Проектирование работ по устройству монолитных ж/б фундаментов одноэтажного промышленного здания

Аннотация

Данный курсовой проект представляет собой расчет технологии возведения фундаментов стаканного типа под колонны в промышленном здании. Промышленное здание находится в городе Тюмени, работы ведутся в феврале.

Расчеты в курсовом проекте производятся с использованием технологий бетонирования в зимних условиях. Сбор нагрузок и расчет опалубки ведется по наихудшему фундаменту (в данном случае ФА-3). Расчет зимнего бетонирования ведется тремя способами: метод термоса, метод предварительного разогрева и метод электропрогрева, из которых выбирается один наиболее рациональный и эффективный.


Содержание:

стр.

Введение 4

План расположения фундаментов 5

1. Подсчет объемов работ:

1.1. Установка арматуры 6

1.2. Устройство опалубки 10

1.3. Бетонирование 12

1.4. Укрытие неопалубленных поверхностей 13

1.5. Выдерживание бетона 13

1.6. Распалубка 13

1.7. Снятие утеплителя 13

1.8. Контроль температуры. 13

2. Калькуляция трудовых затрат на производство бетонных работ. 15

3. Расчет опалубки:

3.1. Сбор нагрузок на наихудший фундамент 16

3.2. Шаг установки прогонов 17

3.3. Расстояние между хомутами 18

3.4. Конструирование опалубки 19

4. Расчет метода зимнего бетонирования:

4.1. Метод термоса 20

4.2. Метод предварительного разогрева 21

4.3. Метод электропрогрева 22

5. Описание технологии производства работ 23

6. Выбор основных машин

6.1. Выбор автобетонасмесителя 24

6.2. Выбор вибраторов 25

7. Разработка графика производства работ

7.1. Трудоемкость контроля температуры бетона для метода «термос»: 26

7.2. Определение числа звеньев в бригадах по видам работ 26

7.3. Определение степени оборачиваемости опалубки 26

7.4. Поточный график производства работ 28

8. Мероприятия по технике безопасности 29

9. Контроль качества и приемка работ 31

Список литературы 33


Введение

Темой курсового проекта является проектирование работ по устройству монолитных железобетонных фундаментов одноэтажного промышленного здания в зимних условиях.

Работы ведутся в феврале месяце в городе Тюмени. Здание имеет один температурный блок размерами 72´72 м.

Используется три типа фундаментов:

1. Ф-1: ,имеет три подошвы следующих размеров:

- нижняя: 4,8´3,3´0,3;

- средняя: 3,6´2,4´0,3;

- верхняя: 2,7´1,8´0,3;

размеры сечения подколонника 1,2´1,2; глубина стакана – 0,9 м; колонна – 0,6´0,5 м.

2. Ф-2: ,имеет три подошвы следующих размеров:

- нижняя: 5,4´4,8´0,3;

- средняя: 3,6´2,4´0,3;

- верхняя: 2,4´1,8´0,3;

размеры сечения подколонника 1,5´1,2; глубина стакана – 0,9 м; колонна – 0,8´0,4 м.

3. Ф-5: ,имеет три подошвы следующих размеров:

- нижняя: 4,2´2,7´0,3;

- средняя: 3,0´2,1´0,3;

- верхняя: 2,1´1,5´0,3;

размеры сечения подколонника 0,9´0,9; глубина стакана – 0,8 м; колонна – 0,4´0,4 м.

Фундаменты Ф-1 ставятся на наружные продольные стены с шагом 6 метров, всего получается 26 шт.; фундаменты Ф-2 устанавливаются под внутренние несущие продольные стены также с шагом 6 метров, их число 26 шт.; фундаменты Ф-5 ставятся под колонны фахверка в поперечном направлении с шагом 6 метров.

Фундаменты армируются сетками арматуры, диаметры стержней которых равны d1=16 мм, d2=8 мм.

Сетки подошвы укладываются в перекрестном направлении. В первую подошвенную ступень укладываются две сетки.

Грунт на месте строительства – суглинок, глубина выемки-4,2м, следовательно крутизна откоса (отношение его высоты к заложению) должна быть не менее q=1/0,75; Принимаем заложение откоса котлована равным 3,2м.

