2. Производство бетонных работ при устройстве монолитных фундаментов

2.1 Исходные данные

Расстояние между продольными осями здания, м:

АБ = 18 БВ = 18 ВГ = 36 ГД = 36

Количество пролетов = 5

Грунт – песок

Размеры фундаментов, м:

• Нижняя часть a = 0,6; a₁ = 3; a₂ = 3,1;

• Средняя часть b = 0,6; b₁ = 2; b₂ = 2,2;

• Нижняя часть c = 1,8; c₁ = 1; c₂ = 1,2.

Размер колонн:

Сечение – 50х50 см

Высота – 10,8 м

Характеристика бетона и климатических условий:

Марка цемента – ПЦ500

R_ц=500

R_б=200

Y= 2,5 т/м³

t_в= -25 град

Дальность перевозки бетона – 20 км

Рисунок 14 – Размеры стакана фундамент

2.2 Ведомость объемов работ

2.2.1 Ведомость объемов бетонных работ

Определяем расход бетона на один стакан фундамента, м³ Vст = a∙a1 ∙a2 + b∙b1∙b2 + c∙c1∙c2= (0,6*3*3,1) + (0,6*2*2,2) + (1,8*1*1,2) = 10,38 (44) где a1 ,b1 ,c1 –геометрические размеры фундамента (по заданию); Vст = (0,6*3*3,1) + (0,6*2*2,2) + (1,8*1*1,2) = 10,38

Определяем расход бетона на один стакан фундамента с учетом полости в стакане, м³ Vобщ = Vст – 0,3*Vверх= 10,38 – 0,3*(1,8*1*1,2) = 9,73 (45) где Vверх – геометрический объем верхней части стакана фундамента;

По плану определяем общее количество стаканов фундамента n=30 штук

Определяем общий объем бетона, необходимый для бетонирования всех стаканов фундамента, м³

= 10,38*30 = 311,4 (46)

Бетонные работы выполняются в течении одного месяца (25 рабочих дней):

• Установка опалубки

• Монтаж арматуры

• Укладка бетона (10 дней)

• Набор прочности бетона

• Снятие опалубки

Непосредственно на бетонирование стаканов отводится 10 дней, т.е. за один день необходимо бетонировать Q стаканов, стакана в смену (день) (47)

Определяем объем бетона, который нужно уложить в одну смену, м³ (48)

2.2.2 Выбор метода бетонирования

Рациональность того или иного метода бетонирования зависит от массивности будущей конструкции, которую характеризует модуль поверхности.

Модуль поверхности определяется как соотношение суммарной площади охлаждения к объему одного стакана, м^-1:

Mп = ΣFохл / Vст (49)

где ΣFохл – площадь охлаждения, равная сумме площадей дна стакана и всех боковых поверхностей, м²

F¹_охл = a1*a2*2- в1*в2+ (a1+a2)*a*2=21,52 (50)

F²_охл= в1*в2- с1*с2+(b1+b2)*b*2=8 (51)

F³_охл= с1*с2+(c1+c2)*c*2=4,8 (52)

ΣF_охл = F¹_охл+ F²_охл+ F³_охл=35,28 (53)

M_п = 35,28/10,38=3,4

М_п < 5 следовательно конструкцию считаем массивной, поэтому при бетонировании при отрицательных температурах конструкцию необходимо утеплять, чтобы бетон сумел набрать определенный коэффициент прочности не менее 40% от проектной.

Выбираем метод термоса.

Из уравнения теплового баланса найдем фактическое время остывания: , (54)

где С_б – удельная теплоемкость материала. для бетона С_б=1,05кДж/ м³ [1]

M_n – модуль поверхности, γ_б – плотность бетона, γ_б=2400 кг/м³ (по заданию), Q – удельная теплоёмкость цемента (кДж/кг), принимаем Q = 125кДж/кг, т.к. температура 5 º С и время твердения 3 суток [1, табл. 39,40]

Ц – удельный расход цемента (кг/м³), Ц = 500 кг(по заданию)

t_бн – температура бетона начальная – для ПЦ рекомендуемое значение t_бн =+15ºС ,

t_бc – средняя температура бетонной смеси. Принимаем t_бc = +20º С

t_бк - температура бетона к концу остывания. Рек-мое t_бк = +5º С

t_{нв –} температура наружного воздуха, t_нв = –25º С (по заданию)

τ_норм = 3 суток = 72 часа [15], к_Т – коэффициент тепл-сти опалубки, к_т = 5,2 –дерево [1,табл 41]

т.к. τ_ф < τ_норм – требуется утепление опалубки

Из уравнения теплового баланса по нормативному времени остывания рассчитаем требуемый коэффициент теплопроводности утеплителя:

(55)

Принимаемаем следующую конструкцию опалубки и утепления:

• щиты опалубки из хвойных пород дерева толщиной 25 мм (ввиду небольших размеров щитов);

• затем утеплитель – шлак толщиной 150мм и защитный слой толи.

R_тр = 1/К_у = 1/2,21 = 0,45 (56)

R_ф = 1/К_{т опал}+1/К_{т ут} = 1/5,2 + 1/1,77 = 0,76 (57)

R_ф > R_тр следовательно тип и марка утеплителя выбраны верно.