Технология возведения зданий и сооружений

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение

   1   Опалубочные работы

1.1 Требования, предъявляемые  к опалубке

1.2 Конструирование и расчет  опалубки

1.3 Арматурные  работы

1.4 Методы  обеспечения проектного защитного  слоя бетона

   2   Технология бетонирования конструкции

2.1 Проектирование состава  бетонной смеси

2.2 Транспорт бетонной  смеси к месту укладки

2.3 Укладка и уплотнение  бетонной смеси

2.4 Уход за бетоном, распалубка  и контроль качества

   3   Технология бетонирования в экстремальных условиях

3.1 Технология ведения  работ

3.2 Расчет основных параметров 

   4   Технико-экономическая часть

4.1 Калькуляция трудовых  затрат

4.2 Технико-экономические  характеристики основных машин  и механизмов

   5   Мероприятия по охране труда и технике безопасности

Список использованной литературы

 

Введение

 

Бетон и железобетон широко применяется в различных областях строительства благодаря высоким  физико-механическим показателям: Долговечности, хорошей сопротивляемости температурным  и влажностным воздействиям, сравнительно невысокой стоимости. Конструкции  из бетона и железобетона являются неотъемлемой частью большинства современных  зданий и сооружений. Из бетона выполняют  фундаменты, каркасы, стены, перекрытия, плиты покрытий и другие конструкции  промышленных и гражданских зданий, дорожные и аэродромные покрытия, мосты, тоннели, плотины, дымовые трубы, бункера и другие инженерные сооружения.

Наряду с увеличением  объема применения сборного бетона и  железобетона растет число конструкций, выполняемых монолитными.

Возведение монолитных и  сборно-монолитных конструкций требует  выполнения комплекса процессов, которые  можно объединить названием бетонные и железобетонные конструкции. Этот комплекс включает в себя опалубочные, арматурные и бетонные работы.

Комплекс работ по возведению монолитных бетонных и железобетонных конструкций состоит из ряда процессов: заготовительных, транспортных, основных.

В состав заготовительных  процессов входят операции по изготовлению элементов опалубки, арматуры, сборке арматурно-опалубочных блоков, приготовление  бетонной смеси, они выполняются, как  правило, в заводских условиях или  специализированных узлах и мастерских.

Основные процессы, которые  выполняют непосредственно на строительной площадке: установка опалубки и арматуры в проектное положение, монтаж арматурных и арматурно-опалубочных блоков, укладка и уплотнение бетонной смеси, уход за бетоном в процессе его  твердения, натяжение арматуры, демонтаж опалубки после достижения бетоном  определенной прочности.

Эффективность бетонных и  железобетонных работ зависит от механического уровня процессов  и от их взаимной согласованности  и комплексной механизации. Следует  отметить, что возведение монолитных железобетонных конструкций является весьма трудоемким процессом.

 

1 Опалубочные работы

 

1.1 Требования, предъявляемые  к опалубке

 

Опалубка кроме прочностных  показателей должна иметь высокую  жесткость.

В связи с тем, что при  воздействии монолитных конструкций  жилых зданий требуется повышенное качество поверхности, к опалубке предъявляется  ряд дополнительных требований.

От деформативности опалубки зависят не только прочность и качество выполнения монолитных конструкций, но также трудоемкость опалубочных и отделочных работ, долговечность и стоимость опалубки. Кроме искривлений поверхности, нарушения геометрических размеров и других отклонений при недостаточно жесткой опалубке образуются раковины на поверхности и воздушные пузырьки при уплотнении бетона.

Важным требованием к  опалубке является равномерность деформации элементов одного функционального  назначения (например, крупноразмерных  щитов стен и перекрытий). При  термообработке бетона в термоактивной опалубке нужно учитывать дополнительные нагрузки и деформации опалубки при прогреве.

При воздействии монолитных конструкций для уплотнения бетона вертикальных конструкций, как правило, применяют глубинные вибраторы. Использование наружных вибраторов позволяет снизить трудовые затраты  на бетонных работах. Однако опалубка значительно утяжеляется и, кроме того, ухудшается качество поверхностей бетона вследствие засасывания воздуха при вибрировании.

Все соединения опалубки рекомендуется  выполнять быстроразъемными; они  должны быть достаточно плотными и  непроницаемыми. Сборные швы, а также  острые углы и кромки опалубки должны быть обработаны.

Точность изготовления опалубки должна быть на один–два класса выше точности выполнения монолитных конструкций. Более  высокие допуски назначают для  термоактивной опалубки, так как кроме дополнительных деформаций формы следует учитывать изменение размеров при охлаждении и нагревании. Большинство конструкций опалубки изготовляют по 7 классу точности. Универсальные системы опалубки, рассчитанные на дополнительный срок службы, высокий темп оборачиваемости и применение в разных условиях, должны выполнятся по более высокому классу точности. Следует иметь ввиду, однако, что необоснованное завышение точности изготовления значительно увеличивает стоимость опалубки.

Значительное влияние  на качество поверхности оказывает  поверхность опалубки, соприкасающейся  с бетоном. Хорошие поверхности  получаются при нанесении слоя смазки на металлическую опалубку. Опалубка из специально подобранной древесины  позволяет в ряде случаев получить красивую текстуру. Хорошие результаты дают специальные поглощающие облицовки. При увеличении степени поглощения материала уменьшается количество раковин и пустот на поверхности  бетона. Кроме того, повторное применение опалубки также изменяет степень  поглощения и цвет бетонной поверхности. Изменяют также состав бетона, технология укладки и способ уплотнения.

Красивую поверхность  бетона можно получить при использовании  твердых древесноволокнистых плит и фанеры, покрытых смазкой. Поверхность  в этом случае несколько лучше, чем  при металлической поверхности  опалубки. Опалубка с полностью непроницаемой  поверхностью часто служит причиной появления пустот и раковин. Для  снижения их нужно больше расходовать  эмульсионной смазки. По этим соображениям желательно применять смазки и для  поверхностей, имеющих небольшую  адгезию к бетону (пластиковые  опалубки, фанера с синтетическим  покрытием).

 

1.2 Конструирование и расчет  опалубки

 

Опалубку рассчитываем на вертикальные и горизонтальные нагрузки.

К вертикальным нагрузкам  относим:

   * собственный вес  опалубки и лесов, определяется  по чертежам. Объемный вес древесины  хвойных пород – 600 кгс/м3;

;

:

   * вес свежеуложенной  бетонной смеси – 2400 кгс/м3;

 

;

   * вес арматуры –  в среднем 100 кгс/м3 железобетонной  конструкции, но в учебных целях  допускается принимать, как 15% от веса бетона;

;

   * нагрузки от вибрирования  бетонной смеси – 200 кгс/м2 горизонтальной поверхности;

 

К горизонтальным нагрузкам  относим:

      *   давление свежеуложенной бетонной смеси на боковые элементы опалубки, принимаем по таблице 1 [прил. Ж, 1];

      *   нагрузки от сотрясений, возникающих при выгрузке бетонной смеси в опалубку бетонируемой конструкции, принимаем по таблице 2 [прил. Ж, 1], 600кгс/м2;

 

;

      *   нагрузки от вибрирования бетонной смеси – 400 кгс/м2 вертикальной поверхности опалубки;

.

Согласно таблице 1 [прил. Ж, 1], величину максимального бокового давления Р бетонной смеси на опалубку при уплотнении наружными вибраторами определяем по формулам:

- если V < 4,5 м/ч и h < 2R ,

;

- если V  4,5 м/ч и h > 2 м,

;

где Рmax – максимальное   давление   бетонной   смеси,   кгс/м2;

ρ – плотность бетонной смеси, ρ = 2400 кг/м3;

h – высота уложенного  слоя бетонной смеси, оказывающего  давления на опалубку, h = 6,9 м;

V –  скорость бетонирования, V = 18 м3/ч;

R – радиус действия  наружного вибратора, м;

k1 – коэффициент, учитывающий  подвижность бетонной смеси, принимаем  осадку конуса бетонной смеси  равной 4,8 см, k1 = 1;

k2 – коэффициент, зависящий  от температуры укладываемой  бетонной смеси, принимаем температуру  укладываемой бетонной смеси  равной 12°С,  k2=0,85.

 кгс/м2

 

Ветровую нагрузку принимаем  согласно СНиП III-6-74, для г. Гомель и  рассчитываем по формуле

 

где q0 = 0,23 (для первой ветровой нагрузки г. Гомель, по СНиП III-6-74); k=0,6; c = 2,0;

МПа.

Для дальнейшего расчета  опалубки выбираем, согласно таблицы 3[прил. Ж, 1], наиболее невыгодное сочетание нагрузок:

- оп несущей способности – д + е (265,452кН);

- по деформациям – д  (143,34кН).

 

Рисунок 1 – Распределение  нагрузок по высоте опалубки

Расчет прочности  центрально-растянутых элементов производится по формуле

 

где Р – расчетная продольная сила, Р =265,5кН;

Ант – площадь поперечного  сечения нетто, м2;

R – расчетное сопротивление  материала, R =18МПа;

Стяжки располагаем на расстоянии не менее 0,5 м друг от друга, причем, чем выше находятся стяжки, тем расстояние между ними должно быть больше.

Определим необходимые площади  и размеры поперечных сечений  стяжек:

(125×125мм);

(120×120мм);

(115×115мм);

(110×110мм);

(105×105мм);

(95×95мм);

(80×80мм);

(65×65мм);

(45×45мм);

Конструктивно примем, в верхней  части опалубки, стяжку размером поперечного  сечения равным 45×45мм.

 

1.3 Арматурные работы

 

Арматуру для железобетонных изделий изготовляют в виде сеток, плоских и пространственных каркасов, арматурно-опалубочных блоков, закладных  деталей.

Процесс заводского производства арматурных изделий полностью механизирован  и частично автоматизирован. Он состоит  из заготовительных и сборочных  операций.

К заготовительным операциям  относятся правка, чистка, резка, гнутье и сварка арматурной стали.

К сборочным операциям  относятся сварка плоских и пространственных каркасов, укрупнительная сборка плоских  каркасов в пространственные блоки, сборка арматурных и арматурно-опалубочных  блоков, которую выполняют на специальных  стендах.

Арматуру устанавливают  после проверки и приемки опалубки. Монтаж арматуры необходимо выполнять  укрупненными элементами. При установке  арматуры должны быть предусмотренная  проектом толщина защитного слоя и расстояние между рядами арматуры.

Балки армируют заранее заготовленными пространственными арматурными  каркасами, которые устанавливают  в опалубочную форму монтажным  краном. При армировании балок  плоскими каркасами последние устанавливают  в опалубку и, чтобы исключить  их смещение при бетонировании, скрепляют  проволокой или монтажными скобами.

Приемку смонтированной арматуры оформляют актом на скрытые работы. В акте указываю номера рабочих чертежей, отступления от проекта и основания  для этого (проверочные расчеты, разрешение проектной организации  и т. д.), а также приводят заключение о возможности бетонирования  конструкций.

Контроль качества сварных  соединений сводится к их наружному  осмотру и последующему механическому  испытанию сварных соединений, вырезаемых из конструкций, или к проверке с  помощью неразрушающих методов.

Армирование предварительно напряженных железобетонных конструкций. Предварительное напряжение арматуры при возведении зданий и сооружений в монолитном исполнении применяют  для большепролетных ферм, балок, плит перекрытий, пролетных строений, контурных элементов оболочек, резервуаров  и т. д.

Предварительно напряженные  железобетонные конструкции в зависимости  от их типа армируют, стальными стержнями  периодического профиля, пучками высокопрочной  арматуры или канатами спиральной свивки.

Концы стержневой арматуры должны быть приспособлены для надежного  захвата их натяжным устройством.

Имеются два способа натяжения  арматуры: на упоры и на бетон. Первый используют в основном при изготовлении сборного железобетона, второй — преимущественно  при бетонировании монолитных конструкций  на строительной площадке.

При натяжении на бетон  в опалубке, подготовленной к бетонированию  конструкции, устанавливают каналообразователи, диаметр которых на 10...15 мм больше диаметра стержня или арматурного пучка. Для этого применяют стальные трубы, стержни, резиновые рукава с проволочным сердечником и др. Так как каналообразователи извлекают через 2...3 ч после того, как конструкция забетонирована, то их, за исключением рукавов, во избежание сцепления с бетоном через каждые 15...20 мин проворачивают вокруг оси.

Арматуру натягивают в  такой последовательности. На арматурный пучок надевают стальную шайбу, в  которую через упорные лопасти  упирается домкрат. Проволоки пучка  закрепляют клиньями в зажимном кольце, которое закреплено на подвижном  цилиндре. Арматурный пучок натягивают, причем степень натяжения контролируют манометром.

Натягивают арматуру плавно, ступенями по 3...5 МПа. После достижения давления, на 5% превышающего расчетное, его снижают до проектного, которое поддерживают в цилиндре до момента закрепления проволочного пучка в конструкции, Затем масло подают в неподвижный цилиндр, и с помощью штока поршня коническая пробка запрессовывается в шайбу и заанкеривает проволочный пучок. После освобождения проволок пучка из зажимного кольца и снижения давления подвижный цилиндр и поршень неподвижного цилиндра под действием пружины возвращаются в исходное положение и домкрат снимают.

При длине арматурной заготовки  более 10 м натяжение рекомендуется  производить с двух сторон конструкции  одновременно двумя домкратами.

Для защиты арматуры от коррозии и обеспечения монолитности конструкций  сразу после натяжения арматуры в каналы нагнетают (инъецируют) цементный  раствор, приготовленный на безусадочном или расширяющемся цементе.

При устройстве резервуаров  используют способ непрерывного армирования , который заключается в навивке специальной машиной с одновременным натяжением на наружную поверхность резервуара высокопрочной стальной проволоки. Этот процесс автоматизирован. Для предохранения арматуры от коррозии на нее торкретированием наносят слой цементного раствора или штукатурный высокопрочный раствор.