Технология усиления строительных конструкций и технология разрушения строительных конструкций

TL_rek (1).docx

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра «Технология строительного производства»
Строительный факультет
Расчётно-графическая работа
на тему: «Технология усиления строительных конструкций»
по дисциплине «Технология реконструкции зданий и сооружений»
Исполнитель:студент гр. 112014-11
Бедик В. Г.Руководитель:Полейко Н. Л.
на тему: «Технология разрушения строительных конструкций»

rek_razrushenie_rabota.docx

Информационное обеспечение расчётов 5
Содержание расчётов ..5
Цель работы: Освоить методику технологических расчётов при вариантном проектировании процессов разрушения строительных конструкций в условиях ремонта и реконструкции зданий.
Методика расчётов рассматривается на примере проектирования технологического обеспечения работ по разрушению монолитных бетонных полов одноэтажного промышленного здания. В последующем на этом участке здания планируется разработка выемки.
Аналогично проектируются производственные процессы разрушения плоскостных конструкций и бетонных покрытий эксплутационно-технологических площадок предприятия химической и нефтехимической промышленности а также на других объектах с открытой установкой оборудования.
Технологические схемы разработанные для разрушения бетонных полов в одноэтажном промздании можно использовать с соответствующей корректировкой ( на материал и толщину слоя) при разборе дорожного покрытия транспортных коммуникаций внутризаводских или внешних.
Технологические расчёты включённые в РГР – 1 максимально приближены к выполняемым на производстве но кроме того они ориентированы на достижение определённых учебных целей. Это прежде всего - овладеть и закрепить умения и навыки инженерных расчётов при вариантном проектировании технологии реконструкции.
Потому расчёты сопровождаются более детальными пояснениями в сравнении с принятыми на производстве.
Даются развёрнутые ссылки на НТД и научно-технологическую литературу. Необходимость такого подхода вызвана отсутствием содержательной и профессионально ориентированной учебной литературы по проблемам технологии реконструкции зданий и сооружений.
При проектировании технологии реконструкционных работ исходные данные для расчёта формируют используя материалы предпроектного обследования объекта и рабочую документацию проекта реконструкции объекта. Эти документы заказчик передаёт исполнителю при заключении договора подряда. Подрядчик как правило сам разрабатывает ППР(р)
технологические карты (схемы) и другие материалы основываясь на указанных выше предварительно проведя их экспертизу и выборочное (контрольное) обследование объекта.
В договоре по «Положению» должны быть оговорены условия выполнения реконструкции: с остановкой эксплуатации объекта или без прекращения производственной деятельности возможность участия заказчика технической и ресурсной помощи исполнителю и другие сведения по согласованию сторон.
Для проведения расчётов в объёме предусмотренном учебной программой необходимы перечисленные ниже исходные данные и требования к результатам расчётов.
Исходные данные для расчёта:
Размеры участка цеха на котором разрушаются полы: ширина B – м;
Конструкция полов: монолитные бетонные толщина h – мм марка бетона М подстилающий грунт -
Срок выполнения процесса разрушения задан календарным графиком реконструкции T – смен;
Техническое оснащение технологических процессов решается по двум вариантам производственных возможностей организации осуществляющей реконструкции:
1.Исполнитель по своему усмотрению может предложить арендовать любые средства механизации применяющиеся для требуемых процессов;
2.Перечень средств механизации определяет вышестоящий руководитель исходя из имеющихся в строительной организации.
По результатам расчётов требуется:
Определить общий объём разрушаемого материала конструкции полов.
Предложить организационно-технические решения (ОТР) по разрушению конструкций на основе принципов вариантного проектирования.
Разработать схему технологического процесса разрушения.
Уточнить объёмы работ в зависимости от способа разрушения.
Подобрать техническое оснащение ОТР.
Составить калькуляцию затрат машиносмен и трудозатрат по вариантам ОТР.
Сделать заключение на основе анализа результатов проведённых расчётов об оптимальном ( рациональном ) варианте технологии процесса разрушения.
Информационное обеспечение расчётов
При выполнении расчётов рекомендуется использовать нормативные технические документы (НТД) и справочно-информационные материалы (СИМ) приведенные в приложении 3 а также в списке литературы по дисциплине «Технология реконструкции и ремонта зданий».
В соответствии с основными положениями технологического проектирования реконструкции сроки выполнения и общий объём работ являются необходимой исходной информацией для предварительного (принципиального) решения о способах выполнения процесса разрушения и заданы как правило календарным графиком реконструкции объекта.
Определяем общий объём разрушения конструкции полов – Vp обеспечивающий последующую разработку выемки на данном участке цеха.
В рассматриваемом случае он составит:
где B – ширина участка разрушения пола м;
L – для участка разрушения пола м;
Учитывая что используется экскаватор ЭО-3322 объём разрушаемого материала принимаем 77 м3.
Организационно-технологические решения (ОТР) разрабатываются по нескольким вариантам технически целесообразным и практически осуществимым на данном объекте реконструкции.
На выбор ОТР влияют не только сроки выполнения и объёмы разрушения но и условия их производства.
Работы выполняются внутри цеха без прекращения деятельности предприятия. Оборудование на время реконструкции не демонтируется. Следовательно использование буровзрывных способов разрушения а также машин ударного воздействия с энергией E>2500 Дж – не допустимо.
Учитывая изложенное можно предложить перечисленные ниже ОТР.
Механизированные способы разрушения с использованием:
- машин ударного действия со скалывающим рабочим органом (гидромолот пневмомолот гидропневмомолот и др.);
- машин с режущим рабочим органом: дискофрезные или буровые машины передвижные станки с режущими дисками из композиционных материалов и др.).
Ручные способы с использованием:
- механизированного инструмента ( пневматические отбойные молотки электромолотки перфораторы бетоноломы и др.);
- ручного инструмента ( с упрочнённой рабочей поверхностью: скарпели (удлинённые зубила) клинья ломы молотки массой 3 8 кг и др.).
Следует отметить что перечисленными вариантами не исчерпываются возможности выполнения процесса разрушения. Здесь указаны лишь наиболее часто встречающиеся в практике производства реконструкционных работ.
Технологические схемы выполнения процесса разрабатываются в
зависимости от применяемых технических средств разрушения.
По аналогии с технологией производства земляных работ в зимних условиях при выборе схемы разрушения конструкции полов средства механизации назначают исходя из следующих соображений.
Экскаватор выбирается с таким расчётом чтобы выполнять операции: разрушить конструкцию пола (покрытия) разобрать с погрузкой в транспорт разрушенный материал и разработать выемку на подготовленном таким способом участке. Этим требованиям лучше других отвечают экскаваторы серии ЭО с гидравлической системой управления. Используя сменное рабочее оборудование соответствующее выполняемой операции достигается значительное сокращение номенклатуры применяемых машин и суммарного времени выполнения производственных процессов.
Для машин с рабочим органом ударного действия схема организации рабочей зоны и движения машин представлены на рис. 1.
Расстояние перемещения рабочего органа машины на участке разрушения – “A” назначается исходя из следующих условий. Чтобы куски разрушенного бетона пола не застревали в ковше экскаватора при разборке и погрузке в транспорт необходимо соблюдать требование А ≤ Dср – среднего размера кусков разрушенного материала. Для экскаваторов серии ЭО с ёмкостью ковша q можно принять с достаточной для практики точностью где bk – ширина ковша принимается из условия bk ≤ (11 13)q.
Для машин с рабочим органом режущего типа и при ручном способе разрушения полы расчленяются на полосы как показано на рис. 2. Ширину полос “A” назначают исходя из тех соображений что изложены выше.
Следует отметить что в практике реализации проектов реконструкции заказчик может включить в договор подряда вопросы ресурсосбережения и возврата остаточной стоимости конструкции инженерного оборудования и т.п.
Проектируя технологию реконструкции и ремонта зданий следует соблюдать требования ВСН-39-83(р) о повторном использовании материала разбираемых ( разрушаемых ) конструкций.
ОТР обеспечивающие выполнение ВСН-39-83(р) является ещё одним вариантом выполнения процесса разрушения и в кратком изложении приведены ниже.
С целью получения после разрушения конструкции пола материала годного для последующего использования можно применить крупноблочный способ разрезки. По технологической структуре он аналогичен способу который используется в новом строительстве при разработке мёрзлых грунтов.
Членение на блоки достигается взаимоперпендикулярными проходками при нарезке прорезей в бетоне пола. Размеры проходок назначаются в зависимости от будущего функционального использования блоков мостовым или самоходным краном с помощью универсального стропа или других грузозахватных приспособлений блоки грузят на транспорт освобождая участок для выемки грунта. При рациональной организации процесса для последующего использования как стройматериалов возможно реализовать 85% объёма бетона монолитных полов.
Изложенный способ также заимствован из технологии нового строительства. Он используется для очистки мёрзлого слоя грунта участков будущей выемки при глубине промерзания до 1 м. Эффективен когда нельзя использовать щелевые заряды и машины ударного действия. Оказывающие сейсмическое влияние на вблизи расположенные здания и сооружения.
Особого внимания и тщательной разработки при выборе ОТР требует ситуация когда объект реконструкции характеризуется высоким уровнем стеснённости зоны работ.
Ниже приведено наиболее целесообразное в этих условиях решение за счёт оптимального выбора средства механизации процесса и его операций.
Весьма универсально и эффективно в условиях реконструкции использование пневмоколёсных погрузчиков. Высокая манёвренность и гидравлическая система управления рабочим органом машины позволяет применять её не только на погрузочно-разгрузочных работах но и при разработке неглубоких выемок планировке подсыпок демонтажных бетонных и других работах и операциях.
Эффективность использования погрузчика можно проиллюстрировать на примере проектируемого процесса разрушения бетонного пола.
В качестве ещё одного варианта ОТР для механизации операций разборки и транспортировки разрушенного материала при разрушении конструкции пола можно предложить использование погрузчика серии «ТО».
При одинаковой с экскаватором мощности двигателя погрузчик имеет ширину ковша в 3 4 раза большую чем у экскаватора. Следовательно значительно уменьшается объём работ по членению пола при разрушении бетона на куски или полосы средним размером «А» (см. выше). Это особенно существенно при немеханизированных способах разрушения пола. Вариант с использование погрузчика будет оптимальным в случае ограниченной ширины зоны работ выделенной заказчиком в цехе где оборудование не демонтируется на период реконструкции. В таких условиях экскаватор с оборудованием «обратная лопата» разбирая пол после разрушения не сможет загружать автосамосвалы т.к. радиус и высота выгрузки имеют значительную величину. Рабочее оборудование «прямая лопата» применить не представляется возможным по этим же причинам.
Проблематично использование в таких условиях и грейферного оборудования поскольку также требуется большая высота выгрузки что не позволит «вписаться» в допустимую высоту рабочего пространства под фермами покрытия цеха.
В стеснённых условиях и особостеснённых условиях работы или при трёхстороннем ограничении участка ( зоны ) работ погрузчик будет единственное приемлемым средством механизации разборки и удалением разрушенного материала а также разработки выемки. Работая по челночной схеме движения он потребует полосу движения м. При движении на передних передачах ходовой части разрушается бетон пола или разрабатывается грунт и загружается ковш. Без разворота двигаясь на задних передачах погрузчик выезжает за пределы цеха где в нормальных условиях загружает транспортное средство.
Уместно отметить что конструкция подвески ковша большинства современных погрузчиков позволяет разработать прямолинейную выемку по схеме движения бульдозеров в практике нового строительства.
Достоинства варианта использования погрузчиков в процессах разрушения полов и покрытий особенно проявляются когда полы разбираются не сплошной полосой а фрагментами в местах устройства фундамента для нового оборудования или коммуникаций без остановки действующих цехов.
Уточняются объёмы работ по разрушению пола – Wp в зависимости от способа разрушения и используемых технических средств.
1. Для гидромолота и гидропневмомолота Wp=Vp=77 м3 (см. п. 1 и рис. 1)
2.Для машин и станков с режущим рабочим органом. В этом случае объём работ измеряется суммарной длиной прорезей Lпр которыми полы членятся на полосы и блоки ( рис. 2) .
L A и p см. схемы на рис. 2.
3.Для ручных способов объём работ Wp как правило определяется объёмом бетона в бороздах (прорезях) которые пробиваются в полях для их разделения на полосы шириной “A”.
Объём бетона в бороздах (прорезях) составит:
- площадь поперечного сечения борозды в бетоне полов (см. рис. 2)
Определяют два значения объёма бетона:
- - при использовании механизированного инструмента и ширине борозды
-- то же ручного инструмента - p’’=010 м;
4.При использовании норм времени (Hвр) с измерителем на 1 п. м. (ЕНиР – вып. 20) объём работ определяется аналогично как для дискофрезерной машины т.е. Ip (см. выше).
Для предложенных способов выполнения процесса разрушения (п. 23) с учётом уточнённых объёмов работ (п.4) подбираем технические средства используя справочно-информационные материалы указанные в списке литературы.
Результаты сводим в таблицу:
Технические характеристики средств разрушения конструкций
Наименование технических средств разрушения
Параметры характеристики
Гидромолот СП -71А на экскаваторе ЭО-33-22
Гидропневмомолот ГПМ-120 на экскаваторе hраз 071 м
Дискофрезерная машина ДФМ – 2 hраз 1 м; p=006 м
Пневматический отбойный молоток МО-8П
Электрический молоток ИЭ-4204
Компрессор передвижной ПКС – 5 P=07 МПа
Обозначено: Э – энергия удара Дж; n – число ударов мин-1; N – мощность кВт; G – масса т; Q – производительность рекомендуемая в расчётах – (475);(60).
По вариантам предложенных способов выполнения процесса и выбранным для их реализации средства механизации составляем калькуляцию затрат времени работы машин и трудозатрат по общепринятой методике.
Для этой цели используются соответствующие сборники НЗТ ЕНиР СНиП. Можно использовать также данные опубликованные в производственной и научно-технической литературе.
Результаты сводятся в таблицу:
Калькуляция затрат времени работы машин и трудозатрат при разрушении конструкции полов
Вариант способа выполнения и используемые технические средства
Обоснование норм производитель-ности
Производительность в час
Разрушение гидромолотом
Разрушение гидропневмо-молотом
Нарезка прорезей дискофрезерной машиной
Устройство борозд пневматическим отбойным молотком при p=015 м
СНиП IV-91 сб. 46 п.47
Устройство борозд электромолотком при p=015 м
СНиП IV-91 сб. 46 п.48
Устройство борозд ручным инструментом при p=01м
СНиП IV-91 сб. 46 п.46
Устройство борозд электромолотком при p=01м
По вариантам 4 и 7 – составляется звено из 2 человек. Участок делится на 2 захватки (см. рис. 3). Работая одновременно с интервалом не менее 5м друг от друга процесс разрушения полов можно выполнить за 3 смены.
По варианту 5 – составляется звено из 3 человек. Участок делится на 3 захватки. При аналогичной схеме организации рабочего места звено выполнит работу за 31 смены.
По варианту 6 необходимо получить у заказчика разрешение на 2-ч сменную работу (1-я и 2-я) одновременную с персоналом предприятия. Даётся письменная гарантия и предпринимаются меры обеспечивающие безопасность рабочих предприятия занятых вблизи участка разрушения полов. Составляется 2 звена по 2 человека. Участок делится на 4 захватки (см. рис. 3). Работу можно выполнить за 31 смены.
Проведённые технологические расчёты дают основание сделать следующее заключение :
Для разрушения конструкции полов в реконструируемом промздании можно предложить 6 вариантов практически осуществимых способов выполнения процесса разрушения.
Из предложенных вариантов наиболее целесообразным является вариант 1 обеспечивающий соблюдение заданных сроков выполнения процесса разрушения.
При отсутствии возможности реализовать ударные способы разрушения можно рекомендовать вариант 3 имеющий сопоставимые показатели (ТЭП).
Из ручных способов выполнения процесса предпочтение следует отдать варианту 4.
Окончательное решение по варианту осуществления процесса разрушения принимается в зависимости от конъюнктуры рынка инвестиций на время реализации ППР(р).
Как правило более существенное влияние на выбор варианта оказывают заданные сроки работ по договору подряда финансовые и материально-технические ресурсы строительной организации выполняющей реконструкцию объекта
Вольфсон В. Л. и др. Реконструкция и капитальный ремонт жилых и общественных зданий. – М.: Стройиздат 1995. – 251 с.
ВСН 58-88(р). Положение об организации и проведению реконструкции ремонта и технического обслуживания жилых зданий объектов коммунального и социально-культурного назначения. – М: Стройиздат 1990.
Беляков Ю. И. Сешко А. П. Реконструкция промышленных предприятий. – Киев: Вища школа 1988. – 254 с.
ЕниР. Сборники 4 6 8 20 25 - М. : Стройиздат 1987.
Организационно-технологические решения по усилению строительных конструкций в условиях реконструкции. – М. : Изд. ЦНИИОМТП 1988. –Вып. « Бетонные и железобетонные конструкции ».
Реконструкция зданий и сооружений : Учебное пособиепод ред. А. Г. Шагина. – М.: Высш. школа 1991. – 275 с.
Рекомендации по механизации строительно-монтажных работ в условиях реконструкции промышленных предприятий. – М.: Стройиздат 1988.
Реконструкция промышленных предприятий : Справочник строителя. В 2-х т. – М.: Стройиздат 1991.
СНиП 3.01.01-85. Организация строительного производства. – М.: Госстрой СССР 1985.
СНиП IV-46-91. Работы по реконструкции зданий и сооружений. – Минск: Госстрой БССР 1992.
Строительные машины и оборудование : Справочникпод ред. Добронравова. – М.:Высш. школа 1990. – 452 с.

Rekonstruktsia_raschyotnaya_rabota.dwg

Наименование процессов
Рекомендуемый состав звена
Продолжительность процесса
Монтаж трубчатых лесов
Монтаж кронштейна из труб и установка лебёдки
Насечка и очистка бетонных поверхностей колонны
Установка арматуры монолитной обоймы
Установка опалубки из отдельных щитов высотой 1 м
Укладка бетонной смеси в опалубку
Разборка опалубки из отдельных щитов
Демонтаж кронштейна и лебёдки
Демонтаж трубчатых лесов
Таблица 3. - График производства работ по усилению одной колонны

Rek_usilenie.docx

Область применения технологической карты 3
Организация и производство работ по усилению колонн .5
Контроль качества работ ..7
Калькуляция затрат труда .7
График производства работ .9
Материально-технические ресурсы ..10
Техника безопасности 11
Технико-экономические показатели 11
Технологическая карта на усиление железобетонных колонн промышленного здания
Область применения технологической карты
Технологическая карта предназначена для использования при производстве работ по усилению колонн одним из наиболее распространённых способов – устройством обоймы из монолитного железобетона с независимым (самостоятельным) армированием обоймы.
Определение объёмов работ по усилению колонны
Для определения объёмов работ используются приведённые ниже исходные данные:
Геометрические параметры колонны до усиления:
- высота от пола до оголовки колонны H=75 м.
Толщина слоя бетона в обойме P=012 м.
Армирование обоймы – независимое масса арматуры на 1 м.п. по высоте колонны q=45 кгм
Конструкция обоймы представлена на рис. 1.
В соответствии с конструктивной схемой обоймы (рис. 1А) и геометрическими параметрами колонны (см. исходные данные вариант 2) производится определение перечисленных ниже величин.
Площадь боковой поверхности колонны (для определения трудоёмкости работ по подготовке соединения (сопряжения) бетона колонны с бетоном обоймы).
где периметр (см. рис. 1А)
Площадь внешней поверхности обоймы (для расчёта объёма опалубочных работ):
Объём бетона в обойме (для решения вопроса о технологии подачи и укладки бетонной смеси в опалубки по высоте колонны).
где f – площадь поперечного сечения обоймы
арматуры в обойме ( для расчёта объёма арматурных работ).
Расчётная площадь трубчатых лесов (для обеспечения выполнения работ по высоте колонны).
где n – число секций по фасаду (см. рис. 2Б).
Организация и производство работ по усилению колонн
Учитывая геометрические параметры колонны конструктивное решение усиления и объёмы работ по усилению применяется поярусное бетонирование обоймы с порционной (дискретной) подачей и укладкой бетонной смеси. Опалубка монтируется из инвентарных металлических щитов “Монолит-72”- ЦНИИОМТП. Состав содержание и последовательность технологических операций приведены ниже.
Выполняется разборка пола с расчисткой верха фундамента от грунта.
Производится установка трубчатых безболтовых лесов вокруг колонны с устройством настилов лестниц ограждений а также монтаж кронштейна и лебёдки для вертикального транспорта материалов.
Выполняется насечка и очистка поверхности усиливаемой колонны.
Насечку следует производить с использованием механизированного инструмента.
Устанавливается и вяжется (сваривается) арматура из плоских каркасов.
Устанавливается опалубка из инвентарных металлических щитов высотой 1 м – по ярусам бетонирования. Перед установкой щиты опалубки со стороны прилегающей к свежеукладываемому бетону тщательно смазываются антиадгезионной смазкой (эмульсолом).
Укладывается бетонная смесь слоями 250-300 мм с тщательным уплотнением каждого слоя глубинным вибратором с гибким валом и наконечником D50 мм.
После набора бетоном распалубочной прочности производится разборка опалубки и щиты переставляются на следующий по очерёдности ярус бетонирования или к следующей колонне.
Схема организации рабочей зоны при выполнении усиления колонны с разбивкой на ярусы бетонирования представлена на рис. 2. Для вертикального транспорта материалов (опалубка арматура бетонная смесь) на верхнем ярусе лесов устанавливается кронштейн из труб диаметром 70 мм. Через блок подвешенный к кронштейну проходит трос соединённый с лебёдкой. Трос снабжён крюком или карабином для соединения с поднимаемым грузом.
Подъём грузов осуществляется электрической лебёдкой грузоподъёмностью 05 т установленной на полу цеха на отм. 0.000 (см. рис.2). Бетонная смесь подаётся наверх к месту укладки в подъёмном бункере вместимостью 007 м3 имеющем секторный затвор. Из этого бункера смесь перегружается в приёмный бункер вместимостью 01 м3 . Бункер устанавливается на соответствующем ярусе лесов и по мере необходимости переставляется на последующие ярусы.
Из приёмного бункера в опалубку бетонная смесь подаётся по подвесному желобу и переставными лотками.
Контроль качества работ
Осуществление контроля и оценка качества работ производится в соответствии с требованиями нормативно технических документов по производству и приёмке работ на которые составлена технологическая карта.
Перечень рабочих процессов и операций подлежащих контролю средства и методы контроля представлены в таблице 1.
Таблица 1. – Контроль качества работ
Наименование операций
Должностное лицо из линейных ИТР осуществляющих контроль
Метод выполнения контроля
Проверка качества насечки и расчистки поверхности
Проверка качества установки арматуры
Проверка геометрических размеров опалубки и её вертикальность
Метр уровень отвес теодолит
Проверка качества и уплотнения бетона
Строительная лаборатория
Калькуляция затрат труда
Калькуляция трудозатрат составляется по общепринятой методике. Расчёт проводится на усиление одной колонны. Используются соответствующие ЕниР.
Результаты расчётов приведены в таблице 2.
Калькуляция затрат труда на усиление одной колонны