Міністерство освіти, науки України
Національний університет “Львівська політехніка”
Кафедра «Будівельне виробництво»
/
Курсова робота
з дисципліни «Розробка технології зведення
будівель і споруд»
Зміст
1. Проектування січень фундаментів 3
2. Проектування земляних споруд 4
3. Підрахунок обсягів виконання робіт 6
3.1 Підрахунок обсягів робіт по виконанню земляної споруди. 6
3.2 Обсяг монтажних робіт 8
4. Калькуляція затрат праці та заробітної плати 9
5. Вибір ведучих машин для виконання робіт 10
5.1 Визначення монтажних параметрів конструктивних елементів і “визначальних елементів” 10
5.2 Підбір крану. 12
6. Визначення складу робітників бригад 16
7. Розрахунок термінів зведення підземної частини будівлі при послідовному виконанні робіт одним краном КС-5576К 16
8. Визначення розподілу обсягів робіт між кранами різних розмірних груп 16
9. Розрахунок термінів зведення підземної частини будівлі при застосуванні для монтажу фундаментів двох кранів різних розмірних груп 18
10. Технологія виконання робіт з використанням універсальної машини 18
11. Розрахунок параметрів величини торцевих траншей для використання екскаватора на монтажі конструкцій 19
12. Розрахунок термінів перебування екскаватора на суміжніх процесах 19
13. Розрахунок розподілу обсягів робіт між краном та екскаватором при монтажі фундаментів. 20
14. Розробка схеми виконання монтажних робіт. 20
15. Вибір крана для комплексного процесу зведення фундаментів. 20
16. Техніка безпеки при виконанні робіт. 21
17. Розрахунок техніко-економічних показників зведення підземної частини будівлі за різними технологіями: терміни виконання; марки й час перебування машин на об’єкті; трудомісткість зведення. 21
18. Список використаної літератури. 23
Проектування січень фундаментів
Глибина закладання фундаментів визначається виходячи з умов:
глибини промерзання;
глибини закладання підошви фундаменту від підлоги підземних приміщень;
глибини закладання підошви фундаментів.
1) Глибина промерзання: розрахункова величина сезонного промерзання (df), для пісків визначається за формулою:
df = Rh ( dfn (Кгр = 0,8 ∙ 1,04 ∙ 1,48 = 1,23 м
(1.1)
де: dfn = d0√Mt - нормативна глибина промерзання ґрунту (ДБН В.2.1-10-2009)
де d0– величина, що дорівнює, м, для пісків гравіюватих, крупних та середньої крупності d0 = 0,3;
Mt – безрозмірний коефіцієнт, що чисельно дорівнює сумі абсолютних значень середньомісячних негативних температур за зиму в даному районі, визначають згідно зі СНиП2.01.01, (для Львова Σ = - 12ºС)
Rh – коефіцієнт теплового режиму у споруді (додаток 2) Rh = 0,8 (для будинків без підвалів з підлогами влаштованими по утепленому цокольному перекреттю tº = 15ºC).
Відмітка глибини промерзання:
= – 0,6 – 1,23 = – 1,83 м
(1.3)
де, (Hf – відмітка глибини промерзання;
(Hпл. = 0,6 м – відмітка поверхні планування;
2) Глибина закладання підошви фундаменту: відмітка закладання підошви фундаменту повинна бути:
(1.5)
де (Hроз. – відмітка закладання підошви фундаменту;
(Hн.г – відмітка поверхні несучого ґрунту:
(Hmin – мінімально допустима відмітка закладання підошви фундаменту.
Відмітка закладання підошви збірних фундаментів:
= – 0,3 – 0,6 ∙ 2 – 0,3 = –1,8 м
(1.6)
де (Hопир = – 0,3 м – відмітка з якої виконується розкладка блоків (верх цоколя);
hблок =0,6 м – висота фундаментного блока;
hпод =0,3 – висота фундаментної подушки;
k – кількість блоків, яка забезпечує відмітку закладання підошви фундаменту не більшу ніж (Hmin:
=
(1.7)
Приймаємо 2 блоки, k = 2.
У збірних стрічкових фундаментах застосовуються:
- блоки за ГОСТ 13579–78 висотою 0,6 м;
- подушки за ГОСТ 13580-85 висотою:
- 0,3 м при подушках шириною від 0,6 до 1,6 м;
- 0,5 м при подушках шириною від 2,0 до 3,2 м.
Умова виконується .
/
Рис.1. Проектування перерізу фундаменту
Проектування земляних споруд
Об’ємно-планувальне рішення земляної споруди визначається обсягом і рівнем складності виконання робіт, виходячи з вимог:
техніки безпеки;
розміщення конструкцій;
ширини ковша землерийної машини.
Згідно з [п. 11.2.4 ДБН А.3.2-2-2009] дозволяється виконання вертикальних стінок земляної споруди без кріплень у незв'язних і у не промерзлих ґрунтах вище рівня ґрунтових вод і при відсутності поблизу підземних споруд на глибину:
1,0 — у незлежаних насипних і природного утворення піщаних ґрунтах;
В інших випадках повинні бути запроектовані укоси, величина закладання яких визначається (рис.2.1) за формулою:
bук = h ( m = 1,2 ∙ 0,5 = 0,6 м
(2.1)
/
Рис.2.1 Схема закладання укосу
де: bук – величина закладання укосу, м;
h = – 1,8+0,6= –1,2 м – глибина земляної споруди, м;
m = 0,5 – модуль скосу для піску при глибині земляної споруди 1,2 м<1,5 м (додаток 3 [1]).
Розмір земляної споруди, який приймається в проекті, повинен забезпечувати розміщення конструкцій і механізоване виконання робіт із забивання паль, монтажу фундаментів, влаштування ізоляції, водонакопиченню і водовід відливу та інших робіт, а також можливості пересування людей у “пазусі”.
Згідно з п 3.2 СНиП 3.02.01-87 При необхідності пересування людей у пазусі відстань між поверхнею укосу і боковою поверхнею споруджуваної у виїмці конструкції (крім сипучих основ трубопроводів, колекторів і т.п.) повинна бути не менше 0,6 м (рис.2.2).
Згідно з п 3.3 СНиП 3.02.01-87 мінімальна ширина траншей повинна прийматися у процесі найбільше з числа величини, які задовольняють вимогам:
під стрічкові фундаменти і інші підземні конструкції – повинна включати ширину конструкції з врахуванням опалубки, товщини ізоляцій і кріплень з додаванням 0,2 м з кожної сторони (рис.2.2);
/
Рис.2.2. Схема визначення мінімальної ширини траншеї.
- розроблюваних одноківшовими екскаваторами – не менше ширини ріжучої кромки ( bk ) з додаванням 0,15 м у пісках і супіску, 0,1 у глинистих ґрунтах; 0,4 в розпушених скельних і мерзлих ґрунтах.
З додатку 4 з врахуванням ширини подушки підбираємо екскаватор зі зворотною лопатою ЭО-5122, об’єм ковша 1,6 м3 і шириною ріжучої кромки bk = 1,76 м.
/
Рис.2.3. Ширина траншеї
Підрахунок обсягів виконання робіт
Підрахунок обсягів робіт по виконанню земляної споруди.
Підрахунок обсягів земляних робіт виконують згідно методів поперечних профілів за формулами:
Схеми і формули для підрахунку обсягів робіт
по влаштуванню земляних споруд
Елемент
Схема
Розрахункова формула
1
2
3
Ділянка котловану між паралельними перерізами (призмоїд)
/
V – обсяг, м3;
F – площа поперечного перерізу, м2;
b – ширина по дну виїмки, м;
h – робоча відмітка, м;
l – довжина ділянки, м;
m – коефіцієнт закладення укосу.
Оскільки підошва фундаменту будівлі складається з двох типорозмірів подушок підраховуємо окремий об’єм різних траншей і підраховуємо сумарний об’єм ґрунту.
- для подушки з bпод = 0,8 м (l = 83,2 м; h = 1,2 м; b = 1,5 м; m = 0,5)
- для подушки з bпод = 1,0 м (l = 94,8 м; h = 1,2 м; b = 1,7 м; m = 0,5)
- для подушки з bпод = 1,2 м (l = 52,8 м; h = 1,2 м; b = 1,9 м; m = 1)
При розробці ґрунту в котлованах і траншеях під фундаменти і інші підземні споруди недобір ґрунту не повинен перевищувати допустимих значень (додаток 5 [1]).
Допустимий недобір ґрунту перед ручною зачисткою не повинен перевищувати 20 см. В місцях встановлення фундаментів його дороблюють вручну.
Обсяг зворотної засипки пазух (Vзв), рівний:
Vзв = (Vв-Vк)/Kp = (629,7 – 159,53)/1,03 = 456,5 м3
(3.1)
де: Vв – об’єм земляної споруди – Vв = 616,464 м3;
Vк – об’єм витіснений з материкового ґрунту конструкціями фундаменту, інженерними комунікаціями і корисними приміщеннями:
Vк = Vпод + Vбл + Vпр =49,13+110,4=159,53м3;
Кр – коефіцієнт залишкового розпушення ґрунту:
(3.2)
Кзал – коефіцієнт розпушення ґрунту (додаток 6[1]) : Кзал = 3 %;
Об’єм витіснений конструкціями подушок фундаменту визначаємо згідно специфікації фундаментних подушок, табл.1.
Табл.1
Специфікація фундаментних подушок
Позиція
Марка елемента
Основні розміри
Об’єм одного елемента, м3
Кількість
Загальний
об’єм, м3
b
l
h
Ф-1
ФЛ 8.12
800
1180
300
0,22
68
14,96
Ф-2
ФЛ 10.8
1000
780
300
0,17
3
0,51
Ф-3
ФЛ 10.12
1000
1180
300
0,26
77
20,02
Ф-5
ФЛ 12.12
1200
1180
300
0,31
44
13,64
Всього Vпод
49,13
Об’єм витісненої блоками землі обчислимо за формулою:
Vбл =n·b·h·l= 2·0,4·0,6·230 = 110,4 м3.
де n = 2 – кількість блоків по висоті;
b = 0,4 м – ширина блоків;
h = 0,6 м – висота блоків;
l = 230 м – загальна довжина стін.
Обсяг ґрунту який необхідно розробити у відвал (Vвід) для забезпечення зворотної засипки:
м3
(3.3)
Обсяг монтажних робіт
Обсяг монтажних робіт зводиться у специфікацію збірних елементів (табл. 2). Рекомендується підраховувати необхідну кількість збірних елементів і заповнювати специфікацію в порядку їх монтажу по захватах. Розмір і масу елементів необхідно приймати за даними завдання чи за альбомами типових конструкцій.
Таблиця 2
Специфікація і обсяг монтажних робіт збірних конструкцій
№ з/п
Назва елемента та марка
Ескіз
Розміри елемента, м
Обсяг бетону одного елем., м3
Маса одного елем., т
Необхідна
к-ть елем.,
шт.
Заг. маса, т
довжина
ширина
товщина
1
ФЛ 10. 8
0,8
1,0
0,3
0,17
0,42
3
1,26
2
ФЛ 8.12
1,2
0,8
0,3
0,22
0,55
68
37,4
2
ФЛ 10. 12
1,0
0,3
0,26
0,65
77
50,05
4
ФЛ 12. 12
1,2
0,3
0,31
0,78
44
34,32
5
ФБС 8. 4. 6
0,8
0,4
0,6
0,17
0,42
136
57,12
6
ФБС 12. 4. 6
1,2
0,26
0,65
304
197,6
Зрізка рослинного шару бульдозером
Рослинний шар ґрунту зрізають на глибину h р.ш = 20 ... 25 см до розробки котловану і відсипав окремо в передбаченому місці або вивозять за межі будівельного майданчика. Площа зрізання рослинного шару визначають з урахуванням можливості надалі переміщення машин і складування матеріалів за виразом:
Sзр = (Bв +20) ∙ (Lв +20)= ((43,7+0,6∙2)+20)∙((31,5+0,6∙2)+20)=64,9∙52,7 =3420,2 м2
де Вв – ширина котловану по дну з урахуванням укосів Вв=Вд + bук, Lв – довжина котловану по дну з урахуванням укосів Lв= Lд+ bук
Vзр = Sзр∙0,2 = 3420,2 ∙0,2 = 684 м3
Загальна відомість підрахунку обсягів робіт наведена в табл.3.
Таблиця 3
Загальна відомість обсягів робіт
№ п/п
Робота
Одиниця виміру
Обсяг
1
Зрізка рослинного шару бульдозером
м3
684
2
Розробка ґрунту в траншеях екскаватором
м3
629,7
3
Розробка ґрунту в траншеях вручну
м3
77
4
Монтаж фундаментних подушок
шт.
192
5
Монтаж фундаментних блоків
шт.
440
6
Монолітні роботи
м3
0,2
7
Зворотна засипка ґрунту
м3
456,5
8
Вивіз ґрунту у відвал
м3
443,2
Кошторис витрат праці та заробітної плати
В кошторисі визначаються витрати праці і заробітної плати, які основою для наступних розрахунків при визначенні кількості кранів, термінів виконання робіт, техніко-економічних показників і ін. На основі калькуляції затрат праці складається графік виконання робіт. При складанні кошториса враховуються всі затрати (праці, машин, заробітної плати) на зведення земляної споруди, монтажні роботи, зворотню засипку ґрунту та ущільнення.
При складанні кошторису рекомендується перелік робіт записувати в технологічній послідовності їх виконання. Після визначення всіх затрат по процесах витрати праці та заробітну плату сумують.
Розцінки взяті з ЕНиР, множимо на умовний коефіцієнт переведення в грн. (к=50). Калькуляція затрат праці та заробітної плати показана в табл.4.
Таблиця 4
Калькуляція затрат праці та заробітної плати
№ п/п
Обгрунтування за ЕНиР
Назва роботи
Одиниця виміру
Об’єм робіт
Норма часу
Трудоміст-кість
Розцінка, грн
Зар. плата, грн.
Склад ланка
люд-год
маш-год
люд-зм
маш-зм
Професія та розряд
Кількість
1
Е2-1-5
Зрізка рослинного шару бульдозером
1000 м2
0,5
1,4
0,7
0,0875
74
37
маш. 6р
1
2
Е2-1-9
Розробка земляної споруди
100 м3
11,9
2,8
33,3
4,165
138
1642,2
маш. 6р
1
3
Е2-1-47
Зачистка дна земляної споруди
1 м3
21
2,3
48,3
6,04
82,5
1732,5
землекоп 2р
3
4
Е4-1-1
Розкладання фундаментних подушок
100 шт.
0,82
12,5
6,3
10,25
5,17
1,28
0,64
400
334
328
273,9
маш 6р
такелаж. 3р
1
2
5
Е4-1-1
Розкладання фундаментних блоків
100 шт.
1,96
12,5
6,3
24,5
12,3
3,06
1,54
400
334
784
654,64
маш 6р
такелаж. 3р
1
2
6
Е1-15
Монтаж фундаментних подушок
шт.
82
0,66
0,22
54,12
18,04
6,76
2,25
22,5
10
1845
820
маш 6р
монт. 4р
монт. 3р
монт. 2р
1
1
1
1
7
Е1-15
Монтаж фундаментних блоків
шт.
360
0,66
0,22
237,6
79,2
29,7
9,9
22,5
10
8100
3600
маш 6р
монт. 4р
монт. 3р
монт. 2р
1
1
1
1
8
Е4-1-31
Монолітні роботи
1 м3
3,0
1,5
4,5
0,56
53,5
160,5
Бетонник 4р
Бетонник 2р
1
1
9
Е2-2-34
Зворотна засипка котловану бульдозером
100 м3
9,52
0,24
2,28
0,28
12,7
120,9
маш 6р
1
Вибір ведучих машин для виконання робіт
Вибір крана (типорозміру) для виконання монтажних робіт на об’єкті є комплексною задачею, яка передбачає вибір крана за відповідними технічними і монтажними параметрами та техніко-економічними показниками.
Крана характеризуються технічними параметрами:
довжиною стріли, (Lcткр);
вантажопідйомністю (Qiкр);
ватажним моментом (Мікр).
Монтажі параметри конструктивних елементів на об’єкті характеризуються:
вильотом стріли;
монтажною вагою;
висотою підйому гаку;
монтажним моментом.
Визначення монтажних параметрів конструктивних елементів і “визначальних елементів”
1.Необхідний виліт гака – Lн (найменша можлива віддаль для встановлення конструкції при заданій схемі руху крана):
а) при монтажі конструкцій у виїмці:
/
Рис. 5.1 Схема визначення необхідного вильоту гака при монтажі конструкцій у виїмці.
= 1,5 + 2,4 + 0,95 = 4,85 м
(5.1)
де а = 1,5 м – віддаль від осі обертання крана до опори, найближчої до берми обрушення;
lтб = 1,8 м + 0,6 м – віддаль від п’яти закладання укосу до найближчої опори монтажного механізму (додаток 7, [1]);
lін = 0,6+0,35=0,95 м– віддаль від п’яти закладання укосу до центру маси і-го монтажного елемента, м ( рис. 5.1).
б) при монтажі елементів, які не можуть бути встановлені на мінімальному вильоті.
До таких відносять елементи, доступ до місця встановлення яких закритий раніше змонтованими і закріпленими елементами чи відсутністю доступу, виліт стріли (Lн) визначається графічно чи графоаналітично.
2. Монтажна вага (Qм), яку визначають, як суму мас елемента, що монтується і пристосувань монтажного оснащення, яке підіймають при монтажі (стропи, траверси, захвати, підкоси, елементи риштувань і т.д.).
= 780 + 45 = 825 кг = 0,825 т
(5.3)
де Qелм = 780 кг - маса елемента (масса найважчого элементу), кг (додаток 8, [1]);
(qі = 45 кг– маса монтажних пристосувань, для встановлення елемента (приймаємо строп чотирьохвітковий вантажопідйомністю 3т), 45 кг (додаток 9, [1]). Вибрані монтажі пристосування зводиться у специфікацію монтажних пристосувань, необхідних для монтажу збірних елементів 5.3.
Таблиця 5
Специфікація монтажних пристосувань, необхідних для монтажу збірних елементів
№
п/п
Назва елемента
Маса, т
Ескіз
Назва монтажних пристосувань
Характеристики
вантажопідйомність, т
маса, т
Розрахункова висота, м
1
Фундаментні подушки
0,42-0,78
/
Строп чотирьохвітковий
3
0,045
4,24
2
Фундаментні
блоки
0,42-0,65
/
Строп чотирьохвітковий
3
0,045
4,24
Монтажні параметри елементів зводяться у таблицю 6.
Таблиця 6
Специфікація параметрів монтажних елементів
№ п/п
Назва елемента
Монтажна вага, т
Максимальний виліт стріли, м
Максимальна висота підйому гака
Монтажний момент, т·м
Визначальні елементи
“+”або”-”
1
ФЛ 10. 8
0,42
14,5
-
6.09
-
2
ФЛ 8.12
0,55
20,5
-
11.275
-
3
ФЛ 10. 12
0,65
21,1
-
16.458
-
4
ФЛ 12. 12
0,78
17,4
-
15.834
-
5
ФБС 8. 4. 6
0,42
18,6
-
7.812
-
6
ФБС 12. 4. 6
0,65
8,1
-
5.265
-
Визначальними елементами для вибору крана зі спадною характеристикою Qкр -bкр є:
елемент з максимальною монтажною вагою;
кожний наступний елемент за монтажною вагою з більшим вильотом стріли серед всіх попередніх елементів.
3.Необхідний монтажний момент Мін,
Мін,= Qiкр ( Liн,
Крім того, кран характеризується вантажним моментом Мікр,
Мікр,= Qiкр ( bн,
Серед всіх конструктивних елементів можна виділити:
елемент(и) з максимальною монтажною вагою
Qmaxн = max{Q3н = 0,78},
елементи з максимальним необхідним вильотом гака:
Lнsmax = max {L1н = 21,1 м},
Кран придатний для використання на монтажі n елементів, якщо для кожного з них, чи декількох (м) при bікр = Lін, виконується умова:
Qікр ( Qін =; Mікр ( Mін ; Hікр ( Hін (і=1,…n).
Задачею вибору крану є визначення серед сукупності n-елементів одного або m-елементів (“визначальних елементів”), за конструктивними параметрами яких (Qjн, Ljн, j =1,...,m) необхідно виконувати вибір типорозмірів крана (ТПР). Вибір виконується за допомогою методу скорочення інтервалу невизначеності на кожному k-му кроці пошуку елемента з максимальною вагою виключається під інтервал з елементами, які мають менші необхідні вильоти гака:
Lo < Li < Li=1 < Lнs max
По даних таблиць 5, 6 можна зробити висновки що вище вказані умови виконуються.
Підбір крану.
Приймаємо автомобільний кран «Силач» КТА-32 на базі КАМАЗ (6540), який відноситься до 5 типорозмірної групи.
/Рис 5.1. Зображення крану на шасі автомобільного типу Силач КТА-32
/
Рис 5.2. Діаграма вантажопідйомності крану на шасі автомобільного типу Силач КТА-32
Характеристики крану:
Довжина стріли – 22 м;
Максимальна вантажопідйомність – 32 т.
Вантажопідйомність :
при найбільшому вильоті – 0,25 т;
при найменшому вильоті – 7 т;
Шасі автомобіля – КАМАЗ (6540;
Виліт стріли:
мінімальний – 9,7 м;
максимальний – 29,5 м.
Відстань між виносними опорами:
вздовж осі – 5,8м;
поперек осі – 4,8м;
Габаритні розміри в транспортному положені:
довжина – 12м;
ширина – 2,5м;
висота – 4м.
Монтаж елементів фундамент проводимо в двох стоянках крану.
Для порівняння і вибору економічно вигідного варіанту вибираємо інший кран, «Клінци» КС-55713 - 6К на базі МАЗ-6303А3.
/
Рис 5.3. Зображення крану на шасі автомобільного типу КС-55713
/
Рис 5.4. Діаграма вантажопідйомності крану на шасі автомобільного типу КС-55713
Характеристики крану:
Довжина стріли – 21 м;
Максимальна вантажопідйомність – 25 т.
Вантажопідйомність :
при найбільшому вильоті – 1,2 т;
при найменшому вильоті – 13,8 т;
Шасі автомобіля – МАЗ-6303А3;
Виліт стріли:
мінімальний – 9 м;
максимальний – 19,5 м.
Відстань між виносними опорами:
вздовж осі – 5,8м;
поперек осі – 4,9м;
Габаритні розміри в транспортному положені:
довжина – 11,06м;
ширина – 2,5м;
висота – 3,7м.
Для виконання земляних робіт приймаємо екскаватор ЭО-5122:
- місткість ковша – 1,76 м3 ( зворотня лопата );
- найбльший радіус копання – 10 м;
- максимальна глибина копання – 6,5 м;
- группа грунтів – І-ІV;
- ширина екскаватора – 3,1 м.
/
Рис 5.5. Зображення екскаватора ЭО-5122.
Для зрізки рослинного шару приймаємо бульдозер Д-533 на базі трактора Т-130
/
Рис 5.6. Зображення бульдозера Д-53
Визначення складу робітників бригад
Для виконання робіт по влаштуванню фундаментних блоків і подушок масою до 8 т приймаємо бригаду у складі (ЕНиР Е4-1-1):
- монтажник 4 р. – 1 чол.;
- монтажник 3 р. – 1 чол.;
- монтажник 2 р. – 1 чол.;
- машиніст 6 р. – 1 чол.;
Виконання робіт по зрізці рослинного шару, розробці грунту в котлованах одноковшевим екскаватором, обладнаним зворотною лопатою, зворотній засипці виконує машиніст 6р.
Ущільнення грунту виконує машиніст 5р.
Доробку грунту вручну в котловані виконують землекопи 2р. в кількості 4 чол. (ЕНиР Е2-1)
Монолітні роботи виконують:
- бетонник 4р. – 1;
- бетонник 2р. – 1.
Розрахунок термінів зведення підземної частини будівлі при послідовному виконанні робіт одним краном «Силач» КТА-32
Загальна трудомісткість виконання робіт:
де