Проектирование производства работ по возведению монолитного железобетонного фундамента здания
Одним из направлений развития в строительстве является применение железобетона. Это обусловлено его высокими физико-механическими показателями, долговечностью, хорошей сопротивляемостью температурным и влажностным воздействиям, повышением архитектурной выразительности городской застройки, сравнительно невысокой стоимостью.
В наибольшей степени монолитный железобетон применяется при массовом строительстве промышленных, гражданских, сельскохозяйственных и транспортных зданий и расходуется в основном на возведение конструкций нулевого цикла. Ленточные фундаменты монолитного в монолитном исполнении по сравнению со сборным вариантом дешевле на 30%, обеспечивают экономию металла на 16-22%, а цемента тАФ на 8-17%, но несколько выше по затратам труда.
Однако при внедрении поточных методов, применении прогрессивных технологий, дальнейшей индустриализации арматурных и опалубочных работ, использовании высокопроизводительных машин и оборудования, увязанных в комплекты по основным параметрам трудозатраты значительно сокращаются.
Учитывая всё вышесказанное можно с уверенностью сказать что монолитные ж.б. конструкции являются прогрессивным направлением и необходимо их дальнейшее развитие.
1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
1.1. Определение состава процессов и исходных данных для проектирования
Земляные работы при устройстве подземной части здания можно разбить на следующие простые строительные процессы:
- срезку растительного слоя;
- разработку грунта в выемке;
- погрузку грунта в транспортные средства или за бровку котлована;
- транспортирование грунта;
- выгрузку грунта в отвал;
- зачистку дна траншей;
- обратную засыпку;
- уплотнение засыпанного грунта.
Неблагоприятные гидрогеологические, климатические и особые условия могут потребовать выполнения дополнительных процессов (водоотлив или искусственное понижение уровня грунтовых вод, рыхление плотных грунтов, крепление стенок выемки и др.).
Основным процессом, по которому производится выбор ведущей машины и увязка остальных средств механизации, является разработка грунта в выемке.
Исходными данными для проектирования производства земляных работ являются:
1) объем грунта, подлежащего разработке механизированным способом Vм;
2) вид и влажность грунта - III гр., глина мягкая, карбонная W = 35%;
3) глубина котлована Н = 2,4 м;
4) расстояние вывоза лишнего грунта Lв = 6,4 км.
1.2. Подсчет объемов земляных работ.
Для подсчета объемов земляных работ пользуются планом и разрезом котлована (рис. 1.1).
Предусматривается отрывка котлована на глубину Н = 2,4 м с последующей разработкой траншей по контуру фундамента на глубину hт = 0,1 м.
Размеры котлована по дну определяются габаритами возводимого фундамента по заданию с добавлением технологического зазора s, равного 0,3 м:
м;
м;
Длина и ширина котлована по верху определиться по формуле:
м;
м;
Н=2,4 - глубина котлована по заданию, м;
m=1:0,25 - показатель крутизны откоса принимаемый по [1, прил. 1].
Объем котлована с прямоугольным основанием и откосами со всех четырех сторон V1, м3, определяется по формуле:
;
А=60 и В=24 - длина и ширина фундамента в осях, м;
bф = 0,6 м - ширина ленточного фундамента;
м3;
Объем грунта, разрабатываемого при отрывке траншей, равен:
м3;
где L - суммарная длина траншей, определяемая конфигурацией ленточного фундамента в плане, м;
м;
bт - ширина траншей, м;
м;
где hт =0,1 м - глубина траншей.
При глубине копания 2,4 м принимается экскаватор ХХХ оборудованный обратной лопатой с вместимостью ковша 0,5 м3. Тогда величина недобора по [1, прил.2] составляет 0,15 м отрывку траншей придется вести вручную. Тогда общий объем земляных работ, выполняемых механизированным способом, равен:
м3.
Объем работ по срезке растительного слоя определяется размерами котлована поверху с добавлением с каждой стороны выемки полосы шириной 5 м:
м2.
Объем грунта в плотном теле для обратной засыпки пазух V0, м3 составит:
где Vм - объем грунта, разрабатываемого механизированным способом, м3;
Vф.к. и Vф.т. - объем грунта, вытесняемого из котлована и из траншей, м3;
ко.р - коэффициент остаточного разрыхления грунта равный 1,05.
м3;
м2.
Так как траншеи разрабатываются вручную, то объем грунта, срезаемого вручную при зачистке дна траншей, равен:
м3;
м3;
Объем грунта, подлежащего вывозу в отвал, равен:
м3
1.3. Организация и технология земляных работ
1.3.1. Выбор ведущей машины для отрывки котлована
В данном курсовом проекте, при влажности грунта W = 35%, целесообразней принять одноковшовый экскаватор с обратной лопатой, использование которого не требует устройства въезда.
Принимаем экскаватор Э-504 с вместимостью ковша q = 0,5 м3.
Технические характеристики экскаватора приведены в таблице 1.
Таблица 1 тАУ
Технические характеристики экскаватора Э тАУ 504 (Вз2-1-11, табл.1)
Наименование показателя | Единица измерения | Характеристика |
| Вместимость ковша с зубьями | м3 | 0,5 |
| Длина стрелы | м | 5,5 |
| Наибольший радиус резания | м | 9,2 |
Наибольшая глубина копания: для траншей для котлованов | м | 5,6 4 |
| Радиус выгрузки в транспорт | м | 5,4 |
| Высота выгрузки в транспорт | м | 1,7 |
| Мощность | л.с. | 80 |
| Масса экскаватора | т | 20,5 |
1.3.2. Расчет эксплуатационной производительности ведущей машины
Эксплуатационная производительность экскаватора рассчитывается по формуле: 
,
где Пэ тАУ часовая эксплуатационная производительность;
q = 0,5 м3 тАУ геометрическая вместимость ковша ;
n = 2,27 тАУ число циклов в одну минуту, шт.;
Ке = 0,8 тАУ коэффициент использования объема ковша (отношение объема грунта в плотном теле к его геометрической вместимости);
Кв тАУ коэффициент использования рабочего времени, равный 0,65 (ВзЕ2-1, прил.3);
м3/ч,
1.3.3. Подбор вспомогательных машин комплекта
Для срезки растительного слоя принимаем бульдозер ДЗ-8 на базе трактора Т-100, кроме того, бульдозер используем при обратной засыпке пазух котлована.
Технические характеристики бульдозера приведены в таблице 2.
Таблица 2 тАУ
Технические характеристики бульдозера ДЗ-8
Наименование показателя | Единица измерения | Характеристика |
| Тип отвала | | Неповоротный |
| Длина овала | м | 3,03 |
| Высота отвала | м | 1,1 |
| Управление | | Канатное |
| Мощность | л.с. | 108 |
| Марка трактора | | Т-100 |
| Масса бульдозерного оборудования | т | 1,58 |
В качестве транспортных средств может использоваться тракторный, автомобильный и рельсовый транспорт.
В данном курсовом проекте наиболее эффективным является использование автомобильного транспорта. Тип используемого самосвала МАЗ-205, грузоподъемностью 6 т.
Количество транспортных средств, потребных для отвозки разрабатываемого грунта, рассчитывается из условия бесперебойной работы землеройной машины и транспорта по формуле:
,
где tтр тАУ продолжительность цикла работы транспортной единицы в мин.;
tп тАУ продолжительность погрузки транспортной единицы экскаватором в мин.
Продолжительность цикла транспортной единицы равна:
,
где tр = 1,5 мин. тАУ продолжительность разгрузки транспортной единицы в мин.;
Lтр = 6400 м тАУ расстояние транспортирования грунта;
Vтр = 500 м/мин тАУ расчетная скорость движения транспорта.
Продолжительность погрузки транспортных средств равна:
,
где n =2,27 тАУ число экскаваторных циклов в одну минуту;
Кn = 0,95 - коэффициент, учитывающий потери времени на передвижку экскаватора по забою;
nк тАУ количество ковшей грунта, погружаемых экскаватором в транспортную единицу;
,
где Vтр тАУ объем грунта, вмещаемого в транспортную единицу;
где Q = 6 т тАУ грузоподъемность транспортного средства;
γ = 1,8 т/м3 тАУ средняя плотность грунта ($Е2-1, табл.1);
м3,
Vэк = 0,43 м3 тАУ объем грунта в ковше экскаватора ([2], прил. 7).
шт.;
мин;
мин;
шт.;
Принимаем 9 самосвалов МАЗ-205. Технические характеристики самосвала приведены в таблице 3.
Таблица 3 тАУ
Технические характеристики самосвала МАЗтАУ205
Наименование показателя | Единица измерения | Характеристика |
| Грузоподъемность | т | 6 |
| Объем грунта в кузове | м3 | 3,33 |
Зачистка дна траншей производится вручную.
Для трамбования грунта в пазухах используются электротрамбовки марки ИЭ-4505. Технические характеристики электротрамбовки представлены в таблице 4.
Таблица 4 тАУ
Технические характеристики электротрамбовки ИЭ-4505.
Наименование показателя | Ед. измерения | Значение |
| Глубина уплотнения (за 2 прохода) | см | 20 |
| Диаметр трамбующего башмака | мм | 200 |
| Характеристика электродвигателя: | | |
| мощность | кВт | 0,6 |
| напряжение | В | 222 |
| частота тока | Гц | 50 |
| Частота ударов | Гц | 6,3 |
| Габариты | мм | 255х440х785 |
| Масса | кг | 27 |
Принимаем 2 электротрамбовки.
Результаты выбора методов производства работ сведены в таблицу 5.
Таблица 5 тАУ
Выбор методов производства земляных работ.
| Наименование строительных процессов | Объем работ | Дальность перемещения грунта, м | Принятые марки машин и их кол-во |
| ед. изм. | кол-во |
| 1. Срезка растительного слоя | м2 | 2831 | 50 | Бульдозер ДЗ-8, 1шт |
| 2. Разработка котлована | м3 | 3433 | | Экскаватор ЭО тАУ 504, 1 шт. |
3. Транспортирование грунта в отвал | м3 | 3228 | 6400 | Автосамосвал МАЗ-205, 9 шт. |
| 4. Зачистка дна траншей | м3 | 53 | | Вручную |
| 5. Обратная засыпка | м3 | 258 | | Бульдозер ДЗ-8, 1шт |
| 6. Трамбование грунта в пазухах | м3 | 258 | | Электротрамбовка ИЭ-4505, 2 шт. |
Схема экскаваторного забоя изображена на рис. 2.
Так как ширина большей части котлована по верху равна 3,16 Rропт
(Rропт = 0,9 . Rр = 0,9 . 9,2 = 8,28 м) принимаем уширенную лобовую проходку с перемещением экскаватора по зигзагу. Отвал можно устраивать сбоку котлована, поскольку он не помешает бетоноукладчику (при вылете стрелы 21,9 м).
2. Проектирование производства железобетонных
работ
2.1. Определение состава процессов и объемов работ
План и разрез ленточного монолитного фундамента изображены на рисунке 3.
Весь комплекс работ, выполняемый на строительной площадке, может быть расчленен на следующие простые процессы:
- устройство опалубки;
- установку арматурных каркасов;
- подачу и укладку бетонной смеси;
- уход за уложенным бетоном;
- разборку опалубки;
- монтаж плит перекрытия;
- устройство боковой обмазочной и горизонтальной оклеечной гидроизоляции фундамента. Основным процессом, определяющим темп и организацию работ, является укладка бетонной смеси. Следует иметь ввиду, что данный перечень не вошла часть второстепенных процессов, выполняемых на объекте (устройство подмостей для приема и укладки бетона, соединение арматурных каркасов, прием бетонной смеси из автотранспорта и др.).
Результаты расчетов сведены в таблицу 6.
Таблица 6 тАУ
Ведомость подсчета объемов работ.
Наименование процесса | Формула подсчета | Ед. изм. | Кол-во | Примечание |
| 1. Устройство опалубки из щитов | 
| м2 | 1950 | опалубка мелкощитовая |
| 2. Установка арматурных каркасов | 
| шт. | 805 | расход арматуры 55 кг/м3 |
| 3. Бетонирование конструкции | 
| м3 | 731,25 | |
| 4. Укладка плит перекрытий | 
| шт. | 200 | размер плит 5,98х1,19х0,22 м |
5. Гидроизоляция: а) вертикальная б) горизонтальная | 
| м2 | 510 293 | обмазочная 2 слоя рубероида на битумной мастике |
Вместе с этим смотрят:
Авангардизм як явище архiтектури ХХ столiття
Автоматическая автозаправочная станция на 250 заправок в сутки
Амурський мiст
Анализ деятельности строительного предприятия "Луна-Ра-строй"
Анализ проектных решений 20-ти квартирного жилого дома