Бетонирование ведется непрерывно непосредственно до заполнения всего объема опалубки во избежание остывания бетонной смеси и потери её пластичности.

Транспортирование бетонной смеси производится в автобетоносмесителях. Дальность транспортирования – 20 км. Работы ведутся в феврале в городе Тюмени. Расчетная температура наружного воздуха-14,80С. Скорость ветра-3,9м/c.


План расположения фундаментов

Ф-1: Ф-2: Ф-5:


Подсчёт объемов работ

1.1.Установка арматуры

1.1.1.Фундамент Ф1,

а) в) г)

б)


Рис.1. Арматура: а) сетка
подошвы с усиленными поперечными стержнями Ø 18; б) сетка подошвы с усиленными продольными стержнями; в) сетка каркаса подколонника; г) сетка подколонника.

Сетки подколонника нанизываются на каркас, образуя обойму стакана (рис. 1г). Каркас подколонника сваривается из четырех сеток каркаса (рис. 1в).

Масса первой сетки подошвы:,

где d1, d2 – диаметры сечения арматуры, соответственно равны 18 и 8 мм

L – длина стержня, м.

j – удельная плотность стали, Т/м3

n, m – количество стержней в продольном и поперечном расположении.

т.

т.

Масса сетки каркаса подколонника:(всего 4 шт.)

т.

Масса сетки подколонника:(всего 7 шт.)

т.

Таким образом, для монтажа сетки каркаса подколонника и для сетки подколонника не потребуется использование крана, т.к. их масса не превышает 100 кг каждая (§ Е4-1-44).

Для монтажа сеток подошвы, необходимо использовать автомобильный кран, т.к. их масса превышает 100 кг. С точки зрения удобства монтажа будем использовать стреловой автомобильный кран СМК-10, как наиболее полно отвечающий предъявляемым требованиям, а именно: максимальный вылет стрелы должен быть не менее 15м.


1.1.2. Фундамент Ф2,

а) в) г)


б)


Рис. 2. а) б) сетка подошв;
в)сетка каркаса подколонника; г) сетка подколонника.

Масса первой сетки подошвы:

т.

Масса второй сетки подошвы:

т.

Масса сетки каркаса подколонника:

т.

Масса сетки подколонника:

т.


1.1.3. Фундамент Ф-5,

а) в) г)


б)

Рис. 3. а) б) сетка подошв; в)сетка каркаса подколонника; г) сетка подколонника.

Масса первой сетки подошвы:

т.

Масса второй сетки подошвы:

т.

Масса сетки каркаса подколонника:

т.

Масса сетки подколонника: т.

Объем работ на колонну.

1) V1 = M1 + M2 + M3 + M4 = 0,186 + 0,195 + 0,063 · 4 + 0,004 · 7 = 0,661 т.

2) V2 = 0,289 + 0,289 + 0,0629 · 4 + 0,0037 · 7 = 0,8555 т.

3) V3 = 0,143 + 0,137 + 0,0448 · 4 + 0,0027 · 7 = 0,4781 т.

ОБЪЕМ РАБОТ ПО АРМИРОВАНИЮ ФУНДАМЕНТОВ НА ВСЕ ЗДАНИЕ.

Vобщ. = V1·n1 + V2·n2 + V3·n3, где n1, n2, n3 – число колонн каждого вида

Vобщ. = 0,661·26 + 0,856·26 + 0,478·20 = 48,046 т.


1.2.Устройство опалубки.

1.2.1. Фундамент Ф1, марка фундамента ФБ-6, высота фундамента 4,2 м.

а) б)

Рис. 4. Вид фундамента Ф-1: а) сбоку; б) сверху

Площадь необходимой опалубки:

Sоп =2·0,3(3,3+4,8)+2·0,3(3,6+2,4)+2·0,3(2,7+1,8)+4·1,2·3,3+2·0,9(0,6+0,7)+0,5·0,6=33,3 м2.

Sоп (1) =33,3 м2.

Sоп (26) =33,3·26шт. = 865,8 м2.

1.2.2. Фундамент Ф2, марка фундамента ФВ-5, высота фундамента 4,2 м.

а) б)

Рис.5 Вид фундамента Ф2: а) сбоку; б) сверху.

Площадь необходимой опалубки:

Sоп =2·0,3(5,4+4,8)+2·0,3(3,6+2,4)+2·0,3(2,4+1,8)+2·3,3(1,5+1,2)+2·0,9(0,9+0,5)= 32,22 м2.

Sоп (1) =32,22 м2.

Sоп (26) =32,22·26шт. = 837,7 м2.


1.2.3. Фундамент Ф5, марка фундамента ФА-3, высота фундамента 4,2 м.

а) б)

Рис.6 Вид фундамента Ф5: а) сбоку; б) сверху.

Площадь необходимой опалубки:

Sоп =2·0,3(4,2+2,7)+2·0,3(2,1+3,0)+2·0,3(1,5+2,1)+4·0,9·3,3+4·0,8·0,5= 22,52 м2.

Sоп (1) =22,52 м2.

Sоп (20) =22,52·20шт. = 405,36 м2.

ОБЪЕМ РАБОТ НА УСТРОЙСТВО ОПАЛУБКИ ФУНДАМЕНТОВ ВСЕГО ЗДАНИЯ.

Vоп= Sоп (26)+ Sоп (26)+ Sоп (20)=865,8+837,72+405,36=2108,88 м2


1.3. Бетонирование.

1.3.1. Фундамент Ф1 (см. рис.4).

Vб1=S1·h1+ S2·h2+ S3·h3+ S4·h4- S5·h5, где

S1 – площадь первой ступени фундамента, м2;

h1- высота первой ступени, м;

S2, S3 – площади второй и третьей ступени фундамента соответственно, м2;

h2, h3 – высоты второй и третьей ступени фундамента соответственно, м;

S4 – площадь подколонника, м2;

h4 – высота подколонника, м;

S5 – площадь стакана, м2;

h5 – глубина стакана, м.

Vб1 = 3,3·4,8·0,3+2,4·3,6·0,3+1,8·2,7·0,3+1,2·1,2·3,3-0,5·0,6·0,9 = 4,752+2,592+1,458+4,752-0,27 = 13,284 м3

1.3.2. Фундамент Ф2 (см. рис.5).

Vб2 = 4,8·5,4·0,3+2,4·3,6·0,3+1,8·2,4·0,3+1,5·1,2·3,3-0,4·0,8·0,9 = 7,776+2,592+1,296+5,94-0,288 = 17,316 м3

1.3.3. Фундамент Ф5 (см. рис.6).

Vб3 = 2,7·4,2·0,3+2,1·3,0·0,3+1,5·2,1·0,3+0,9·0,9·3,3-0,4·0,4·0,8 = 3,402+1,89+0,945+2,673-0,128 = 8,782 м3

ОБЪЕМ РАБОТ ПО БЕТОНИРОВАНИЮ ВСЕГО ОБЪЕКТА.

Vб = Vб1·n + Vб2·m + Vб3·k, где

n, m, k – число фундаментов каждого вида;

Vб = 13,284·26 + 17,316·26 + 8,782·20 =345,384 + 450,216 + 158,076 = 953,676 м3


1.4. Укрытие не опалубленных поверхностей конструкций.

1.4.1. Фундамент Ф1 (см. рис.4).

Vу = а·b, где

а – длина первой ступени фундамента, м;

b – ширина первой ступени фундамента, м.

Vу1 = 3,3м·4,8м = 15,84 м2.

1.4.2. Фундамент Ф2 (см. рис.5).

Vу2 = 4,8м·5,4м = 25,92 м2.

1.4.3. Фундамент Ф5 (см. рис.6).

Vу3 = 2,7м·4,2м = 11,34 м2.

ОБЪЕМ РАБОТ НА УКЛАДКУ УТЕПЛИТЕЛЯ ВСЕГО ОБЪЕКТА.

Vу = VУ1·n + VУ2·m + VУ3·k, где

n, m, k – число фундаментов каждого вида;

Vу = 15,84·26 + 25,92·26 + 11,34·20 = 1289,9 м2.

