Цель и состав курсового проекта

ЦЕЛЬ И СОСТАВ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Выполнение расчетов имеет целью закрепление и углубление теоретических знаний по дисциплине "Технология и механизация строительного производства", а также приобретение навыков в проектировании производства работ при строительстве заглубленных сооружений.

Курсовая работа выполняется на 1 листе чертежной бумаги формата А1 (технологическая карта) и сопровождается расчетно-пояснительной запиской на 25-30 страницах формата А4., выполненной в соответствии с ГОСТ на оформление технической документации.

В пояснительной записке излагается методика инженерных расчетов, приводятся обоснования принимаемых технологических решений, дается технология производства работ.

Расчетно-пояснительная записка должна содержать:

1) титульный лист (пример оформления смотри приложение);

2) лист с заданием на проект, подписанный руководителем (приложение);

3) реферат (приложение);

4) содержание;

5) основная часть, которая состоит из следующих разделов:

1. расчет толщины стенки колодца;

2. расчет объемов строительных конструкций и материалов;

3. составление производственной калькуляции трудовых затрат;

4. определение комплекта машин и механизмов;

5. составление календарного плана производства работ;

6. проектирование складского хозяйства;

7. проектирование временных сетей водоснабжения;

8. проектирование временных сетей энергоснабжения;

9. технико-экономические показатели проекта;

10. список использованных источников.

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ

КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Таблица 1- Исходные данные по варианту задания курсового проекта

Номер варианта	Внутренний диаметр колодца, м	Толщина грунтового пласта первой зоны (суглинки), м	Толщина грунтового пласта второй зоны (глины), м	Толщина грунтового пласта третей зоны (гравий и крупный песок), м	Глубина залегания грунтовых вод, м
					2,0
					2,5
					3,0
					3,5
					2,0
					2,5
					3,0
					3,5
					2,0
					2,5
					3,0
					3,5
					2,0
					2,5
					3,0
					3,5
					2,0
					2,5
					3,0
					3,5
					2,0
					2,5
					3,0
					3,5
					2,5

Данные по грунтам: I зона – суглинок, коэффициент трения, грунта по бетону f₁=1,7 т/м³; II зона – глина липкая, f₂=3,0 т/м³; III зона – гравий и крупный песок, f₃=2,5 т/м³;

К третьей зоне прибавляется высота ножевой части опускного колодца – 2,5 м

h_ПК=УГВ+0,5

 

 

Рисунок 1 - Схема стакана опускного колодца

Расчет толщины стенки колодца

 

Проверка условий погружения

 

Для преодоления сил трения грунта об стенки колодца, возникающие при погружении, должно выполняться следующее неравенство:

 

,

 

где k_n – коэффициент погружения;

Q – вес оболочки опускного колодца, т;

В – вес воды, вытесненной стенами колодца, т;

Т – полная сила трения стен колодца об грунт.

Усредненное значение силы трения определяем из соотношения:

 

 

,

 

где f_n – удельная сила трения боковой поверхности колодца по слою грунта, тс/м²;

h_n – высота слоя грунта в зоне м.

 

Обозначим через

 

где H_k – полная высота колодца, м. H_k=h_низа+0,5;

H_k^’ – глубина погружения опускного колодца, м. H_k^’= h_низа –h_ПК;

h_ПК =УГВ-0,5

g_жб – объемный вес железобетона, т/м³, g_жб = 2,5 т/м³;

g_в – объемный вес воды, т/м³, g_в = 1 т/м³.

Толщина оболочки опускного колодца:

 

Внешний радиус колодца:

R=r+b,

где b - толщина стены колодца, м.

r - внутренний радиус, м.

Вес оболочки опускного колодца:

 

Q = V×g_ЖБ = p×(R² - r²)×H_К×g_ЖБ,

 

Вес воды, вытесненной стенами колодца:

 

В = p×(R² - r²)×H_В×g_В,

Полная сила трения стен колодца об грунт:

 

Т = U×(Н_к^’ - 1,5)×f₀ = 2πR×(Н_k^’ - 1,5)×f₀,

 

Проверка условий всплытия

 

Так как колодец погружается в водонасыщенных грунтах, то необходимо выполнить проверку на всплытие колодца (после бетонирования днища) под действием гидростатических сил.

Рисунок 2 – Схема ножа опускного колодца

 

Расчет выполняется по формуле:

 

 

где Q_ст = Q - вес оболочки опускного колодца, т;

Q_дн – вес днища, т;

Т₁ –сила трения колодца о грунт, т;

Н_в – глубина погружения колодца до уровня подземных вод, м;

g_в – объемный вес воды, т/м³. g_в = 1 т/м³;

F_k – площадь колодца по внешнему периметру, включая площадь днища, на глубине от уровня залегания грунтовых вод до проектной отметки погружения стакана колодца, м².

 

Согласно рисунку 2, вес днища определяется как вес бетонной подушки плюс армированная плита днища толщиной 150 мм. Вес бетонной подушки определяется как сумма веса усеченного конуса и прямоугольного участка.

 

Вес усеченного конуса определяется по формуле:

 

,

 

где h₃ – высота усеченного конуса, м;

R_дн – внутренний диаметр основания конуса, м;

r – внутренний диаметр верхнего среза конуса, м.

 

Вес прямоугольного участка бетонной подушки:

 

 

где g_б – объемный вес бетона, g_б = 2 т/м³;

h₂ – высота прямоугольной части бетонной подушки, м.

 

Вес железобетонной плиты из расчета объемного веса железобетона:

 

,

 

где g_жб – объемный вес железобетона, g_б = 2,5 т/м³.

 

Вес днища:

 

,

 

Сила трения колодца о грунт:

 

Т₁=0,5·Т^’,

 

где Т^’ – полная сила трения колодца о грунт без учета пионерного котлована, т

 

 

Т¢ = πD×(Н_к^’ - 1,5)×f_ср,

 

где D – наружный диаметр колодца, м;

f_ср – усредненное значение коэффициента силы трения грунта по бетону:

 

Площадь колодца по внешнему периметру:

 

F_к = π∙R²,

 

Объем товарного бетона

 

Объем товарного бетона для сооружения геометрически равен объему стен и подушки днища опускного колодца.

 

Объем стен:

 

где Q_ст = Q - вес оболочки опускного колодца, т;

g_жб – объемный вес железобетона, т/м³. g_б = 2,5 т/м³.

 

Объем днища:

 

где Q₃ - вес усеченного конуса, т/м³;

Q₂ - вес прямоугольного участка бетонной подушки, т/м³;

Q₁ - вес прямоугольного участка железобетонной подушки, т/м³;

g_б – объемный вес бетона, т/м³. g_б = 2 т/м³.

 

Общий объем товарного бетона:

 

 

 

Расчет опалубки

 

В качестве опалубки для сооружения монолитного опускного колодца применяем:

· с наружной стороны – инвентарную разборно-переставную щитовую опалубку;

· с внутренней стороны – железобетонные тонкостенные плиты-оболочки, оставляемые в конструкции колодца в качестве несъемной опалубки.

Площадь наружной опалубки: S_H = 2×p×R×Н_К/n, м²

где: n – число ярусов.

Площадь внутренней опалубки: S_ВН = 2×p×r×Н_К, м²;

Масса наружной опалубки: Р_H = S_H ×30, кг;

Масса внутренней опалубки: Р_ВН = S_ВН ×40.

Вид работы	Объем, м^2/т	Потребность в материалах	Объем, м^2/т
Монтаж наружной опалубки		Наружная опалубка
Демонтаж наружной опалубки
Монтаж внутренней опалубки		Внутренняя опалубка

 

 

Расчет строительных лесов

 

 

При сооружении опускного колодца используются трубчатые безболтовые леса системы Севастопольстроя. Высота одного яруса лесов – 4 м.

В качестве настила используются деревянные щиты размером 2,5 х 1 м.

Рисунок 3 – Леса системы Севастопольстроя:

1 – стена колодца; 2 – стойки лесов; 3 – металлические ригели; 4 – деревянный настил из досок

Количество стоек 1 яруса:

-по внешнему контуру: 2π(R + 1,0)∙2, шт.

-по внутреннему контуру: 2π(r – 1,0)∙2, шт.

Высота 1 яруса колодца до 10м, следовательно, необходимо 2 яруса лесов по 4 м, значит число стоек необходимо удвоить.

Масса одной стойки равна 33,4 кг, высота- 4 м.

Площадь лесов:

-по внешнему контуру

S_внеш = 2π(R+1,0)∙1, м².

-по внутреннему контуру

S_внутр = 2π(r-1,0) ∙1х3 = 94,2 м².

С учетом того, что настил лесов идет с шагом по высоте 2 м, необходимый объем лесов необходимо увеличить кратно в соответствии с высотой яруса.

 

Расчет гидроизоляции

 

Тип гидроизоляции выбираем в зависимости от эксплуатационных требований, предъявляемых к помещению в отношении влажности стен (сырости) и градиента (напор) грунтовых вод, толщины конструкции, несущей гидроизоляцию. Для заглубленных помещений, по требованию технологического процесса помещения должны удовлетворять условиям по сухости II категории, для чего назначаем следующие типы гидроизоляции:

· для стен снаружи – торкрет толщиной 40 мм (по 2 слоя);

· для внутренней поверхности колодца – обмазочная гидроизоляция из битумных мастик толщиной 20 мм;

· для днища оклеечная гидроизоляция рубероидом в 4 слоя.

В случае, если сооружение предназначено для хранения, перекачки питьевой воды вместо битумных материалов необходимо использовать более экологичные, например, проникающая гидроизоляция IZOPRON, OSMOSEAL.

 

Площадь торкретирования: F_т = 2p×R×H_К, м².

Объем торкретной смеси: V_торк = F_т ×0,04, м³.

Площадь обмазочной гидроизоляции: F_обм =2×p×r× H_К, м².

Объем обмазочной гидроизоляции: V_обм = F_гидр ×0,02, м³.

Площадь оклеечной гидроизоляции днища: F_Д = p× r², м², т.к. 4 слоя, то площадь оклеечной гидроизоляции увеличиваем в 4 раза.

 

Котлована

Объем пионерного котлована: V_ПК = V_К + V_панд

Объем пандуса:

V_панд = 0,5∙b∙h_ПК∙L_панд, (м³)

где b=3,5

Объем котлована:

,

 

где r_к =R_внеш+3м; R_к =r_кот+L_откоса

 

Колодца

 

Объем земляных масс грунта при погружении стакана опускного колодца складывается из объемов грунта, разрабатываемого механизированным способом и вручную.

Объем механизированной разработки грунта:

 

V_мех = π(r – 0,5)²∙H_к^’, (м³)

Объем ручной разработки грунта:

 

V_ручн = π(r² – r²_мех) ∙H _к^’, (м³)

 

Работ

 

Т₀ = Т_см + Т_см^вс,

 

где Т_см – продолжительность монтажных работ, смен;

Т_см^вс – продолжительность вспомогательных работ, смен

 

 

где Т_МУ – трудоемкость монтажа, демонтажа и перебазирования крана, чел-ч;

n – количество рабочих в звене, выполняющих монтаж-демонтаж и перебазированием крана, чел.

где: t_п/р – трудоемскость погрузки/разгрузки, чел-см;

t_1км – трудоемкость транспортировки на 1 км, чел-см/км;

S – расстояние между стоянками, км;

t_м/д – трудоемкость монтажа/демонтажа крана, чел-см.

 

Исходные данные по монтажу, демонтажу и перебазировке кранов в приложение 1.

 

Выбор землеройной техники

Срезка растительного слоя

 

Срезка растительного слоя выполняется бульдозером, в зависимости от дальности перемещения грунта (таблица 7).

 

Таблица 7 – Классификация бульдозеров

№	Класс бульдозера	Марка	Расстояние наиболее эффективного использования
	Легкие	Бульдозеры типа ДЗ-4,ДЗ-29, ДЗ-42 соответственно на базе тракторов ДТ-54, Т-74,ДТ-75	25-40 м
	Средние	Бульдозеры типа ДЗ-8, ДЗ-17, ДЗ-18 на базе трактора Т-100	40-60 м
	Тяжелые	Бульдозеры типа ДЗ-28, ДЗ-25, ДЗ-34С соответственно на базе тракторов Т-130,Т-180,ДЭТ-250м	60-100 м

Выбор бульдозера производим в зависимости от 2R_{раст.сл.}

 

6.4.2. Разработка пионерного котлована (пример)

 

Разработка пионерного котлована выполняется экскаватором типа «обратная лопата» ЭО, с емкостью ковша в зависимости от объема выполняемых работ. Технические характеристики выбранных экскаваторов приведены в таблице 8.

 

Таблица 8 – Технические характеристики выбранного экскаватора

№, п/п	Характеристики	Ед. изм.	Марка
	Вместимость ковша	м^3
	Наибольшая глубина копания	м
	Наибольший радиус копания	м
	Наибольшая высота выгрузки	м
	Радиус хвостовой части платформы	м
	Мощность	кВт

Для определения Радиуса копания в зависимости от глубины необходимо воспользоваться номограммой в зависимости от выбранного экскаватора.

Например, при глубине копания 3 м (H_пк=3 м) радиус копания составит 7 м.

 

Расчет транспортных средств

 

В курсовом проекте принимаем автобетоносмеситель СБ (таблица 4).

Определяем производительность транспорта:

 

(м³/час)

где Q – объем бетонной смеси, перевозимый за один рейс, Q=5 м³;

k₁ = 0,75…0,8 – коэффициент использования транспорта по времени,
k₁ = 0,75;

k₂ = 0,8…1 – коэффициент использования транспорта по грузоподъемности, k₂ = 0,8;

t_см = 8,0 ч – продолжительность одной смены;

t_ц – время транспортного цикла, т.е. время, в течении которого транспорт совершает полный круг, мин.

t_ц = t_тр. + L/v;

Находим общее число машин:

I – интенсивность укладки бетонной смеси,м³/ч.

Варианты комплектов технологического оборудования для сооружения опускного колодца приведены в таблице 9.

Таблица 9 – Варианты комплектов технологического оборудования (пример)

 

Наименование	Варианты
марка	кол-во
Подача бетонной смеси к месту укладки - автобетононасос
Подача арматуры и опалубки к месту установки - кран
Срезка растительного слоя, обратная засыпка ПК - бульдозер
Разработка ПК - экскаватор
Доставка бетонной смеси на объект - автобетоносмеситель

 

Срезка растительного слоя

 

Срезка растительного слоя выполняется бульдозером.

Зданий

 

В соответствии с существующей классификацией временных зданий, последние подразделяются на производственные, административные, санитарно-бытовые, жилые, общественные и склады.

К санитарно-бытовым относятся:

· гардеробные помещения;

· умывальники и душевые;

· помещения для обогрева и сушки одежды;

· столовые и буфеты;

· здравпункт;

· уборные.

К административным временным зданиям относятся:

· конторы;

· диспетчерские;

· строительные лаборатории.

Проектирование временных санитарно-бытовых и административных зданий производится в следующей последовательности:

1) определение номенклатуры временных зданий;

2) определение расчетной численности рабочих;

3) расчет площадей и объемов временных зданий, выбор типа временных зданий (таблица 13);

4) составление ведомости временных м постоянных зданий и сооружений.

Таблица 12–Нормы расчета площадей временных зданий

Наименование площадей	Способ расчета	Показатели нормативов
Гардеробная	Из расчета количества в многочисленной смене	0,9 м^2/чел.
Помещение для сушки одежды	0,2 м^2/чел.
Умывальные	0,05 м^2/15чел.
Помещение для обогрева	0,2 м^2/чел.
Контора	3,5 м^2/чел., 24 м^2/15чел.
Туалет	1очко/15чел, 0,07 м^2/чел.
Помещение для приема пищи	0,6 м^2/чел.

 

 

Таблица 13 – Расчет площади временных зданий

№№ п/п	Наименование помещений	Показатель для расчета площади	Кол-во рабочих	Площадь по расчету, м^2	Размеры в плане, м×м	Тип здания	Принятая площадь, м^2	Высота поме-щения, м
	Гардеробная	0,9 м^2/чел				Инвентарные передвижные вагон-домики
	Помещение для сушки одежды	0,2 м^2/чел
	Помещение для приема пищи	1,2 м^2/чел
	Умывальные	0,05 м^2/чел
	Помещение для обогрева рабочих	0,2 м^2/чел
	Контора, прорабская	3,5 м^2/чел
	Туалет	2,5 м^2/чел

Число рабочих Z_раб чел (по календарному плану).

Число ИТР Z_итр = 0,1∙Z_раб,чел.

 

По расчету принимаем вагон-домики передвижные.

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

1. Цель и состав курсового проекта

2. Исходные данные для проектирования

3. Расчет погружного колодца

3.1. Проверка условий погружения

3.2. Проверка условий всплытия

4. Расчет объемов строительных конструкций и материалов

4.1. Расчет временных опор колодца

4.2. Объем товарного бетона

4.3. Расчет требуемого количества арматуры

4.4. Расчет опалубки

4.5. Расчет строительных лесов

4.6. Расчет гидроизоляции

4.7. Расчет количества приемных воронок

4.8. Расчет объемов земляных работ

4.8.1. Расчет объемов работ по срезке растительного слоя

4.8.2. Расчет объемов земляных работ по разработке ПК

4.8.3. Расчет объемов земляных масс грунта при погружении опускного колодца

4.8.4. Объем работ по обратной засыпке ПК

4.8.5 Расчет потребного количества песка

4.8.6. Расчет потребного количества щебня

5. Составление производственной калькуляции трудовых затрат

6. Определение комплекта машин и механизмов

6.1. Выбор бетоноукладочного оборудования

6.2. Выбор крана для подачи арматуры и опалубки

6.3. Выбор землеройной техники

6.3.1. Срезка растительного слоя

6.3.2. Разработка ПК

6.3.3. Разработка грунта при погружении опускного колодца

6.3.4. Обратная засыпка ПК

6.4. Расчет транспортных средств

7. Проектирование и технология строительных процессов

7.1. Срезка растительного слоя

7.2. Разработка пионерного котлована

7.3. Установка арматуры и опалубки

7.4. Бетонирование

7.5. Расчет количества бетонолитных труб при бетонировании подушки

..... днища опускного колодца методом ВПТ

8. Составление календарного плана производства работ

9. Проектирование складского хозяйства

10. Проектирование временных санитарно-бытовых и административных зданий

11. Проектирование временных сетей водоснабжения

12. Проектирование временных сетей электроснабжения

12.1. Определение расхода электроэнергии

12.2. Определение мощности трансформатора

12.3. Расчет количества прожекторов

13. Технико-экономические показатели проекта

14. Список использованных источников

 

 

Приложение 1.

Таблица – Количество прокладок приходящихся на 1 п.м. длины основания опускного колодца

Ширина «постели» подкладок, см	Площадь подкладок, см^2, при их длине, см	Количество подкладок

 

 

Таблица – Параметры бетонолитных труб

 

Расчетное значение Ри, МПа	Параметры бетонирования
Диаметр труб dтр, мм	Интенсивность бетонирования I, м^3/ч	Радиус «кладки» смеси Rкл, м	Подвижность бетона (ОК), см
≤1,0	≤200	≤3,0	≤3,0	14-16
≤1,5		5,0	3,5	14-16
≤2,5		10,0	4,0	12-14
≤3,0		≥10,0	4,5	12-14

 

 

Приложение 2. Трудоемкость монтажа и демонтажа, перебазирования монтажных кранов (чел-ч)

 

Продолжение приложения 2:

ЦЕЛЬ И СОСТАВ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Выполнение расчетов имеет целью закрепление и углубление теоретических знаний по дисциплине "Технология и механизация строительного производства", а также приобретение навыков в проектировании производства работ при строительстве заглубленных сооружений.

Курсовая работа выполняется на 1 листе чертежной бумаги формата А1 (технологическая карта) и сопровождается расчетно-пояснительной запиской на 25-30 страницах формата А4., выполненной в соответствии с ГОСТ на оформление технической документации.

В пояснительной записке излагается методика инженерных расчетов, приводятся обоснования принимаемых технологических решений, дается технология производства работ.

Расчетно-пояснительная записка должна содержать:

1) титульный лист (пример оформления смотри приложение);

2) лист с заданием на проект, подписанный руководителем (приложение);

3) реферат (приложение);

4) содержание;

5) основная часть, которая состоит из следующих разделов:

1. расчет толщины стенки колодца;

2. расчет объемов строительных конструкций и материалов;

3. составление производственной калькуляции трудовых затрат;

4. определение комплекта машин и механизмов;

5. составление календарного плана производства работ;

6. проектирование складского хозяйства;

7. проектирование временных сетей водоснабжения;

8. проектирование временных сетей энергоснабжения;

9. технико-экономические показатели проекта;

10. список использованных источников.