Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
"Оренбургский государственный университет"
Архитектурно-строительный факультет
Кафедра технологии строительного производства
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине "Технологические процессы в строительстве"
Земляные работы и устройство монолитных фундаментов
Руководитель А.А. Гаврилов
Студент группы З-16Стр(бп)ПГС-1
С.А. Дергунова
Оренбург 2019
Аннотация
Задачей курсового проекта является проектирование проведения земляных работ и возведения монолитных фундаментов.
Главное внимание акцентируется на развитие навыка работы с действующими стандартами и нормативными документами. В работе излагается методика проведения земляных работ и устройства монолитных фундаментов. Подробно описываются методы и способы производства работ подземной части, а также излагаются мероприятия по технике безопасности и контролю качества.
В данной работе мы произвели подсчёт земляных работ, куда входили: расчеты объёмов выемок под фундаменты, объёмов земляных работ при зачистке недоборов в траншеи, объёмов работ обратной засыпки, объёмов работ по уплотнению и др. Так же произвели подбор техники, учли мероприятия по технике безопасности, описали контроль качества работ и разработали схему производства работ.
При выполнении курсового проекта были поставлены цели: научиться работать с действующими стандартами, нормативными документами, справочной литературой, применить современный опыт фундаментостроения.
Работа содержит 60 листов текста, 7 рисунков, 12 таблиц. Графическая часть выполнена на 3 листах формата А2.
Содержание
Введение
Одной из систем капитального строительства является строительное производство - совокупность производственных процессов, осуществляемых непосредственно на строительной площадке, включая строительно-монтажные и специальные процессы в подготовительный и основной периоды строительства.
Конечным результатом выполнения совокупности производственных процессов является строительная продукция, под которой подразумеваются отдельные части строящихся объектов и законченные здания и сооружения.
Строительное производство подразумевает две подсистемы: технологию и организацию строительного производства, каждая из которых имеет свою сущность и научные основы.
Технология строительных процессов определяет теоретические основы, методы и способы выполнения строительных процессов, обеспечивающих обработку строительных материалов, полуфабрикатов и конструкций с качественным изменением их состояния, физико-механических свойств, геометрических размеров, с целью получения продукции заданного качества.
Технология возведения зданий и сооружений определяет теоретические основы и регламенты реализации выполнения отдельных видов строительных, монтажных и специальных видов работ, их взаимоувязки в пространстве и времени с целью получения продукции в виде здания или сооружения.
Строительное производство в нашей стране преимущественно развивается на индустриальной основе - направление превращения строительства в комплексно-механизированный процесс монтажа зданий и сооружений из унифицированных элементов заводского изготовления.
Продолжается осуществление мероприятий по значительному сокращению затрат ручного труда, оснащению строителей высокопроизводительными машинами и механизмами, средствами малой механизации, эффективными механизированными и ручными инструментами. Осуществляется дальнейшее повышение уровня индустриализации строительного производства и степени заводской готовности строительных конструкций и деталей.
Данная курсовая работа рассматривает работы подготовительного периода строительства, разработки траншеи под фундаменты, устройство монолитного железобетонного фундамента, обратной засыпки.
Курсовая работа состоит из расчётно-пояснительной записки и графической части.
Возведение "нулевого цикла" имеет место при строительстве любого здания или сооружения и составляют значительную часть их стоимости и особенно трудоёмкости. Несмотря на высокий уровень механизации земляных работ, многие работы выполняются вручную, что приводит к увеличению трудоёмкости.
1. Расчет объёмов работ
Технологическая последовательность работы машин заключается:
а) в срезке растительного слоя;
б) в разработке и перемещении слоев грунта;
в) в послойном разравнивании и послойной укатке грунта.
Этот комплекс работ производится последовательно на всех участках заданной площадки одним или несколькими комплектами машин, работающими параллельно или последовательно.
Рисунок 1-Схема расположения элементов фундаментов
1.1 Определение объёмов выемок под фундамент
Определяем объём растительного слоя грунта, который срезается для дальнейшей рекультивации земель по [1].
S = a•b, (1)
S = 300•300 = 90000,
Vсрез.гр. = S•h,(2)
Vсрез.гр. = 90000•0,3 = 27000, м2.
Где - ширина строительной площадки в осях; м,
- длина строительной площадки в осях; м,
h- толщина растительного слоя, м.
Согласно заданию - строящееся здание без подвала, в данном случае земляным сооружением будет траншея.
Объём траншеи определяем по формуле:
Vтр = F•p, (3)
где p - длина траншеи, м;
- площадь поперечного сечения траншеи, м 2.
F = • H?,(4)
где- глубина траншеи, м;
- ширина траншеи поверху и понизу, м.
Причем:
,(5)
,(6)
где - ширина и длина траншеи по дну, м;
- ширина и длина траншеи по верху, м;
m - заложение откоса, в нашем случае равное 0,5 по [1].
м,
м,
м,
м,
Определим объем траншеипо продольной ленте:
Так как таких лент 3 штуки, то:
Определим объем траншеи по поперечной ленте:
Так как таких лент 18 штук, то:
Тогда:
Машины и механизмы подобраны таким образом, что для подачи на дно материалов, очистки дна и других технологических процессов, нет необходимости устройства въезда в траншею.
Рисунок 2 -План и разрез траншеи
Определим объём разработки:
,(7)
=2131,11
где - объем разработанного грунта для всей траншеи.
Рисунок 3 - Поперечный разрез фундаментов
Определим, необходимо ли убирать грунт, оставшийся между фундаментом:
Оставшегося грунта , следовательно, грунт оставляем.
По полученному объему разработки определяем объем ковша экскаватора. Ёмкость ковша экскаватора 0,5м3. По виду и категории грунта выбирают тип ковша экскаватора. Для глины в летнее время года подойдет экскаватор с ковшом с зубьями.
1.2 Определение объёмов работ при зачистке недобора дна траншеи
Доработка недоборов в траншеях осуществляется механизированным и ручным способом. Объем зачистки механической (Vзач.мех.) определяется по формуле
Vзач.вруч=F? •h', (8)
где F'-площадь дна котлована или траншеи, м2;
h' - допустимый недобор грунта, в нашем случае равный 0,15..
1.3 Определение объёмов работ обратной засыпки
Объем обратной засыпки пазухи траншеи (здание без подвала) определяем по формуле:
, (9)
где - общий объем разработки траншей, м3;
объем фундаментов, м3;
- коэффициент остаточного разрыхления, для глины равен 1,08по [1].
Объем фундаментов определяется по формуле:
(10)
где - объем фундаментов продольных лент, 3 штуки,,
- объем фундаментов поперечных лент, 18 штук,.
(11)
(12)
м 3,
м 3,
1.4 Определение объёмов работ по уплотнению обратной засыпки
Грунт обратной засыпки, служащий основанием фундаментов под оборудование, полы и отмостку, необходимо уплотнять. Поэтому засыпка осуществляется послойно с послойным уплотнением. Во избежание нарушения целостности фундамента грунт, находящийся в непосредственной близости от фундамента (на расстоянии 0,8 м) рекомендуется уплотнять вручную. Остальной грунт уплотняется механизированным способом.
Рисунок 4 - Уплотнение грунта при обратной засыпке пазухи.
На рисунке S1- площадь сечения пазухи, где можно использовать для уплотнения механизм; S2- площадь уплотнения пазухи, где требуется уплотнение вручную.
Объём грунта уплотненного вручнуюравен 65 % от объема обратной засыпки пазух, так как площадь грунта уплотненного вручную берется равным 65 % от площади пазухи, таким образом:
Vупл.вруч.= 0,65 Vоб.зас, м 3, (13)
Vупл.вруч.= 869,687 м 3
Объём грунта, уплотняемого механизированным способом, рассчитывается по формуле:
, (14)
Vупл.мех = - 869,687 = 468,293 м 3
Квадратура последовательно уплотняемых слоев определяется по формуле:
, (15)
Fупт.вруч. = = 4348,435 м 2
где hупл.вруч.- толщина слоя уплотнения ручной трамбовкой (от 0,1 до 0,3), принимаем 0,2 м по [1].
1.5 Определение объёмов опалубочных, арматурных и бетонных работ
1.5.1 Объём опалубочных работ
Объём установки и разборки опалубки определяется площадью соприкосновения опалубки с бетоном по вертикальным граням фундамента.
Размеры фундамента:
h = 900
Определим объем установки и разборки опалубки по таблице 1:
Таблица 1 - Ведомость элементов опалубки.
|
Наименование |
Размеры, a•b, м |
Вес, m, кг |
На 1 фундамент, шт |
Общее кол-во, n, шт |
Масса общая, mоб=m•n, кг |
Общая площадь, Sоб = a•b•n, м 2 |
|
|
1 |
|||||||
|
ЩС -1 |
1,5•0,45 |
26 |
49 |
98 |
2548 |
66,15 |
|
|
ЩС-2 |
0,2•0,45 |
7 |
1 |
2 |
14 |
0,18 |
|
|
ЩС-3 |
1,2•0,6 |
24 |
120 |
240 |
5760 |
172,8 |
|
|
ЩС-4 |
1,2•0,5 |
22 |
1 |
2 |
44 |
1,2 |
|
|
ЩС-5 |
1,2•0,15 |
20 |
60 |
120 |
2400 |
21,6 |
|
|
ЩС-6 |
0,5•0,15 |
8 |
1 |
2 |
16 |
0,15 |
|
|
2 |
|||||||
|
ЩС -1 |
1,5•0,45 |
26 |
17 |
34 |
884 |
22,95 |
|
|
ЩС-2 |
0,2•0,45 |
7 |
1 |
2 |
14 |
0,18 |
|
|
ЩС-3 |
1,2•0,6 |
24 |
40 |
80 |
1920 |
57,6 |
|
|
ЩС-4 |
1,2•0,5 |
22 |
1 |
2 |
44 |
1,2 |
|
|
ЩС-5 |
1,2•0,15 |
20 |
20 |
40 |
800 |
7,2 |
|
|
ЩС-6 |
0,5•0,15 |
8 |
1 |
2 |
16 |
0,15 |
|
|
3 |
|||||||
|
ЩС -1 |
1,5•0,45 |
26 |
6 |
192 |
4992 |
129,6 |
|
|
ЩС-7 |
1,3•0,45 |
24 |
1 |
32 |
768 |
18,72 |
|
|
ЩС-3 |
1,2•0,6 |
24 |
17 |
544 |
130056 |
391,68 |
|
|
ЩС-8 |
1,2•0,1 |
17 |
1 |
32 |
544 |
3,84 |
|
|
ЩС-5 |
1,2•0,15 |
20 |
8 |
256 |
5120 |
46,08 |
|
|
ЩС-9 |
0,7•0,15 |
8 |
1 |
32 |
256 |
3,36 |
|
|
4 |
|||||||
|
ЩС -1 |
1,5•0,45 |
26 |
4 |
128 |
3328 |
86,4 |
|
|
ЩС-7 |
1,3•0,45 |
24 |
1 |
32 |
68 |
18,72 |
|
|
ЩС-3 |
1,2•0,6 |
24 |
12 |
384 |
9216 |
276,48 |
|
|
ЩС-8 |
1,2•0,1 |
17 |
1 |
32 |
544 |
3,84 |
|
|
ЩС-5 |
1,2•0,15 |
20 |
6 |
192 |
3840 |
34,56 |
|
|
ЩС-10 |
0,1•0,15 |
5 |
1 |
32 |
160 |
0,48 |
|
|
1365,12 |
На листе 2 графической части представлены укрупнённые панели из щитов инвентарной опалубки.
Рисунок 5- Расположение щитов опалубки
Раскладка щитов подошвы и панелей стен приведены на листе 2 графической части.
1.5.2 Объём арматурных работ
Армирование фундаментов осуществляется сварными сетками и каркасами из арматурной стали диаметром 16-32 мм.
Мы приняли автомобиль для транспортировки грунта на строительной площадке и для перевозки арматурных каркасов соответственно МАЗ- 500.
МАЗ- 500с длиной кузова 4,86 метра и шириной 2,32 метра, грузоподъемностью 7,5 тонны.
Сетки С-1 для продольных фундаментов имеют размеры:
bc = b - 0,1 = 1,8 - 0,1 = 1,7 м; lоб = 73,6 м.
Сетки С-1 для поперечных фундаментов имеют размеры:
bс = b - 0,1 = 1,8 - 0,1 = 1,7 м; lоб' = 7,5м.
Пространственные каркасы Кп -1для продольных фундаментов имеют размеры: ак =0,9-0,1 = 0,8 м; lоб = 73,6 м.
Пространственные каркасы Кп -1 для поперечных фундаментов имеют размеры: ак =0,9-0,1 = 0,8 м;lоб' = 7,5 м.
Рисунок 6 - Армирование фундамента
Спецификация арматурных изделий приведена в таблице 2.
Таблица 2 - Объем арматурных работ
|
Наименование арматурных изделий |
Размеры, м |
Объем сетки V= b(a)•l•h, м 3 |
Количество изделий, шт. |
Масса всех изделий, m = V•ст |
|
|
Сетка С-1 продольная лента |
1,6•73,6•0,02 |
2,36 |
16 (4,6 м каждая) |
1,888 |
|
|
Сетка С-1 поперечная лента |
1,6•7,5•0,02 |
0,24 |
2 (3,75 м каждая) |
0,024 |
|
|
Каркас Кп-1 продольная лента |
0,4•73,6•1,25 |
36,8 |
16 (4,6 каждая) |
35,328 |
|
|
Каркас Кп-1 поперечная лента |
0,4•7,5•1,25 |
3,75 |
2 (3,75 каждая) |
0,45 |
Итого:
Общая масса всех изделий =37,69т.
1.5.3 Объём бетонных работ
Объём бетонных работ равен объёму фундаментных работ определяется по формуле:
, (16)
где - объем ленточногофундамента, м3.
686,09 м 3,
Рисунок 7 - Поперечный разрез фундамента
2. Выбор методов и способов производства работ
2.1 Выбор методов и способов производства земляных работ
Земляные работы, выполняются при строительстве любого здания или сооружения, они составляют значительную часть их стоимости и трудоёмкости. фундамент земляной арматурный