- •Занятие №1 (2 часа) определение объемов работ при устройстве монолитных железобетонных фундаментов. Устройство опалубки
- •Основные элементы опалубки «Монолит» и «Тяжстрой»
- •Основные мелкощитовой опалубки Мосспецпромпроекта
- •Основные крупнощитовой опалубки Мосспецпромпроекта
- •Занятие №2 (2 часа) выбор машин и механизмов для бетонирования фундаментов
- •Занятие №3 (2 часа) проектирование поточного производства бетонных работ
- •Занятие №4 (2 часа) расчет технологических параметров термосного выдерживания бетона
- •Конструкция опалубки и коэффициенты теплопередачи
Основные элементы опалубки «Монолит» и «Тяжстрой»
Элемент |
Марка |
Н, м |
В, м |
H B H
|
ЩС-Н-В (например ЩС-1,8-0,3) |
0,9…1,8 шаг 0,3м («Монолит») 0,5…2,0 шаг 0,5м («Тяжстрой») |
0,3…0,6 шаг 0,1 |
Щит угловой |
ЩСУ-0,6-0,3 ЩСУ-1,8-0,3 |
0,6; 0,8 |
0,3 |
Монтажный уголок |
МУ-0,5 МУ-2,0 |
0,5; 2,0; |
50×4 |
H |
- |
- |
- |
Схватка |
С-Н (например С-2,4) |
1,8; 2,4; 3,0; 3,6; |
8 |
Крюк натяжной |
КН-000 |
- |
- |
Продолжение таблицы 1.3
Элемент |
Марка |
Н, м |
В, м |
Несущая балка |
НБ-Н (например НБ-3,6) |
2,6; 3,6; 4,6; 5,6; 6,6; 7,6; |
0,48 |
Клиновой зажим |
КЗ-101 |
- |
- |
Таблица 1.4
Основные мелкощитовой опалубки Мосспецпромпроекта
Элемент |
Марка |
Н, м |
В, м |
H |
ОЩ-Н-В (например ОЩ-1,8-0,3) |
0,6; 0,9; 1,2; 1,5; 1,8; 2,4; |
0,3…0,6 |
B B |
ЩРВ-Н (например ЩРВ-1,2) |
0,3; 0,6; 0,9; 1,2; 1,5; 1,8; 2,4; |
0,5…0,8 |
H B |
ЩРН-Н (например ЩРН-1,5) |
0,3; 0,6; 0,9; 1,2; 1,5; 1,8; 2,4; |
0,6…0,9; 0,9…1,2; |
Таблица 1.5
Основные крупнощитовой опалубки Мосспецпромпроекта
Элемент |
Марка |
Н, м |
В, м |
Щит основной |
ОЩК-В (например ОЩК-3,6) |
2,7 |
0,6; 1,2; 2,4; 3,6; 4,8; 6,0; |
Щит доборный нижний с опорными элементами |
ЩДН-В (например ЩДН-1,5-3,6) |
0,9; 1,5; |
0,6; 1,2; 2,4; 3,6; 4,8; |
Щит доборный верхний |
ЩДВ-В (например ЩДВ-2,4) |
0,5 |
0,6; 1,2; 2,4; 3,6; 4,8; |
B H |
ЩУВ-Н (например ЩУВ-1,5) |
0,3; 0,5; 0,9; 1,5; 2,7; |
0,5…0,8 |
B |
ЩУН-Н (например ЩУН-1,5) |
0,3; 0,5; 0,9; 1,5; 2,7; |
0,6…1,2; |
K3
Рис. 1.1. Маркировочный эскиз участка стены ленточного фундамента, фрагмент развертки и детали соединения опалубки.
2222222
НБ-3,6
МУ-0,5 ЩС-1,5-0,4
№ |
Марка |
Кол. |
1 |
ЩС-1,5-0,4 |
8 |
2 |
ЩС-2,0-0,4 |
4 |
3 |
ЩС-1,8-0,5 |
8 |
4 |
МУ-2,0 |
4 |
5 |
МУ-0,5 |
8 |
6 |
НБ-3,6 |
4 |
7 |
НБ-2,6 |
8 |
8 |
С-1,8 |
4 |
Рис.1.2. Маркировочный эскиз ступенчатого фундамента
Занятие №2 (2 часа) выбор машин и механизмов для бетонирования фундаментов
Цель занятия: Приобретение навыков в подборе ведущих и вспомогательных машин и механизмов при производстве бетонных работ.
Вопросы для подготовки и контроля: Способы доставки и подачи бетонной смеси. Укладка и уплотнение смеси. Определение размеров блока бетонирования.
Содержание и последовательность выполнения занятия.
1. В расчетах используются данные занятия №1 (табл. 1.1).
2. Выбираются тип и количество ведущих машин.
2.1. Средняя требуемая производителность комплекта машин для подачи бетонной смеси определяется выражением:
, м3/ч (2.1)
где V - объем бетонных работ (занятие №1), м3;
Т - принятое время выполнения основного процесса (бетонирова-
ния), дн. Принимается по заданию, причем при наличии двух
секций это время желательно принимать кратным 2 сменам
(при односменной работе - 1 дню);
А - сменность работ (1-2 смены/дн.);
t - продолжительность смены, ч (8 или 8,2 ч/см).
2.2. Требуемая интенсивность подачи и укладки смеси:
, м3/ч (2.2)
где kн - коэффициент неравномерности подачи и укладки смеси, при-
нимается в пределах 1,1...1,3;
kв - коэффициент использования машин по времени, принимается
0,9.
2.3. По интенсивности укладки смеси и с учетом геометрических параметров конструкций и сооружения в целом, из перечня существующих машин (табл. 2.1...2.4) выбирается вид и тип ведущей машины, определяется ее часовая эксплуатационная производительность (Пэ).
При использовании схемы подачи “кран-бадья” тип и марка крана (самоходного) выбирается по [4]. Размещение механизмов принимается на нулевых отметках с перемещением машин по периметру сооружения для ленточных фундаментов и вдоль рядов для столбчатых, в предположении отрывки котлована в первом случае и траншей - во втором. Расстояние от оси фундамента до оси движения машин ориентировочно можно принять:
, м (2.3)
где В - ширина фундамента и Н - глубина котлована (траншеи).
Таблица 2.1
Техническая характеристика бадей (схема “кран-бадья”)
Наименование |
Ед. |
Вместимость, куб.м | |||||||
показателей |
изм. |
неповоротные |
поворотные | ||||||
|
|
0,3 |
0,5 |
0,8 |
0,8 |
1,2 |
1,6 |
2,4 | |
Длина / высота * |
м | ||||||||
Ширина |
м |
0,9 |
1,1 |
1,15 |
1,15 |
1,7 |
2,4 |
2,55 | |
Масса с бетонной смесью |
т |
0,88 |
1,53 |
2,45 |
2,29 |
3,58 |
4,9 |
8,83 | |
Условная производительность |
м3/ч |
2,0 |
2,5 |
4,2 |
4,2 |
5,1 |
5,9 |
8,0 |
* Длина - для поворотных бадей, высота - неповоротных.
Таблица 2,2
Техническая характеристика ленточных бетоноукладчиков
Наименование |
Ед. |
Марка и базовая машина | ||||
показателей |
изм. |
БУ-1 кран БКСМ-1 |
БУ-2 экск. Э-352 |
ЭМ-44 С-100 |
ГУКБ- 132 Т-75 |
ЛБУ-20 спец. гус. ход |
Вылет стрелы |
м |
14 |
15 |
14 |
11 |
3-20 |
Угол охвата в плане |
град. |
180 |
180 |
180 |
100 |
360 |
Угол подъема стрелы |
град. |
10 |
12 |
10 |
20 |
20-60 |
Вместимость приемного бункера |
м3 |
2,4 |
2,4 |
1,6 |
1,6 |
3,2 |
Часовая производительность |
м3/ч |
5...20 |
Таблица 2.3
Техническая характеристика пневмонагнетателей
Наименование |
Ед. |
Марка | |||
показателей |
изм. |
СО-165 |
ПРН-500 |
ПБ-1 |
ПН-03 |
Дальность подачи по горизонтали |
м |
200 |
200 |
200 |
200 |
То же, по вертикали |
м |
80 |
60 |
50 |
35 |
Часовая производительность |
м3/ч |
2,5 |
4-5 |
6-8 |
6-10 |
2.4. Определяется количество ведущих машин:
шт (2.4)
3. Выбираются машины для доставки бетонной смеси с завода-изготовителя (БРУ).
