Методика проектирования основных строительных работ

Современное индустриальное строительное производство ведется на базе развитой сети заводов-изготовителей, направляющих на строительные площадки, подготовленные к монтажу, укрупненные элементы зданий массой 50 т, в соответствии с грузоподъемностью монтажных кранов.

Значительная часть промышленных зданий и сооружений возводится по типовым проектам. Типизация заключается в постоянном отборе наиболее универсальных для данного периода объемно-планировочных и конструктивных решений, дающих наибольший экономический эффект в строительстве и эксплуатации зданий. Типизируются здания отраслевого назначения, ограниченные определенными производственными площадями и обслуживающими их транспортными средствами.

Современные типовые здания и сооружения отличаются от своих предшественников тем, что они унифицированы — подготовлены для возведения методами строительной индустрии. Унификация проводится путем применения наиболее экономических и универсальных элементов зданий, отобранных в соответствии с возможностями заводов-изготовителей, простотой перевозки, монтажа и тому подобными критериями.

Возведение зданий промышленного назначения складывается из ряда строительных работ, выполняемых в определенной технологической последовательности, подготовительные работы — производство работ подземной части (нулевой цикл), возведение надземной части.

Планировка площадки относится к нулевому циклу, а монтаж строительных конструкций к возведению надземной части.

Цель выполнения курсового проекта — закрепить теоретические знания по дисциплине, овладеть методикой проектирования основных строительных работ (земляных, монтажных), научить учащихся самостоятельно пользоваться справочной литературой, строительными нормами и правилами.

Курсовой проект содержит три основные части.

В первой части рассматриваются вопросы по вертикальной планировке площадки, проводятся расчеты объемов земляных работ, баланса земляных масс и средней дальности перемещения грунта на планируемой площадке.

Во второй части разрабатывается технологическая карта на монтаж сборных железобетонных конструкций одноэтажного промышленного здания. В технологической карте дается краткая характеристика объекта, организация и технология строительного процесса, ведомость сборных железобетонных конструкций, выбор методов и последовательности производства работ, выбор монтажных кранов и вариантов производства работ, калькуляция трудовых затрат, технико-экономические показатели, а также техника безопасности при производстве работ по монтажу конструкций здания.

В третьей части производится выбор типов и расчет площади складов, а также расчет мощности временных подсобных зданий.

1. Планировка площадки

1.1 Определение черных, красных и рабочих отметок

В соответствии с заданием на курсовой проект необходимо произвести планировку площадки на участке местности, ограниченном прямыми линиями, пересекающимися в углах с координатами В-20; И-20; В-24; И-24. Ячейки сетки — квадраты со стороной 40 м. Положение плоскости планировки устанавливается из условия нулевого баланса, а уклон — из условия минимума земляных работ.

В состав земляных работ по вертикальной планировке площадки входят разработка выемок, образование насыпей, перемещение грунта из выемки в насыпь площадки, транспортирование лишнего или недостающего грунта, разравнивание грунта, доставляемого автосамосвалами, уплотнение грунта, планировка поверхности площадки, планировка откосов площадки.

Черные отметки находятся в узлах планировочной сетки интерполяцией по кратчайшему расстоянию между соседними горизонталями, записываются с точностью до 0,01 м справа внизу угла черным цветом и определяются по формуле (1):

На рис. 1 показано определение черной отметки в узле элементарной фигуры.

Рисунок 1 — Определение черной отметки Таким методом определяем все черные отметки планируемой площадки.

Красные отметки, то есть отметки плоскости планировки, определяются также в узлах координатной сетки, нанесенной на плане местности. каркас монтажный земляной грунт Положение плоскости планировки выбирается исходя из условия нулевого баланса земляных масс, а уклон — из условия минимума земляных работ. Уклон плоскости планировки увязывается с уклоном местности с тем, чтобы получить минимальные отметки насыпи и выемки на участке.

Перпендикулярно к большинству горизонталей проводится линия наибольшего ската и определяется уклон плоскости планировки. Методом интерполяции находятся высоты верхней (Н_верх) и нижней (Н_ниж") точки линии наибольшего ската в пределах указанного в задании участка местности.

Уклон плоскости планировки определяется по формуле (2):

где L — расстояние между верхней и нижней точками линии наибольшего ската в пределах планируемой площадки, м.

Средневзвешенная отметка (Н_срв) в пределах планируемой площадки определяется по формуле (3):

где ,- сумма черных отметок таких узлов планировочной сетки, в которых соответственно сходятся один, два и четыре угла элементарных фигур; п — число элементарных фигур.

[(90,21+87,88+85,94+88,61)+2(89,68+89,12+88,74+888,41+88,14+87,39+ +86,89+86,42+86,39+86,84+87,21+87,59+88,02+89,05+89,42+89,79)+4(89,25+ +88,77+88,39+888,02+887,72+88,89+88,43+88,02+887,63+87,29+88,47+88,02+ +87,61+87,21+86,84)]/4Ч24= 88,05м.

Далее определяются красные отметки угловых точек площадки, а затем по интерполяции во всех узлах координатной сетки. Для этого средневзвешенная отметка приравнивается к красной отметке, приложенной в центре тяжести площадки. Из этой точки опускается перпендикуляр на линию наибольшего ската, а также из каждого узла координатной сетки. Красные отметки определяются по формуле:

где i — уклон плоскости планировки;

L — расстояние от определяемой красной отметки под углом 90° к линии равных красных отметок.

Знак «+» или «-» ставится в соответствии с положением узла координатной сетки относительно проекции средневзвешенной отметки на линию наибольшего ската.

Определяем красные отметки для узлов В-20 и Г-20:

м,

м.

Аналогичным образом находим значения красных отметок всех остальных узлов и записываем с точностью до 0,01 м справа вверху угла красным цветом.

Рабочая отметка вычисляется как разность между проектной (красной) и черной отметками по следующему равенству:

Н_кр — Н_черн = ±h_раб ,

H_{раб (В-20)}= 90,14 — 90,21 = - 0,07м.

Соответственно этому, насыпь обозначают знаком плюс, а выемку — знаком минус.

Рабочие отметки планировочной сетки записываются слева в верхнем углу любым цветом, отличным от принятого цвета для черных и красных отметок.

1.2 Построение контура земляных масс

Контур земляных масс охватывает выемки, насыпи и откосы выемок и насыпей на границах участка.

После вычисления рабочих отметок определяем положение нулевой линии. Линию нулевых работ размещают в переходных фигурах (фигуры со смешанными объемами) и наносят на чертежах плана площадки прямыми линиями в пределах каждой фигуры планировочной сетки по точкам с нулевым значением рабочих отметок. Положение нулевых точек определяем по следующим формулам:

или,

где +=L;

и — соответственно положительная и отрицательная рабочие отметки;

L — сторона элементарной фигуры.

Найдём положение нулевой точки в переходной фигуре № 2:

Таким образом, находим остальные точки с нулевым значением рабочих отметок и полученные значения отмечаем на сторонах элементарных фигур. По нулевым точкам строим линию нулевых работ. Эта линия проводится плавно.

1.3 Подсчет объемов земляных работ

Общий объем насыпи () и выемки () при вертикальной планировке площадки определяется суммированием соответствующих объемов по отдельным элементарным фигурам в пределах площадки с учетом дополнительных объемов насыпи и выемки, расположенных у внешних сторон элементарных фигур.

Методика подсчета для насыпи и выемки одинакова (только итоговый основной объем и объем в откосах насыпи записывается в ведомость баланса земляных масс с учетом коэффициента остаточного разрыхления К_ор).

Количество грунта в одноименных квадратах принимается равным объему четырехгранной призмы с одним основанием, соответствующим рельефу, а с другим — поверхности планировки. Вершинами этой призмы являются рабочие отметки. Объем ее вычисляют как произведение средней рабочей отметки (из четырех) на площадь элементарной фигуры по формуле

где h_ср — средняя рабочая отметка, взятая по углам планировочной сетки;

F- площадь этой фигуры.

Объемы выемок или насыпей, заключенные в отдельных прямоугольниках или в их частях, отсекаемых нулевой линией, определяют по формулам таблицы 1.

Таблица 1 Формулы для определения объемов по методу четырехгранных призм

Примечание: F — площадь квадрата; ,- рабочие отметки углов фигуры.

Объемы грунтов насыпи и выемки необходимо подсчитывать с учетом грунта откосов, устраиваемых по контуру планируемой площадки. Дополнительные объемы грунта в откосах подсчитываются по приближенной формуле:

Определим основной объем элементарной фигуры № 1. Линия нулевых работ не проходит через данную фигуру. Вид грунта — суглинок.

Объем насыпи (фигура квадрат) равен:

Объем насыпи для фигуры с пятиугольным основанием равен:

F = a b,

где a и b — стороны квадрата, м.

Количественные объемы земляных работ сводятся в таблицу 2.

Таблица 2 Ведомость объемов земляных работ

Подсчёт объёмов земляных работ:

F_н1 = 16,67 22,22 / 2 = 185,2 м²,

.

Подсчёт дополнительных объёмов:

Всего по площадке (без откосов) насыпей (+) 923и выемок (-) 944. Расхождение в подсчетах составляет:

1.4 Распределение земляных масс и определение средней дальности перемещения грунта

Результатом приведенных подсчетов по планировке площадки является баланс земляных масс. Баланс земляных масс — это уравновешивание объема грунта, извлеченного в районе выемок, объемом засыпаемого грунта в районе насыпи.

По данным таблицы 2 видно, что эти объемы не равны. Теоретически объем насыпи () может быть меньше или больше объема выемки (), но после укладки грунта в насыпь он не приобретает сразу своего естественного состояния. Это учитывается коэффициентом остаточного разрыхления грунта (К_ор). В связи с этим объем выемки превысил объем насыпи.

Квадраты, из которых грунт вывозится в отвал или привозится из карьера, являются несбалансированными и определяются в наиболее удаленных от линии нулевых работ участках. В самих квадратах ставятся объемы грунта с учетом коэффициента остаточного разрыхления. Стрелками показываются направления перемещения грунта и его количество в м.

Таблица 3 Баланс земляных масс

В курсовом проекте производства земляных работ можно воспользоваться другим способом распределения земляных масс по участкам разработки (насыпям, выемкам, кавальерам, резервам). Так, при проектировании производства земляных работ на планировку площадки составляется шахматная ведомость с указанием объемов насыпей и выемок. По этой ведомости можно судить о том, из каких фигур планировочной сетки, в каком количестве и куда перемещается грунт.

Шахматная ведомость (табл. 4) для планируемой площадки составляется по данным табл. 2, 3. Объемы грунта откосов необходимо включить в объемы прилегающих к откосу элементарных фигур планировочной сетки и произвести распределение невязки в балансе грунта.

Таблица 4. Шахматная ведомость

В итоге из квадрата № 19 вывозим грунт в карьер объемом 46 м³.

1.5 Выбор машин для производства земляных работ

При планировке площадки земляные работы чаще выполняются бульдозером и скрепером. Бульдозеры используются обычно в районе нулевых работ, где расстояние перемещения грунта не превышает 50−100м. На остальной сбалансированной части площадки целесообразно запроектировать разработку и транспортировку грунта будут определять мощность и тип применяемого скрепера.

Чтобы правильно выбрать тип машин для разработки и транспортировки сбалансированной части грунта, необходимо определить средневзвешенное расстояние его транспортировки L_ср. по формуле:

где — составляющие средней дальности перемещения грунта, м.

Средневзвешенное расстояние транспортировки грунта

Определяем площадь эпюры по формуле:

м²,

где a — сторона квадрата, м;

м⁴,

м⁴.

После определения площади эпюры определяем составляющие средней дальности перемещения грунта, м.

м, где V — объем выемки, м³.

Определить средневзвешенное расстояние его транспортировки L_ср.:

1.6 Выбор машин для производства земляных работ

При планировке площадки земляные работы чаще всего выполняются бульдозером и скрепером. Бульдозеры используются обычно в районе нулевых работ, где расстояние перемещения грунта не превышает 50−100 м. На остальной сбалансированной части площадки целесообразно запроектировать разработку и транспортировку грунта скрепером. Здесь расстояния перемещения грунта будут определять мощность и тип применяемого скрепера.

Выбор машин в общем случае производится в зависимости от объемов работ, рабочих отметок, средневзвешенных расстояний транспортировки и вида грунта.

Т.к. средняя дальность перемещения грунта составляет 42,3 м, то целесообразно запроектировать разработку и транспортировку грунта бульдозером.

Объем планировочной площадки P=944 м³.

Средняя дальность перемещения грунта L_ср=42,3 м.

Вид грунта — суглинок.

Используя приложение 1 лабораторного практикума, определяем бульдозеры для производства работ при планировке площадки. Технические характеристики конкурентоспособных бульдозеров заносим в таблицу 5.

Таблица 5 Техническая характеристика конкурентоспособных машин

По техническим характеристикам уже подобранных бульдозеров на основании материалов ЕНиР выбираем комплекты машин и механизмов, используемых при планировке площадки (таблица 6).

Таблица 6 Конкурентоспособные комплекты машин и механизмов, используемые при планировке площадки

По каждому из сравниваемых комплектов определяем следующие технико-экономические показатели:

ѕ продолжительность производства работ (T);

ѕ трудоемкость единицы продукции (t);

ѕ себестоимость разработки единицы продукции (C);

ѕ приведенные затраты (З).

1. Определение продолжительности производства земляных работ по планировке площадки.

Комплект № 1.

Продолжительность производства работ определяем по формуле:

где Р — объем планировочной площадки, м3;

П_э — эксплуатационная производительность ведущей машины, м3/см.

Суммарную продолжительность выполнения подготовительных, дополнительных и заключительных работ принимаем для всех сравниваемых комплектов одинаковой и в расчетах не учитываем.

Эксплуатационную производительность ведущей машины (бульдозера Д-579) определяем по формуле:

П_Э=3600ЧТЧV₂Чk_вЧk_сЧk_у / t_ц ,

где Т — продолжительность смены, принимаем равной 8,2 ч;

k_в — коэффициент использования скрепера по времени, принимаем равным 0,8;

k_с — коэффициент сохранения грунта;

k_с=1- 0,005ЧL_ср=1- 0,005Ч42,3=0,78;

k_у — коэффициент уклона местности, k_у=1;

V₂ — объём грунта перемещаемого бульдозером;

V₂=bH²/2k=2Ч0,65²/2Ч0,8=0,5м³.

Продолжительность цикла работы бульдозера определяем по формуле:

t_ц=L_р /v_р+L_п /v_п+L_о /v_о+t_пер+t_о+2t_пов,

Длина пути резания:

L_р=2V₂ / bh=2Ч0,5/2Ч0,2=2,5м.

Длина пути перемещения:

L_п=L_ср- L_р=42,3 — 2,5=39,8м.

Продолжительность цикла работы бульдозера:

t_ц=2,5Ч3,6 /2,8+39,8Ч3,6 /2,8+42,3Ч3,6 /12+5+2+2Ч10=94c.

Эксплуатационную производительность ведущей машины (бульдозера Д-579):

П_Э=3600Ч8,2Ч0,5Ч0,8Ч0,78Ч1 / 94=98м³/см.

Продолжительность производства работ:

Т=944/98=10 смен.

Комплект № 2.

Объём грунта перемещаемого бульдозером (бульдозер Д-159Б):

V₂=bH²/2k=2,28Ч0,79²/2Ч0,85=0,84м³.

Длина пути резания:

L_р=2V₂ / bh=2Ч0,84/2,28Ч0,15=4,9м.

Длина пути перемещения:

L_п=L_ср- L_р=42,3 — 4,9=37,4м.

Продолжительность цикла работы бульдозера:

t_ц=5Ч3,6 /3,6+37,4Ч3,6 /3,6+42,3Ч3,6 /7+5+2+2Ч10=91c.

Эксплуатационную производительность ведущей машины (бульдозера Д-159Б):

П_Э=3600Ч8,2Ч0,84Ч0,8Ч0,78Ч1 / 91=170м³/см.

Продолжительность производства работ:

Т=944/170=6 смен.

2. Определение трудоемкости единицы объема грунта.

Комплект № 1.

Трудоемкость разработки единицы объема грунта определяется по формуле:

где — затраты труда в смену на обслуживание машин, входящих в комплект, чел-см.

Затраты труда в смену на процессах, выполняемых вручную, и на вспомогательных работах (принимаем для всех сравниваемых комплектов одинаковыми и в расчетах не учитываем.

Определяем продолжительность работ сопутствующего комплекта машин и механизмов.

Нормативную производительность рыхлителя определяем по формуле:

где V_н — единица объема, для которой приведены в ЕНиР нормы затрат машинного времени;

Н_вр — норма затрат машинного времени по ЕНиР, маш-ч.

П_н^р=100Ч8,2/0,13=6307м³.

Продолжительность работы рыхлителя составит:

Т^р=944/6307=0,15 смен.

Уплотнение грунта производим прицепными кулачковыми катками Д-130А массой 5 т при тяге трактором С-80, делающим 15 проходок по одному следу.

Нормативная производительность катка Д-130А:

П_н^к=1000Ч8,2/15Ч0,58=942м².

Продолжительность работы по уплотнению грунта составит:

Т^к =38 400/942=41смен,

где 38 400 м2 — площадь участка размером 160Ч240 м.

t=8,2(1Ч10+1Ч0,15+1Ч41) / 944=0,44 чел.-ч.

Комплект № 2.

Нормативную производительность рыхлителя:

П_н^р=100Ч8,2/0,13=6307м³.

Продолжительность работы рыхлителя составит:

Т^р=944/6307=0,15 смен.

Продолжительность работы по уплотнению грунта составит:

Т^к =38 400/554=70 смен.

где 38 400 м2 — площадь участка размером 160Ч240 м.

t=8,2(1Ч6+1Ч0,15+1Ч70) / 944=0,66 чел.-ч.

3. Определение себестоимости разработки единицы продукции.

Комплект № 1.

Себестоимость разработки единицы объема грунта:

где С_о — себестоимость всего объема механизированных работ.

где — себестоимость машино-смены отдельных машин, входящих в комплект, руб.;

Т — продолжительность работы отдельных машин, смены;

С_доп — дополнительные единовременные затраты, связанные с организацией механизированных работ и не учтенные в себестоимости машино-смен по выполнению данного процесса;

С_з — затраты на заработную плату рабочих, выполняющих ручные операции, руб.;

1,08 — коэффициент накладных расходов на эксплуатацию машин;

1,5 — коэффициент накладных расходов на заработную плату рабочих, выполняющих ручные операции.

Себестоимость машино-смены землеройных и землеройно-транспортных машин определяют по формуле:

где Е — единовременные расходы по доставке машины на строительную площадку, пробному пуску, перемещению в процессе работы на данном объекте и т. д., руб.;

Т_д — директивное число смен работы машины в году в соответствии с установленным режимом;

С_э.т — текущие эксплуатационные затраты, исчисляемые непосредственно на смену, в том числе затраты, связанные с производством всех видов ремонтов (кроме капитального); на энергоматериалы, смазочные и обтирочные материалы, а также на заработную плату персонала, управляющего работой машины и осуществляющего ежемесячный текущий уход за ней;

Г — годовые затраты, связанные с амортизационными отчислениями на полное восстановление и капитальный ремонт машин, а также содержание и ремонт в течение года вспомогательных устройств, в основном путей и дорог под самоходные машины в пределах рабочей зоны (носят постоянный характер).

Себестоимость машино-смены:

бульдозера Д-579 (ведущая машина):

С^б_м.см=23,7/10+(3610Ч40/100Ч1Ч1800+2,065)Ч8,2=25,86 руб.;

рыхлителя Д-162А в сцепке с трактором С-80:

С^р_м.см=(0,37+2,25)Ч8,2=21,48 руб.;

катка Д-130А в сцепке с трактором С-80:

С^к_м.см=(0,11+2,25)Ч8,2=19,35 руб.,

С_о=1,08Ч[(25,86Ч10)+(21,48Ч0,15)+(19,35Ч41)]=1055,17 руб.,

С_e=1055,17/944=1,12 руб/м³.

Комплект № 2.

Себестоимость машинно-смены:

бульдозера Д-159Б (ведущая машина):

С^б_м.см=23,7/6+(3200Ч40/100Ч1Ч1800+2,065)Ч8,2=26,71 руб.;

рыхлителя Д-162А в сцепке с трактором С-80:

С^р_м.см=(0,37+2,25)Ч8,2=21,48 руб.;

катка Д-263 в сцепке с трактором С-80:

С^к_м.см=(4,58+2,25)Ч8,2=56,01 руб.,

С_о=1,08Ч[(26,71Ч6)+(21,48Ч0,15)+(56,01Ч70)]=4410,91 руб.,

С_e=4410,91/944=4,67 руб/м³.

4. Определение приведенных затрат.

Комплект № 1.

Приведенные затраты определяются по формуле:

З=1055,17+0,15Ч (3610Ч10/368+4100Ч0,15/368+6800Ч41/364)=1185 руб.

Комплект № 2.

З=4410,91 +0,15Ч (3200Ч6/368+4100Ч0,15/368+7100Ч70/364)=4624 руб.

5. Выбор окончательного варианта производства работ.

Рассчитанные технико-экономические показатели по каждому из сравниваемых вариантов производства земляных работ при планировке площадки заносим в таблицу 7.

Таблица 7 Технико-экономические показатели вариантов комплексной механизации производства земляных работ по планировке площадки

По данным расчетов производим окончательный выбор варианта комплексной механизации производства земляных работ по планировке площадки. Предпочтение отдаем бульдозеру Д-579, который имеет минимальную сумму приведенных затрат.

2. Разработка технологической карты на монтаж каркаса здания

2.1 Краткая характеристика объекта

Проектируемое здание в плане состоит из двух секций. Длина первой секции — 60 м, а второй — 24 м. Секции имеют один пролет длиной 18 м и соответственно 24 м. Шаг крайних колонн — 12 м. Высота до низа стропильной конструкции 6 м. Здание выполнено в сборном железобетонном каркасе. Колонны сборные железобетонные сечением 500 500 мм, высотой 6,8 м. Фундаментные балки запроектированы сборные железобетонные трапецеидального сечения. Длина балки (6 м) 5950 м, высота 0,3 м и длина балки (12 м) 11 960, высота 0,6 м. Наружные стены предусмотрены панельные толщиной 300 мм. В качестве главных несущих конструкций покрытия приняты фермы для скатной кровли. Плиты покрытия запроектированы сборные железобетонные размером 312 м.

2.2 Область применения технологической карты

В данном разделе приводится: назначение технологической карты; номенклатура работ, охватываемых картой; характеристика условий и особенностей производства работ (темп работ, способы механизации, сменность, природно-климатические условия).

Технологическая карта разрабатывается на монтаж каркаса одноэтажного производственного здания.

В состав работ рассматриваемой технологической карты входят: устройство монолитных фундаментов;

монтаж сборных железобетонных фундаментов;

монтаж фундаментных балок;

установка несущих и фахверковых колонн;

монтаж подкрановых балок;

монтаж несущих конструкций покрытия;

укладка плит покрытия;

установка стеновых панелей;

электросварка монтажных стыков: балок, ферм, плит покрытия;

заделка швов плит покрытия;

конопатка, зачеканка и расшивка швов стеновых панелей.

Работы по устройству каркаса здания следует выполнять в летний период и в две смены.

2.3 Организация и технология строительного процесса

2.3.1 Ведомость объемов монтажных и сопутствующих работ

Объемы работ подсчитываются по чертежам планов и разрезов здания в единицах измерения, принятых в ЕНиР. При разработке технологических карт на монтаж сборных конструкций объемы работ следует определять по форме табл. 6.

Таблица 6 Ведомость объемов монтажных и сопутствующих работ

2.3.2 Ведомость сборных железобетонных конструкций

Конструктивные элементы для производственных зданий выбирают по каталогам и по сериям рабочих чертежей и представляют по форме табл. 7.

Таблица 7 Ведомость сборных железобетонных конструкций

2.3.3 Ведомость подсчета количества конструкций, изделий и материалов

Материально-технические ресурсы включают: материальные ресурсы — конструкции, изделия, материалы; строительные машины и их характеристики; приспособления, инвентарь, инструмент; эксплуатационные материалы.

Потребность в материально-технических ресурсах рекомендуется приводить по форме табл. 8 и 9. Количество конструкций, изделий и материалов определяется по СНБ 8.03.107−2000 и СНБ 8.03.106−2000 на основании объемов работ, включенных в технологическую карту, по ведомости, представленной в табл. 6.

Таблица 8 Ведомость подсчета количества конструкций, изделий и материалов

2.3.4 Выбор методов и последовательности производства работ

Работы по монтажу конструкций включают: строповку, подъём, наводку, ориентирование и установку, с временным креплением, расстроповку, выверку, окончательное закрепление конструкций в проектном положении, снятие временных креплений.

При возведении производственного одноэтажного многопролетного здания принимаем смешанный метод монтажа фундаментов, колонн, фундаментных балок — раздельный, а балок и плит покрытия — комплексный.

Монтаж ведём краном ДЭК-50 .

Монтаж сборных фундаментов осуществляют опережающем потоком в период производства работ по подземной части здания. Разбивку мест установки фундаментов производят с использованием продольных и поперечных осей, фиксируемых проволоки. Положение осей фиксируют колышками. На гранях фундаментов наносят установочные риски. Для фундаментов стаканного типа дополнительно отмечают середину верхней грани стакана.

Установку фундамента необходимо производить сразу в проектное положение, чтобы избежать нарушения поверхности основания. Правильность установки фундаментов определяют теодолитом.

Монтаж колонн включает приёмку фундаментов с геодезической проверкой положения их осей и высотных отметок. При этом проверяют их размеры, положение закладных деталей. По четырём граням сверху и на уровне верха фундаментов наносят осевые риски, а на колоннах, предназначенных для укладки по ним подкрановых балок, делают риски на консолях. Колонны предварительно раскладывают у мест монтажа, при этом колонны располагают опорной частью ближе к фундаменту, оголовок направляют в пролёт по ходу монтажа. Места строповки колонн должны быть доступны для ведения работ. Поднятые краном колонны опускают в стакан фундамента, совмещая осевые риски в нижней части колонн с осевыми рисками на фундаменте. Затем проверяют вертикальность колонн с помощью двух теодолитов.

Монтаж ферм покрытия выполняют с предварительной раскладкой ферм. Раскладку ферм производят вдоль пролёта таким образом, чтобы кран с монтажной стоянки мог устанавливать в проектное положение без изменения вылета стрелы. Для обеспечения устойчивости монтируемых элементов их складируют в специальных кассетах.

После подъема, установки и выверки первую ферму раскрепляют расчалками, а последующие крепят специальными распорками. Затем производят монтаж плит покрытия.

Монтаж плит осуществляют сразу после установки и постоянного закрепления на опорах очередной фермы. Плиты покрытия укладываются от одного конца фермы к другому, начиная со стороны ранее смонтированного пролёта. Закладные детали каждой плиты в трёх углах опирания необходимо приварить к закладным деталям верхнего пояса фермы. Складирование плит производят в зоне действия монтажного крана. Число штабелей плит и их размещение определяют из условия покрытия ячейки между фермами с одной стоянки крана.

Монтаж стеновых панелей ведется самоходным стреловым краном. Установку стеновых панелей, сварку закладных деталей и заделку стыков производят с использованием двух люлек, подвешиваемых с внутренней стороны здания. Расшивку наружных швов осуществляют также с двух люлек, но подвешиваемых на специальных консолях, фиксируемых к покрытию здания.

Качество выполнения отдельных монтажных операций характеризует надёжность строительных конструкций и узлов, их устойчивость и несущую способность.

Вертикальность колонн выверяют с помощью теодолита. После проверки вертикальности ряда колонн нивелируют верхние плоскости консолей и торцов, которые является опорами для ригелей, ферм и балок. В зависимости от их отметок для каждой колонны назначают толщину подкладки.

2.3.5 Выбор монтажных кранов и вариантов производства работ

Выбор захватных и вспомогательных приспособлений

Для подъёма строительных конструкций используют различные грузозахватные устройства в виде гибких стальных канатов, различных систем траверс, механических и вакуумных захватов. Грузозахватные устройства должны обеспечивать простую и удобную строповку и расстроповку элементов, надёжность зацепления или захвата, исключающую возможность свободного отцепления и падения груза. Грузозахватные устройства должны быть испытаны пробной статической или динамической нагрузкой, превышающей их паспортную грузоподъёмность. Установку фундаментов стаканного типа производят четырехветвевым стропом. Выверку фундамента в проектное положение осуществляют на весу, до снятия его со стропа путём совмещения рисок установочных осей с рисками разбивочных (рис. 2). Правильность установки фундаментов определяют теодолитом.

Рис. 2. Схема монтажа фундамента стаканного типа: 1 — гусеничный кран; 2 — положение блоков фундаментов до подъема, 3 — блок фундамента на проектной отметке; 4 — четырехветвевой строп Строповку колонн выполняют при помощи унифицированного штыревого захвата (рис. 3).

Рис. 3. Строповка железобетонных колонн: 1 — траверса; 2 — гибкий строп; 3,4- рамка; 5 — штыревой фиксатор При монтаже подстропильных и стропильных ферм для их строповки используют траверсы с захватом конструкции за четыре точки.

Строповка плит покрытия осуществляется при помощи четырёхветвевого уравновешивающегося стропа (рис. 5).

Рис. 5. Схема строповки плиты покрытия

Определение требуемых монтажных параметров и подбор крана

Тип монтажного крана определяется в зависимости от габаритов здания. Выбор монтажного крана по техническим параметрам начинают с уточнения следующих данных: массы монтируемых элементов, монтажной оснастки и грузозахватных устройств, габаритов и проектных положений элементов в монтируемом здании. На основании этих данных выбирают группу элементов, характеризующихся максимальными монтажными параметрами, для которых определяют минимальные требуемые параметры крана.

Для монтажа одноэтажного промышленного здания применяют самоходные стреловые краны.

Для самоходных стреловых кранов определяют грузоподъемность Q_K, высоту подъёма крюка Н_к, длину стрелы L_c и вылет крюка L. Требуемую грузоподъемность крана определяют по формуле:

где Q_K ~ требуемая минимальная грузоподъемность крана, т;

т_э — масса монтируемого элемента, т;

т_ос -масса монтажной оснастки, т;

т_гр — масса грузозахватных устройств, т.

При монтаже фермы для скатной кровли:

= 19+0,1+0,809=19,909 т.

При монтаже плиты покрытия:

= 6,2+0,24+1,066 =7,466 т.

При монтаже колонны:

=4,31+0,1+0,18 = 4,59 т.

Высоту подъёма крюка определяют по формуле:

где h₀- превышение низа монтируемого элемента над уровнем стоянки крана, м;

- запас на высоте, требующийся по условиям безопасности монтажа, для заводки конструкции к месту установки или переносе ее через ранее смонтированные конструкции, h₃=0,5 м;

— высота элемента в монтажном положении, м;

h_ст- высота строповки в рабочем положении от верха монтируемого элемента до крюка крана, м.

При монтаже фермы для скатной кровли:

= 6,8+3,3+0,5+3,5=13,3 м.

При монтаже плиты покрытия:

=6,8+3,3+0,5+3,5=13,3 м.

При монтаже колонны:

=6,8+0+0,5+1,9 = 9,2 м.

Длина стрелы крана без гуська :

Lc=(Ho-hc)/sin a +(b+2S)/(2cos a),

где Н₀ - сумма превышения монтажного горизонта, м;

Н_с - превышение шарнира пяты стрелы над уровнем стоянки крана, м;

В — ширина (длина) монтируемого элемента, м;

а — угол наклона стрелы к горизонту;

S — расстояние от края монтируемого элемента до оси стрелы, S>1,5m.

Наименьшая длина стрелы крана обеспечивается при наклоне её оси под углом .

по длине стрелы находят вылет крюка:

где d- расстояние от оси поворота крана до оси опоры стрелы, d= 1,5 м.

При монтаже колонны:

Sin=0,873; 2Cos=0,972

м.

м.

При монтаже фермы для скатной кровли:

Sin= 0,912; 2Cos=0,816

м.

м.

При монтаже плиты покрытия:

Sin=0,78; 2Cos=1,25

м.

м.

угол наклона стрелы определяют по формуле:

tgц = D/L_K

где D — горизонтальная проекция расстояния от оси пролета до центра монтируемого элемента, м;

tgц = 10,51/18,4 =0,57

ц = 29,6^о

Получив значения угла ц, определяют проекцию длины стрелы из зависимости:

L_cц=L_k/cosц­dё

L_cц=18,4/cos29,6є­1,5=19,79 м, Так как разность H_k­h_c остается неизменной, можно определить tgб_ц по формуле:

tgб_ц=(H_k­h_c+h_п)/L_cц

tgб_ц = 15,36−1,5+2/19,79=0,801

б_ц= 38,7є

Зная величину угла б_ц, определяют минимальную длину стрелы крана L_ц для монтажа крайнего элемента:

L_ц=L_cц/cosб_ц,

L_ц= 19,79/cos38,7є= 25,37 м,

Вылет крюка L_kц получают, прибавляя к проекции длины стрелы величину d:

L_kц=L_cц+d,

L_kц= 19,79+1,5=21,29 м.

По рассчитанным необходимым техническим параметрам по таблицам и графикам взаимозависимых кривых грузоподъёмности, вылета и высоты подъёма крюка крана, приведенных в справочной литературе, определяют соответствующие марки кранов.

Если окажется возможным осуществлять монтаж конструкций кранами нескольких марок, то выбирают наиболее экономичный.

Данные по выбору крана заносят в таблицу 10.

Для производства работ по монтажу каркаса здания принимаем кран на спецшасси грузоподъемностью 40 т. С телескопической 4-х секционной стрелой длиной 14 — 45 м.

Таблица 10 Монтажные характеристики по выбору крана

2.3.6 Калькуляция трудовых затрат

Трудоёмкость выполнения строительных процессов в технологических картах определяется по ЕНиР на СМР. При разработке технологических карт на монтаж строительных конструкций одновременно с трудоёмкостью определяются затраты времени механизмов в машино-часах. Количество машино-часов определяют по затратам труда машинистов, указанных в ЕНиР, или путём деления трудоёмкости на нормативный состав звена. Трудоёмкость определяется по производственной калькуляции трудовых затрат (см. таблицу 11).

При разработке калькуляции трудовых затрат данные для заполнения граф 1, 2, 3 принимаются по ведомости объемов работ. Графы 4, 5, 6, 10 принимаются по отдельным главам и параграфам ЕНиР. Графа 7 определяется путем умножения графы 3 на 5, графа 8 — путем умножения графы 3 на 6. Графа 9 — выбор количества смен: в две смены рекомендуется производить работы, выполнение которых невозможно без применения монтажных кранов с целью уменьшения экономических затрат на проведение СМР, все вспомогательные работы — в одну смену.

График производства работ — основной документ для определения сроков продолжительности работ, времени работ машин и механизмов, количества рабочих, а также объёма поставок конструкций, изделий и материалов.

Графики строительных процессов необходимо проектировать с учетом поточных методов; это обеспечивает их непрерывность, равномерное использование трудовых и материально-технических ресурсов, строительных машин и механизмов. При разработке таких графиков следует предусматривать поточно-захватный способ ведения работ.

Перед составлением графика производства работ надо продумать порядок и метод их ведения, правильно определить монтажные участки, захватки, проходки монтажного крана.

Для составления графика поточного выполнения строительного процесса необходимо распределить по монтажным захваткам или участкам количество монтируемых элементов и затраты машинного времени.

Зная затраты машинного времени на каждой захватке, легко составить график производства монтажных работ поточным методом. Затем составляют график движения монтажников и располагают его под графиком производства работ.

Продолжительность монтажа конструкций определяется по машино-сменам, а всех сопутствующих работ — путем увязки их с монтажом.

Все вспомогательные работы целесообразно объединить и предусмотреть одно комплексное звено. Количество человек в нем определяется путем деления трудоёмкости вспомогательных работ на количество дней по их производству.

Таблица 11 Калькуляция трудовых затрат

2.3.7 Технико-экономические показатели

Экономичность принятого решения при разработке технологической карты определяется технико-экономическими показателями (табл.12).Объём работ принят для основного процесса. Продолжительность процессов устанавливается по графику их выполнения. Трудоемкость всего объема работ определяется суммарными затратами труда: в графе «нормативные» — по калькуляции, а в графе «принятые» — по графику производства работ. Трудоемкость на единицу измерения рассчитывается путем деления суммарной трудоемкости (чел.-ч.) на объем работ.

Выработка на одного рабочего в смену в натуральном выражении определяется отношением объема работ и суммарной трудоемкости.

Таблица 12 Технико-экономические показатели

Нормативная производительность труда принимается за 100%, а принятая определяется по возрастанию выработки (принятая выработка рабочего в смену делится на нормативную выработку и умножается на 100%).

Нормативные затраты машинно-смен берутся из калькуляции трудовых затрат, а принятые — из графика производства работ.

2.3.8 Техника безопасности при производстве работ по монтажу конструкций здания

Сроки выполнения работ и потребность в трудовых ресурсах следует устанавливать с учетом обеспечения безопасной последовательности выполнения работ и времени на выполнение мероприятий по обеспечению условий безопасного производства работ (временное крепление элементов строительных конструкций в проектном положении, устройство откосов или креплений стен выемок в грунте, установка временных защитных ограждений при выполнении работ на высоте и др.).