ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

Задание .............................................................................................................................................................1

1. Изучение компоновочного и конструктивного решения подземной части

возводимого здания (сооружения)......................................................................................................2

2. Проектирование котлована и определение основных его размеров..................................3

3. Расчет объемов переработки грунта и составление баланса земляных масс...................6

4. Расчет технических параметров и выбор землеройных машин……………………………….…....8

5. Выбор технических параметров транспортных средств для вывозки лишнего груза………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………10

6. Определение состава и объемов земляных работ, выбор технологии их выполнения…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….12

7. Литература…………………………………………………………………………………………………………………………………………….14

1. Изучение компоновочного и конструктивного решения подземной части возводимого здания(сооружения).

Основными целями изучения компоновочного и конструктивного решения подземной части

возводимого здания (сооружения) являются:

● выбор принципиальных решений по технологии возведения строительного объекта в целом;

● ознакомление с ситуационным планом размещения строящегося здания (сооружения) и оценка степени стесненности условий его строительства;

● выявление состава основных строительных процессов и последовательности их выполнения;

● определение состава конструктивных элементов и их характеристик, составление спецификаций сборных элементов и монолитных участков.

300

500

Рис.1 План строительной площадки

Изучение компоновочного и конструктивного решения подземной части возводимого здания (сооружения) производится по рабочим чертежам строящегося объекта. В настоящей же расчетно-графической работе, учитывая ее учебный характер, студент должен самостоятельно разработать планировочное и конструктивное решение здания (сооружения) в соответствии с выданным индивидуальным заданием, используя при этом знания, полученные им при изучении дисциплины «Архитектура промышленных, гражданских и жилых зданий». Результаты разработки должны быть представлены в виде схемы привязки заданного объекта на геодезической разбивочной основе, а также плана и разреза подземной части возводимого объекта со всеми необходимыми размерами, из которых должны быть ясно видны весь состав строительных процессов по последовательности их выполнения, а также конструктивные характеристики (размеры) используемых строительных элементов.

При разработке плана и разреза подземной части возводимого объекта следует иметь в виду, что здания производственного назначения выполняются, как правило, в виде одно- или многопролетного строения с шириной пролета и шагом колонн, кратным модулю 6 м , т.е. ширина пролета может приниматься равным 12, 18, 24 и 30 м, а шаг колонн - 6 и 12 м (в порядке исключения допускается использование дополнительного модуля кратности, равного

3 м, т.е. ширина пролета, может быть 9 и 15 м).

Возьмём свой пример здания, который показан на рис. 1.

2. Проектирование котлована и определение основных его размеров.

Проектирование открытого котлована начинается с выбора принципиальных технических решений по технологии возведения данного конкретного здания (сооружения) в целом и подземной части в частности. На основании результатов разработки (или изучения) компоновочных и конструктивных решений объекта строительства студент, к примеру, должен принять следующие предварительные решения:

● возведение подземной части здания (сооружения) будет производиться в открытом котловане с откосами, обеспечивающими их устойчивость

● монтажно-укладочные работы по устройству строительных конструкций подземной части здания (сооружения) будет производиться с использованием стреловых кранов с заездом их на днище котлована (с целью минимизации рабочего вылета стрелы крана);

● грунт для обратной засыпки пазух будет размещаться на берме котлована параллельно крайним осям … здания (показать на схеме);

● съезды в котлован (при необходимости их устройства) будут размещаться между осями … здания (показать на схеме).

При решении вопросов о местах размещения грунта для обратной засыпки пазух и съездов в котлован необходимо учитывать привязку здания на строительной площадке (т.е. стесненность застройки) и требования компактности строй генплана.

Конфигурация котлована выбирается, как правило, такой же, как и планировочное решение возводимого здания (сооружения, комплекса зданий и сооружений). При этом размещение съездов в котлован и отвалов грунта на берме должно предусматриваться таким образом, чтобы они не выходили за пределы заданной строительной площадки и обеспечивали компактность (минимальную площадь) строй генплана.

Количество съездов на один котлован следует принимать не менее двух, расположенных, как правило, на противоположных сторонах котлована. Ширина проезжей части съездов в_с принимается в пределах 3,5…4 м (как для однополосного движения транспорта), а крутизна их – в пределах 8…15. Длина съезда в плане при этом составит:

ℓ_с = m′ H_к = 10 3.6=36 м.

где m′ - показатель крутизны съезда, а H_к – расчетная глубина котлована.

Отвалы грунта на берме (для временного хранения грунта обратной засыпки пазух сооружения и съездов) могут устраиваться на одной, двух, трех или четырех сторонах котлована в

зависимости от размеров последнего и стесненности застройки строительной площадки.

Размеры котлована определяются конструктивными решениями строящегося объекта, принятой технологией его возведения и требованиями охраны труда и техники безопасности.

Глубина котлована H_к находится в зависимости от заданных высоты подземной части здания (сооружения) Н_зд (разницы между отметками "черных" полов первого и подземного этажей) и высоты цоколя здания Н_ц (разницы между отметкой "черного пола первого этажа здания и отметкой планировки (красной отметки) строительной площадки) и конструктивного исполнения основания под здание (сооружение).

Если конструктивным решением подземной части здания (сооружения) предусмотрено основание (Рис. 2), состоящее из щебеночной (или песчаной) подготовки, поверх которой устраивается бетонная подготовка и затем фундаментная плита, то расчетная глубина котлована составит:

H_к = Н_зд - Н_ц + h_щ.п. + h_б.п. + h_ф.п. = 4,0-0,9+0,3+0,2 = 3,6 м.

где: h_щ.п. , h_б.п. и h_ф.п. – соответственно толщины щебеночной (песчаной) подготовки, бетонной подготовки (которые в расчетной работе могут быть приняты равными в пределах 0,2…0,3 м) и фундаментной плиты

Размеры котлована в плане определяются в зависимости от соответствующих размеров габарита здания (сооружения) по фундаменту и планируемой технологии его возведения.

На рис.3 представлены примеры определения размеров котлована в плане для наиболее часто применяемых вариантов технологий возведения зданий (сооружений). Так в случае

планируемого применения для грузоподъемных и монтажно-укладочных работ башенных кранов или стреловых кранов, перемещающихся по берме котлована

ширина В_к^н и длина L_к^н (квадрат) котлована по днищу складывается из следующих значений:

В_к^н (L_к^н) = В_c (L_с) + 2 а + 2 в_оп = 36+2 6,8+2 =50,4 м.

где: В_с и L_с - соответственно ширина и длина габарита сооружения (здания) по

фундаменту, м;

а - минимально допустимое расстояние от подошвы котлована до габарита сооружения (здания) по фундаменту, м (в соответствии с требованиями охраны труда и техники безопасности значение, а следует принимать не менее 0,5 м); принимаем - 6,8.

в_оп - ширина используемой опалубки (для случая, когда подземная часть здания (сооружения) выполняется из монолитного бетона), м (значение в_оп в расчетно-графической работе может быть принята в пределах 0,3…0,5 м). Принимаем – 0,4.

Ширина рабочего места для стрелового крана находится по формуле:

а′=1+2 r_п.п.+1=1+2 2.4+1=6.8 м.

где

1 – минимально допустимое по технике безопасности расстояние от движущегося (машины) до любого стационарного сооружения (конструкции) или другого движущего механизма (машины), м;

r_п.п. - радиус поворотной платформы монтажного стрелового крана, м (значение r_п.п. принимается в пределах 2 - 2.5м)

Рис. 1. Размеры котлована в плане.

Плановые размеры котлована по верху находятся с учетом крутизны откоса:

В_к^в=В_к^н +2_*m_*H_к=50,4+2 0.85 3.6=56,52 м.

L_к^в=L_к^н +2_*m_*H_к=50,4+2 0.85 3.6=56,52 м.

где

m – показатель крутизны откоса, зависящий от вида грунта и глубины выемки котлована (по глубинеH_к=3.6 м. преобладающий грунт – супеси, подбираем m=0.85).

3. РАСЧЕТ ОБЪЕМОВ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ И СОСТАВЛЕНИЕ БАЛАНСА ЗЕМЛЯНЫХ МАСС.

3.1РАСЧЕТ ОБЪЕМОВ ГРУНТА ПО ОТРЫВКЕ КОТЛОВАНА.

Расчет объема разрабатываемого грунта может производиться по различным формулам в зависимости от конфигурации котлована. По условию мы имеем котлован прямоугольной формы с откосами, поэтому воспользуемся формулой объема усеченной пирамиды:

V_к=[L_к^н В_к^н+L_к^в В_к^в+(L_к^н+L_к^в) (В_к^н+В_к^в)] H_к/6= [50,4 50,4+56,52 56,52+(50,4+56,52) (50,4+56,52)] 3.6/6 = 10300м³

3.2 РАСЧЕТ ОБЪЕМОВ РАЗРАБОТКИ ГРУНТА ПРИ УСТРОЙСТВЕ СЪЕЗДОВ.

Объем разработки грунта при устройстве съездов в котлован рассчитывается по формуле:

V_c=n_c V_1с=n_c [3 в_с+2 m H_к (m׳–m)/m׳] (m׳–m) H_к²/6 = 2 [3 4+2 0.85 3.6 (9-0.85)/9]

(9-0.85) 3.6²/6=618 м³

где

n_c – количество съездов в котлован

3.3 РАСЧЕТ ОБЪЕМОВ ГРУНТА ДЛЯ ОБРАТНОЙ ЗАСЫПКИ ПАЗУХ СООРУЖЕНИЙ.

Обратная засыпка пазух предполагает заполнение свободного пространства в котловане и съездов после окончания СМР уплотненным грунтом до уровня красной отметки строительной площадки.

V_п.с.= V_к– V_п.ч.с+V_c=10300-1496-618=8186м³

где

V_п.ч.с.– объем подземной части сооружения, который рассчитывается по заданным габаритным (осевым) размерам с учетом толщины ограждающей конструкции.

V_п.ч.с.=(0.5 50,4 50,4)+(3.1 (36+0.25 2) (36+0.25 2))=1496м³

Потребность в грунте для обратной засыпки пазух сооружений находится с учетом коэффициента остаточного разрыхления К_о.р.:

V_гр.п.c.=V_п.с. К_о.р= 8186 0.96=7859м³

V_гр.c.=V_с. К_о.р = 618 0.96=594м³

К_о.р.= 100/(100+П_о.р.)=100/(100+4)=0.96

Рис. 2 Схема расположения отвалов

где

П_о.р. - показатель остаточного разрыхления грунта, для супеси 3-5%

По полученным данным установим:

•Общий объем разрабатываемого грунта при отрывке котлована ΣV_в=10918 м³

•Объем грунта, разрабатываемого в отвал на берме котлована для последующего использования при обратной засыпке пазух сооружения

V_отв = ΣV_н=7859+594=8453 м³

•Объем излишнего грунта, разрабатываемого с погрузкой в транспортные средства для вывоза,

V_тр.ср. = ΣV_в - ΣV_н=10918-8453=2465 м³

•Объем грунта в отвале на берме котлована, равный

V_отв К_п.р=8453 1.15=9721 м³

•Объем вывозимого (излишнего) грунта, равный

V_тр.ср. К_п.р=2465 1.15=2835 м³

где

К_п.р=(100+П_п.р.)/100=1.15 – коэффициент первоначального разрыхления грунта

П_п.р. - показатель первоначального разрыхления грунта (для супеси 12-17%).

Рассчитав все необходимые данные, необходимо составить баланс земляных масс. Все полученные результаты заносим в таблицу 3:

Таблица № 1

Таблица 1. Баланс земляных масс.