Решение задач по специальности «Определение объема земляных масс»

РАБОТА № 1 «Определение объема земляных масс и параметров котлована при производстве земляных работ» Дано: — плановые размеры фундамента axb – 30×20м; — грунт – песчанный; — глубина котлована Н=4м; — толщина растительного слоя грунта hр =0,15м. 1 Определяем габариты котлована: Из таблицы приложения 2 для супеси принимаем крутизну откоса 1:1, т.е. m=1 а= 30+2*0,5=31м; b=20+2*0,5=21м, где 0,5м — расстояние от подошвы откоса до фундамента; Поверху: а 1 =а+2mH=31+2*1*4= 39 м; b 1 =b+2mH=21+2*1*4= 29 м. 2 Определяем объем котлована: Vк = 4/6[21*31 + 39*29+(31+39)(21+29)] = 4/6 * [651+1131 + 70*50] = 3521 м3 3 Определяем объем растительного слоя грунта: Vрс =39*29*0,15=170 м3 4 Объем подлежащий разработке экскаватором: Vр =3521-170=3351 м3 5 Объем въезда в котлован: Принимаем въезд шириной Bт =3,5 м; i=10%, тогда Vв =4*4/6 [3*3,5+2*1*4*(10- 1)/10](10-1) = 2,67*17,7*9,0=425 м3. 1 СП 45.13330.2012 Земляные сооружения, основания и фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87. 2 СНиП 3.2.1-87. Земляные сооружения. Основания и фундаменты.

РАБОТА № 2 «Выбор машины для снятия растительного слоя»

Бульдозер подбирается по таблице приложения 2 Выбираем бульдозер ДЗ-19, технические характеристики которого приведены ниже. Снятие растительного слоя можно проводить по следующим схемам: — односторонняя; — двухсторонняя; Используем двухстороннюю схему снятия растительного слоя грунта. Бульдозер разрабатывает грунт, передвигаясь челночно от продольной оси котлована до оси кавальера. Расстояние перемещения грунта изменяется от (а/2 + с) при резании и наборе грунтовой призмы у продольной оси котлована до при резании грунта у края площадки, следовательно, в среднем оно составляет (а/4 + с).

РАБОТА № 3 «Разработка котлована. Выбор экскаватора и автосамосвала »

Пример расчета забоев котлована Дано: котлован – а=21 м; в=31 м; Н=4 м; грунт-песчаный; hгр =0,15 м 1 Находим расчетную глубину разрабатываемого котлована: Нр =Н – hгр =4 — 0,15=3,85 м, 2 Определяем размер по верху меньшей стороны котлована, при m = 1: a1 = a + 2mHр = 21 + 2 * 1 * 3,85 = 28,7 м, 3 Определяем Нкопmах= Нр /0,7= 3,85/0,7 = 5,5 м, по табл. приложения 2 принимаем экскаватор ЭО-4321 с объемом ковша q=0,8м3 ; Нкопmах =5,5 м; Rкопmах = 8,4 м. 4 Определяем размеры пионерной траншеи. Предполагаем, что в котловане будет работать бульдозер. Примем bпт =3м. Впт =bпт +2mHр =3+2*1*3,85= 10,7 м, 5 Определяем ширину бокового забоя по верху Bбз =1,3*Rкопmах =1,3*8,4=10,9 м. 6 Определяем количество боковых забоев: nБЗ =(а1 -Bпт )/Bбз = (28,7- 10,7)/10,9= 2 забоя + 5,6 м, остаток в 5,6м может быть распределен на 2 боковых забоя и 1 лобовой, т.е. Bбз =10,9+5,6/4=12,3 м. Среднечасовая эксплуатационная производительность экскаватора: Пчэ=q⋅(3600 )⋅Кн⋅Кв⋅ 1tц Кр [м3/ч] q =0,8 м3― геометрический объем ковша tц=15с ― длительность рабочего цикла ― коэффициент наполнения ковша Кр― коэффициент разрыхления Исходя из того, что расстояние транспортирования грунта составляет 10 км и вместимость ковша экскаватора q=0,8 м3, назначаем грузоподъемность автосамосвала — 9 т. По табл. 6 в [1] выбирается автосамосвал марки КаМАЗ-5511 со следующими техническими характеристиками: q — объем грунта в кузове автосамосвала, м3; t ц – длительность рабочего цикла автосамосвала, с; K Β – коэффициент использования рабочего времени, учитывающий организационные перерывы K Β=0 , 85 Длительность цикла автосамосвала складывается из следующих операций: t Ц=tМ +tП+ tР+t ГХ+t ПХ , где tМ — время маневрирования при погрузке; tП — время погрузки; tР — время разгрузки;

РАБОТА № 4 «Расчет несущей способности забивной сваи. Выбор копровой установки для забивки железобетонных свай»

Пример расчета Требуется определить: а) несущую способность ж/б сваи с поперечным сечением 400×400мм, длиной 9 м, забитой в грунт ниже дна котлована глубиной 4м на глубину 6,5м. Грунты: — с отметки дна котлована залегает суглинок тугопластичный (с показателем текучести IL =0,3), толщина слоя 3м; — ниже – тугопластичный суглинок (IL =0,3) толщина 4 м; — ниже тугопластичный суглинок (IL =0,3) разведанной толщиной слоя 6 Определение несущей способности сваи: Площадь поперечного сечения сваи F=0,4*0,4= 0,16 м2 ; Периметр поперечного сечения u=4*0,4=1,6 м. Расчетная глубина погружения нижнего конца сваи от поверхности грунта lк + lc=4 + 9=13 м; По таблице 1 приложения 2 для этой глубины находим расчетное сопротивление грунта в плоскости нижнего конца сваи R~ 380тс/м2 . Определяем среднюю глубину расположения слоев грунта от дневной поверхности и соответствующие значения расчетного сопротивления грунта на боковой поверхности сваи по таблице 2 приложения 2 Для суглинков с консистенцией IL =0,3 на глубине L1 =4+2/2=5м, f1= 4 тс/м2 , на глубине L2 =4+2+1/2= 6,5м, f2= 4,22 тс/м2 Для следующего слоя грунта (суглинок тугопластичный с консистенцией IL =0,3) следует учесть примечания 2 к таблице 2 приложения, поэтому разбиваем этот слой на два однородных слоя толщиной 2 и 2 м: На глубине L3 = 4 + 2 + 1 +2 /2=8м, f3= 4,4 тс/м2 ; На глубине L4 =4+2+1+2+2/2=10м, f4 = 4,6 тс/м2 ; На глубине L5 =4+2+1+2+2+2/2=12м, f 2 5 = 4,8 тс/м ; По формуле(1) находим несущую способность сваи: F d=1⋅(1⋅380⋅0 ,16+1 . 2⋅1⋅( 2⋅4+1⋅4 , 22+2⋅4,4+2⋅4,6+2⋅4,8 ) )= ¿108 ,6 кПа Выбор типа молота Выбор молота проводим по двум критериям: 1 По энергии удара молота: Эв >Эт, где Эт — требуемая энергия удара молота; Эт = 1,75*а*Fd, где (3) a — коэффициент, a = 25 Дж/кН; Fd — несущая способность сваи; Тогда: Эт =1,75*25*1086 = 47510 Дж; Эв — возможная энергия удара молота; Эв = 0,9*М*h M- вес ударной части молота [приложение 4, табл.4]; h- фактическая высота падения ударной части молота, [приложение 4, табл.4]; Тогда: Эв = 0.9*1250*300 = 337500 Дж; 337500 > 34125, условие выполняется. Принимаем трубчатый дизель-молот СП -75 Его технические характеристики представить в таблице 1

РАБОТА № 5 «Планировка и уплотнение дна котлована»

1 Исходные данные После разработки котлована экскаватором необходимо выполнить срезку защитного слоя (если оставлялся), выравнивание (планировка) и уплотнение дна котлована. Для сохранения природного плотного состояния грунта экскаваторы разрабатывают котлованы с недобором 5…..15 см. Планировка дна необходима для устранения недобора и выравнивания поверхности дна котлована. После планировки бульдозер (или автогрейдер) должен оставить такой слой грунта, который после уплотнения обеспечил бы получение проектной отметки дна котлована. Для планировки можно использовать обычный бульдозер 10 тс тяги с универсальным отвалом, который устанавливают с небольшим перекосом. При планировке бульдозер может перемещаться по спирали, от откоса к оси котлована, или поступательно челночно – вперед (рабочий ход) — назад (холостой ход). Заключительным этапом работ по устройству котлована является уплотнение его дна. Для уплотнения связного грунта целесообразно использовать пневмошинные самоходные катки, для уплотнения несвязного – вибрационные гладковальцевые или комбинированные самоходные катки. Так как при экскавации и планировке природная структура грунта нарушается на глубину не более 0,2 м, считаем, что именно такой толщины должен быть уплотняемый слой. Для расчетов производительности бульдозера при планировке и катка при уплотнении дна котлована используем данные по котловану, формулы и технические характеристики машин. Выбор машины для планировки дна котлована, определение ее производительности Планировка дна котлована производится для устранения недобора грунта после экскавации и выравнивания слоя грунта перед уплотнением. Для планировки будем использовать бульдозер 10 т тяги той же марки, что и для снятия растительного слоя – Д3-19. Производительность бульдозера определяется по формуле: П э=F 60ч Где: F – площадь, планируемая за один проход бульдозера, м2; L – длина гона (захватки) – длина дна котлована, т.е. L = b = 30 м; B – длина отвала бульдозера, В = 4 м; tц – длительность цикла, мин.; KВ – коэффициент использования рабочего времени, который должен учесть потери на повороты и холостой ход, принимаем KВ = 0,8. Площадь, планируемую за один проход бульдозера, определяем по формуле: F = L(B – 0,3); F = 30*(4 – 0,3) = 111 м2 Длительность цикла определяется по формуле: tц= 2L/V; где V – средняя транспортная скорость, V=1,68 м/мин; tц = 2∙30/1,68 = 35,7 мин

РАБОТА № 6 «Бетонирование плитного фундамента»

Для начала необходимо посчитать объём бетона Vпл = a*b*h где a – ширина плиты фундамента а = 20 м; b – длинна плиты фундамента b = 30 м; h – высота плиты фундамента h = 0.6 м; Тогда Vпл = 20*30*0.6 = 360 м3 . Выбор комплекса машин и оборудования для укладки бетонной смеси в блок бетонирования Подземная часть (плитный фундамент – до отметки верха цоколя) Для подачи бетонной смеси в зону бетонирования используем схему: автобетоновоз – бадья – стреловой кран – блок. Этот выбор обусловлен тем, что принимается бетонная смесь с крупным заполнителем. Требуемая грузоподъёмность Qтр определяется по формуле^ Qтр = qгр + qстр где qгр – масса поднимаемого груза (бадьи с бетоном, опалубки); qстр – масса захватного приспособления (строп), принимаемая равной 0,05 т; Принимаем бадью 2 м 3 , её масса с бетоном составляет 5680 кг. Тогда Qтр = 5,68 + 0,05 = 5,73 т. Требуемый вылет стрелы крана,lтр , определяется по формуле: lтр = a + b+ c . где: а — расстояние от наиболее удаленного элемента до основания откоса, принимаем равным 10,5 м; b – расстояние по горизонтали от основания откоса до ближайшей опоры машины, определяемое по прил. из СНиП 12-04-2002, принимаем 3 м; с — половина расстояния между опорами, принимаемая равной 2,5 м. Тогда: tр — продолжительность вспомогательных ручных операций t р = 3 мин; tм = 1,2* Нп/ Vп + n1/ n где: Нп — высота подъема (опускания) Vп — скорость подъема (опускания) из характеристик крана V п = 30 м/мин; n1 — количество оборотов крана за цикл n 1 = 0,5 об/мин; n — частота вращения крана (из характеристик крана n = 0,3 об/мин); 2,5 — коэффициент, учитывающий подъем и опускание груза на высоту Н, а также уменьшение скорости его перемещения в начале подъема и при посадке, при возведении сооружения в котловане его величина принимается 1,2; Тогда: tм = 1,2* 9/30 + 2*0,5/0,3 = 0,7 мин. tц = 0,7 + 3 = 3,7 мин. Принимаем количество АБС равное 2 шт. Уплотнение бетонной смеси Уплотнение бетонной смеси производится ручным глубинным вибратором. Толщина уплотняемого слоя равна 0,5 м. Принимаем вибратор ВП-3. Технические характеристики которого указаны в нижеприведенной таблице.

РАБОТА № 7 «Разработка схемы бетонирования надземной части»

Подбор крана а. Требуемая высота подъёма крюка определяется по формуле: Н 5=36+2+2+4=44 б. Формула для определения требуемого вылета стрелы Lтр , имеет вид: Из этого . L4=10+5=15 м. в. Требуемая грузоподъёмность Q тр определяется по формуле: Q=8*1,1=8,8 т По полученным данным выбираем кран, подходит кран КБ-674-3. Его характеристики

Список литературы

1 В.М. Галузин, М.В. Комаринский, В.И. Телешев. Выбор машин и оборудование для производства бетонных работ. Учебное пособие. Санкт- Петербург 1995г. 2 Г.К. Соколов. Выбор кранов и технических средств для монтажа строительных конструкций.Учебное пособие. – М.- 2002 3 В.М. Галузин. Бетонирование массивных фундаментов. Методические указания. Спб.-2002 4 Галузин В.М., Данилов В.М. Изучение конструкции башенного крана и расчет его производительности. Методические указания.Спб.- 2000 5 Поляков В.И., Полосин М.Д. Машины грузоподъемные для строительно-монтажных работ.-М:-Стройиздат, 1993.-244с (справочное пособие по строительным машинам)