Вид транспорта - автосамосвал (АС), автобетоновоз (АБВ) или автобетоносмеситель (АБС) - выбирается с учетом дальности доставки (Lтр), подвижности смеси (ОК), типа дороги, вида основного механизма и емкости их приемных бункеров (табл. 2.5-2.8).
Таблица 2.4
Техническая характеристика автобетононасосов
Наименование показателей |
Ед. изм. |
Прицеп- ной |
С распределитель- ной стрелой | |
|
|
СБ-165 |
СБ-126А |
БН-80-20 |
Дальность подачи: по горизонтали |
м |
300 |
350 |
200 |
по вертикали |
м |
80 |
80 |
80 |
Вылет распределительной стрелы |
м |
- |
18 |
17* |
Угол поворота стрелы |
град. |
- |
360 |
360 |
Объем приемного бункера |
м3 |
0,5 |
0,7 |
0,4 |
Высота загрузки бетонной смеси |
м |
1,4 |
1,4 |
1,4 |
Часовая производительность |
м3/ч |
до 20 |
5-65 |
5-80 |
* Может быть оборудован стрелой с вылетом 23 м.
3.1. Выбор режима доставки бетонной смеси.
Продолжительность доставки бетонной смеси рассчитывается исходя, с одной стороны, из условия дальности и скорости перевозки (tд1), а с другой - из условия продолжительности схватывания цемента (tд2).
Продолжительность доставки из условия дальности поставки (Lтр, км) и средней скорости движения (Vср, км/ч):
(2.5)
Таблица 2.5
Допустимые расстояния транспортирования бетонной смеси
Вид дорожного покрытия |
ОК, |
Дальность транспортирования, км | ||||||
и средняя скорость |
см |
АС |
АБВ |
АБС* | ||||
транспортирования |
|
Тип бетонной смеси | ||||||
|
|
Б |
В |
Б |
В |
А |
Б** |
В |
Жесткое асфальтовое |
1-3 |
45 |
30 |
90 |
45 |
Без огра-ничения |
120 |
100 |
и асфальтобетонное; |
4-6 |
30 |
20 |
60 |
30 |
100 |
80 | |
30 км/ч |
7-9 |
22 |
15 |
40 |
20 |
80 |
60 | |
|
10-14 |
15 |
- |
30 |
15 |
60 |
45 | |
|
1-3 |
10 |
7 |
20 |
12 |
Без огра-ничения |
90 |
70 |
Мягкое грунтовое, |
4-6 |
7 |
5 |
15 |
6 |
70 |
50 | |
15 км/ч |
7-9 |
5 |
3,5 |
9 |
5 |
50 |
40 | |
|
10-14 |
- |
- |
7 |
4 |
40 |
30 |
* Доставка бетонной смеси АБС по грунтовым дорогам не рекомендуется вследствие быстрого износа машины.
** Данные приведены для влажности заполнителей до 3%, при других значениях значения расстояния следует уточнить.
Тип бетонной смеси в табл. 2.5 принят:
А - сухая; Б - на влажных заполнителях или частично затворенная; В - готовая.
Таблица 2.6
Техническая характеристика автосамосвалов
Наименование показателей |
Ед. изм. |
ЗИЛ 555 |
ЗИЛ 4502 |
КамАЗ5511 |
КамАЗ 55102 |
МАЗ 5549 |
КрАЗ 25651 |
Объем кузова |
м3 |
3,0 |
3,8 |
7,2 |
4,8 |
5,1 |
6 |
Угол подъема кузова |
град. |
55 |
50 |
60 |
50 |
55 |
60 |
Высота разгрузки |
м |
1.1...1,2 |
1,6 |
1,3 |
1,2...1,4 |
Таблица 2.7
Техническая характеристика автобетоновозов
Наименование |
Ед. |
Марка | ||||
показателей |
изм. |
СБ-113 |
СБ-113м |
СБ-124 |
СБ-128 |
АБ-132 |
Базовая машина |
- |
ЗИЛ 130 Д |
МАЗ 505 |
КамАЗ5511 |
КрАЗ 6505 |
МАЗ 50 А |
Вместимость кузова |
м3 |
1,6 |
3,0 |
4,0 |
6,0 |
3,2 |
Высота выгрузки |
м |
1,6 |
1,6 |
1,2 |
1,53 |
1,25 |
Угол подъема кузова |
град. |
100 |
100 |
90 |
85 |
90 |
Таблица 2.8
Техническая характеристика автобетоносмесителей
Наименование показателей |
Ед. изм. |
СБ-69 |
СБ-92 |
СБ-159 |
СБ-127 |
АМ-6Н |
АМ-29Н |
СБ-132 |
Базовая машина |
- |
МАЗ-503 |
КамАЗ-5511 |
КрАЗ-257 |
КрАЗ-258 |
МАЗ 999Б | ||
Объем готового замеса |
м3 |
2,5 |
4 |
5 |
6 |
5 |
9 |
8 |
Высота выгрузки |
м |
1,4-1,6 |
до 1,7 |
Продолжительность доставки из условия tсх:
(2.6)
Здесь tсх - заданное время схватывания цемента (табл. 1.1), ч;
tу - продолжительность укладки смеси, доставляемой одной ма-
шиной с объемом выхода Vтр, ч:
(2.7)
Здесь Квтр - коэффициент использования транспорта по времени. При-
нимается 0,85...0,92;
tп - продолжительность погрузки смеси на БРУ, ч. Принимает-
ся 0,1 ч для АС и 0,2 ч для АБВ и АБС;
tр - время разгрузки транспорта, ч. Принимается 0,1 ч при раз-
грузке в бадьи и 0 для разгрузки в приемные бункера бето-
ноукладчиков и бетононасосов (это время входит во время
укладки).
Режим доставки выбирается таким, чтобы соблюдалось неравенство:
(2.8)
Как правило, перевозят готовые смеси. При несоблюдении неравенства (2.8) следует либо вводить в смесь добавки для увеличения tсх, либо выбрать другой тип смеси (Б или А). При этом нужно учитывать, что если АБС способны сами приготовить смесь, то при использовании АС и АБВ на площадке нужно иметь дополнительные смесители.
3.2. Необходимое количество транспортных машин определяется по формуле:
(2.9)
где tцтр - продолжительность рабочего цикла транспорта:
(2.10)
tр - время выгрузки смеси, ч. Принимается: при разгрузке в бадьи
- 0,1 ч; при разгрузке в приемный бункер бетононасоса - tу;
при разгрузке в бункер бетоноукладчика:
(2.11)
При t’p0,1ч принимается t’p=0,1ч
Здесь Vк - емкость приемного ковша бетоноукладчика, м3.
3.3. По указанию преподавателя работа транспорта и машин по подаче смеси может быть изображена в виде циклограммы.
4. Выбираются механизмы для уплотнения бетонной смеси.
Для уплотнения бетонной смеси в фундаментах применяются внутренние вибраторы с гибким валом или со встроенным электродвигателем (табл. 2.9).
Таблица 2.9
Техническая характеристика глубинных электромеханических вибраторов
Наименование |
Ед. |
Планетарные с гибким валом |
Дебалансовые со встроенным электродвигателем | ||||||
показателей |
изм. |
ИВ 75 |
ИВ 66 |
ИВ 67 |
ИВ 47 |
ИВ 58 |
ИВ 78 |
ИВ 79 |
ИВ 80 |
Диаметр корпуса |
мм |
28 |
38 |
51 |
76 |
114 |
50 |
75 |
100 |
Длина рабочей части |
м |
0,4 |
0,36 |
0,41 |
0,44 |
0,41 |
0,42 |
0,5 |
0,52 |
Радиус действия |
м |
0,2 |
0,25 |
0,3 |
0,35 |
0,4 |
0,2 |
0,25 |
0,4 |
Тип вибратора определяется по длине рабочей части вибратора:
(2.12)
Здесь lв - длина рабочей части вибратора, м;
hсл - толщина укладываемого слоя бетона 0,25...0,4 м. Для ниж-
него слоя можно принять lв=hсл.
Производительность вибратора ориентировочно может быть определена по формуле:
(2.13)
где Rв - радиус действия вибратора (табл. 2.9), м;
Кп - коэффициент, учитывающий подвижность смеси. Для схемы
“кран-бадья” лучше использовать жесткие смеси с ОК=0...2 см;
для бетоноукладчиков подвижность принимается в пределах
0...6 см; для бетононасосов принимают ОК=6...12 см. Значения
Кп приведены в табл. 2.10.
Таблица 2.10
Значения коэффициента Кп
Подвижность смеси, см |
0...2 |
6...8 |
10...12 |
Значения Кп |
1 |
1,4...1,5 |
1,8...2 |
Количество вибраторов определяется формулой:
(2.14)
5. Вычерчивается схема механизации процесса.
На этой схеме (см. пример) изображаются в плане и разрезе пути перемещения машин относительно фундаментов, их стоянки. Для одного из участков фундамента показывается схема перестановки вибраторов.
При ширине фундамента до 1,9Rв принимается перестановка вибраторов в 1 ряд, до 2,5Rв - в два ряда и в дальнейшем на каждый ряд принимается 1,5Rв. В продольном направлении шаг перестановки составляет 1,5Rв.
6. Определяется размер блока бетонирования:
(2.15)
где (2.16)
Значения tп и tр см. (2.6).
Значения Fбл должны превышать площадь нижней ступени столбчатого фундамента или фундаментной подушки ленточного фундамента на принятой длине участка бетонирования. В противном случае следует предусмотреть мероприятия по изменению tсх, hсл или Птр.
Пример 2.1. Объем бетона составляет 448 м3. Принятое время бетонирования - 8 дней при односменной работе. Дальность транспортирования - 15 км, время схватывания цемента - 2 ч. Дорога асфальтирована,
а) требуемая усредненная производительность:
б) требуемая интенсивность укладки смеси:
в) в качестве ведущей машины принимаем бетоноукладчик ЛБУ-20 с эксплуатационной производительностью 5...20 м3/ч. Принимаем Пэ=10 м3/ч;
г) количество ведущих машин:
Принимаем 1 бетоноукладчик.
д) Для доставки готовой бетонной смеси принимаем АБС марки СБ-159 с объемом выхода Vтр=5 м3.
е) Принимаем среднюю скорость движения АБС 35 км/ч, время загрузки tп=0,2 ч, время разгрузки равно 0.
Время укладки смеси, доставляемой АБС:
Тогда:
Условие соблюдается.
ж) Продолжительность разгрузки АБС в приемный бункер ЛБУ-20 объемом Vк=3,2 м3 составит:
Принимаем t’p=0,1ч.
Тогда продолжительность рабочего цикла АБС составит:
Необходимое количество АБС:
Принимаем 3АБС
и) Для уплотнения смеси в ступени высотой 0,4 м принимаем вибратор с гибким валом ИВ-47 с длиной рабочей части lв=0,44 м и радиусом действия Rв=0,35 м. Принимаем подвижность смеси ОК=2 см, при этом Кп=1.
Производительность вибратора:
Таким образом, для уплотнения смеси достаточно использовать 1 вибратор.
к) Время схватывания свежеуложенного бетона:
Тогда площадь блока бетонирования:
что больше площади нижней ступени .
л) Схема бетонирования фундаментов и схема перестановки вибраторов приведены на рис. 2.1.
Литература.
1. Проектирование железобетонных работ. /Ю.П.Кузнецов. - К.; Донецк: Вища школа, 1985. - 280 с.
2. Совалов И.Г. и др. Бетонные и железобетонные работы. - М.: Стройиздат, 1988. - 336 с.
3. Справочник строителя /А.Шкромада и др. - Донецк: Донбасс, 1991. - 192 с.
4. Строительные краны. Справочник /Станевский В.П. и др. - К.: Будiвельник, 1984. - 240 с.