Возведение монолитных железобетонных конструкций

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Бетонные работы нужно выполнять с соблюдением следующих операций: приготовление и транспортировка бетонной смеси, укладка бетона и уход за бетоном в период его твердения. Качество бетона определяется многими показателями: качеством, количеством и маркой применяемого цемента, качеством и количеством заполнителей, правильностью подбора соотношения между применяемым цементом и заполнителем; правильным расходом воды при приготовлении бетонной смеси; качеством приготовления бетонной смеси. Используя для приготовления бетонной смеси различные сырьевые материалы и технологические приемы, можно значительно изменить свойства затвердевшего бетона.

Плотность бетона может колебаться от 300 до 4500 кг/м3, прочность при сжатии - от 1,5 до 80 МПа. Это означает, что из бетона можно приготовить и несущие и ограждающие теплоизоляционные конструкции. Песок, гравий и щебень, используемые при приготовлении бетона, должны быть чистыми, без посторонних примесей, которые значительно могут снизить прочность бетона. Цемент применяют той марки, которая позволяет получить бетон нужной прочности. Бетонную массу приготовляют в бетоносмесителях. Она может быть разной консистенции (густоты). Жесткая бетонная смесь требует при укладке сильного уплотнения, а пластичная - нуждается в меньшем уплотнении. Литая подвижная масса почти самотеком заполняет форму. Консистенция бетонной смеси зависит от количества воды, при избытке которой она расслаивается, а прочность бетона снижается. Подают бетонную смесь к месту укладки в бадье или бетоноукладчиком. Спуск бетонной смеси с высоты, во избежание расслоения, выполняется с соблюдением следующих правил: Высота свободного сбрасывания бетонной смеси в армированные конструкции не должна превышать 2 м; Спуск бетонной смеси с высоты более 2 м должен осуществляться по виброжелобам, обеспечивающим медленное сползание смеси без расслоения. Монолитность бетонной конструкции фундамента обеспечивается непрерывным бетонированием. Если это сделать не удается, - устраивают рабочие швы, под которыми понимают плоскость стыка между затвердевшим старым и свежеуложенным бетоном. Рабочие швы могут быть горизонтальными и вертикальными, но никогда их не делают наклонными. Возобновлять прерванное бетонирование можно в том случае, если бетонная смесь приобрела прочность не менее 1 МПа, а также если ранее уложенная бетонная смесь при вибрации разжижается, то есть процесс ее кристаллизации находится еще в начальной стадии. Перед началом укладки бетона поверхность рабочего шва промывают, а цементную пленку очищают стальной щеткой. Свежеуложенный бетон нужно прикрыть рогожей, мешковиной или другой плотной тканью, которую поддерживают во влажном состоянии, периодически смачивая водой. Снимать опалубку можно не ранее, чем через 10 дней после окончания бетонирования. Нагружать монолитные фундаменты перекрытием и кирпичной кладкой можно только после полного схватывания бетона. Монолитный фундамент, выполненный по указанной технологии, обеспечивает равномерную усадку дома без трещин и перекосов.

1. Технология процессов монолитного бетона и железобетона

Бетон находит широкое применение при возведении большинства промышленных, гражданских и сельскохозяйственных зданий, а также в других отраслях. Универсальность и экономичность железобетона повышается по мере совершенствования расчетов конструкций и технологических приемов, разработки методов высокопрочных и легких бетонов, бетонов с различными добавками, развития теории структурообразования бетонов. Расширению области применения бетона и железобетона способствует развернутая на базе передовой техники дальнейшая механизация и автоматизация процессов и работ, обеспечивающая выпуск большого количества сборных конструкций. Заводы производят не только готовые сборные железобетонные конструкции, но и комплекты опалубки, арматурные каркасы и сетки, товарную бетонную смесь, сухие смеси для бетонов и растворов, различные добавки к бетонным смесям и растворам, позволяющие управлять физико-механическими и технологическими свойствами. Бетонные работы производятся на основании тщательно разработанного проекта производства работ, в котором указываются физико-химические процессы, протекающие в бетонной смеси и в бетоне, с технологическими процессами бетонных работ, особенностями возводимых конструкций здания или сооружения, а также с учетом местных условий. Общие положения по возведению зданий с применением монолитного железобетона.

В настоящее время строительство из монолитного железобетона с применением индустриальных методов возведения зданий стало одним из направлений дальнейшей индустриализации жилищно-гражданского строительства, дополняющим полносборное крупнопанельное домостроение. Это связано с тем, что сегодня строительство из монолитного железобетона ведется индустриальным методом. Применяя инвентарную, многократно оборачиваемую опалубку, арматурные каркасы и сетки заводского изготовления можно получить высокий производственный эффект. Механизированные подача, укладка и уплотнение бетонной смеси дают возможность довести уровень механизации бетонирования конструкций до 80-85%. Использование электротермообработки бетона и различных химических противоморозных добавок позволяет возводить здания и сооружения в любое время года при любых температурах. Такая тенденция развития монолитного железобетона обусловлена еще и следующими достоинствами: возможностью строительства в районах, удаленных от предприятий стройиндустрии; меньшими капиталовложениями на создание производственной базы или расширение ее мощности в отличие от полносборного домостроения; повышенной сейсмостойкости и трещиностойкости при строительстве в районах горных выработок и на просадочных грунтах. Значительные преимущества монолитное домостроение имеет в сельской местности при массовой застройке домами индивидуального назначения, где процесс строительства в меньшей степени зависит от наличия производственной базы, а малоэтажность зданий открывает широкие возможности, для использования местных строительных материалов, зольных, шлаковых и других отходов промышленности, крупнопористого керамзитобетона и т.д. В настоящее время при возведении многоэтажных зданий определились три основных технологических метода, различаемых в основном по конструктивно-технологическим признакам используемых опалубочных систем: возведение зданий в скользящей опалубке, в крупнощитовой и, блочнощитовой опалубках и в объемно-переставной (туннельной) опалубке. В малоэтажном строительстве из монолитного бетона используют мелкощитовую и крупнощитовую опалубку.

2. Содержание и структура комплексного процесса бетонирования

Комплексный технологический процесс возведения зданий и сооружений из монолитного бетона и железобетона можно представить в виде заготовительных и построечных процессов. Первый из них выполняется на заводах, вне пределов строительной площадки, а второй, построечный процесс, выполняется непосредственно на объектах в определенной технологической последовательности, образуя законченный производственный цикл, в результате чего получается монолитная бетонная или железобетонная конструкция или сооружение. Комплексный процесс производства монолитных бетонных и железобетонных работ заключается во взаимно увязанном выполнении всех процессов работ по поточно-скоростному методу и включает в себя транспортирование и установку опалубки с последующей ее разборкой; транспортирование и установку арматуры; транспортирование, укладку и уплотнение бетонной смеси; уход за бетоном в процессе его возведения; контроль качества бетонной смеси в процессе ее укладки и уплотнения, а также в процессе его твердения. Ведущим процессом является укладка бетонной смеси, которой должны быть подчинены все остальные процессы.

3. Опалубочные работы

Опалубкой называют формы, в которых обеспечиваются проектные размеры и очертания бетонируемых в них конструкций. Опалубка состоит из несущих, поддерживающих и формообразующих элементов, изготовленных из различных материалов и разной конструкции. Опалубка как, как правило, собирается из элементов, изготовленных на специализированных заводах или цехах. Конструкции опалубок должны обладать устойчивостью, неизменяемостью, жесткостью и прочностью, обеспечивать правильность формы, качество поверхности бетона, быстро собираться и разбираться, не создавать затруднений при установке арматуры, укладке и уплотнению бетонной смеси. Опалубка на строительную площадку должна доставляться в виде готовых элементов и арматурно-опалубочных блоков. Опалубка рассчитывается с учетом действующих на неё основных нагрузок: массы бетонной смеси и арматуры, собственной массы и лесов, массы работающих на опалубке и настилах людей, механизмов, воздействия ветра, вибрации, а также бокового давления бетонной смеси. Опалубка классифицируется по функциональному назначению в зависимости от типа бетонируемых конструкций и принятой технологии производства работ. В данном проекте применяем сборно- переставную опалубку. Этот тип опалубки имеет наибольшее распространение в строительстве и применяется для возведения самых различных монолитных конструкций с переменными, небольшими или повторяющимися размерами. После достижения бетоном прочности, допускающей распалубование, элементы опалубки разбирают и переставляют на новое место.

4. Арматурные работы

Преимущество монолитного строительства во многом определяет рациональное армирование конструкций. Для монолитно железобетонных конструкций тип арматуры выбирается с учетом особенностей работы этих конструкций, их конфигурации и размеров, технологии и организации работ. При назначении методов армирования учитывается технологичность устройства армированного заполнителя, которая определяет трудозатраты, количество механизированного труда, интенсивность выполнения работ. Трудоёмкость изготовления и экономичность железобетонных конструкций во многом зависят от принятых решений по армированию конструкций. В общем цикле работ армирование конструкций составляет 17-30% стоимости и 15-25% трудоёмкости. В качестве арматуры используют сталь, волокна из пластмасс, стекла, базальта и органических материалов. Арматурные работы состоят из двух основных процессов- заготовки арматурных изделий и их установки в опалубку бетонируемой конструкции.

Арматурные изделия, как правило, изготавливаются централизованно на арматурно- сварочных заводах или цехах предприятий стройиндустрии, где процессы изготовления максимально механизированы. Операции по изготовлению арматуры состоят из приемки и транспортирования арматурной стали, правки, чистки и резки, гибки стержней, сварки сеток и каркасов, их гибки, сборки пространственных каркасов и транспортирования готовых изделий на склад.

5. Укладка и уплотнение бетонной смеси

Бетонирование конструкций является одним из наиболее ответственных процессов возведения монолитных бетонных и железобетонных конструкций и сооружений. Рабочие операции, входящее в технологический процесс бетонирования, можно разделить на две группы: подготовительные основные и вспомогательные. К числу подготовительных операций относят операции, связанные с подготовкой объекта, блоков бетонирования, механизмов и инструментов. К основным операциям относят прием, распределение и уплотнение бетонной смеси. Эти операции выполняются в непрерывной технологической последовательности, и их выполнение производится под постоянным контролем технического персонала. При этом ведется журнал бетонных работ, в котором указывается: дата начала и окончания бетонирования; наименование бетонируемой конструкции; заданные марки бетона; рабочие составы бетонной смеси, её температура на выходе из бетоносмесителя и при укладке; тип опалубки; способ уплотнения смеси; дата распалубливания конструкций. Вспомогательные операции, сопутствующие бетонированию, заключается в установке, закреплении и перемещении транспортных устройств и приспособлений: вибропитателей, виброжелобов, хоботов, бетононасосов. Основным способом уплотнения бетонной смеси является вибрирование, которое характеризуется двумя параметрами: частотой и амплитудой колебаний. По способу передачи колебаний бетонной смеси вибраторы подразделяются на внутренние ( глубинные), погружаемые рабочим органом в слой бетонной смеси, поверхностные, устанавливаемые на слой бетонной смеси ( на вибробрус или бетонную площадку) и наружные, укрепляемые на опалубке.

6. Подбор монтажных кранов

монолитный железобетон опалубочный арматурный

В комплексном процессе монтажа строительных конструкций большую роль играют машины, которые практически используются для выполнения всех работ, составляющих монтажный процесс. В зависимости от выполняемых работ, машины подразделяются на монтажные, используемые для выполнения основных операций монтажа, подъема и установки конструкций в проектное положение, и вспомогательные машины и механизмы, используемые на подготовительных и вспомогательных работах, разгрузке, укрупнительной сборке, заделке стыков и т.д. К монтажным кранам предъявляется повышенные эксплуатационные требования. Они должны иметь несколько рабочих скоростей подъема и опускания груза или плавное регулирование этих скоростей от определенного предела до полной остановки. Эти краны должны быть приспособлены к быстрой смене стрел, изменению длины стрел путем установки стандартных вставок, монтажных гуськов и клювов. Монтажные краны подразделяются наследующие группы: стационарные, самоходные стреловые, башенные, козловые и специальные. Башенные краны перемещаются по специально оборудованным рельсовым путям и широко используются при монтаже конструкций различных зданий и сооружений. По конструктивному решению башенные краны бывают с неподвижной башней и поворотным оголовком; с поворотной башней и контргрузом, расположенным внизу, на платформе; с поворотной башней и противовесом, расположенным вверху, со стрелой, имеющей грузовую тележку. Т.к. процессы, разрабатываемые в курсовом проекте, связаны с работами нулевого цикла, то для подбираемого монтажного крана определяются только требуемая грузоподъемность и требуемые вылет стрелы крана.

Определение требуемой грузоподъемности крана

Q_к ? Q_э+Q_пр+Q_гр (1)

где, Q_к- грузоподъемность крана, т; Q_э - масса самого тяжёлого монтируемого элемента, т; Q_пр- масса монтажных приспособлений, т; Q_гр- масса грузозахватывающих устройств, т.

Q_к= 10+0,1+0=10,1 т

Определение требуемого вылета стрелы крана

L_кр= +в+с (2)

где, а- ширина подкрановых путей, м; в- расстояние от откоса головки подкарановых рельс до ближайшей выступающей части здания, м; с- расстояние от центра тяжести наиболее удаленного от крана монтируемого элемента до выступающей части со стороны здания, м.

L_кр= +2,7+9= 14,05м

Определение высоты подъема крюка

Н_к= h_о+ h_з+ h_э+h_ст (3)

где, h_о - превышение монтажного горизонта над уровнем стоянки башенного крана, м; h_з - запас по высоте для обеспечения безопасного монтажа. (не менее 1м), м; h_э - высота или толщина элемента, м; h_ст - высота строповки (от верха элемента до крюка крана м), м.

Н_к= 16,5+1+0,5+3=21м

По требуемым параметрам выбираем башенный передвижной кран БК-300.

Техническая характеристика крана:

1) грузоподъемность крана - 8-25т;

2) вылет стрелы - 30м;

3) высота подъема крюка - 50м.

8. Определение объемов бетонных работ Затраты труда по устройству опалубки и установке арматуры и по приготовлению бетонной смеси определяются согласно вычисленных объемов работ по нормам ЕНиР. Далее будут рассчитаны следующие параметры строительного потока: общий срока строительства Т, количество захваток в каждом ярусе m+n

Расход стали на 1 бетона в кг: Для колонн - 161 кг Для ригелей - 155кг Для плит - 21 кг Определяем трудоёмкость всех процессов по ярусам, этого находим объемы конструкций и опалубки.

Площадь опалубки для всех колонн

(0,4*4)*2,8*12*5=268,8

Объем бетона для всех колонн

0,4*2,8*0,4*12*5=26,8

Масса арматуры для всех колонн

161*26,8=4314,8 кг. = 4,3 т

Площадь опалубки для всех ригелей

(0,5*2+0,4)*4,6*8*5+(0,5*2+1,4)*5,6*9*5= 862.4

Объем бетона для всех ригелей

0,5*0,4*4,6*8+0,5*0,4*5,6*9= 17.44

Масса для всех ригелей

155*17.44= 2703.2 кг. = 2,7 т

Площадь опалубки плит перекрытий

4,6*6*5= 138

Объем бетона плит перекрытий

4,6*5,6*0,2*6*5= 154.56

Масса арматуры плит перекрытий

21*154.56= 3245,76 кг. = 3,24 т

ИТОГО: Опалубка: 268,8+862.4+138= 1269.2 Объем бетона: 26,8+17.44+154.56= 198.8 Масса арматуры: 4,3+2,7+3.24= 10.24 т Установка лесов: (10,0+18,0) *2*16,5= 924 924/4=231 шт. 231*3,6= 831.6 м.

8. Ведомость объемов работ по возведению монолитных железобетонных конструкций

Таблица 1

Список литературы

Технология возведения зданий и сооружений: О.М.Терентьев

Технология и организация строительного производства: М.С Данилкин, И.А. Мартыненко, И.А. Карпалова

Технология и организация строительства: Г.К. Соколов

СНиП 3.02.01-87. Правила производства и приёмки работ.

ЕНиР. Сборник 4. Вып. 1. Здания и промышленные сооружения. - М.: Стройиздат, 1987.

ЕНиР. Сборник 11. Изоляционные работы. - М.: Стройиздат, 1988.

Технология и организация строительного производства: С.К. Хамзин, А.К. Карасёв.

Технология и организация строительного производства: С.К. Хамзин, А.К. Карасев

Размещено на Allbest.ru