1.5. Выдерживание бетона.

Учитываются объемы бетона при бетонировании (см. п.1.3).

1.6. Распалубка.

Учитываются объемы устройства опалубки (см. п.1.2).

1.7. Снятие утеплителя.

Учитываются объемы при установке утеплителя (см. п.1.4).

1.8. Контроль качества.


Таблица 1.

ВЕДОМОСТЬ ОБЪЕМОВ РАБОТ.

№ п/пНаименование работТип ф-таКол. ф-овЕд. изм.Объем работПримечания
на один конст. элементна всё здание
1Установка арматуры

ФБ-6

ФВ-5

ФА-3

26

26

20

т

0,661

0,856

0,478

48,046§Е4 – 1 - 44
2Устройство опалубки

ФБ-6

ФВ-5

ФА-3

26

26

20

м2

865,8

837,72

405,36

2108,88§Е4 – 1 - 34
3Бетонирование

ФБ-6

ФВ-5

ФА-3

26

26

20

м3

13,284

17,316

8,782

953,676§Е4 – 1 - 48
4Установка утеплителя

ФБ-6

ФВ-5

ФА-3

26

26

20

м2

15,84

25,92

11,34

1289,9§Е4 – 1 – 54
5Выдерживание бетона

ФБ-6

ФВ-5

ФА-3

26

26

20

м3

---
6Распалубка

ФБ-6

ФВ-5

ФА-3

26

26

20

м2

865,80

837,72

405,36

2108,88§Е4 – 1 – 34
7Снятие утеплителя

ФБ-6

ФВ-5

ФА-3

26

26

20

м2

15,84

25,92

11,34

1289,9§Е4 – 1 – 54
8Контроль температуры

13,284

17,316

8,782

953,676

2. Калькуляция трудовых затрат на производство бетонных работ.

Таблица 2.

№ п/пТип ф-та

Сет-

ка

Обоснован. ЕНиРНаименование работЕд. измер.

Н.вр.

чел.ч

Трудоем. на весь объем работ(чел.см)
1

Ф5

Ф1

Ф2

С1

С2

С3

С4

С1

С2

С3

С4

С1

С2

С3

С4

§Е4–1-44А

§Е4–1-44А

§Е4–1-44А

§Е4–1-44Б

§Е4–1-44А

§Е4–1-44А

§Е4–1-44А

§Е4–1-44Б

§Е4–1-44А

§Е4–1-44А

§Е4–1-44А

§Е4–1-44Б

Установка арматуры

шт.

шт.

шт.

шт.

шт.

шт.

шт.

шт.

шт.

шт.

шт.

шт.

0,42

0,42

0,79

0,17

0,42

0,42

0,79

0,17

0,42

0,42

0,79

0,17

1,22

1,22

9,16

3,45

1,58

1,58

11,9

4,49

1,58

1,58

11,9

4,49

ВСЕГО:54,15
2

Ф5

Ф1

Ф2

§Е4–1-34А

§Е4–1-34А

§Е4–1-34А

Устройство опалубки

м2

м2

м2

0,45

0,45

0,45

26,45

56,49

54,66

ВСЕГО:137,60
3

Ф5

Ф1

Ф2

§Е4–1-49А §Е4–1-49А §Е4–1-49АБетонирование

м3

м3

м3

0,33

0,26

0,26

8,4

13,02

16,97

ВСЕГО:38,39+0,39=38,78
4

Ф5

Ф1

Ф2

§Е4–1-34А

§Е4–1-34А

§Е4–1-34А

Разборка опалубки

м2

м2

м2

0,26

0,26

0,26

15,28

32,64

31,58

ВСЕГО:79,5+0,41=79,91

Примечание к таблице 2: в графах 3 и 4 цифры 0,39 и 0,41 означают соответственно:

1) трудовые затраты на покрытие бетонной поверхности утеплителем (§Е4–1-54)

2) трудовые затраты на снятие с бетонной поверхности утеплителя (§Е4–1-54)

Трудоемкость – затраты рабочего времени на производство какого-либо вида продукции: , где

kуср – коэффициент, связанный с увеличением нормы времени в зимний период, подбирается по ЕНиР(kуср = 1,16). Общая часть в зависимости от группы работ и месяца.

Нвр – норма времени на единицу продукции (сборник Е4), чел-ч.

V – объем работ, м3, м2, м, т, шт – в зависимости от вида работ

С – продолжительность смены, ч (С=8часов).


3.Расчет опалубки.

Качество монолитных железобетонных конструкций во многом зависит от правильности выбора и применения опалубки, которая выполняется в соответствии с требованиями ГОСТ 23478-79 и СНиП 3.03.01-87.

При проектировании опалубки особое место уделяют разработке конструкции щитов в соответствии с предъявляемыми к ним требованиями по прочности и деформативности. Сущность расчетов заключается в определении шага расстановки прогонов – l2 и хомутов (схваток) – l1.

3.1. Сбор нагрузок на наихудший фундамент.

3.1.1. Нагрузки от вибрирования бетонной смеси – 2 кПа (200кг/м2).

3.1.2. Боковое давление бетонной смеси:

Рбет = J·(0,27·V+0,45)·K1·K2, где

J – объемная масса бетонной смеси, = 2500 кг/м3;

К1 – коэффициент, учитывающий пластичность бетонной смеси, К1=1,2 для АБН;

К2 – коэффициент, учитывающий температуру бетонной смеси, К2=0,85;

V – скорость роста высоты укладываемого бетона, определяется после нахождения числа захваток.

Ведущим процессом при производстве бетонных работ является укладка бетонной смеси, ибо она всецело определяет темп бетонирования и всю организацию работ.

Для конструкций, к которым не предъявляется специальных требований, производительность определяется числом рабочих-бетонщиков. Наименьший размер захватки должен быть не меньше производительности звена рабочих минимального состава.

Производительность бетонщиков в смену:

,где:

n - количество рабочих в звене

Вн – процент выполнения норм;

Нвр – норма времени;

1,16 – коэффициент, учитывающий зимние условия работы;

=53,05 м3/см

Отсюда следует, что максимальное кол-во захваток не более: смен. Минимальное количество захваток:

, где - количество специализированных бригад (4 бригады), tб – продолжительность твердения бетона (41,1 ч.), К – ритм потока (8 часов).

=9,137см.

При разбивке объекта на захватки необходимо стремится к максимальной загрузке применяемых машин и механизмов, увеличению оборачиваемости опалубки. Этого можно достичь при большем числе захваток, т.к. максимальное число захваток – 18, то и разбиваем
объект на 18 захваток. Трудоемкость бетонирования на весь объект 38,78 чел.смен. Одно звено выполнит этот объем работы за: см. Коэффициент выполнения норм у бетонщиков составит: 19,39/18=107%.

м/ч

Тогда Рбет = 2500·(0,27·8,17+0,78)·1,2·0,85=7614 кг/м2.

Следовательно эпюра распределения нагрузки по высоте имеет трапецеидальный вид: Р0 = 200 кг/м2; Рmax = 7614 + 200 = 7814 кг/м2.


Рис. 7: Распределение усилий, действующих на опалубку при уплотнении бетона: а) гидростатическое давление бетонной смеси; б) нагрузка от вибрирования бетонной смеси; в) суммарная нагрузка на опалубку.

3.1.3. Значение нормативной равномерно распределенной нагрузки:

кг/м2.

3.1.4. Значение расчетной нагрузки:

Рр= 1,3·Рн = 1,3 · 4007 = 5209 кг/м2.

3.2. Шаг установки прогонов из расчета по несущей способности:

, где

Rи – сопротивление изгибу, кг/см2;

= 1 м;

- толщина щита опалубки;

q – значение погонной нагрузки.

q = Pp·a = 5209 кг/м

см.

Шаг расстановки прогонов при расчете по деформациям:

, где:

Е – модуль упругости, кг/см2 – 85000 для фанеры

δ – толщина палубы опалубки (фанеры) – 1,2 см.

y – допустимый прогиб – 1/400

q / - погонная нагрузка, собранная с полосы опалубки шириной а=1м.

q / - Pp / ·a

Pp / =1.0·Pн / = Рбет /2=7614/2=3807 кг/м2

=8,33 см.

Расстояние между прогонами принимаем – 8 см.


Рис.8. Расчетная схема для определения погонной нагрузки q.


3.3. Расстояние между хомутами (схватками).

Рис.9. Расчетная схема опалубки:

1 – палуба щита опалубки;

2 – прогоны (ребра жесткости);

3 – хомуты (схватки).

2 – прогоны (ребра жесткости);

3 – хомуты (схватки).

Сбор нагрузок производится с полосой шириной, равной расстоянию между прогонами l1, м; задаем материал и сечение прогонов: материал прогонов: металлический уголок №32.


Рис.10. Изображение схваток и прогонов (сечение)

SLN32 = 1,86 см2; z0 = 0,89 см; Ix = 1,77 см4.

Определим необходимые для расчетов характеристики полученного сечения:

а) координата центра тяжести сечения:

см.

б) приведенный момент инерции:

= 77,67 см4

в) приведенный момент сопротивления:

Определяем расстояние между схватками из расчета по несущей способности:

см.

Определяем расстояние между схватками из расчета по деформациям:

см.

Принимаем =24 см.


3.4. Конструирование опалубки.

Рис.11. Схема опалубки ступенчатого фундамента с монтажом блоками размером на фундамент:

1 – схватка; 2- блокирующий элемент; 3 – щит; 4 – лестница; 5 – навесная площадка;

6 – монтажная петля; 7 – прогоны (ребра жесткости); 8 – хомуты (схватки).


4. Расчет технологических параметров для методов зимнего бетонирования с учетом набора прочности бетона при отрицательной температуре.

4.1. Расчет технологических параметров для метода «термос».

Один из первых методов зимнего бетонирования – термос – характеризуется меньшими дополнительными затратами по сравнению с методами электротермообработки. При этом методе положительная температура в бетоне поддерживается за счет внесенного в него тепла при нагреве воды и заполнителя при приготовлении бетонной смеси и экзотермического тепла, выделяемого при взаимодействии цемента с водой. Учитывая особенности метода, его применение ограничивается массивными конструкциями, выдерживаемыми при небольших отрицательных температурах.

4.1.1. Выделяем два этапа выдерживания бетона: при положительной и отрицательной температурах. Вычислим значения коэффициентов А, В, n, необходимых для расчета прочности бетона на двух этапах выдерживания:

, где

R3 – трехсуточная прочность бетона нормального хранения, %; R3 = 48.

4.1.2. Пользуясь СНиП 3.03-01-87, находим значение Rкр, Rкр = 30% для бетона В30. Также запишем нормальную температуру бетонной смеси к моменту подачи с завода: tБ.СМ.=400С- для ПЦ.

4.1.3. Вычисляем начальную температуру бетона в конструкции:

tБ.Н. = tБ.СМ. – (tБ.СМ. - tН.В.)·0,02LТР, где

tБ.Н. – начальная температура бетона в конструкции, 0С;

tБ.СМ. – температура бетонной смеси, отпускаемой с завода, 0С;

tН.В. – температура наружного воздуха, 0С;

LТР – длина транспортирования бетонной смеси, км.

tБ.Н. = 40 – (40 – (-14,8))·0,02·20 = 18,1 0С.

4.1.4. Вычисляем среднюю температуру бетона за период остывания до 00С.

, где

МП – модуль поверхности, м-1

, где

SПОВ – площадь опалубливаемой поверхности, соприкасающейся с воздухом;

V – объем фундамента с минимальными размерами подколонника.

м-1

0С

4.1.5. Вычисляем время остывания бетона в конструкции, достаточное для набора Rкр при :

ч.


4.2 Расчет технологических параметров для метода «Предварительный электроразогрев».

Сущность метода заключается в предварительном разогреве бетонной смеси непосредственно перед укладкой. Разогрев смесей осуществляется переменным электрическим током в специальных бункерах, оснащенных электродами, или в кузовах автосамосвалов с помощью опускных электродов. Чаще всего температура разогрева составляет 60-700 С, при этом расходуется 40-60 кВт/ч электроэнергии на 1 м3 бетона. Вследствие интенсификации взаимодействия цемента с водой при повышении температуры выделение экзотермического тепла начинается раньше, чем при укладке не разогретой бетонной смеси, что приводит к значительному повышению начальной температуры.

Предварительный разогрев и термос эффективны не только с точки зрения расхода энергозатрат, но и качества возводимых конструкций. В этом случае в массивных монолитных конструкциях может формироваться благоприятное напряженное состояние, исключающее появление трещин.

4.2.1 Выбираем температуру разогрева бетонной смеси – tраз = 70 0 для ПЦ.

4.2.2 Вычисляем начальную температуру бетона в конструкции:

tб.н.= tраз.-( tраз.-tн.в)·0,1

tб.н.= 70-(70-(-14,8))·0,1=61,52 0С

4.2.3 Вычисляем среднюю температуру бетона за период остывания до 0 0С:

=29,35 0С

4.2.4 Вычисляем время остывания бетона в конструкции, достаточное для набора R при

=15,55 ч.

4.2.5 Определяем требуемый коэффициент теплопере-

дачи опалубки:

=1,56

4.2.6 Толщину утеплителя находим в зависимости от найденного : =, где

α – коэффициент, зависящий от скорости ветра, Вт/м2·10С

δi – толщина каждого слоя ограждения, м

λi – коэффициент теплопроводности слоя

По заданию предусмотрена транспортировка бетонной смеси в автобетоносмесителях, с которыми рациональнее использовать АБН для укладки бетонной смеси. Тем самым исключается возможность подачи электродов на открытую пов-ть, следовательно, этот метод неприменим.


4.3 Расчет технологических параметров для метода «Электропрогрев»

Электропрогрев основан на принципе нагрева проводника при прохождении через него электрического тока, так как бетонная смесь на ранней стадии твердения обладает достаточно хорошей электропроводностью. Наиболее распространенной разновидностью электропрогрева является периферийный прогрев, при котором электроды разноименных фаз размещаются на поверхности конструкции. При этом почти вся подводимая электроэнергия превращается в тепло в слоях конструкции, толщина которых приблизительно равна половине расстояния между электродами. Центральные зоны конструкции нагреваются за счет экзотермии цемента и теплопередачи поверхностных зон.

Расход электроэнергии составляет от 20 до 100 кВт·ч на 1 м3 бетона и зависит от температуры окружающей среды и продолжительности прогрева.

4.3.1 Задаем коэффициент теплопередачи опалубки, скорость подъема температуры и начальную температур бетона в конструкции:

Копал = 1,48 Вт/м2·0С

σпод =5 0С/ч

tб.н.=18,1 0С

4.3.2 Задаем tиз, исходя из максимально допустимого значения 60 0С: tиз=50 0С

4.3.3 Вычисляем среднюю температуру бетона за период подъема:

0С

4.3.4 Вычисляем время подъема температуры, ч

4.3.5 Вычисляем среднюю температуру бетона за период остывания до 0 0С:

0С

4.3.6 Вычисляем время остывания бетона в конструкции от tиз до 0 0С:

, где

Сб-теплоёмкость бетона; Сб =1,05

-коэффициент теплопроводности бетона; =2,6

-объемная масса бетона; =2400кг/м3

ч.

4.3.7 Находим прочность, которую бетон набирает за период подъема и остывания:

=78,06% от R28

Из рассчитанных трех методов зимнего бетонирования наиболее приемлемым является первый рассмотренный вариант - метод «термоса». Время остывания бетонной смеси, достаточное для набора Rкр, невелико - 41,1 ч и не превышает допустимые 100 ч. Нет необходимости в дополнительном оборудовании.


5. Описание технологии производства работ.

Подбор состава бетона осуществляется также как и для летних условий, но при этом рекомендуется:

1. Необходимо принять во внимание, что основными особенностями приготовления бетонной смеси в зимних условиях являются обеспечение расчетной температуры смеси, подогрев воды и др.;

2. Продолжительность транспортирования бетонной смеси в зимних условиях должна исключать возможность охлаждения ее ниже уровня, установленного технологическим расчетами, нарушения однородности и снижения заданной поверхности на месте укладки;

3. Опалубка и арматура перед бетонированием должна быть очищена от снега и наледи струей горячего воздуха. Не допускается снятие наледи паром или горячей водой.


6. Выбор основных машин и механизмов.

6.1. Выбор автобеносмесителя.

Автобетоносмесители – специализированные машины для транспортирования готовых бетонных смесей, а также сухих и частично затворенных с последующим приготовлением из них готовых смесей (табл. 3).

Автобетоносмеситель состоит, как правило, из шасси базового автомобиля, рамы, передней и задней тары, смесительного барабана с аварийным люком, загрузочного устройства, привода смесительного барабана, бака для воды, гидросистемы, разгрузочных лотков, системы управления и контроля.

Таблица 3. Технические характеристики АБС АМ-9НА.

№ п/пПоказательВеличина
1Вместимость смесительного барабана по готовому замесу9
2

Условия эксплуатации, 0С

-15…+40
3

Геометрический объем смесительного барабана, м3

15
4

Частота вращения смесительного барабана, мин-1

до 12
5Привод барабанагидравлический
6Высота загрузки материала, мм3800
7Объем бака для воды, л400
8Мощность привода смесительного барабана, кВт90
9Базовый автомобильКРАЗ-258
10

Габаритные размеры, мм: длина

ширина

высота

11870

2630

3800

11Масса технологического оборудования, т19

6.1.1. Определяем количество машин:

, где

Vсм – объем бетонной смеси, укладываемой в смену, м3; Vсм=Vбет.общ./кол-во захваток.

Псм – сменная эксплуатационная производительность машин.

, где

V – полная емкость машины, 9м3;

V1 – скорость груженного автотранспорта, V1 = 30км/ч;

V2 – скорость порожнего автотранспорта, V2 = 40км/ч;

t1, t2 – время погрузки и маневров, t1 = t2 = 5 мин;

t3 – время разгрузки в бетононасос, t3 = 18 мин;

Кв – коэффициент использования транспорта во времени, Кв = 0,85.

м3

Vсм = 953,676/18 = 52,98

Принимаем 2 машины на одну смену.


6.2. Выбор автобетононасоса.

В качестве специализированного оборудования для распределения бетонной смеси в комплекте с бетононасосами использует распределительные стрелы и механические манипуляторы.

Выбираем распределительную стрелу СБ-129. Радиус действия стрелы – 12м, вылет стрелы по вертикали – 15,5 м, число звеньев стрелы – 2, угол поворота стрелы в плане – 360 градусов, внутренний диаметр бетоновода – 100 мм, давление в гидросистеме – 16 мПА, масса – 3 т, опрокидывающий момент – 200 кН·м, габаритные размеры в транспортном положении: длина – 7200 мм, ширина – 2700 мм, высота – 2500 мм.

Подачу бетонной смеси в бетононасосе можно регулировать, следовательно, выбираем производительность бетононасоса равную 30 м3.

6.3. Выбор вибраторов.

По способу воздействия на бетонную смесь виброустройства делятся на внутренние, поверхностные и наружные. Внутренний вибратор уплотняет бетонную смесь в объеме, равном высоте рабочего наконечника, и радиусом, равном действию вибратора.

Таблица 4.

Тип и марка вибратораДиаметр наконечника, ммРадиус действия, мДлина раб.части, ммТолщина уплотняемого, ммМощность, кВт

Производительность, м3

ИВ-47510,2400200-4000,86-9

Принимаем количество вибраторов2 шт.


7. Разработка графика производства работ.

7.1. Трудоемкость контроля температуры бетона для метода «термос»:

, где

НВР = 0,1 чел.- час на 1 замер температуры;

q = 40 шт, число температурных схваток на 100 м3;

- время остывания бетона в конструкции, ч.

ч (метод «термос»).

чел. – смен.

7.2. Определение числа звеньев в бригадах по видам работ:

Таблица 5.

№ п/пНаименование работ
Актуально: