146201 (729343), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Рбет = J·(0,27·V+0,45)·K1·K2, где
J – объемная масса бетонной смеси, = 2500 кг/м3;
К1 – коэффициент, учитывающий пластичность бетонной смеси, К1=1,2 для АБН;
К2 – коэффициент, учитывающий температуру бетонной смеси, К2=0,85;
V – скорость роста высоты укладываемого бетона, определяется после нахождения числа захваток.
Ведущим процессом при производстве бетонных работ является укладка бетонной смеси, ибо она всецело определяет темп бетонирования и всю организацию работ.
Для конструкций, к которым не предъявляется специальных требований, производительность определяется числом рабочих-бетонщиков. Наименьший размер захватки должен быть не меньше производительности звена рабочих минимального состава.
Производительность бетонщиков в смену:
n - количество рабочих в звене
Вн – процент выполнения норм;
Нвр – норма времени;
1,16 – коэффициент, учитывающий зимние условия работы;
Отсюда следует, что максимальное кол-во захваток не более: смен. Минимальное количество захваток:
, где n - количество специализированных бригад (4 бригады), tб – продолжительность твердения бетона (41,1 ч.), К – ритм потока (8 часов).
При разбивке объекта на захватки необходимо стремится к максимальной загрузке применяемых машин и механизмов, увеличению оборачиваемости опалубки. Этого можно достичь при большем числе захваток, т.к. максимальное число захваток – 18, то и разбиваем
объект на 18 захваток. Трудоемкость бетонирования на весь объект 38,78 чел.смен. Одно звено выполнит этот объем работы за: см. Коэффициент выполнения норм у бетонщиков составит: 19,39/18=107%.
Тогда Рбет = 2500·(0,27·8,17+0,78)·1,2·0,85=7614 кг/м2.
Следовательно эпюра распределения нагрузки по высоте имеет трапецеидальный вид: Р0 = 200 кг/м2; Рmax = 7614 + 200 = 7814 кг/м2.
Рис. 7: Распределение усилий, действующих на опалубку при уплотнении бетона: а) гидростатическое давление бетонной смеси; б) нагрузка от вибрирования бетонной смеси; в) суммарная нагрузка на опалубку.
3.1.3. Значение нормативной равномерно распределенной нагрузки:
3.1.4. Значение расчетной нагрузки:
Рр= 1,3·Рн = 1,3 · 4007 = 5209 кг/м2.
3.2. Шаг установки прогонов из расчета по несущей способности:
Rи – сопротивление изгибу, кг/см2;
q – значение погонной нагрузки.
q = Pp·a = 5209 кг/м
Шаг расстановки прогонов при расчете по деформациям:
Е – модуль упругости, кг/см2 – 85000 для фанеры
δ – толщина палубы опалубки (фанеры) – 1,2 см.
y – допустимый прогиб – 1/400
q / - погонная нагрузка, собранная с полосы опалубки шириной а=1м.
q / - Pp / ·a
Pp / =1.0·Pн / = Рбет /2=7614/2=3807 кг/м2
Расстояние между прогонами принимаем – 8 см.
Рис.8. Расчетная схема для определения погонной нагрузки q.
3.3. Расстояние между хомутами (схватками).
Рис.9. Расчетная схема опалубки:
1 – палуба щита опалубки;
2 – прогоны (ребра жесткости);
3 – хомуты (схватки).
2 – прогоны (ребра жесткости);
3 – хомуты (схватки).
Сбор нагрузок производится с полосой шириной, равной расстоянию между прогонами l1, м; задаем материал и сечение прогонов: материал прогонов: металлический уголок №32.
Рис.10. Изображение схваток и прогонов (сечение)
SLN32 = 1,86 см2; z0 = 0,89 см; Ix = 1,77 см4.
Определим необходимые для расчетов характеристики полученного сечения:
а) координата центра тяжести сечения:
б) приведенный момент инерции:
в) приведенный момент сопротивления:
Определяем расстояние между схватками из расчета по несущей способности:
Определяем расстояние между схватками из расчета по деформациям:
3.4. Конструирование опалубки.
Рис.11. Схема опалубки ступенчатого фундамента с монтажом блоками размером на фундамент:
1 – схватка; 2- блокирующий элемент; 3 – щит; 4 – лестница; 5 – навесная площадка;
6 – монтажная петля; 7 – прогоны (ребра жесткости); 8 – хомуты (схватки).
4. Расчет технологических параметров для методов зимнего бетонирования с учетом набора прочности бетона при отрицательной температуре.
4.1. Расчет технологических параметров для метода «термос».
Один из первых методов зимнего бетонирования – термос – характеризуется меньшими дополнительными затратами по сравнению с методами электротермообработки. При этом методе положительная температура в бетоне поддерживается за счет внесенного в него тепла при нагреве воды и заполнителя при приготовлении бетонной смеси и экзотермического тепла, выделяемого при взаимодействии цемента с водой. Учитывая особенности метода, его применение ограничивается массивными конструкциями, выдерживаемыми при небольших отрицательных температурах.
4.1.1. Выделяем два этапа выдерживания бетона: при положительной и отрицательной температурах. Вычислим значения коэффициентов А, В, n, необходимых для расчета прочности бетона на двух этапах выдерживания:
R3 – трехсуточная прочность бетона нормального хранения, %; R3 = 48.
4.1.2. Пользуясь СНиП 3.03-01-87, находим значение Rкр, Rкр = 30% для бетона В30. Также запишем нормальную температуру бетонной смеси к моменту подачи с завода: tБ.СМ.=400С- для ПЦ.
4.1.3. Вычисляем начальную температуру бетона в конструкции:
tБ.Н. = tБ.СМ. – (tБ.СМ. - tН.В.)·0,02LТР, где
tБ.Н. – начальная температура бетона в конструкции, 0С;
tБ.СМ. – температура бетонной смеси, отпускаемой с завода, 0С;
tН.В. – температура наружного воздуха, 0С;
LТР – длина транспортирования бетонной смеси, км.
tБ.Н. = 40 – (40 – (-14,8))·0,02·20 = 18,1 0С.
4.1.4. Вычисляем среднюю температуру бетона за период остывания до 00С.
МП – модуль поверхности, м-1
SПОВ – площадь опалубливаемой поверхности, соприкасающейся с воздухом;
V – объем фундамента с минимальными размерами подколонника.
4.1.5. Вычисляем время остывания бетона в конструкции, достаточное для набора Rкр при :
4.2 Расчет технологических параметров для метода «Предварительный электроразогрев».
С ущность метода заключается в предварительном разогреве бетонной смеси непосредственно перед укладкой. Разогрев смесей осуществляется переменным электрическим током в специальных бункерах, оснащенных электродами, или в кузовах автосамосвалов с помощью опускных электродов. Чаще всего температура разогрева составляет 60-700 С, при этом расходуется 40-60 кВт/ч электроэнергии на 1 м3 бетона. Вследствие интенсификации взаимодействия цемента с водой при повышении температуры выделение экзотермического тепла начинается раньше, чем при укладке не разогретой бетонной смеси, что приводит к значительному повышению начальной температуры.
Предварительный разогрев и термос эффективны не только с точки зрения расхода энергозатрат, но и качества возводимых конструкций. В этом случае в массивных монолитных конструкциях может формироваться благоприятное напряженное состояние, исключающее появление трещин.
4.2.1 Выбираем температуру разогрева бетонной смеси – tраз = 70 0 для ПЦ.
4.2.2 Вычисляем начальную температуру бетона в конструкции:
tб.н.= tраз.-( tраз.-tн.в)·0,1
tб.н.= 70-(70-(-14,8))·0,1=61,52 0С
4.2.3 Вычисляем среднюю температуру бетона за период остывания до 0 0С:
4.2.4 Вычисляем время остывания бетона в конструкции, достаточное для набора R при
4.2.5 Определяем требуемый коэффициент теплопере-
дачи опалубки:
4.2.6 Толщину утеплителя находим в зависимости от найденного :
=
, где
α – коэффициент, зависящий от скорости ветра, Вт/м2·10С
δi – толщина каждого слоя ограждения, м
λi – коэффициент теплопроводности слоя
По заданию предусмотрена транспортировка бетонной смеси в автобетоносмесителях, с которыми рациональнее использовать АБН для укладки бетонной смеси. Тем самым исключается возможность подачи электродов на открытую пов-ть, следовательно, этот метод неприменим.
4.3 Расчет технологических параметров для метода «Электропрогрев»
Э лектропрогрев основан на принципе нагрева проводника при прохождении через него электрического тока, так как бетонная смесь на ранней стадии твердения обладает достаточно хорошей электропроводностью. Наиболее распространенной разновидностью электропрогрева является периферийный прогрев, при котором электроды разноименных фаз размещаются на поверхности конструкции. При этом почти вся подводимая электроэнергия превращается в тепло в слоях конструкции, толщина которых приблизительно равна половине расстояния между электродами. Центральные зоны конструкции нагреваются за счет экзотермии цемента и теплопередачи поверхностных зон.
Расход электроэнергии составляет от 20 до 100 кВт·ч на 1 м3 бетона и зависит от температуры окружающей среды и продолжительности прогрева.
4.3.1 Задаем коэффициент теплопередачи опалубки, скорость подъема температуры и начальную температур бетона в конструкции: