Материал: Производство земляных и бетонных работ при устройстве монолитных фундаментов промышленных и гражданских зданий

Производство земляных и бетонных работ при устройстве монолитных фундаментов промышленных и гражданских зданий

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине "Технология строительных процессов"

Производство земляных и бетонных работ при устройстве монолитных фундаментов промышленных и гражданских зданий

Содержание

1. Исходные данные

. Определение вида земляных работ для устройства фундамента

. Подсчет объемов земляных работ

. Подсчет объемов опалубочных работ

. Подсчет объемов арматурных работ

. Подсчет объёмов бетонных работ

. Определение числа захваток при бетонировании

. Выбор машин и механизмов для земляных и монтажных работ

.1 Выбор бульдозера для планировки

.2 Выбор экскаватора для разработки грунта

.3 Расчет автотранспорта для перевозки грунта в отвал (резерв)

.4 Выбор крана для монтажных работ

.5 Выбор самоходных катков

.6 Выбор автобетоносмесителя

.7 Выбор автобетононасоса

.8 Выбор вибраторов

. Ведомость объемов работ по устройству монолитных фундаментов

. Расчет калькуляции трудовых затрат и машинного времени

. Разработка графика производства работ

. Организация и технология строительного процесса

. Составление ведомости материально-технических ресурсов

.1 Потребность в строительных машинах, механизмах, организационно-технической оснастке, инструменте

.2 Потребность основных материалов и конструкций

. Контроль качества и приемка работ

. Техника безопасности при производстве работ

Библиографический список

1. Исходные данные

1. Назначение здания - промышленное, отапливаемое с металлическим каркасом, бесподвальное.

2. Длина здания в осях L_зд =210 м

3. Ширина здания в осях В_зд=90 м

4. Ширина пролета в осях В_пр=15м

5. Шаг колонн в осях В_ш=10 м

6. Высота подколонной части фундамента h_i=1,5 м

7. Количество ступеней фундамента n_ст=4

8. Габариты подколонной части фундамента

L_{ф i}=1,0 м

В _{ф i} =0,9 м

9. Высота ступени h_1(2,3)=0,3м

10. Габариты ступени фундамента

l_1(2,3,4)=0,5 м

b_1(2,3,4)=0,45 м

11. Размеры подошвы фундамента

L_ф=5,0м

В_ф=4,5м

12. Высота фундамента Н_ф=2,7м

13. Материал фундамента: класс бетона В 15, марка цемента ШПЦ 300

14. Бетон подготовки класса В 5

15. Температура выдерживания бетона t_вб= ±0^оС

16. Темп-ура наружного воздуха t_н.в=(N1/5)-10-(N2/3)=(4/5)-10-(9/3)= - 12,2^оС

17. Растительный слой грунта - с примесью щебня, гравия или строительного мусора

18. Грунт - Лесс мягкий без примесей; средняя плотность в естественном состоянии - 1600 кг/м³

Армирование фундамента. Армирование ступеней.

19. Диаметр арматурных стержней в сетке ступней d_sс=20мм

20. Шаг стержней в сетке ступеней а_с=200мм

21. Количество сеток в одной ступени n_сс=2

Армирование подколонной части. Сетки подколонной части.

22. Диаметр арматурных стержней в сетке поддколонника d_sc=12 мм

23. Шаг стержней в сетке подколонной части а_с=200мм

24. Количество сеток в подколонной части n _сc=2

25. Величина защитного слоя бетона в_зс=25мм

Вертикальное армирование подколонной части фундамента.

26. Диаметр арматурных стержней периодического профиля для вертикального армирования d_sn=18 мм

27. Шаг стержней в каркасе вертикального армирования а_c=100мм

28. Величина защитного слоя бетона для вертикального армирования в_зс=30мм

29. Длина стержней вертикального армирования 2,64м

30. Расстояние транспортировки грунта на вывоз L= 7км

31. Расстояние транспортировки бетонной смеси l=18 км

32. Срок планировочных работ - 2-3 дня

33. Срок выполнения работ N_дн -40 суток

N_фунд.=154шт

Согласно заданию принимаем металлический каркас здания, фундаменты монолитные железобетонные. Всего N_фунд.=154 фундаментов (определено по плану несущих конструкций).

Согласно табл.42 СП* "Стальные конструкции" наибольшее расстояние между температурными швами по длине блока (L) для отапливаемого здания с металлическим каркасом составляет 160 м, по ширине блока (В) -110м. Размеры здания в осях 210 (L_зд.)×90 (В_зд.) м, поэтому здание не делится на температурные блоки. Отметка заложения обреза фундамента -0,150м. Тогда отметка дна котлована

F_дн= Н_ф+ F_обр+ h_нед= 2,7+0,15+0,1=2,95 м

где, H_Ф - высота фундамента (принять по заданию);_обр - отметка обреза фундамента, м;_нед - высота слоя грунта при подчистке вручную (недобор), м_дн=2,6+0,15+0,1=2,85м

Рис.1. Фундамент монолитный

2. Определение вида земляных работ для устройства фундамента

. Определение высоты котлована:

Н_к=F_дн - h_ср - h_нед=2,95-0,15-0,1=2,7 м

где, h_ср - высота срезаемого слоя при планировке грунта.

Рис.2. Схема определения высоты котлована

. Определение горизонтального заложения откоса:

d=m·H_к=0,5·2,7=1,35м

где, m=0,5 - коэффициент откоса, для лесс

. Определение расстояния между выемками в поперечном направлении здания (по ширине пролета):

L _max=В_пр-L_Ф-2·0,6-2·m·H_к,

где, В_{пр -} ширина пролёта здания (минимальная) или расстояние между осями в поперечном направлении здания, м;

L_{Ф -} длина подошвы фундамента, м.

L _max=15-5-2·0,6-2·0,5·2,7=6,1 м

. Определение расстояния между выемками в продольном направлении здания (по ширине шага):

L_min = B_ш - B_Ф - 2·0,6 - 2· m·H_к =10-4,5-2·0,6-2·0,5·2,7=1,6м

где, B_{ш -} шаг несущих конструкций (колонн) или расстояние между осями в продольном направлении здания, м;

B_Ф -ширина подошвы фундамента, м;

,1 - расстояние от основания откоса выемки до ближайшей грани фундамента из условий безопасности производства работ.

. Назначение вида сооружения по результатам

При L _max=0,1м< 8,0 м - устраиваем общий котлован под все здание с устройством въездной траншеи.

3. Подсчет объемов земляных работ

Расчетная схема котлована. При расчете расстояние от основания откоса котлована до фундамента 0,6 м. Недобор грунта производиться вручную на высоту 0,10 м.

. Определение площади срезки растительного слоя грунта бульдозером:

=(B_зд+20) · (L_зд+20)=(90+20) · (210+20)=25300 м²

. Определение объема работ по перемещению срезанного грунта в отвал при расстоянии перемещения:

V_пер.ср.=S·h_ср=25300·0,15=3795м³

l_ср.пер===105м

l_ср.пер - расстояние перемещения срезанного грунта бульдозером в отвал,

h_ср- высота срезанного грунта при планировке, h_ср =0,15 м.

3. Определение объёма котлована:

Определение длины котлована по дну с учетом привязки крайних колонн температурного блока 0,5м:

а=L_зд-0,5·2+ B_Ф+0,6·2=210-1+4,5+1,2=214,7 м;

где, 0,5 - привязка крайних колонн температурного блока, м.

Определение ширины котлована по дну:

= B_зд +L_Ф+0,6·2=90+5+1,2=96,2 м;

Определение длины котлована по верху, А:

А=а+2·d=214,7+2·1,35=217,4м;

Определение ширины котлована по верху, В:

В=b+2·d=96,2+2·1,35=98,9м;

. Определение объема котлована:

V_к.=H_к·(a·b+A·B+(a+A) ·(b+B)) / 6 = 2.7 · (214,7·96,2 + 217,4·98,9 + (214,7 + 217,4) ·(96,2 + 98,9)) / 6 = 2,7·(20654,14 + 21500,86 + (432,1·194,8)) / 6 = 2,7·(20654,14 + 21500,86 + (84173,08) / 6 = 2,7·(126328,08/6) = 56847,64м³

5. Определение объёма съезда. Принимаем

V_съезда = · (3·b_съезда + 2·m· H_к ·(m'-m) = ·(3·6 + +2·0,5·2,7 ·(8--0.5)=187,04 м³

. Определение объемов земляных работ:

_{зем.раб.}= V_к + V_съезд =56847,64 + 187,04=57034,68 м³  

где, V_к - объем котлована_{съезда-} объем съезда.

Определение объема фундаментов

_фунд=(∑V_ступ+V_подк)·N_фунд;

где, ∑V_ступ - объём ступеней одного фундамента, м³

∑V_ступ=∑(В_Ф·L_Ф·h₁+В_{Ф 1}·L_{Ф 1}·h₂+В_{Ф 2}·L_{Ф 2}·h₃+В_{Ф 3}·L_{Ф 3}·h₄)

∑V_ступ =∑(4,5·5,0·0,3+3,6·4,0·0,3+2,7·3,0·0,3+1,8·2,0·0,3)=14,58 м³ _подк - объём подколонника (стакана) одного фундамента, м³  

_подк= В_Фi·L_Фi·h_i=0,9·1·1,5=1,35 м³

_фунд=(14,58+1,35)·154=2453,22 м³

6. Определение объемов бетонной подготовки:

Определение размеров бетонной подготовки для фундамента:

В_под=В_Ф+0,2=4,5+0,2=4,7 м_под=L_Ф+0,2=5,0+0,2=5,2 м

Определение объема бетонной подготовки:

_{бет.под.}= В_под ·L_под·h_под·N_фунд=4,7∙5,2∙0,1∙154=376,376 м³

где, h_{под -} высота бетонной подготовки h_под = 0,1.

В_под- ширина бетонной подготовки.

Рис.3. Продольный разрез

Рис.4. Поперечный разрез

Рис.5. Фрагмент плана фундамента

Определение объема ручных работ

1.   Определение объема работ при подчистке грунта под фундаментами вручную (объем недобора грунта):

_{нед.руч} = (В_под+0,1)·(L_под+0,1)·h_нед · N_фунд

_{нед.руч} =(4,7+0,1)·(5,2+0,1)·0,1·154=391,78 м³

где, h_{нед -} высота слоя грунта при подчистке вручную (недобор), м.

Грунт вблизи поверхностей фундамента для исключения повреждения конструкции засыпается и уплотняется вручную. Оставшийся объем грунта уплотняется с помощью специальных машин (катков).

2.   Определение площади поверхности одного фундамента, соприкасающейся с грунтом:

_Ф = (В_Ф·h₁ + L_Ф·h₁)·2 + (В_Ф1·h₂ + L_Ф1·h₂)·2 + (В_Ф2·h₃ + L_Ф3·h₃)·2 + (В_Ф3·h₄ + L_Ф3·h₄)·2 + (В_Ф3·h₄ + L_Ф3·h₄)·2 + (В_Ф·L_Ф - В_Фi·L_Фi) = (4,5·0,3 + 5,0·0,3)·2 + (3,6·0,3 + 4,0·0,3)·2 + (2,7·0,3 + 3,0·0,3)·2 + (1,8·0,3 + 2,0·0,3) + (1,0·1,5·2 + 0,9 ·1,5·2) + (4,5·5,0 - 1,0·0,9) = 43,26 м²

3.   Определение объема работ при обратной засыпке пазух котлована вручную. Засыпка вручную поверхности фундамента производиться на толщину 0,6 м, тогда:

_{обр.з.руч}=S_Ф · t_упл · N_фунд= 43,26·0,6·154=3997,2 м³

где, t_упл - толщина слоя грунта (от поверхности фундамента), уплотняемого вручную, t_упл = 0,6 м.

4. Определение объёма работ при уплотнении грунта обратной засыпки электротрамбовками вручную:

Определение площади уплотнения грунта у подошвы фундамента:

S_под=4·(t²_упл-b²_cт+ B_фi(t_упл+ b_cт)), м²

где, t_упл - толщина слоя уплотняемого грунта, t_упл=0,6 м;

b_cт =0, при расчёте площади уплотнения у подошвы фундамента.

S_под=2·(0,6²+4,5·0,6)+ 2·(0,6²+5,0·0,6) =6,12+6,72=12,84 м²

Определение площади уплотнения грунта вблизи фундамента в уровне первой, второй, третьей и четвертой ступеней:

S_{ст 1,2,3,4}=4·(t²_упл - b²_cт + B_фi(t_упл + b_cт)), м²

где, b_cт - ширина нижележащей ступени фундамента, м;

t_упл - толщина слоя уплотняемого грунта, t_упл=0,6 м.

S_ст1 = 2·(0,6²0,3² + 4,5(0,6 + 0,3)) + 2·(0,6²·0,3² + 5,0(0,6 + 0,3)) = 2·(0,27 + +4,05) + 2·(0,27 + 4,5) = 8,64 + 9,54 = 18,18 м²

S_ст2 = 2·(0,6² - 0,3² + 3,6(0,6 + 0,3)) + 2·(0,6² - 0,3² + 4(0,6 + 0,3)) = 2·(0,27 + 3,24) + 2·(0,27 + 3,6) = 7,02 + 7,74 = 14,76 м²

S_ст3 = 2·(0,6² - 0,3² + 2,7(0,6 + 0,3)) + 2·(0,6² - 0,3² + 3(0,6 + 0,3)) = =2·(0,27 + 2,43) + 2·(0,27 + 2,7) = 5,4 + 5,94 = 11,34м²

S_ст4 = 2·(0,6² - 0,3² + 1,8(0,6 + 0,3)) + 2·(0,6² - 0,3² + 2(0,6 + 0,3)) = =2·(0,27 + 1,62) + 2·(0,27 + 1,8) = 3,78 + 4,14 = 7,92 м²

S_{ст общ=} 7,92 + 11,34 + 14,76 + 18,18 = 52,2 м²

Определение площади уплотняемой поверхности грунта вблизи подколонной части фундамента:

S_подк = (4·) · (t²_упл + Bфi · t_упл) = ((2 ·) · (0,6² + 1,0·0,6) + ((2·)·(0,6² + 0,9·0,6)=27 м²

где, h _i - высота подколонной части фундамента, м;

t_cл - мощность (высота) уплотняемого слоя, t_cл =0,3-0,4 м;

t_упл - толщина слоя уплотняемого грунта, t_упл=0,6 м.

Определение площади уплотняемой поверхности фундамента:

S_фунд=∑S_ст + S_под, м²

где, ∑S_ст - сумма площадей уплотняемой поверхности грунта у подошвы фундамента и в уровне каждой ступени;

S_под - площадь уплотняемой поверхности грунта вблизи подколонной части фундамента.

S_фунд=12,84+52,2+27=92,04 м²

Определение объёма работ при уплотнении грунта обратной засыпки всех фундаментов электротрамбовками вручную:

S_{упл.руч}=S_фунд·N_фунд=92,04·154= 14 174,16 м²

где, S - площадь уплотняемой поверхности, м².

Определение объема механизированных работ

1. Определение объёма обратной засыпки:

V_обр.з = V_{зем.раб} - V_фунд - V_{бет.под} ± (V_{нед.руч} - V_{бет.под}), м³

V_обр.з= 57 034,68-2 453,22-376,376+(391,78-376,376)=54 220,49 м³

2. Определение объёма работ при разработке грунта в транспорт:

V_вывоз = V_фунд + V_{бет.под} ± (V_{нед.руч} - V_{бет.под}), м³

V_вывоз = 2 453,22+376,376+(391,78-376,376)=2 845 м³

*Знак "+" следует учитывать, если грунт подчистки остается в котловане, то есть грунт подчистки используется при обратной засыпке сразу после устройства бетонной подготовки.

. Определение объёма при разработке грунта навымет (в отвал) V_отв, и перемещение грунта в отвал, V_пер. Грунт обратной засыпки храниться на складе, тот же объем грунта перемещается до отвала:

V_отв = V_пер = V_обр.з= 54 220,49 м³

. Определение объёма работ при обратной засыпке котлована бульдозером, V_{обр.з.бульд}, и уплотнение катками, V_{упл.кат}. Засыпка грунта производится, как правило, бульдозером, уплотнение грунта - катками послойно. Толщина уплотняемого слоя зависит от типа грунта и массы уплотняющей машины. Объем грунта вычисляется без учета объема грунта ручной засыпки: