Определение объемов работ по отрывке котлована

Проектирование производства работ нулевого цикла

 

 

Пояснительная записка

Курсовой проект по дисциплине

“Технология строительных процессов”

 

 

Разработал студент гр. С-43 Соколов Д.А.

Руководитель Деньгина С.Н.

Проект защищен с оценкой <____>____________ 2005 г.

 

 

Киров 2005 г

СОДЕРЖАНИЕ:

 

 

1. Задание на курсовой проект………………….………………………...2

 

2. Введение………………………………………………………………….4

 

3. Определение работ по отрывке котлованов:

- производственное здание………………………………………..4

- административное здание……………………………………….5

 

4. Выбор способа производства работ нулевого цикла………………….7

 

5. Расчет количества транспортных средств……………………………..7

 

6. Расчет производительности основных и

комплектующих машин………………………………………..…………..11

 

7. Расчет ТЭП вариантов производства работ…………………………..12

 

8. Выбор крана для монтажа фундаментов

 

- производственное здание………………………………………..1

- административное здание……………………………………….18

 

9. Калькуляция трудовых затрат……………………………………...…..19

 

10. Календарный план производства……………………………………...21

 

11. ТЭП проекта…………………………………….………………………23

 

13. Ведомость потребности в материально-технических ресурсах..……24

 

12. Контроль качества земляных и монтажных работ……………..…….26

 

14. Мероприятия по технике безопасности……………………………….27

 

15. Список литературы……………………………………………………...30

 

 

Введение.

Задачей данного курсового проекта является проектирование производства работ нулевого цикла, куда входят разработка котлована и монтаж сборных фундаментов.

В задании на проектирование указаны размеры котлованов для производственного и административного зданий, вид грунта, расстояние транспортировки грунта, вид фундаментов, продолжительность строительства.

 

Определение объемов работ по отрывке котлована.

Производственное здание.

На основании того, что по заданию на курсовой проект шаг колонн равен 6 м, принимаем 3 траншеи под фундаменты стаканного типа.

 

Для супеси при глубине траншеи до 1,6 м отношение: Н/В=1:0.25.

Соответственно получаем: B_отк = В*Н_к=0.25*1.1=0.275,значит траншея имеет откосы.

Объём траншеи:V_т =H_k×(F₁+F₂)/2,

где F₁ - площадь траншеи по низу;

F₂ - площадь траншеи по верху с учетом величины откосов.

F₁= 3,2*129,2 =413,44 м²

F₂== 3,75*129,75 =486,56 м²

V_т=1,1∙ (413,44+486,56)/2=501,12 м³

Найдём теперь V_ст – объём стакана :

V_ст= 1,8535*0,8=1,4828 м³

Вес стакана P_ст =V_ст·γ=1,4828*2,5=3,707 т (γ=2,5 т/м³ -объёмный вес.)

V_обр.з= V _общ - V_ст·n -объём обратной засыпки.

где n – число фундаментов стаканного типа

Так как длина производственного здания 126 м, что превышает 72 м, то необходимо устройство температурного шва. Поэтому n=63.

Объем одного стакана фундамента равен V_стак = 1,4828 м³.

Объем обратной засыпки равен V_{обр.зас.}= 501,12 – 1,4828*63 = 407,7036м³

 

 

Административное здание.

Для устройства подвала необходимо отрыть котлован под всем зданием.

 

 

 

Для супеси при глубине котлована до H_к≤ 5м отношение: Н/В=1:0,25

Соответственно получаем: H/B=H_k/B_отк , где Н=1, В=0,25;

Н_к=4,2-глубина котлована.

В_отк=В×Н_к/Н=0,25*4,2/1=1,05 м.

Объём котлована: V_k=H_k×(F₁+F₂)/2,

где F₁ - площадь котлована по низу;

F₂ - площадь котлована по верху с учетом величины откосов.

F₁= 53*15=795 м².

F₂=55,1*17,1=942,21 м²

V_к=(795+942,21)×4,2/2= 3648,141 м³-объём котлована.

Объем обратной засыпки: V_{обр.зас.}= V_общ − V_подв,

где V_подв. – объем подвала, равный 1468,8 м³.

V_{обр.зас.}= 2370,91-1468,8=902,11 м³.

 

Определяем число и вес конструкций:

 

1. Фундаментные стаканы.

V_стак.=1,4828 м³; P_.=V ·γ (γ=2,5т/м² )

P_стак.=1,4828×2,5=3,707 т;

n=63.

2. Фундаментные подушки.

V_под.=1,4*2,4*0,3=1,008 м3;

P_под.=1,008 2,5=2,52 т;

n=73.

3. Фундаментные блоки.

V_блок.=0,6*2,4*0,6=0,864 м³;

P_блок.=2,16 т;

n=511.

4. Плиты перекрытия.

V_плиты=1.8 м³; P_плиты=4,5 т.

n=72.

 

Таким образом, получили : V_{общ ПЗ} =1168 м³ .

V_{общ АЗ} =2295,34 м³.

 

Выбор способов производства работ и комплектов машин для разработки котлована.

Выбор комплектов машин зависит от структуры работ по отрывке котлована. Ведущей машиной является экскаватор. Предварительный выбор выполнен по таблице 18 [2].

 

 

Рассмотрим 2 варианта:

I вариант.

Выбираем экскаватор ЭО-2621А с обратной лопатой емкостью q=0,15 м³ для разработки объема грунта в промышленном здании ,а для разработки грунта в административном здании выбираем экскаватор ЭП 5015 с прямой лопатой емкостью q=0,5 м³.

II вариант.

Выбираем экскаватор ЭО-5015 с обратной лопатой емкостью q=0,25 м³ для разработки объема грунта в промышленном здании, а в административном здании экскаватор ЭО-505А с обратной лопатой емкостью q=0,4 м³.

 

Расчет количества транспортных средств.

1. Определяется число ковшей грунта, вмещаемое в кузов в соответствии с грузоподъемностью машины

,

где: - техническая грузоподъемность транспортного средства;

- плотность грунта, 1,8 т/м³ для супеси;

- коэффициент первоначального разрыхления грунта, 1.4 для супеси;

- коэффициент наполнения ковша, 1,1-для обратной лопаты;

- коэффициент наполнения ковша, 1,18 -для прямой лопаты;

- емкость ковша экскаватора.

Округляя полученное число ковшей до целого числа, надо иметь в виду, что допускается перегруз автомобиля до 5% и недогруз до 10% грузоподъемности. Если это требование не выполнено, необходимо подобрать самосвал другой грузоподъемности.

1 вариант.

ПЗ: ЭО-2612А

Принимаем самосвал ГАЗ-93А с грузоподъемностью 2,25 т.

 

; перегруз 4,8%.

Условие выполнено.

АЗ:ЭО-5015

Принимаем самосвал ЗИЛ-555 с грузоподъемностью 4,5 т.

 

; перегруз 4,8%.

Условие выполнено.

2 вариант.

ПЗ:ЭО-5015

Принимаем самосвал ЗИЛ-585 с грузоподъемностью 3,5 т.

; перегруз 3,2%.

Условие выполнено.

АЗ: ЭО-505А

Принимаем самосвал ЗИЛ-555 с грузоподъемностью 4,5 т.

 

; недогруз 2%.

Условие выполнено.

 

2. Рассчитывается длительность погрузки самосвала: ,

где

- продолжительность цикла работы экскаватора.

=16 с для прямой лопаты.

=22 с для обратной лопаты.

-коэффициент, зависящий от организации работ по погрузке грунта, равный 0,9.

 

 

1 вариант.

ПЗ:

мин.

 

 

АЗ:

мин.

2 вариант.

ПЗ:

мин.

АЗ:

мин.

 

3. Рассчитывается длительность цикла работы самосвала

,

где: - среднее расстояние перевозки грунта, принимаемое по заданию 2000 м;

-средняя скорость движения самосвала в м/мин,

и - время разгрузки с маневрированием и время маневрирования в забое, мин.

 

1 вариант.

ПЗ:

мин.

АЗ:

мин.

 

2 вариант.

ПЗ:

мин.

 

АЗ:

мин.

 

 

4. Определяется число транспортных средств

.

1 вариант.

ПЗ:

АЗ:

 

2 вариант.

ПЗ:

.

АЗ:

Расчет производительности основных и комплектующих машин.

Эксплуатационная производительность экскаваторов:

, м³/см

где - емкость ковша экскаватора;

- количество рабочих часов в смене;

- коэффициент наполнения ковша экскаватора, 1,04-для обратной;

- коэффициент наполнения ковша экскаватора, 1,1-для прямой;

- коэффициент использования экскаватора в смену;

- коэффициент первоначального разрыхления грунта, 1,2;

- продолжительность рабочего цикла экскаватора, состоящая из времени на разработку, на повороты в забое, на повороты при выгрузке равная 22 с при обратной лопате, 16 с при прямой лопате.

1 вариант.

ПЗ:

м³/см.

АЗ:

м³/см.

 

2 вариант.

ПЗ:

м³/см.

АЗ

м³/см

 

Эксплуатационная производительность бульдозера:

, м³/см

Принимаем бульдозер ДЗ-42 на базе трактора ДТ-75 на гусеничном ходу.

Т=8,2ч – количество рабочих часов в смене;

К_в = 0,8 – коэффициент использования во времени;

К_у = 1 – коэффициент, зависящий от уклона местности, при срезке недобора;

К_с – коэффициент сохранения грунта во время транспортировки;

К_с = 1 – 0,005l_ср = 1 – 0,05 * 24 = 0,88

l_ср – среднее расстояние перемещения грунта в зависимости от принятой схемы (при срезке недобора зависит от размеров котлована);

 

Q – объем срезаемого и перемещаемого грунта; определяется по формуле:

где а – ширина отвала.

h- высота отвала.

b - угол естественного откоса грунта, b = 50°.

К_р – коэффициент первоначального разрыхления грунта -1,2.

t_ц – длительность цикла работ бульдозера.

t_ц = t_н + t_г + t_n

t_н = l_н / V_н – время набора грунта, с

V_н – скорость набора грунта по техническим характеристикам бульдозера в м/с;

длина пути набора грунта, м;

h_p – толщина резания при срезке недобора -0,15м.

- время перемещения грунта, с;

l_г = l_ср – l_н – длина пути перемещения грунта;

V₂ – скорость бульдозера при перемещении грунта по техническим характеристикам, м/с -1,4м/с.

- время движения порожнего бульдозера, с;

l_n = l_ср – длина пути перемещения порожнего бульдозера, м;

V_n – скорость движения порожнего бульдозера по техническим характеристикам -1,9м/с.

м³;

t_ц = 2,3 + 14,8 + 12 = 29,1 с.

t_н = 3,28 / 1,4 = 2,3 с

V_н = 5,1 км/ч = 1,4 м/с

h_р = 0,15 м

l_г = 24 – 3,28 = 20,72 м

l_n = l_ср = 24 м

V_п = 5,1 км/ч = 2 м/с

 

Технико-экономическое обоснование выбора вариантов производства работ.

Вариант	Тип здания	Марка экскаватора	q	Марка самосвала	Кол-во
	ПЗ АЗ	ЭО-2612А ЭО-5015	0,25 0.5	ГАЗ-93А ЗИЛ-555
	ПЗ АЗ	ЭО-5015 ЭО-5015	0,4 0,5	ЗИЛ-585 ЗИЛ-555

К основным технико-экономическим показателям относятся:

– продолжительность выполнения работ (в сменах);

– трудоемкость разработки единицы грунта (чел.-час/м³);

– себестоимость разработки единицы грунта (руб/м³).

 

1. Потребное число машиносмен определяется для каждого варианта

, см

где - объем работ, выполняемый данным механизмом;

- эксплуатационная производительность данного механизма.

1 вариант.

 

смен.

2 вариант.

смен

2. Трудоемкость разработки единицы объема грунта определяется для каждого варианта

,

где - объем разрабатываемого грунта в котловане;

- потребное число машиносмен i -го механизма;

- число людей, занятых в механизмах для производства i -той работы, 1;

- количество механизмов, занятых на i -той работе;

1 вариант.

, чел×см/м³.

В нашем случае Т_эпз=Т_сам.пз, Т_эаз=Т_сам.аз.

 

 

,чел×см/м³

 

 

2 вариант

Аналогично 1 варианту, получаем: ,чел×см/м³.

 

3.Себестоимость разработки 1 м³ грунта определяется по формуле

,

где - стоимость машиносмены каждой машины определяется по СниП IV-3-82;

- продолжительность работы этой машины;

- количество машин, выполняющих i-тую работу;

- объем разрабатываемого грунта;

- зарплата рабочих, не учтенная в стоимости машиносмен (водопонижение, ручная разработка) и т.д.

Себестоимость машиносмен автотранспорта рассчитывается по формуле

,

где - эксплуатационные расходы, не зависящие от пробега, руб;

- расходы, относящиеся к 1 км пробега;

- сменный пробег самосвала, км

,

где: - дальность перемещения грунта;

- коэффициент использования во времени;

- длительность цикла самосвала, определенная при выборе самосвалов.

1 вариант.

ПЗ

км.

АЗ:

км.

2 вариант.

ПЗ

км.

АЗ:

км.

1 вариант.

ПЗ

руб.

АЗ:

 

руб.

 

2 вариант.

ПЗ:

руб.

АЗ:

 

руб.

 

По СниП IV-3-82 выбираем себестоимость машиносмены экскаватора:

1 вариант.

ПЗ:

руб.

АЗ:

руб.

2 вариант.

ПЗ

руб.

АЗ:

руб.

 

Подставляем все в формулу:

руб.

руб.

 

Показатель	Ед. изм.	1 вариант	2 вариант
Т	см	12,6	14,4
q	чел×см/м3	0,0157	0,0167
Сэ	руб/м3	0,41	0,51

Вывод:в соответствии с проведенным выше сравнением ТЭП вариантов работ, 1 вариантоказывается выгоднее по всем показателям, поэтому основными машинами являются:

1. Экскаватор ЭО-2612А (обратная лопата) с ёмкостью ковша q=0,25(м³) (ПЗ).

2. Экскаватор ЭО-5015 (обратная лопата) с ёмкостью ковша q=0,50(м³) (АЗ).

3. Бульдозер ДЗ-42 на базе трактора ДТ-75 с мощностью 100л.с.

4. Автосамосвал ГАЗ-93А с грузоподъёмностью 2,25 т.

5. Автосамосвал ЗИЛ-555 с грузоподъёмностью 4,5 т.

 

Выбор схемы производства работ.

Для котлована административного здания принимаем экскаватор ЭО-5015 с емкостью ковша 0,5 м³. При определении забоев принимаем не максимальные, а рабочие радиусы резания, равные 0,9 максимальных. На максимальных радиусах можно работать только эпизодически:

R_p = 0,9 R_к = 0,9 ∙ 7,3 = 6,57 , R_p – рабочий радиус резания;

В=18+(0,8+1,7)2=23м.

Поэтому выбираем схему № 4.

 

 

Выбор крана для монтажа фундаментов

 

Расчет параметров крана зависит от следующих величин: