Технология возведения подземной части здания

Размещено на http://www.allbest.ru/

"Технология возведения подземной части здания"

Введение

В данном курсовом проекте по теме: «Технология возведения подземной части здания» разработаны основы проектирования технологии строительных процессов при планировке строительной площадки и возведении подземной части здания из монолитного железобетона, а также принятие экономически обоснованных технических решений по механизации работ и организации выполнения строительных процессов.

В процессе курсовой работы последовательно решались такие задачи, как изучение особенностей заданной строительной площадки: планировочные отметки и уклоны, грунтовые условия; подсчет объемов земляных работ по вертикальной планировке, составление сводного баланса земляных работ на площадке масс; определение оптимального расстояния перемещения грунта по вертикальной планировке, разработка схемы перемещения масс; подбор технических средств для отрывки траншеи под сооружение; составление ведомостей объемов работ, затрат труда и стоимости трудозатрат; календарное планирование производства работ.

1.Вертикальная планировка строительной площадки

Вертикальная планировка строительной площадки производится для выравнивания территории по заданным проектной отметке и уклону после производства подготовительных работ (расчистки территории, срезки растительного слоя). Трудоемкость выполнения основных планировочных процессов зависит от объемов земляных масс, а также от средней дальности перемещения грунта. Для определения объемов земляных масс нужно определить положение нулевой линии.

2.Определение линии нулевых работ

Линия нулевых работ является границей между зонами выемки и насыпи. Рабочие отметки на этой линии равны нулю. (В точках линии не требуется никаких земляных работ). Линия нулевых работ проходит между теми смежными вершинами квадратов, рабочие отметки которых имеют противоположные знаки. Знак «+» рабочей отметки указывает на необходимость подсыпки грунта (планировочная насыпь), а знак «-» - на необходимость снятия лишнего грунта (планировочная выемка).

Определение линии нулевых работ производится графически. Перпендикулярно к той стороне квадрата строительной площадки, где смежные вершины имеют рабочие отметки противоположных знаков, откладываются значения этих отметок (из данных вершин с учетом знака). Затем концы полученных отрезков, не принадлежащие стороне квадрата, в свою очередь соединяются отрезком. На пересечении последнего отрезка с данной стороной квадрата расположена точка линии нулевых работ. Расстояние от этой точки до вершин, имеющих соответственно рабочие отметки ha и hb, находятся как соотношение сторон подобных треугольников:

где,

Х- расстояние от нулевой точки до вершины, имеющей отметку ha; С - длина стороны квадрата.



Рис. 2.1.1. Определение точки нулевых работ

Рассмотрев все стороны квадратов, где смежные вершины имеют рабочие отметки противоположных знаков, получим серию точек, при последовательном соединении которых отобразится линия нулевых работ, отделяющая зону планировочной насыпи от зоны планировочной выемки (рис. 2.1.2.).

2.1 Расчет объемов работ по вертикальной планировке площадки

проектирование строительный монолитный железобетон

В расчете используем метод четырехгранных призм, при котором объем насыпей и выемок, заключенный в отдельные квадраты или их части, отсекаемые линией нулевых работ, определяются по формуле:

где

- средняя рабочая отметка участка;

h - рабочие отметки вершин участка;

n - количество вершин на рассматриваемом участке;

F- площадь этого участка.



Рис. 2.1.2. Определение линии нулевых работ.

Получаем значения объемов насыпи (выемки) для каждого участка и заносим в ведомость (табл. 2.2.1.). При подсчете потребности грунта для насыпи необходимо помнить, что укладываться будет разрыхленный грунт, который при уплотнении не достигнет состояния естественной плотности, сохраняя остаточное разрыхление. Следовательно, его понадобится меньше рассчитанного количества на величину Ко.р. - коэффициента остаточного разрыхления грунта:

где По.р. - показатель остаточного разрыхления грунта, %.

Согласно ЕНиР (Е2-1, приложение 2), показатель остаточного разрыхления супеси принимаем 4% (как среднее между 3 и 5%).

Таблица 2.2.1. Ведомость вычислений объемов земляных работ

Планировочная выемка (-)	Планировочная насыпь (+)
№ кв.	F, м2	hср, м	Vi, м3	№ кв.	F, м2	hср, м	Vi, м3	Vгр.i, м3
-	-	-	-	1	10000	0,285	285	261
-	-	-	-	2	10000	0,350	350	321
3б	458	0,009	4	3а	9542	0,276	2634	2417
4б	3386	0,125	423	4а	6614	0,238	1574	1444
5б	2823	0,105	296	5а	7187	0,240	1725	1583
6б	5386	0,158	849	6а	4624	0,135	624	2305
7б	5948	0,22	1306	7а	4062	0,158	642	526
8б	8106	0,113	916	8а1	1598	0,140	224	-
-	-	-	-	8а2	296	0,033	10	-
9б	6022	0,125	753	9а	3978	0,088	350	1379
10б	3849	0,105	404	10а	6121	0,158	967	593
Итого:	35978	-	31799,6	-	64022		9385	26541,4

Vгр.i = Vi•Ко.р.

Проверка: 35978+64022=100000(м2) - площадь строительной площадки.

?Vпв.>?(Vгр.)пн. Требуется вывоз излишнего грунта.

?Vпн. - ?(Vгр.)пв.=31799,6 - 26541,4=5258,2 (м3).

Объем излишнего грунта: Vпр.гр.= (?Vпв. - ?Vпн..)•Кпр.=5258,2•1,15=6046,9 (м3), где Кпр.- коэффициент первоначального разрыхления ; Ппр.=15% - показатель первоначального разрыхления (ЕНиР Е2-1, приложение 2).

Чтобы уменьшить затраты на перемещение грунта из зоны выемки в зону насыпи, выбираем относительно удаленный от линии нулевых работ квадрат планировочной выемки (11), откуда будем вывозить излишний грунт. ?V11=7850 м3. Излишний грунт будем вывозить из 11-го квадрата.

2.2 Определение средней дальности перемещения грунта и выбор технических средств

Основной работой по вертикальной планировке строительной площадки является перемещение грунта из зоны планировочной выемки в зону планировочной насыпи. Критерием выбора землеройно-транспортной машины служит средняя дальность перемещения грунта.

Для определения средней дальности перемещения грунта применяем метод статических моментов - необходимо вычислить координаты геометрических центров (центров тяжести) выемки и насыпи относительно прямоугольной системы координат. Оси направляем по сторонам планируемой строительной площадки. Координаты геометрических центров фигур определяем графически. (рис.2.3.1.)

Рис. 2.3.1. Определение координат геометрических центров фигур

Суммарные статические моменты относительно той или иной оси получаем как сумму статических моментов, найденных путем умножения объемов работ в каждом из элементарных участков на расстояние от геометрического центра этого участка до соответствующей оси координат.

Xi, Yi - координаты центра тяжести фигуры;

XB, YB - абсцисса и ордината геометрического центра выемки;

XН, YН - абсцисса и ордината геометрического центра насыпи;

Vi - объем работ в каждом из элементарных участков, м3;

L - средняя дальность перемещения грунта, м.

Таблица 2.3.2. Определение средней дальности перемещения грунта (методом статических моментов)

Планировочная выемка (-)	Планировочная насыпь (+)
№ кв.	Vi, м3	Xi, м	Yi,м	Vi• Xi, м4	Vi• Yi, м4	№ кв.	Vi гр., м3	Xi, м	Yi, м	Vi гр.•Xi,м4	Vi гр.•Yi,м4
1	5700	50	250	285000	1425000	-	-	-	-	-	-
2а	3109,8	144,89	253,33	450579	787806	2б	147,7	184	213,33	27177	31509
3а	602,9	227,91	280	137407	168812	3б	1454,4	263,05	242,22	382580	352285
-	-	-	-	-	-	4	3682,6	350	250	1288910	920650
-	-	-	-	-	-	5	4644,1	450	250	2089845	1161025
6	6080	50	150	304000	912000	-	-	-	-	-	-
7а	1606,3	132,73	144,44	213204	232014	7б	681,6	182,5	150	124392	102240
-	-	-	-	-	-	8	3105,7	250	150	776425	465855
-	-	-	-	-	-	9	3826,8	350	150	1339380	574020
-	-	-	-	-	-	10	4163,3	450	150	1873485	624495
11	2590,5	50	83,5	129525	216307	-	-	-	-	-	-
12а	5320,8	148,72	51,88	791309	276043	12б	19,6	189,74	94,48	3719	1852
13а	1529,8	230,33	27,82	352359	42559	13б	536,9	264,66	62,99	142096	33819
-	-	-	-	-	-	14	2115,3	350	50	740355	105765
-	-	-	-	-	-	15	2163,4	450	50	973530	108170
?	26540,1			2663383	4060541	?	26541,4			9761894	4481685
Координаты геометрических центров выемки и насыпи, м	Хв=	100,35					Хн=	367,8
	Yв=	153,0					Yн=	168,9
Средняя дал. перемещения грунта L, м	267,92

Итак, средняя дальность перемещения грунта L=267,92 м. (рис.2.3.3.). В качестве землеройно-транспортной машины выбираем скрепер прицепной с объемом ковша Vковша=6м3. Разрабатываемый грунт - супесь, которая для скреперов относится ко II группе в зависимости от трудности разработки. (ЕНиР Е2-1, таблица 1).

Рис. 2.3.3. Средняя дальность перемещения грунта.

2.3 Определение состава и объема работ и выбор технологии их выполнения

Планировочные работы производятся в несколько этапов:

1). Срезка растительного (плодородного) слоя грунта, его перемещение и хранение.

Плодородный слой почвы, подлежащий снятию с застраиваемых площадей, срезают и перемещают бульдозерами в специально выделенные места, где складируют для последующего использования. Иногда его отвозят на другие площадки для озеленения. При работе с растительным слоем следует предохранять его от смешивания с нижележащим слоем от загрязнения, размыва и выветривания.

Состав работы:

ь приведение агрегата в рабочее положение

ь срезка грунта

ь подъем и опускание отвала

ь возвращение порожняком

При планировке площадки используем послойный способ работ, т.к. он применим при небольших глубинах срезки. Выемки разрабатываем слоями на толщину снимаемой стружки за один проход бульдозера последовательно по всей площади выемки.

Если дальность перемещения грунта превышает 40м, применяют разработку с промежуточными валами, используя спаренную работу двух бульдозеров или работу бульдозера с окрылками. При этом промежуточные валики необходимо образовывать через 20…30м.

Для срезки растительного слоя выбираем бульдозер ДЗ-18 на базе трактора Т-100. (ЕНиР Е2-1-5).

2). Перемещение грунта из планировочной выемки в планировочную насыпь.

Для выполнения данного вида планировочных работ используем скрепер прицепной с объемом ковша Vковша?6м3(см. пункт 2.3.). Принимаем скрепер прицепной ДЗ-20 с объемом ковша 7м3 на базе трактора Т-100.(ЕНиР Е2-1-21).

Состав работы:

ь приведение агрегата в рабочее положение

ь набор грунта скрепером

ь перемещение скрепера с грунтом

ь разгрузка грунта с разравниванием и частичным уплотнением

ь возвращение скрепера в забой порожняком

Перемещение грунта производим скрепером по эллиптической рабочей схеме. Она используется при нашем случае взаимного расположения выемки и насыпи, наиболее эффективна при разработке выемок и возведении невысоких насыпей на линейно-протяженных участках 50…100м.

3). Скучивание ,погрузка и вывоз лишнего грунта.

Данный вид планировочных работ состоит в скучивании грунта бульдозером, его погрузки и вывоза за пределы строительной площадки. Для скучивания лишнего грунта выбираем бульдозер ДЗ-53 на базе трактора Т-100.( ЕНиР Е2-1-28). Для погрузки грунта используется экскаватор “прямая лопата” ЭО-7111 с объёмом ковша 2,5 м3.( ЕНиР Е2-1-7). Вывоз грунта осуществляется автомобилями-самосвалами.

4). Уплотнение грунта в планировочной насыпи.

Для создания устойчивых, надежных и прочных земляных сооружений укладываемый грунт необходимо уплотнять. Насыпи возводят горизонтальными слоями с последующим уплотнением. Для уплотнения супеси применяем способ укатки. Наибольшее распространение получило уплотнение грунта катками статического действия. Это обусловлено простотой и надежностью механизмов, высокой производительностью и сравнительно низкой стоимостью.

Грунт уплотняют путем последовательных круговых проходок катка по всей площади насыпи, причем каждая последующая проходка должна перекрывать предыдущую на 0,2…0,3м. После завершения цикла укатки грунта на всей насыпи в такой же последовательности выполняют укатку в последующих циклах. Окончательное уплотнение насыпей выполняют при 6…8 проходках по одному месту самоходными и прицепными катками.

Состав работы:

ь приведение агрегата в рабочее положение

ь уплотнение грунта катком

ь повороты катка и переходы на соседнюю полосу укатки

Для уплотнения грунта в планировочной насыпи принимаем прицепной решетчатый каток ЗУР-25 на базе трактора Т-100. (ЕНиР Е2-1-30).

Таблица 2.4.1. Ведомость объемов планировочных работ

№	Наименование этапа планировочной работы	Единица изм. по ЕНиРу	Количество работ	Примечание
1	Срезка растительного слоя грунта	м2	150000	Площадка 500*300 м2
2	Перемещение грунта из ПВ в ПН	м3	26541,4	Таблица 2.2.1.
3	Скуч., пог. и вывоз лиш. грунта	м3	6046,9	Пункт 2.2.
4	Уплотнение грунта в ПН	м2	76306,5	Vгр.•Кпр./0,4

3.Отрывка котлована под здание

3.1 Планировочное и конструктивное решение подземной части здания

Возводится подземная часть одноэтажного промышленного многопролетного здания. Конструктивная система - железобетонный каркас. Применяются комбинированные шаг и пролет колонн ( 6-метровый и 12-метровый ).

Толщина наружной стены - 500мм;

толщина внутренней стены - 350мм;

сечение колонн - 400*400мм;

высота цоколя - 0,8м.

Под колонны промышленного здания предусматривается столбчатый монолитный железобетонный фундамент. Наружные стены здания устанавливаются на монолитном ленточном фундаменте (рис. 3.1.3. и 3.1.4.).

Процесс возведения фундаментов из монолитного железобетона включает разбивку осей фундаментов, устройство опалубки, сборку и установку арматуры и бетонирование. Перед укладкой бетонной смеси необходимо тщательно подготовить грунтовое основание. Рыхлые и органические грунты должны быть удалены, места перекопки грунта следует заполнить уплотненным песком или щебнем. Для достижения монолитности железобетонных фундаментов бетонирование необходимо вести непрерывно, не допуская образования швов. Бетонную смесь укладывают слоями толщиной 20…50см, каждый последующий слой укладывают после уплотнения предыдущего и, как правило, до начала его схватывания.



Рис. 3.1.1. Планировочное и конструктивное решение подземной части здания

Разрез 1-1.

Рис.3.1.2. Разрез подземной части здания



Рис. 3.1.3. Фундамент под колонны. Рис. 3.1.4. Фундамент под наружные стены

3.2 Определение размеров котлована и расчет объемов его разработки

Размеры котлована зависят от габаритов возводимого здания и от технологии производства монтажно-укладочных работ (технологии возведения строительных конструкций). Для монтажа одноэтажных промышленных зданий будем использовать стреловой кран. Его подбирают для монтажа наиболее тяжелых элементов каркаса (колонна, подкрановая балка, подстропильная или стропильная ферма), которые могут монтироваться при минимальном вылете стрелы, и проверяют на возможность укладки относительно легких элементов (плиты перекрытий и покрытий), которые необходимо поднимать над фермами и укладывать на них, т.е. на значительно большем вылете стрелы.

Проектирование котлована.

При проектировании котлована предусматривается наличие двух съездов (их количество выбирается в зависимости от формы и размеров возводимого здания) шириной b=4м, крутизной съезда m'=10 - принимается в пределах 8…15 (чем меньше величина m', тем меньше габариты съезда в плане).

Расстояние в плане от наружного края фундамента здания до подошвы котлована:

· при отсутствии съезда принимается 0,5м;

· со стороны съезда вычисляется по формуле с=1+2r+1(м) - монтажный пролет,

где r - радиус поворотной платформы крана, принимаемый по каталогам на краны.

Принимая r=2,5м, получим с=1+2•2,5+1=7м.

Определение основных размеров котлована:

Глубина котлована равна высоте здания за вычетом цоколя:

Hк.=h+hщеб.+hбет.-hцок.=3,6+0,2+0,2-0,8=3,2м, где

h - высота подземной части здания по заданию + высота цоколя;

hщеб. - толщина слоя щебеночной подготовки;

hбет. - толщина слоя бетонной подготовки;

hцок. - высота цоколя.

Крутизна откоса котлована определяется отношением его глубины к заложению:

m=0,85 (согласно СНиП 12-04-2002 часть 2 для супеси при глубине котлована 3,2 м).

Размер заложения откоса котлована: а=m•Hк.=0,85•3,2=2,72 м.

где

и - соответственно длина и ширина котлована по верху,

и - соответственно длина и ширина котлована по низу.

Размеры котлована в плане показаны на рис. 3.2.1. (размеры в мм).



Рис. 3.2.1. Размеры котлована в плане

Определение объема котлована:

Разобьем котлован на 2 части прямоугольной формы. Последовательно найдем объем каждой части котлована по формуле для усеченной пирамиды:

Объем котлована равен:

Определение объема разработки грунта съезда:

Объем разработки грунта одного съезда вычисляется по формуле:

где m=0,85 - крутизна откоса котлована,

m'=10 - крутизна съезда, b=4 м - ширина котлована.

Объем разработки грунта двух съездов равен:

Определение объема грунта обратной засыпки пазух:

Объем грунта обратной засыпки пазух находится как разность объемов котлована и подземной части здания по наружным размерам:

проектирование строительный монолитный железобетон

При отрывке котлована объем грунта, необходимый для последующей засыпки пазух, поступает в отвалы, остальная часть разработанного грунта вывозится.

Размещено на Allbest.ru