Строительство цеха по производству металлических конструкций

СОДЕРЖАНИЕ Введение Раздел 1. Область применения 1.1 Характеристика строительной площадки и котлована 1.2 Состав работ, охватываемых картой
1.3 Характеристика условий производства работ Раздел 2. Организация и технология строительства 2.1. Указания по подготовке площадки требования к готовности предшествующих работ 2.2 Методы выполнения работ 2.3 Калькуляция трудовых затрат 2.4 Потребность в машинах и механизмах Раздел 3. Техника безопасности. Технический уход за машинами Раздел 4. Технико-экономические показатели Раздел 5. Технические расчеты и обоснования 5.1 Подсчет объемов земляных масс 5.2 Выбор комплекта машин и оборудования 5.3 Подбор автосамосвалов для перевозки грунта 5.4 Подбор крана для монтажа сборных железобетонных фундаментов 5.5 Разработка схем проходок и забоев экскаватора при рытье котлованов Литература Приложение ВВЕДЕНИЕ Строительство является одной из основных сфер производственной деятельности человека. Строительство – это отрасль материального производства, в которой создаются основные фонды производственного (промышленные предприятия, энергетические комплексы, дороги, магистральные трубопроводы и др.) и непроизводственного (жилые дома, общественные здания, гостиничные комплексы и др.) назначения. Многообразие конструкций зданий и сооружений порождает необходимость разработки и применения широкого спектра строительных технологий. Ведущим элементом любой строительной технологии является строительный процесс. Основы теории и практики строительных процессов изучают в дисциплине «Технология строительных процессов». Технология строительных процессов рассматривает теоретические основы, способы и методы выполнения строительных процессов, обеспечивающих обработку строительных материалов, полуфабрикатов и конструкций с качественным изменением их состояния, физико-механических свойств, геометрических размеров с целью получения продукции требуемого качества. Понятие «метод», включенное в это определение, определяет принципы выполнения строительных процессов, базирующихся на различных способах воздействия (физических, химических и др.) на предмет труда (строительные материалы, полуфабрикаты, конструкции и др.) с использованием средств труда (строительные машины, средства малой механизации, монтажная оснастка, оборудование, аппараты, ручной и механизированный инструмент, различные приспособления). Цель данного курсового проекта: «Разработка технологической карты на производство земляных работ и устройство фундаментов». Раздел 1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ 1.1 Характеристика строительной площадки и котлована Технологическая карта разработана на разработку котлована (длина 120м, ширина 30м, глубина -1,45м) экскаватором Э-656, с отвозкой грунта автосамосвалами МАЗ-525 на расстояние 1,5 км. Грунт относится к  группе. Растительный слой толщиной 20 см подлежит срезке бульдозером Д-290 и перемещению за пределы котлована с последующим окучиванием, погрузкой в автосамосвалы и вывоз к месту складирования. Рельеф местности спокойный. Площадка свободна от валунов, леса и кустарников. Грунтовые воды не обнаружены Объем грунта в котловане 7 333 м³. 1.2 Состав работ, охватываемых картой В состав работ входит: срезка растительного слоя грунта и перемещение его за пределы котлована, разработка грунта экскаватором и отвоз его автосамосвалами, разработка недобора грунта и его вывоз за пределы строительной площадки. 1.3 Характеристика условий производства работ Работы производятся в летнее время при средней температуре воздуха + 24,1 ºС, работы ведутся в одну и две смены. Раздел 2. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА 2.1 Указания по подготовке площадки и требования к готовности предшествующих работ До начала работ должны быть выполнены следующие мероприятия: геодезическая разбивка контуров земляных сооружений с установкой разбивочных знаков и реперов; устроены временные дороги, освещена территория; оборудованы места заправки и ремонта машин, а также их стоянок в межсменное время; созданы временные бытовые помещения. 2.2 Методы выполнения работы Срезка и перемещение растительного слоя грунта за пределы строительного котлована производится бульдозером Д-290. Разработка котлована производится одноковшовым универсальным экскаватором Э-656, оборудованным прямой лопатой с емкостью ковша 0,65 м³. 2.3 Калькуляция трудовых затрат Таблица.1. Калькуляция трудовых затрат № п/п Наименование процессов Ед. изм. Объем работ ГЭСН Норма времени, чел-час Затраты Труда рабочих Норма времени маш- час Затраты Времени машин Состав звена, ,профессия, разряд чел- час чел- дн Маш-час Маш-см 1 Срезка растительного грунта бульдозером Д-290 1000 м3 1,96 01-01-032-1 3,25 53,82 6,73 3,25 53,82 6,73 Машинист 6 разр.-1чел. 2 Планировка территории бульдозером Д-290 1000 м2 27,593 01-01-036-3 0,19 7,87 0,98 0,19 7,87 0,98 Машинист6 разр.-1чел. 3 Разработка грунта 1гр. экскаватором Э-656 погрузкой на автосамосвалы 1000 м³ 7502,29 01-01-012-13 20,96 580,38 72,55 10,48 290,19 36,27 Машинист 6 разр.-1чел. Пом. маш 5 разр. – 1 чел. 4 Доработка грунта вручную 100 м³ 3,6 01-02-063-1 193,8 48,45 6,06 - - - Землекоп 2 разр. – 1 чел. 5 Установка сборных ж/б фундаментопод колонны 100 шт Машинист 6 разр.-1чел. - до 3,5 т 1,92 07-01-001-6 213,12 409,19 51,15 52,49 100,78 12,60 Монт-к 4 разр. – 1чел., - свыше 3,5 т 0,48 07-01-001-7 308,58 148,12 18,51 85,56 41,07 5,13 3 разр. – 1 чел., 2 разр. –1 чел. 6 Обратная засыпка пазух котлована: Бульдозером 1000 м³ 7196,53 01-01-035-1 1,98 54,21 6,78 1,98 54,21 6,78 Машинист 6 разр.-1чел. Итого: 1302,04 162,76 547,94 68,49 2.4 Потребность в машинах и механизмах Наименование Тип, марка Количество
Техническая характеристика Бульдозер Д-290 1 Длина отвала 4,59м Высота отвала 1,27м Мощность 132кВт Экскаватор с оборудованием "прямая лопата" Э-656 1 Объём ковша 0,65м2 Max глубина копания 7,0м Мощность 87-160кВт Автосамосвал МАЗ-5 3 Грузоподъёмность 25т Ёмкость кузова 14,3м3 Автомобильный кран МКА-16 1 Грузоподъёмность 16т Max вылет стрелы 4,1м Выс. подъёма крюка 10,5м Строп четырёхветвевой 1079 2 Грузоподъёмность 10т Масса 0,13т 3. Техника безопасности Организация работ При выемке земляных и др. работ, связанных с размещением рабочих мест в выемках и траншеях, необходимо предусматривать мероприятия по предупреждению воздействия на работников следующих опасных и вредных производственных факторов связанных с характером работы: -обрушающиеся горные породы (грунты) -падающие предметы (куски породы) -движущиеся машины и их рабочие органы, а также передвигаемые ими предметы -расположение рабочего места вблизи перепада по высоте 1.3м -повышенное напряжение в электроцепи, замыкание которой может произойти через тело человека -химически опасные и вредные производственные факторы Организация рабочих мест: при размещении рабочих мест в выемках их размеры, принимаемые в проекте, должны обеспечивать размещение конструкций, оборудование, оснастки, а также проходы на рабочих местах и к рабочим местам шириной к свету не менее 0.6м. а на рабочих местах – также необходимое пространство в рабочей зоне. Порядок производства работ: Разработка грунта « подкопом» не допускается. Извлеченный грунт из выемки необходимо размещать не менее 0.5м от бровки. При разработке выемок в грунте одноковшовым экскаватором высота забоя должна определятся ППР с таким расчетом чтобы в процессе работы не образовывались «козырьки» из грунта. При работе экскаватора не разрешается производить др. работы со стороны забоя и находится работникам в радиусе действия экскаватора плюс 5м. Пооперационный контроль качества № Наименование операций Контроль качества выполненных операций состав способ время допуск 1 2 3 4 5 6 1 Планировка строительной площадки бульдозером Отклонение уклона спланированной поверхности Инструмент нивелировка В процессе работы 0,001 м 2 Разработка грунта экскаватором: -прямая лопата -обратная лопата Отклонение отметки дна котлована или выемки; траншей, колодцах Измерительный нивелировка +-10 см +-15 см 3 Доработка грунта под фундамент Отметка дна котлована после нивелировки Измер. По сетке 50*50 м в каждый квадрат В процессе работ +-5 см 4 Приемка основания АКТ приемки основания Тех.осмотр всей поверхности основания По окончании работ По составу проекта: -окончат.съемка котлована -акты лаборат.испыт СНиП 3.02.-01-87, таблица 4 Земляные сооружения «Основания и фундаменты». 4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ 1. Продолжительность работ - 42сут 2. Планируемые затраты труда на весь объем работ - 163чел-дн 3. Выработка на одного рабочего в смену при разработке котлована - 381,67м³/чел-дн 4. Затраты машино-смен на весь комплекс работ - Бульдозер Д-290: 14,49маш-см Экскаватор Э-656: 36,27маш-см Автосамосвал МАЗ-525: 36,27маш-см Автомобильный кран МКА-16: 17,73маш-см 5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ И ОБОСНОВАНИЯ В этом разделе приводятся основные технологические расчеты, выполняемые при разработке технологических карт на выполнение экскаваторных работ. 5.1 Подсчет объемов земляных масс Объем растительного слоя, подлежащего снятию и удалению, вычисляется по формуле: Q p c=S h , м3 где S – площадь участка, подлежащего планировке, м; h – средняя толщина растительного слоя. Q p c = 41400*0,2=16560 м³. Реальные решения вопросов технологии производства и определения объёма земляных работ требует данных по основным технологическим характеристикам разрабатываемого грунта. Группа грунта. Характеристика грунтов по трудности их разработки, в зависимости от группы при механизированной разработке грунтов и при разработке вручную, приводится в ЕНиР Е2-1 Земляные работы, сб. 1, 1988. Объемная масса грунта - γ. В зависимости от вида грунта объемная масса (т/м3) определяется также по ЕНиР Е2-1. Разрыхление грунта - свойство грунта увеличиваться в объёме при его разработке вследствие нарушения связанности между частицами, при этом плотность грунта уменьшается. Это явление называется первоначальным разрыхлением грунта и характеризуется коэффициентом разрыхления - Кр, который находится по следующей простой формуле: где - первоначальное увеличение объёма грунта после разработки, %. Для песка при Упр = 10 . 15% Кр=(100+(10+15)/2)/100=1,13
Уложенный в насыпь разрыхленный грунт под влиянием массы вышележащих слоев грунта или механического воздействия уплотняется, однако не занимает того объема, который имел в природном состоянии, сохраняя остаточное разрыхление, показателем которого является коэффициент остаточного разрыхления грунта – Кор.
где - увеличение объёма грунта после его укладки в насыпь с уплотнением, %. Для песка при Vор =2 .5% Кор=(100+(2+5)/2)100)=1,04 Устойчивость грунта в откосах характеризуется физическими свойствами грунтов (силой сцепления частиц, давлением вышележащих слоев, углом внутреннего трения и др.), при которых грунт находится в состоянии устойчивости. Устойчивость грунтов в таких случаях определяется крутизной откосов и выражается углом наклона откоса к горизонту как отношение (1: m) или где Hк - высота откоса; dот - заложение откоса или проекция откоса на горизонталь; m - коэффициент откоса. Рис.1 Схема откоса Допустимая крутизна откосов котлованов и траншей для песка с примесью щебня, гравия до 10% с глубиной выемки 2,4 м – 1:1, α = 45º. Определение размеров котлована Глубина котлована где hк.ср - средняя красная отметка дна котлована, м; hд- отметка дна котлована, м, гдеhо - абсолютная отметка пола первого этажа, м. Размеры котлована по низу (а и в) принимают по наружному контуру фундаментов здания с учетом необходимой зоны для производства работ. Размеры котлована по верху (А и В) рассчитываются с учётом принятого коэффициента откоса по формулам А = а + 2mHк ; В = b + 2mНк, а =А – 2 mHк ; b = В – 2 mHк. а = 120 -2*1,45 = 117,1м; b = 30-2*1,45 = 27,1 м. Принята ширина пандуса (Сn) при двустороннем движении - 6,0 м. Определение объемов земляных работ Подсчёт объёмов котлована и въездной траншеи (пандуса) Объем котлована определяется по формуле: V=H/6 ((2a+А) b+ (2А +a) В ) где V - объем котлована, м; Н –глубина заложения котлована; a,b - длина сторон котлована понизу; А,В- длина сторон котлована поверху; А=а+2Нm; В=b+2Hm m- коэффициент откоса, зависит от глубины котлована и вида грунта. V = 1,45/6 *((2*117,1+120)*17,1+(2*120+117,1)*30)=7333 м³. Объём въездной траншеи определяется по формуле: где Нк - глубина котлована у съезда (пандуса); Сn - ширина пандуса по дну въездной траншеи; m - коэффициент откоса котлована; m1- коэффициент уклона пандуса, принимаемый в диапазоне 8 . 12 в зависимости от вида грунта и условий работы. Vв.тр = 1,45²/6*(3*6+2*1,45*(10 - 1)/10)*10 – 1 =169,29 м³. Определяем общий объем котлована и въездной траншеи. Vобщ. = V + Vв.тр =7333 + 169,29 = 7502,29 м³. Подсчет объема песка для устройства песчаной подушки под фундаментные плиты При песчаных грунтах (без примесей) фундаментные плиты укладывают непосредственно на выровненное основание, следовательно в данной курсовой работе песчаная подушка не предусмотренна. Подсчёт объёма грунта для обратной засыпки Обратная засыпка пазух котлована производится после монтажа сборных ж/б фундаментов под колонны. Объём грунта для обратной засыпки пазух котлована и для засыпки въездной траншеи и других объёмов необходимо определить с учётом конструкций, установленных ниже дневной поверхности (hк.ср.). Для этой цели следует построить поперечный разрез заглубленной части здания, на котором достаточно показать только фундаменты крайних рядов. Геометрический объем обратной засыпки Vозг=Vk-Vпод.м = 7502,29-305,76 = 7196,53 м³ где Vк - общий объем котлована с учетом пандуса, м3; Vпод. н - геометрический объем грунта, вытесненного заглубленной частью здания. Результаты расчетов объемов земляных работ заносят в ведомость (табл.4) и определяют баланс грунтовых масс. Положительный баланс ("+") означает наличие излишка грунта, отрицательный ("-") - недостачу грунта для обратной засыпки. Излишки грунта вывозят за пределы территории. Таблица.4 Ведомость объемов земляных работ Наименование работ Ед. изм. Объем работ Эскиз или формула подсчета Примечание 1 2 3 4 5 Срезка растительного грунта Планировка территории бульдозером м2 м2 1,96 27593 Sпл=(А+100) (В+100) Разработка котлована и въездной траншеи экскаватором на транспорт м3 7502,29 7333 Vобщ. = V + Vв.тр Vк=Н/6*((2а+А)b+ (2А+а)*В) Ручной добор грунта м3 3,6 а *b*0.1 Засыпка пазух м3 7196,53 Vозг=Vk-Vпод.м 5.2 Выбор комплекса машин и механизмов На основании изучения учебной и специальной литературы, анализа полученного задания следует обоснуем целесообразность применения определенного сменного оборудования (прямой лопаты, обратной лопаты и драглайна). Необходимо разработать котлован со съездом общим объемом 7 333 м3 одноковшовым экскаватором. Грунт относится к I группе. Наибольшая глубина котлована -1.45 м. Условия производства работ - грунтовые воды не обнаружены, средняя температура воздуха + 24,1ºС; грунт выгружается в автосамосвалы и транспортируется в отвал; работа должна проводиться в две смены. Требуется: назначить вид сменного оборудования, емкость ковша и определить ориентировочный срок разработки котлована при двух вариантах применения ковшей разной емкости.
Проанализировав исходные данные, принимаем, что работы целесообразно вести экскаватором прямой лопатой с емкостью ковша от 0.5 до 0.65 м3. Разработку котлована следует вести в один ярус. Наметим два варианта применения экскаваторов, оборудованных прямой лопатой: 1-й вариант - экскаватор Э-656с емкостью ковша 0,65 м³;
2-й вариант - экскаватор Э-504с емкостью ковша 0,5 м3, Эксплуатационная стоимость. 1-ый вариант- экскаваторЭ-656, qк 0,65 м3 Тм=Нвр*V-трудоемкость работ Тм=4,1*7,3=30маш-час/8=4,0маш-см. Сэ=Смаш*Тм=33,7*36,3=113,2руб. См- стоимость Маш-см. 2-ой вариант -экскаватор Э-504, qк 0,5 м3 Тм=Нвр*V=6,7*7,3=49маш-час/8=6маш-см. Сэ=Смаш*Тм=25*6=150,руб. Принимаем экскаватор Э-656, qк -0,65 м3 5.3 Подбор автосамосвалов для перевозки грунта Рациональная грузоподъемность самосвалов в зависимости от дальности перемещения грунта и объема ковша экскаватора. В качестве комплектующих машин для вывоза грунта из котлована и обеспечения совместной работы с экскаватором выбираются автосамосвалы и определяется их количество для обеспечения бесперебойной работы экскаватора Определяется объем грунта в плотном теле в ковше экскаватора Vгр =Vков.*Kнап /Kр где Vков, - принятый объем ковша экскаватора, m3, Кнап- коэффициент наполнения ковша (для прямой лопаты от 1 до 1,25; обратной лопаты - от 0,8 до 1); Кр - коэффициент разрыхления грунта. Vгр = 0,65*1,04/1,13=0,60 м3. Определяется масса грунта в ковше экскаватора Q=Vгр*γ, где γ- объемная масса грунта, t/m3 Q=0,60*1,6=0,96т. Количество ковшей грунта, загружаемых в кузов автосамосвала n=П/Q, где П - грузоподъемность автосамосвала, т. n=20/0,96=6 Определяется объем грунта в плотном теле, загружаемый в кузов автосамосвала V=Vгр*n V=0,60*6=3,6 м3. Подсчитывается продолжительность одного цикла работы автосамосвала +tм Тц=6,6+60*1,5/19+1,3+60+1,5/27+2,5=18,4 мин. где tn - время погрузки грунта, мин =13,8*7,95/1000=0,1097*60=6,6 мин. Нвр— норма машинного времени по ГЕСН для погрузки экскаватором 1000м3 грунта в транспортные средства, мин; L - расстояние транспортировки грунта, км; Vz - средняя скорость автосамосвала в загруженном состоянии, км/ч (прил. 11); Vn - средняя скорость автосамосвала в порожнем состоянии (25-30 км/ч); tр - время разгрузки, мин; tм- время маневрирования перед погрузкой и разгрузкой, мин. tм= Туст. п. +Т уст.р + Т м =0,5+0,6+0,4+1=2,5 мин. Требуемое количество автосамосвалов составит N=Tц/tn N=18,4/6,6=3 шт. Разработку недобора грунта осуществляют, как правило, механизированным способом: экскаваторами-планировщиками или бульдозерами с размещением грунта в котловане. При этом остается недобор грунта до проектной отметки не более 5-7 см. Оставшийся недобор грунта дорабатывается вручную непосредственно в местах устройства фундаментов. Vнед =3,4*2,2*0,07*48=25,13 м3. 5.4 Подбор крана для монтажа сборных железобетонных фундаментов Qм≥Qэ+Qстр. где: Qм – требуемая грузоподъемность крана; Qэ – масса элемента; Qстр – масса грузозахватного устройства. Qм≥5,4+0,1=5,5 т. Исходя из вышеперечисленного принимаем автомобильный кран МКА-16. 5.5 Разработка схем проходок и забоев экскаватора при рытье котлованов Разработку грунта в котлованах одноковшовыми экскаваторами производят проходками. При проектировании технологических схем работы определяют параметры забоев, а также число и параметры проходок. Разработка котлованов экскаваторами с прямой лопатой. В зависимости от необходимой ширины котлована и принятого порядка ведения работ его разработка может осуществляться: одной лобовой проходкой, одной уширенной лобовой проходкой с перемещением экскаватора вдоль котлована зигзагом или в поперечном направлении; торцевой проходкой с перемещением экскаватора поперек котлована (при широких котлованах), а также одной лобовой проходкой, а затем одной или несколькими боковыми проходками. При назначении рабочих параметров забоев значения характеристик экскаватора Rk, Hk, Rв в целях более надежной его эксплуатации> принимают уменьшенными на 10…20%, считая их оптимальными – Rно ,H ко, Rво Высота забоя должна обеспечивать условие полного набора ковша за одно черпание, и быть равной в пределах 0,8 .1,2 м высоты расположения напорного вала над уровнем стоянки экскаватора. Узкие котлованы шириной поверху B=Rk разрабатывают любой проходкой с односторонней подачей транспорта в котлован. При ширине , котлованы также разрабатывают лобовой проходкой, причем транспорт в котлован может подаваться с двух сторон. Ширину проходки (котлована) при движении экскаватора по прямой линии определяют по формуле где В - ширина котлована поверху; Ro=0,9Rmax; R o - оптимальный радиус копания; Lп - длина рабочей передвижки экскаватора (принимается равной разности между наибольший радиусом копания и радиусом копания на уровне стоянка экскаватора ). Rо=0,9*7,8=7,02 м. Rс=5,3м. ln=9-5,3=3,7м. Котлованы шириной поверху B=(1,5…1,9)Rk разрабатываются уширенной лобовой проходкой с перемещением экскаватора по зигзагу или поперек котлована. Ширина проходки при этом Котлованы при ширине B>2.5Rk могут разрабатываться с поперечно-продольным перемещением экскаватора, величина передвижки в поперечном и продольном направлениях принимается одинаковой. Более эффективной является разработка грунта способом бокового забоя. По этой схеме транспорт подается под погрузку сбоку выработки, чем достигается уменьшение угла поворота стрелы экскаватора при работе, а следовательно, и сокращение цикла экскавации. Ширину боковой проходки определяют В данной работе применили одну лобовую и четыре боковых проходки. Установка транспортных средств вблизи котлована с неукрепленными откосами разрешается только за пределами призмы обрушения грунта. Допускаемые расстояния по горизонтали от основания откоса выемки до ближайшей опоры транспортного средства, при глубине выемки до 5 м.
При разработке больших котлованов целесообразно осуществлять первую проходку лобовым забоем, а последующие проходки вести боковыми забоями. Для ввода экскаватора с прямой лопатой в забой, для обеспечения оптимальной глубины копания, необходимо устраивать въездную траншею, используя для этой цели основной экскаватор.
фундамент котлован калькуляция затраты Литература 1. Теличенко В.И. «Технология строительных процессов» ч. 1,2; М.: Выс.шк. 2002г. 2. Данилов Н.Н., Терентьев О.М. «Технология строительных процессов» М.Выс.шк. 2001г. 3. Соколов Г.К. «Технология и организация строительных процессов» М.АСВ. 2004г. 4. СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения основания и фундаменты» 5. ЕНиР сб.2 «Земляные работы», в.1 «Механизированные и ручные работы» 6. СНиП 12.03.01; 12-04-02 «Техника безопасности в строительстве». 7. СНиП 23-01-99 “Строительная климатология” /Госстрой СССР. – М., 2000г. 8. СНиП 2.08.02-89* “Общественные здания и сооружения” /Госстрой СССР. – М., 2000г. 9. ГОСТ 13579-78 “Блоки бетонные для стен подвалов” /Госстрой СССР. – М., 1979г 10. СНиП 2.02.01-83* “Основания зданий и сооружений” /Госстрой СССР. – М., 1995г. 11. СНиП 2.03.01-84* “Бетонные и железобетонные конструкции” /Госстрой СССР. – М., 1989г.