V. Методические указания к выполнению разделов курсового проекта.

V.1. В соответствии с заданием руководителя курсового проектирования (Табл.1,2,3) студент размещает сооружения на ситуационном плане (Рис.1,2) с учётом поверхности земли на месте предполагаемого строительства очистных сооружений водоснабжения или водоотведения, гидрогеологических и клима-тических условий;

В расчетно-пояснительной записке студент указывает также назначение каждого сооружения, его объёмно-планировочное решение и конструктивные особенности, характеристики сборных элементов и их количество, стыковые соединения сборных элементов между собой и с монолитным днищем.

Сборные железобетонные элементы следует принимать в соответствии с типовой серией 8.900-3 “Унифицированные сборные железобетонные конструкции водопроводных и канализационных емкостных сооружений”.

При строительстве очистных станций водоснабжения и водоотведения рекомедуется применять два варианта конструктивных решений емкостных сооружений:

- монолитной днище и сборные стены, перегородки, лотки, плиты покрытия;

- монолитное днище, стены, перегородки, сборные лотки и плиты покрытия.

V.2. Для определения состава и объёмов основных земляных, строительно-монтажных и специальных работ при возведении заданного сооружения (или группы сооружений) студент должен начертить на миллиметровке план и продольный разрез очистных сооружений (поперечный разрез делается по отдельным группам сооружений). На плане и разрезах указываются размеры сооружений и котлованов под эти сооружения, расстояния между сооружениями (или группами сооружений), отметки поверхности земли и планировочной плоскости, уровня воды в сооружениях, дна сооружений и дна котлованов с учётом добора грунта вручную, а также уровня грунтовых вод, максимального и минимального уровней воды в реке.

V I. Подсчет объёмов работ.

VI.I. Земляные работы.

При движении воды по очистным сооружениям водоснабжения и водоотведения очень важно обеспечить самотечный режим, особенно для очистных сооружений водоотведения. Как видно из продольных разрезов часть сооружения заглублена, а другая часть находится над поверхностью земли. Поверхность земли неровная и требуется планировка площадки в соответствии с заданным уклоном. Вертикальная планировка площадки выполняется с целью получения на ней “нулевого баланса” земляных масс.

В исходных данных указываются отметки планировочной плоскости величина в точках “А” и “Б”, а также направление уклона планировочной плоскости “ i ”. Планировочная плоскость проводится через середину площадки перпендикулярно направлению уклона. По этим данным студент строит продольный профиль строительной площадки.

В таблице 3 указаны рабочие отметки в вершинах квадратов. Заданные отметки студент откладывает на продольном профиле от планировочной плоскости вверх или вниз в зависимости от знака рабочей отметки, получая таким образом отметку поверхности земли. В местах пересечения планировочной плоскости и поверхности земли рабочая отметка равна нулю. Соединив точки с нулевыми отметками, получаем “Линию Нулевых Работ”, подсчитываем и записываем в таблицу 4 объёмы планировочной выемки (ПВ) и планировочной насыпи (ПН) по квадратам.

+.25 I	-.45 II	-.65 III	-.55 IV	+.55 +.45 V
+.35 VI	+.20 VII	-.50 VIII	-.75 IX	-.60 -.45 X
+.45 XI	+.30 XII	+.10 XIII	-.60 XIV	-.50 -.30 XV

+.55 -.40 +.30 +.15 -.70 -.40

Точки нулевых земляных работ в квадрате “ I ” находятся на сторонах между рабочими отметками +0.25 и -0.45 , а также -0.45 и +0.20 на расстоянии 36 м от вершины с отметкой +0.25 и на расстоянии 64 м от вершины с отметкой

-0.45. Площадь выемки в квадрате “ I ” будет S_в =(64 х 69)/ 2 = 2208 м² , а площадь насыпи в этом же квадрате S_н = 10000 - 2208 = 7792 м. Средняя рабочая отметка выемки h ^в_ср = 0 + 0.45 + 0 = 0.45/3 =0 .15 м. Объём выемки W^в = 2208 х 0.15 = 331 м³. Средняя рабочая отметка насыпи h ^н_ср =0.25+0+0+0.20+0.35 = 0.80/5 = 0.16 м. Объём насыпи W^н = 7792 х 0.16 = 1247 м³.

Площадь насыпи в квадрате “ II ” будет S_в =(31 х 29)/ 2 = 450 м² , а площадь насыпи в этом же квадрате S_н = 10000 - 450 = 9550 м. Средняя рабочая отметка насыпи h ^н_ср = 0 + 0.20 + 0 = 0.20/3 = 0.07 м. Объём насыпи W^н = 450 х 0.07 = 32 м³. Средняя рабочая отметка выемки h ^в_ср =0.45+0.65+0.50+0+0 = 1.60/5 = 0.32 м. Объём выемки W^в = 9950 х 0.32 = 3184 м³.

Площадь выемки в квадрате Ш будет S_в =100х100=10000 м².

Средняя рабочая отметка h ^в_ср =0.65+0.55+0.75+0.50 = 2.45/ 4 = 0.61 м.

Объём выемки

W^в = 10000 х 0.61 = 6100 м³.

Подсчет объёмов планировочной выемки и насыпи. Таблица 4.

Выемка,срезка				Насыпь,подсыпка
№ кв-та	S, м2	hср ,м	W, м3	№ кв-та	S, м2	hср, м	W, м3
Iа	2208	0.15	331	Iб	7792	0.16	1247
IIа	9550	0.32	3184	IIб	450	0.07	32
Ш	10000	0.61	6100

 =  =

Определение размеров котлованов.

Размеры котлованов под очистные сооружения определяются в зависимости от места расположения монтажного крана.

1. Кран расположен на бровке котлована и перемещается по его периметру.

Рис.5,6

2. Кран расположен внутри котлована и перемещается по дну котлована вдоль монтируемых сооружений.

Рис. 7.

Рис. 8.

1. Кран расположен внутри сооружения.

Рис. 9.

Рис.10.

Состав и объёмы работ являются исходными данными для технологического проектирования. В процессе проектирования должен быть определен комплект машин и механизмов, которые предполагается использовать для каждого строительного процесса. В результате технологического проектирования разрабатывается технологическая карта на выполнение комплексного строительного процесса.

Если в задании указаны экстремальные условия производства работ, то следует описать дополнительные процессы и мероприятия, необходимые для выполнения работ в этих условиях.

Объёмы котлованов подсчитывают, используя план и продольный разрез по площадке очистных сооружений по формулам:

• для котлованов прямоугольной формы с разной крутизной откосов

W = | a b + c d + (a +c) (b +d) | h _ср/ 6 (1)

где a и b - размеры сторон котлована по дну, м; c и d - размеры сторон котлована поверху, м;

h _ср - глубина котлована, м.

• для котлованов, имеющих в плане форму квадрата и одинаковую крутизну откосов по всему периметру, подсчитывают как объём опрокинутой усеченной пирамиды

W = ( F₁ + F₂ +  F₁ ∙F₂ ) h/3 (2)

где F₁ и F₂ - площади дна и верха котлована.

Объём обратной засыпки пазух котлованов определяется путем вычитания из объёма котлована объёма подземной части сооружения.

Используя план и продольный разрез по площадке очистных сооружений, определяют размеры надземной обсыпки сооружений по формуле 1.

Рис. 11.

Рис. 12.

Рис. 13. Разработка и перемещение грунта бульдозером из П.В. в П.Н.

Рис. 14. Разработка грунта экскаватором и его перемещение бульдозером в П.Н.

Рис. 15. Обратная засыпка пазух котлована из отвала экскаватором.

Составляется сводный баланс земляных масс получаемых при планировке строительной площадки и при отрывке котлованов и при обратной засыпке пазух котлованов и обсыпке надземной части сооружений по форме 2.

Сводный баланс земляных масс.

Таблица 4

Актив				Пассив
Наим. мест разработки грунта	Объём грунта м3	Места укла - ки грунта из выемки		Наименование мест образо-вания насыпи	Геометри- ческий объём	Требуемый объём грунта с учетом Кор

 _В =  _П =

 _А -  _П =  W + вывоз грунта; - привоз грунта.

Для получения нулевого баланса следует скорректировать положение планировочной плоскости на величину  h.

 h =  W / F (3 )

Примерный состав земляных работ.

1. Срезка растительного слоя грунта и его складирование в гурты.

Для сохранения растительного слоя грунта производится его срезка и перемещение бульдозерами в гурты с последующим использованием при окончательной планировке площадки. Складирование растительного грунта производится равномерно по площадке очистных сооружений.

2. Разработка и перемещение грунта из ПВ в ПН (Рис.14.)

Среднее расстояние, на которое необходимо переместить грунт, определяется между центрами тяжести планировочной выемки и планировочной насыпи.

3. Послойное уплотнение грунта П.Н.Послойное уплотнение грунта производится самоходными или прицепными катками за несколько проходок.

4.Разработка грунта экскаватором обратная лопата:

• в отвал для перемещения в ПН (Рис.15);

• в отвал для обратной засыпки;

• для вывоза

5. Подчистка дна котлована вручную;

6. Обратная засыпка пазух котлована (Рис.16);

7. Послойное уплотнение грунта пазух котлована

8. Обсыпка сооружений

9. Послойное уплотнение грунта

10. Планировка поверхности строительной площадки;

11. Благоустройство площадки.

VI.2. Железобетонные работы.

Примерный состав железобетонных работ.

Устройство монолитного железобетонного днища включает следующие работы:

1. Устройство подготовок под днище:

• песчаной;

• щебеночной;

• бетонной;

Песчаная подготовка выполняется в том случае, когда в основании сооружения находятся глинистые грунты. Толщина песчаного слоя принимается равной 0.5 м. При устройстве щебеночной подготовки привезенный щебень разравнивается и втрамбовывается в песчаный слой катками. Толщина слоя принимается равной от 0.15 до 0.25 м. Бетонная под-готовка выполняется из бетона низкой марки В 7,5 или В 12,5. Толщина слоя принимается 0,10 …0,15 м.

• гидроизоляции

• защитной цементно-песчаной стяжки;

Гидроизоляция подбирается в зависимости от назначения проектируемого сооружения. Защитный слой по гидроизоляции принимается в зависимости от вида гидроизоляции.

Размеры подготовок в плане определяются прибавлением по 0,5…1,0 метру к наружному размеру сооружения.

2. Устройство монолитного днища:

• установка опалубки днища;

• установка опалубки пазов;

• укладка стальной арматуры в опалубку днища;

• укладка стальной арматуры в опалубку пазов;

• укладка бетонной смеси в опалубку днища и пазов;

• уплотнение бетонной смеси вибрированием;

• уход и выдерживание бетонной смеси;

• снятие опалубки.

Для устройства опалубки днища используются доски сосновых пород, а для устройства опалубки пазов мелкие щиты. Армирование днища выполняется отдельными стальными стержнями диаметром 16 … 28 мм (сталь класса А3) или сетками, изготавливаемыми в арматурных цехах или на заводе. Армирование пазов производится арматурными каркасами, изготавливаемыми на заводе. Вязка арматурных стержней производится сталистой проволокой вручную. Бетонная смесь поставляется на строительную площадку с бетонного или растворного узла при больших объёмах бетонных работ. Доставка производится в автобетоновозах или автобетоносмесителях. При небольших объёмах - бетонная смесь приготавливается на месте производства бетонных работ. Укладка бетонной смеси производится комплектом кран – бадья или бетононасосами. Для уплотнения бетонной смеси применяются различные виды вибраторов (в зависимости от бетонируемой конструкции). Уход за свежеуложенным бетоном заключается в предохранении его от высыхания, от попадания в него воды, от замерзания и излишнего нагрева. Сроки выдерживания бетона зависят от назначения конструкции. Снятие опалубки разрешается только по истечении проектного срока выдерживания.

VI.3. Монтажные работы.

П римерный состав монтажных работ.

- монтаж подколонников:

- монтаж колонн;

- монтаж балок (ригелей);

- монтаж стеновых панелей;

- монтаж плит покрытий;

- монтаж лотков;

- монтаж технологического оборудования.

- электросварка закладных деталей;

- заделка стыков (горизонтальных и вертикальных).

Подбор монтажного крана производится по следующим параметрам:

- по весу наиболее тяжелого монтируемого элемента с учётом веса стропильных приспособлений;

- по расстоянию до наиболее удаленного монтируемого элемента;

по наибольшей высоте, на которую поднимается элемент;

- по габаритным размерам поднимаемой конструкции;

- экономическим параметрам.

Выбор крана зависит также от места расположения крана по отношению к монтируемому сооружению (Рис. 5,6,7,8,9,10). Студент должен подобрать стропильные приспособления для подъёма каждого элемента данного сооружения. Для экономической оценки подбираемых кранов служат количество и стоимость машино-смен их работы. При возведении сооружения монтируются элементы разных весов и разного количества. Для определения эффективности подобранного крана подсчитывается коэффициент его использования.

Эффективность использования крана по грузоподъёмности К_гр– это отношение паспортной грузоподъёмности крана Q_кр к средневзвешенному весу поднимаемых элементов Q_ср.

К_гр = Q_кр / Q_ср. (4)

Q_ср. = q_{1 x} n₁ + q_{2 x} n₂ + q_{3 x} n₃ + ... + q_{n x} n_n (5)

где q_1, q_2, q_{3 …} q_n - вес конструкций;

n_1, n_2, n_{3 …} n_n - количество одноименных конструкций.

Если коэффициент К_гр = 1 или близок к ней, то подобран оптимальный кран.

Грузотехнические характеристики крана.

Q т H м

R м

Рис. 16.

VI.4. Гидроизоляционные работы.

Примерный состав гидроизоляционных работ.

- выравнивание бетонной поверхности;

- гидроизоляция (обмазочная, оклеечная, окрасочная, штукатурная, асфальтовая);

- устройство защитного слоя гидроизоляции;

- торкретштукатурка с железнением.

Студент должен обосновать принятие того или иного вида гидроизоляции для проектируемого сооружения в зависимости от его назначения, наличия или отсутствия грунтовых вод, от агрессивности грунтовых вод по отношению к бетону и арматуре, от напора грунтовых вод.

Для подсчета объемов работ в технологической последовательности их выполнения составляется ведомость объемов работ (Табл. 5).

Таблица 5.

№ п/п	Наименование процессов (работ)	Ед. изм.	Кол-во единиц	Формулы расчета, ссылки на чертежи
1	2	3	4	5