Осипов О.Ф., Черненко В.К., Тонкачєев Г.М. Проетування і технологія зведення монолітних будинків

Подождите немного. Документ загружается.

Зведена вартість опалубних робіт, грн/м

∑

],1[ Ni

де

– об’єм бетонної суміші, укладеної в конструкцію, яку опалублено з вико-

ристанням і-го типу опалубки, м

;

– загальна вартість опалубних робіт, у разі

застосування і-го типу опалубки, грн.:

SCC =

де

– загальний обсяг опалубних робіт, який необхідно виконати з використанням

і-го типу опалубки, м

;

– сумарна питома вартість опалубних робіт з викорис-

танням і-го типу опалубки, грн./м

вп

мдп

CCC

де

мдп

– питомі витрати, які враховують вартість монтажу і демонтажу і-го типу

опалубки, вартість машинного часу на монтаж і демонтаж, грн./м

(в курсовому та

дипломному проектуванні можна скористатися відомостями, що наведені в додатку

А, табл. А.3);

вп

– питомі витрати, які враховують долю вартості на виготовлен-

ня і-го типу опалубки та її оборотність, грн./м

ос

вп

де

– вартість виготовлення 1 м

опалубки і-го типу, грн. (беруть із табл. А.3); n

с.о

– середня оборотність опалубки і-го типу на об’єкті, циклів, визначають за середнім

періодом обертання опалубки на об’єкті.

Зведена трудомісткість опалубних робіт, люд.-год/м

∑

],1[ Ni

де

– загальна трудомісткість опалубних робіт з використанням і-го типу опалуб-

ки, люд.-год:

SQQ =

де

– питома трудомісткість опалубних робіт з використанням і-го типу опалубки,

люд.-год/м

дп

мп

QQQ

де

мп

дп

– питома трудомісткість відповідно монтажу і демонтажу опалуб-

ки і-го типу (див. табл. А.3).

Обчислені показники

та

заносять до табл. 2, за їх значенням виби-

рають найкращий варіант.

Таблиця 2

Техніко-економічні показники за варіантами опалубки

Варіант опалубки

Показник

1 2

Вертикальні конструкцій (стіни, колони):

 зведена вартість, грн./м

 зведена трудомісткість, люд.-год/м

Горизонтальні конструкцій (балки, плити перекриття):

 зведена вартість, грн./м

 зведена трудомісткість, люд.-год/м

3.2. Обґрунтування організаційно-технологічної схеми потокового ви-

конання робіт

Для забезпечення потокового виконання робіт необхідно:

− визначити загальну послідовність виконання робіт, кількість та структуру спе-

ціалізованих потоків (комплексного процесу);

− виконати розчленування монолітної споруди на яруси і захватки, а монолітних

конструкцій на блоки бетонування.

Загальна послідовність, кількість і структура спеціалізованих потоків

зведення монолітних конструкцій і будинків значною мірою залежить від прийнятого

типу опалубки і конструктивного вирішення будівлі.

Каркасні будинки можуть бути запроектовані з багатоповерховими моноліт-

ними рамами (звичайно це каркаси з балочними перекриттями) або з умовними ба-

гатоповерховими монолітними рамами (каркаси з безбалочними перекриттями).

В першому випадку робочі шви допускається влаштовувати тільки в рівні верха

плити перекриття, а у другому випадку – в рівні низу та верха перекриття.

I. Будинки з повним каркасом.

 Каркаси у яких балки і плити перекриття монолітно зв’язані з колонами (ба-

гатоповерхові монолітні рами; робочі шви допускається влаштовувати тільки в рівні

верха плити перекриття) споруджуються єдиним спеціалізованим потоком (рис. 2):

монтується опалубка і арматура колон (суміщеним потоком або послідовно: арму-

вання, а потім опалублення), потім встановлюється опалубка балок (ригелів і прого-

нів) і перекриття, виконується його армування. Балки армують суміщеним потоком –

встановлюється нижня опалубка, монтується арматура балок, встановлюються боко-

ві шити опалубки балок або балки армуються після встановлення опалубки. Бетону-

вання колон, балок і плит виконується безперервно: спочатку колони, а потім балки і

перекриття (не раніше як через 45-60 хвилин по закінченню бетонування колон). Ви-

сокі балки (більше 80 см заввишки) бетонують окремо від плити перекриття з влаш-

туванням робочого шва в рівні низу плити. Для збільшення оборотності опалубки її

розбирання виконується в два етапи – спочатку розбирається опалубка стін, колон,

бокових щитів балок і опалубка плит перекриття з постановкою стійок безпеки, а по-

тім – несуча опалубка і риштування, що її підтримують (за необхідності встановлю-

ються й стійки безпеки).

 Каркасні будинки з безбалочними перекриттями (умовними багатоповер-

ховими монолітними рамами; робочі шви дозволяється влаштовувати в рівні низу

та верха плити перекриття) споруджуються звичайно двома спеціалізованими

потоками (рис. 3): перший – влаштовуються вертикальні конструкції: колони, діаф-

рагми, стіни тощо; другий – монолітні перекриття. Робочі шви в колонах каркасу

влаштовуються в рівні низу та верху плит перекриття. Перший спеціалізований по-

ток включає роботи з влаштування опалубки, армування та бетонування вертикаль-

них конструкцій – колон, діафрагм, стін ядер жорсткості тощо, а також роботи з до-

гляду за бетоном і його витримування, й після набрання бетоном розпалубної міцно-

сті – виконуються роботи з розбирання опалубки. Другий спеціалізований поток

включає роботи з влаштування опалубки, армування та бетонування монолітного пе-

рекриття, роботи з догляду та витримування бетону й після набрання бетоном роз-

палубної міцності – розбирання опалубки.

II. Будинки, що мають неповний каркас.

 Будинки, що мають неповний каркас з балочними перекриттями спору-

джують звичайно за двома спеціалізованими потоками: перший – влаштування зов-

нішніх несучих стін (із монолітного бетону або цегли); другий – зведення монолітних

колон, діафрагм і перекриттів.

 Будинки, що мають неповний каркас з безбалочними перекриттями та з

несучими стінами із цегляної кладки, споруджуються трьома спеціалізованими по-

токами: перший – влаштовуються вертикальні монолітні конструкції (колони, діафра-

гми, стіни тощо); другий – виконується кладка несучих цегляних стін на висоту пове-

рху (ярусу); третій – влаштовуються монолітні перекриття. Якщо несучі зовнішні

стіни влаштовуються із монолітного бетону, спорудження такого неповного карка-

су здійснюють звичайно двома спеціалізованими потоками: перший – влаштовують-

ся вертикальні монолітні конструкції каркасу (колони, діафрагми, стіни тощо) та мо-

нолітні зовнішні стіни; другий – монолітні перекриття.

Безкаркасні будинки з несучими стінами споруджують за наступними основ-

ними схемами:

 Будинки з поперечними несучими стінами і зовнішніми стінами із

легкого бетону та при застосуванні:

a) об’ ємно-переставної опалубки споруджують за двома спеціалізованих

потоків: перший – внутрішні несучі монолітні стіни і перекриття; другій – зовнішні

легкобетонні стіни, які споруджуються із відставанням на декілька поверхів. Внутрі-

шні стіни і перекриття зводять у два етапи. Спочатку виконують опалублення та

армування стін і перекриття одним суміщеним потоком, після чого виконують бетону-

вання стін і, по завершенню, укладають бетонну суміш у перекриття. Після витриму-

вання бетону до розпалубної міцності демонтують опалубку. Зовнішні стіни зводять

у такий спосіб: спочатку монтують опалубку і арматуру (суміщеним потоком), потім

укладають бетонну суміш і після витримування бетону до розпалубної міцності демо-

нтують опалубку;

b) блочно-щитовій опалубці, що вертикально витягується, роботи вико-

нують у такій послідовності: зводять стіни (зовнішні і внутрішні), потім улаштовують

перекриття, збірні чи монолітні. Зведення стін починають з установки опалубних бло-

ків (від сходів у шаховому порядку), потім установлюють щити опалубки поверхонь

зовнішніх стін. Армування виконують паралельно. Після витримування бетону до

розпалубної міцності демонтують опалубки стін. Потім виконують монтаж збірних

елементів (сходів, перегородок та інше). Якщо перекриття із збірних плит, то їх мон-

тують не раніше ніж бетон досягне міцності 1,5 МПа. Коли перекриття монолітні, їх

улаштовують після демонтажу опалубки стін. Застосовують дрібнощитові або балоч-

ні набірні опалубки для перекриттів. Опалубку демонтують після витримування бето-

ну до розпалубної міцності.

 Будинки з поперечними несучими стінами і зовнішніми стінами із

збірних елементів або стіновим заповненням з дрібноштучних виробів спору-

джують з випередженням улаштування монолітних внутрішніх стін і міжповерхових

перекриттів на декілька поверхів;

 Будинки з монолітними внутрішніми несучими стінами і зовнішніми не-

сучими стінами із цегли споруджують за двома спеціалізованих потоків: перший –

мурують стіни на висоту поверху, а потім, другий поток, зводять внутрішні монолітні

стіни і перекриття.

Для потокового виконання робіт монолітна споруда розчленовується на яру-

си і захватки, а монолітні конструкції на блоки бетонування.

Висота ярусу визначається з урахуванням допустимості улаштування робо-

чих швів на границях між ними та забезпечення можливості відкриття фронту робіт

на послідуючому ярусі – закінчення робіт на нижньому ярусі повинно передувати по-

чатку робіт на наступному ярусі.

Висота ярусу в масивних бетонних та залізобетонних спорудах (фундамен-

тах під будинки, технологічне обладнання), стовпчастих окремо стоячих фундаме-

нтах звичайно не повинна перевищувати 4...5 м.

Висоту ярусу також обмежують 4...5 м при зведенні лінійних конструкцій (стрі-

чкові фундаменти, стіни), які бетонуються окремими ділянками (блоками) з утворен-

ням на границях блоків вертикальних робочих швів на всю висоту ярусу.

В багатоповерхових каркасних будинках з багатоповерховими монолітними

рамами ярусом є кожний поверх (незалежно від його висоти), включаючи колони, сті-

ни, пілони і перекриття. При цьому границі між ярусами мають проходити вище по-

значки верху перекриття відповідного ярусу.

Багатоповерхові каркасні будинки з безбалочними перекриттями (при утво-

ренні умовних багатоповерхових монолітних рам), а також будинки з несучими сті-

нами звичайно споруджують у два яруси – кожен поверх включає вертикальні (1-й

ярус) та горизонтальні (2-й ярус) конструкції. Границі між ярусами проходять в рівні

верху та низу перекриття. Межі між ярусами не повинні проходити через отвори, між-

поверхове перекриття, балки і прогони.

Монолітні конструкції в межах кожного ярусу бетонуються окремими блоками,

тобто дільницями, на яких укладання бетонної суміші виконується безперервно.

Блоком бетонування може бути окрема конструкція (колона, пілон, коротка

стіна, окремо стоячий фундамент) або частина конструкції.

На окремі часті (блоки, карти бетонування) звичайно розчленовують масивні

фундаментні плити, бетонні підготовки під фундаменти та підлогу, довгі стіни, пере-

криття та інші розпластані або лінійні конструкції, які неможливо або недоцільно бе-

тонувати за один прийом.

Розмір блоку бетонування необхідно призначати такими, щоб він був кратним

змінному обсягу укладання бетонної суміші на об’єкті. Найбільший розмір блоку бе-

тонування не повинен перевищувати змінного обсягу укладання бетонної суміші на

об’єкті.

Будинки на захватки необхідно поділяти так щоб:

− трудомісткість робіт на кожній захватці була приблизно однаковою; відхилення

від середньої трудомісткості не повинно перевищувати 10–15 %;

− найбільший розмір захватки за обсягами робіт не перевищував призначеної ін-

тенсивності робіт, а її найменший розмір був достатнім для продуктивної праці бри-

гади мінімального складу на протязі однієї зміни;

− розмір захватки відповідав призначеному розміру блоків бетонування; захват-

ка може складатися з декілька блоків бетонування;

− до складу захватки входили різні види конструкцій за для збільшення обертан-

ня опалубки та технологічного оснащення;

− конфігурація захваток у плані була, за можливістю, простою, а границі між за-

хватками проходили в місцях, де дозволяються утворення робочих швів, а також в

місцях температурних і осадних швів.

Загальну кількість захваток m в межах кожного ярусу призначають такою, щоб

виконувалася нерівність

m ≥

≥≥

≥ n,

де n – кількість елементарних потоків.

Після визначення загальної кількості захваток на всіх ярусах споруді необхідно

виконати перевірку умови – кількість захваток в межах кожного окремого ярусу не

повинна бути менше деякого мінімуму, якій розраховується таким чином, щоб на час

переходу на наступний ярус міцність бетону на захватці нижче розташованого ярусу

складала не менше 1,5 МПа (15 кгс/см

При спорудженні багатоярусних споруд єдиним спеціалізованим потоком (див.

рис. 2) мінімально допустиму кількість захваток в межах кожного ярусу розраховують

із виразу:

ttk

базм

)(

min

−

де

min

- мінімально допустима кількість захваток в межах окремого ярусу;

– мо-

дуль циклічності елементарних потоків при зведенні конструкцій ярусу, змін (найчас-

тіше приймають такою, що дорівнює 1-й зміні;

зм

– змінність робіт, приймається за

рішеннями проекту організації будівництва; звичайно дорівнює 1...2 змінам на добу;

а-б

– тривалість армування, встановлення опалубки, бетонування вертикальних і го-

ризонтальних конструкцій на і–й захватці (що має найбільші обсяги робіт – трудоміст-

кість) в межах α-го ярусу, днів (у попередніх розрахунках можна прийняти такою, що

дорівнює 5-ти дням);

– тривалість технологічної перерви до набрання бетоном мі-

цності не менше 1,5 МПа (15 кгс/см

), днів.

При спорудженні багатоярусних споруд двома спеціалізованими потоками

(див. рис. 3) мінімально допустиму кількість захваток розраховують:

в межах кожного окремого ярусу при зведенні горизонтальних конструкцій

гі

базм

ttk

)(

)min(

−

;

в межах кожного окремого ярусу при зведенні вертикальних конструкцій

гі

ба

цзм

tttk

)]([

)(

)min(

−

де

)min(Г

)min( В

– мінімально допустима кількість захваток в межах окремого ярусу

при зведенні, відповідно, горизонтальних та вертикальних конструкцій;

– мо-

дуль циклічності елементарних потоків при зведенні, відповідно, горизонтальних та

вертикальних конструкцій ярусу, змін;

зм

– змінність робіт, приймається за рішен-

нями проекту організації будівництва; звичайно дорівнює 1...2 змінам на добу;

)(гі

ба

−

–

тривалість армування, встановлення опалубки, бетонування горизонтальних конс-

трукцій на і–й захватці (що має найбільші обсяги робіт – трудомісткість) в межах α-го

ярусу, днів;

– тривалість технологічної перерви до набрання бетоном міцності не

менше 1,5 МПа (15 кгс/см

), днів;

– тривалість технологічного циклу зведення вер-

тикальних конструкцій на захватці α-го ярусу, днів.

На етапах проектування тривалість технологічних перерв до набрання бето-

ном відповідної міцності (розпалубної –

мр

, або міцності при якої дозволяєть-

ся рух робочих по бетону –

) дозволяється встановлювати за номограмами (див.

додаток А, рис. А.1) зважаючи на клас бетону і марку цементу, що використовуються,

та температурні умови витримування бетону.

Наприкінці даного розділу наводяться: призначена послідовність виконання

робіт і кількість спеціалізованих потоків; схему розподілу будинку на дільниці, захват-

ки і яруси, а конструкції на блоки бетонування.

4 n

об

= Т

оп

об

3 n

об

= Т

оп

об

= Т

оп

об

1,5 МПа

Час,

дні

а-б

р.м

об

Ярус

Захватки

об

Рис. 2. Графічна модель зведення багатоярусної споруди єдиним спеціалізованим

потоком:

, n

– еквівалентний потік виконання, відповідно, монтажу арматури, встановлення опалу-

бки вертикальних конструкцій (стін, колон); n

, n

– встановлення опалубки, монтажу арма-

тури горизонтальних конструкцій (балок, плит перекриття); n

– бетонування вертикальних и

горизонтальних конструкцій; n

– розбирання опалубки стін, колон, бокових щитів балок,

плит перекриття з постановкою стійок безпеки; n

– розбирання несучий опалубки балок і

риштувань; t

а-б

– тривалість армування, встановлення опалубки, бетонування вертикальних і

горизонтальних конструкцій, днів; t

– тривалість витримування бетону до набрання їм міц-

ності 1,5 МПа (15 кгс/см

), днів; t

р.м

, t

р.м

, – тривалість витримування бетону до набрання їм

розпалубної міцності, відповідно, для горизонтальних конструкцій (плит перекриття) і для

несучий опалубки горизонтальних конструкцій (балок), днів; T

зг

– тривалість згортання спе-

ціалізованого потоку, днів; T

оп

, T

оп

, – тривалість опалублення, відповідно, вертикальних і

горизонтальних конструкцій на об’єкті, днів; t

об

, t

об

, n

об

– період обертання

(днів) та оборотність (кількість циклів) комплекту опалубки для вертикальних, горизонталь-

них конструкцій і несучої опалубки балок; t

– тривалість технологічного циклу (час вико-

нання всіх процесів від першого до останнього на однієї захватці, включно з тривалістю тех-

нологічних та організаційних перерв), днів; k

зм

– кількість змін у робочому дні; k

– модуль

циклічності, змін

∑

зм

зг

∑

зм

∑

−

мрi

зм

1,5 МПа

-1

)(гі

ба

−

4 n

об

= Т

оп

об

3 n

об

= Т

оп

об

-1

Час,

дні

р.м

об

Ярус

Захватки

Рис. 3. Графічна модель зведення багатоярусної споруди двома спеціалізованими

потоками (n

, n

– потоки I ярусу; n

, n

– потоки II ярусу):

, n

– еквівалентний потік виконання, відповідно, монтажу арматури, встановлення опа-

лубки та бетонування вертикальних конструкцій (стін, колон); n

– розбирання опалубки ве-

ртикальних конструкцій; n

, n

– встановлення опалубки, монтаж арматури та бетонуван-

ня горизонтальних конструкцій (плит перекриття); n

– розбирання опалубки горизонтальних

конструкцій (плит перекриття) з постановкою стійок безпеки; t

– тривалість витримування

бетону до набрання їм міцності 1,5 МПа (15 кгс/см

); t

р.м

, t

р.м

– тривалість витримування бе-

тону до набрання їм розпалубної міцності, відповідно, для вертикальних (стін, колон) і гори-

зонтальних конструкцій (плит перекриття); T

оп

, T

оп

, – тривалість опалублення, відповідно,

вертикальних і горизонтальних конструкцій на об’єкті; t

об

, t

об

, n

об

– період обертання

та оборотність комплекту опалубки для вертикальних і горизонтальних конструкцій;

)(гі

ба

−

–

тривалість армування, встановлення опалубки, бетонування горизонтальних конструкцій,

днів; t

, t

– тривалість технологічного циклу, відповідно, при зведенні вертикальних та го-

ризонтальних конструкцій, днів

3.3. Обґрунтування можливих методів виконання робіт

У цьому розділі на підставі завдання на проектування, даних попередніх розді-

лів, а також використовуючи лекційний матеріал, навчальну та довідкову літературу

[1-27], необхідно визначити методи виконання опалубних та арматурних робіт, а та-

кож визначити можливі методи і схеми доставки, подавання й укладання бетонної

суміші у конструкції, методи витримування до догляду за бетоном.

Так, для опалубних і арматурних робіт необхідно вказати:

 ступінь укрупнення арматурних і опалубних елементів (армування окреми-

ми стрижнями, в’язаними або зварювальними каркасами - плоскими або просторо-

вими, рулонними або зварювальними сітками, опалублення з застосуванням дрібних,

великих щитів або із застосуванням укрупнених панелей);

 засоби з’єднання арматурних елементів у процесі монтажу (зварюванням,

в’язкою, спеціальними з’єднувальними елементами);

 методи механізації і можливі будівельні машини (монтаж вручну, монтаж-

ними стріловими, баштовими кранами, застосування будівельних підйомників тощо);

 взаємопослідовність опалублення й армування конструкції;

 терміни розпалублення основних видів конструкцій – стін і перекриття.

Для бетонних робіт призначають:

 вид і технологічні властивості бетонної суміші, що використовується (важка

або легкобетонна суміш, строки укладання у діло, клас за міцністю на стиск, рухли-

вість, крупність заповнювача тощо);

 розміри блоків бетонування для стін і перекриттів, послідовність їхнього бе-

тонування в межах захватки;

 спосіб доставки бетонної суміші на об’єкт будівництва або обґрунтовують

доцільність приготування бетонної суміші на будівельному майданчику (як правило,

при обсязі робіт на об’єкті не менше від 800 -1000 м

бетону);

 спосіб подавання бетонної суміші в конструкції;

 способи укладання і ущільнення бетонної суміші в основні конструкції – ко-

лони, стіни і перекриття (висота ярусу бетонування, товщина шарів, напрямок укла-

дання, метод ущільнення бетонної суміші, наявність та тривалість технологічних пе-

рерв для локалізації пластичних деформацій свіжовкладеного бетону тощо);

 терміни і методи витримування бетону залежно від прогнозних кліматичних

умов тверднення, у тому числі в умовах сухої жаркої погоди або в зимових умовах,

спосіб догляду за бетоном, що твердне.

3.4. Вибір комплектів будівельних машин і обладнання

Вибір і обґрунтування доцільних комплектів машин виконується в два етапи.

На п е рш ому е та пі вибирають можливі види, типорозміри і кількість ведучих

(А) та допоміжні (Б) машин комплектів.

На другому ета п і виконують техніко-економічні розрахунки і за призначе-

ною системою критеріїв вибирають найкращий варіант.

Перший етап. Формування можливих варіантів комплектів машин для меха-

нізації процесів армування, монтажу і розбирання опалубки, транспортування (або

приготування на об’єкті), подачі і укладання бетонної суміші та догляду за твердінням

бетону.

Всі розрахунки виконують одночасно для кількох варіантів комплектів машин.

В курсовому проекті досить розглянути не менш як два варіанти.

Можливі варіанти формуються за результатами попередньо прийнятих рі-

шень, щодо вибраних типів опалубки і методів виконання опалубних процесів, видів

арматурних виробів (армування стрижнями, сітками, каркасами) і методів виконання

процесів армування конструкцій, місця приготування та способу транспортування бе-

тонної суміші на об’єкт, технологічних властивостей бетонної суміші, способу пода-

вання її та укладки в конструкції, способу догляду і витримування бетону тощо.

А. Вибір можливих видів, типорозмірів і кількості веду чи х машин

комплекту.

Провідними процесами при зведенні монолітних будинків, які визначають, як

правило, загальні темпи спорудження будинку є бетонні роботи.

Прийнята або задана (за директивними термінами) інтенсивність виконання

бетонних робіт визначає не тільки вид бетоноукладальної машини, її типорозмір

(технічну продуктивність), але й саму можливість застосування такої машини, тобто

бетоноукладальна машина повинна відповідати не тільки параметрам будинку і конс-

трукцій, що споруджуються (висота, глибина подавання), але й забезпечувати потрі-

бні темпи бетонування.

Тому, на сам перед, знаходять середню змінну інтенсивність бетонування, за

величиною якої призначають можливі види, типорозмір (вантажопідйомність, т, для

кранів, подача, м

/год, для бетоноукладальників) та кількість бетоноукладальних

машин (машин для подавання бетонної суміші в опалубку конструкції).

Середню змінну інтенсивність бетонування (

зм

, м

/зм) визначають залежно

від заданого терміну виконання робіт (

, місяців):

kktT

зммцд

зм

де

- загальний обсяг бетонних робіт, м

;

– коефіцієнт, який враховує наяв-

ність технологічних перерв при зведенні монолітних конструкцій,

= 1,3…1,5;

мц

– кількість робочих днів у місяці, можна взяти

мц

= 30 днів;

зм

– змінність

робіт, приймається за рішеннями проекту організації будівництва; звичайно дорівнює

1...2 змінам на добу;

– коефіцієнт, який враховував скорочення строків бетонних

робіт по відношенню до загальної тривалості монолітних залізобетонних робіт за ра-

хунок часу на монтаж опалубки та арматури на першій та демонтажу опалубки на

останній захватках,

= 0,8…0,9.