудовых затрат) на продолжительность рабочей смены – 8 часов.
Составы звеньев принимаются по ЕНиР (5,6). Производство механизированных работ следует проектировать в две , ручных – в одну смену.
Таблица 13 – График производства работ.
В графике принимается нормативная продолжительность работ:
t =
, дни.
Здесь T – нормативная трудоемкость, чел-дн.;
m – число рабочих в звене;
n – количество одновременно работающих звеньев;
p – сменность работы (число рабочих смен в сутки).
При построении графика продолжительности работ можно регулировать, меняя число звеньев (n).
Составляя график, следует учитывать технологическую последовательность разработки земляной выемки и бетонирования фундаментов.
Потребность в материальных ресурсах и рабочих кадрах
В курсовом проекте следует определить потребность в строительных машинах и оборудовании (табл.14) и рабочих кадрах (табл.15).
Таблица 14 – ведомость потребности в строительных машинах, транспортных средствах и оборудовании.
Таблица 15 – Состав комплексной бригады.
Технико-экономические показатели
Технико-экономические показатели, определяемые для запроектированных методов производства земляных и бетонных работ, целесообразно представлять в виде таблицы (табл.16).
Объем земляных работ определяется как сумма объемов земляной выемки и срезки растительного слоя. В объем бетонных работ включаются объем бетона в фундаментах и бетонной подготовке. Трудоемкость работ берется из калькуляции трудовых затрат.
Таблица 16 – Технико-экономические показатели.
Себестоимость производства работ определяется по формуле
С = (С1 + С2 + С3) * К, руб., (36)
где С1 – стоимость эксплуатации машин, руб.;
К – коэффициент, учитывающий накладные расходы. Можно принять К = 1,2;
С2 – заработная плата рабочих, не участвующих в управлении машинами, руб.;
С3 – дополнительные затраты, связанные с производством работ (например, стоимость опалубки, затраты на устройство и поддержание временных дорог). В курсовом проекте эти затраты условно не учитываются.
Затраты на эксплуатацию машин определяются как сумма:
С1 = Σ ( См-ч * tч), руб. (37)
Здесь См-ч – стоимость машино-часа машины, руб./м-час;
tч – время ее работы в часах.
Величина С2 определяется суммированием заработной платы рабочих, выполняющих ручные операции (калькуляция трудовых затрат).
Все стоимостные показатели, определяемые по ЕНиР иСНиП, получаются в базовых ценах 1984 г. Показатели в текущих ценах определяются введением индекса пересчета, согласованного с руководителем проекта. Допускается приведение стоимостных показателей в базовых ценах.
По опыту строительства следует принимать rб = 6…8 циклов в час. Полученная по формуле (28) величина емкости бадьи округляется до ближайшей большей величины по таблице 11.
Требуемые вылеты и высота подъема крюка крана определяются графически по вычерченным в масштабе схемам производства работ.
Выбор марки крана осуществляется сопоставлением требуемых параметров крана с грузовыми характеристиками самоходных стреловых кранов. Как правило, для выполнения опалубочных и арматурных работ, подачи бетонной смеси принимается один кран.
Выбор бетононасоса производится из условия:
П > 1,2 Р. (29)
Здесь П – паспортная производительность бетононасоса.
Количество бетонной смеси, перевозимое на автосамосвале при подаче краном должно быть равным или кратным емкости бадьи, т.е. бетонная смесь из одного транспортного прибора должна полностью выгружаться в одну, две или три бадьи. Бадьи для загрузки устанавливаются рядом на специальной площадке.
Количество автобетоновозов (автосамосвалов, автобетоносмесителей) определяется из условия:
Nб =
Где Па – производительность автобетоновоза, м3/час.
Па = , м3/час. (31)
Здесь V – количество бетонной смеси, перевозимой автобетоновозом, м3;
tцб – производительность цикла автобетоновоза:
tцб = tз + tпр* + tр + tпр** , мин., (32)
tз – продолжительность загрузки автобетоновоза, принимается tз = 5 мин.;
tпр*, tпр** - продолжительность груженого и порожнего пробега автобетоновоза, определяется по формуле (17);
tр – продолжительность разгрузки. Для автосамосвала принимается tр = 5 мин., для автобетоносмесителя tр = 10 мин.
В комплект бетоноукладочных средств следует включить глубинные вибраторы – вибробулаву и вибратор с гибким валом (по 2 шт.: 1 рабочий и 1 резервный).
Определение трудоемкости.
Составление графика производства работ
Определение трудоемкости и заработной платы рабочих выполняется в форме специальной таблицы-калькуляции трудовых затрат (табл.11).
В калькуляции трудовых затрат учитываются все работы, включенные в ведомость объемов работ. Отвозка грунта на автосамосвалах вводится отдельной строкой.
Нормы времени и расценки принимаются по ЕНиР(5,6). Срезку растительного слоя следует нормировать по параграфу Е2-1-22 ЕНиР «Разработка и перемещение нескального грунта бульдозерами». Нормы времени и расценки на монтаж каркасов массой более 100 кг с помощью крана можно принять, как для вертикальных сеток аналогичной массы.
Объем работ в калькуляции трудовых затрат следует представлять в единицах, принятых в ЕНиР.
Трудоемкость работ Т составляет
Т = Нвр * V, чел-ч, (33)
Где Нвр – норма времени, чел-час/ед.
V – объем работ
Таблица 12 – Калькуляция трудовых затрат.
| Шифр норм | Наименование работ | Единица измерения | Объем работ | Затраты на единицу | Затраты на весь объем | ||
| Норма времени, чел-час | Расценка, руб. | Трудоемкость, чел-дн | Заработная плата | ||||
| | | | | | | | |
| | | | | | | | |
Заработная плата за работу каждого вида:
Зпл = Р * V, руб. (34)
Здесь Р – расценка, руб./ед.
Трудоемкость отвозки грунта на автосамосвалах определяется из формулы (35) после составления графика производства работ. Заработная плата за отвозку грунта ориентировочно устанавливается умножением трудоемкости в чел./час на часовую тарифную ставку рабочего V разряда – 0,91 руб./чел.-час.
В графике производства работ устанавливается продолжительность, последовательность выполнения и взаимная увязка всех работ по сооружению земляной выемки и бетонированию фундаментов. График составляется по форме таблицы 13.
Трудоемкость работ в чел-дн., определяется делением трудоемкости в чел.-час (калькуляция трудовых затрат) на продолжительность рабочей смены – 8 часов.
Составы звеньев принимаются по ЕНиР (5,6). Производство механизированных работ следует проектировать в две , ручных – в одну смену.
Таблица 13 – График производства работ.
| Наименование работ | Единицы измерения | Объем работ | Трудоемкость, чел.-дн. | Состав звена | Число звеньев | Сменность работ | Продолжительность работ в днях | Рабочие дни | |||
| 1 | 2 | 3 | | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
В графике принимается нормативная продолжительность работ:
t =
Здесь T – нормативная трудоемкость, чел-дн.;
m – число рабочих в звене;
n – количество одновременно работающих звеньев;
p – сменность работы (число рабочих смен в сутки).
При построении графика продолжительности работ можно регулировать, меняя число звеньев (n).
Составляя график, следует учитывать технологическую последовательность разработки земляной выемки и бетонирования фундаментов.
Потребность в материальных ресурсах и рабочих кадрах
В курсовом проекте следует определить потребность в строительных машинах и оборудовании (табл.14) и рабочих кадрах (табл.15).
Таблица 14 – ведомость потребности в строительных машинах, транспортных средствах и оборудовании.
| Наименование, марка | Тип и марка | Кол-во, шт. | Характеристика |
| | | | |
Таблица 15 – Состав комплексной бригады.
| Профессия | Разряд рабочих | Кол-во в смену | Общее кол-во рабочих |
| А. На земляных работах | |||
| Б. На бетонных работах | |||
Технико-экономические показатели
Технико-экономические показатели, определяемые для запроектированных методов производства земляных и бетонных работ, целесообразно представлять в виде таблицы (табл.16).
Объем земляных работ определяется как сумма объемов земляной выемки и срезки растительного слоя. В объем бетонных работ включаются объем бетона в фундаментах и бетонной подготовке. Трудоемкость работ берется из калькуляции трудовых затрат.
Таблица 16 – Технико-экономические показатели.
| Показатели | Земляные работы | Бетонные работы |
| Объем работ, м3 | | |
| Трудоемкость, чел.-час | | |
| Трудоемкость на единицу объема, чел.-час/м3 | | |
| Себестоимость производства работ, руб. | | |
| Себестоимость на единицу объема, руб./м3 | | |
Себестоимость производства работ определяется по формуле
С = (С1 + С2 + С3) * К, руб., (36)
где С1 – стоимость эксплуатации машин, руб.;
К – коэффициент, учитывающий накладные расходы. Можно принять К = 1,2;
С2 – заработная плата рабочих, не участвующих в управлении машинами, руб.;
С3 – дополнительные затраты, связанные с производством работ (например, стоимость опалубки, затраты на устройство и поддержание временных дорог). В курсовом проекте эти затраты условно не учитываются.
Затраты на эксплуатацию машин определяются как сумма:
С1 = Σ ( См-ч * tч), руб. (37)
Здесь См-ч – стоимость машино-часа машины, руб./м-час;
tч – время ее работы в часах.
Величина С2 определяется суммированием заработной платы рабочих, выполняющих ручные операции (калькуляция трудовых затрат).
Все стоимостные показатели, определяемые по ЕНиР иСНиП, получаются в базовых ценах 1984 г. Показатели в текущих ценах определяются введением индекса пересчета, согласованного с руководителем проекта. Допускается приведение стоимостных показателей в базовых ценах.
