POLITECHNIKA POZNAŃSKA

WYDZIAŁ BUDOWNICTWA I INŻYNIERII ŚRODOWISKA

TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH

- ćwiczenia projektowe

Tomasz Szustak

BL,KB I

2009/10

1. CZĘŚĆ I - ROBOTY ZIEMNE

1. Model technologiczny realizacji zadania

2. Obliczenie objętości mas ziemnych

3. Bilans mas ziemnych

4. Dobór maszyn do realizacji robót ziemnych

5. Określenie nakładów na podstawie katalogów

II. CZĘŚĆ II -ROBOTY FUNDAMENTOWE

6. Model technologiczny realizacji zadania

7. Obliczenie ilości robót fundamentowych

8. Określenie niezbędnego sprzętu, urządzeń formujących

9. Dobór brygad i obliczenie składu zespołów roboczych wg metody pracy równomiernej

III. CZĘŚĆ III -HARMONOGRAM

10. Harmonogram ogólny

11. Wnioski

1. MODEL TECHNOLOGICZNY REALIZACJI ZADANIA

1. Wizja lokalna działki.

2. Wykonanie obiektów zagospodarowania placu budowy tj. wykonanie dróg tymczasowych, zaplecza technicznego, zaplecza administracyjno-socjalnego.

3. Usunięcie drzew, krzewów i innej roślinności (drzewa i krzewy o śr do 15 cm)

4. Zdjęcie warstwy humusu o gr 20 cm z działki której powierzchnia wynosi 750 m3. Do wykonania tej czynności użyta zostanie spycharka Stalowa Wola TD 12 C na podwoziu gąsienicowym. Ziemia roślinna zostanie odłożona na nasypie i ponownie wykorzystana do zasypania ścian fundamentowych,

5. Wstępne pomiary geodezyjne.

6. Obniżenie zwierciadła wody gruntowej za pomocą igłofiltrów (metr od planowanego budynku w rozstawie co metr)

7. Wykopy koparko-ładowarką M332D Caterpillara (pojemność łyżki 0,6m3), wywóz urobku samochodem samowyładowczym Mercedes Benz 8x8 MB Actross 4141N, N=18 t na odległość 15 km.

8. Pomiary przy wykopach fundamentowych.

9. Roboty ziemne - wywóz urobku taczkami (10 cm pod ławy fundamentowe na podkłady betonowe).

1.10.Wykonanie podkładów betonowych na podłożu gruntowym.

1.11Deskowanie ,,U-FORM''

1.12.Przygotowanie zbrojenia

1.13.Betonowanie przy pomocy pompy.

1.14.Rozdeskowanie.

2. BLICZENIE OBJĘTOŚCI MAS ZIEMNYCH

Dane wyjściowe:

- kategoria gruntu: I

- odległość wywozu urobku: 15 km

- termin realizacji: 5 dni

- wariant betonowania: pompa

Głębokość wykopu:

110+40+30=180cm =1,8m

Dla kategorii gruntu I pochylenie skarpy:

h:1:1,25

OBLICZENIA:

Przed przystąpieniem do wykonania wykopu szerokoprzestrzennego należy zebrać warstwę ziemi roślinnej (humusu) z powierzchni działki. Objętość humusu obliczono ze wzoru:

V _humusu =P _humusu * h _humusu [m³]

Dane :

- Pole powierzchni działki: 750m2

- Wysokość zdejmowanej warstwy ziemi roślinnej: 0,2 m

Po podstawieniu do wzoru otrzymamy 150 m³

Wymagana powierzchnia dna wykopu

1279*769+189*200+150*369=983551+37800+55350=1076701cm²= 107,68m²

Powierzchnia dna wykopu po uwzględnieniu 50 cm -jako miejsce poruszania się

robotników budowlanych (w celu swobodnego montażu deskowania):

1058x1529-[(539x189)+(690x189)+(400x150)]=1617682-1018-1304-600=13254cm =132,55m²

Objętość wykopu przestrzennego (wzór Simpsona)

V_W= (F₁+F₂+4*F₀)*h/6 [m³]

F₁ = 132,55m2

F2= 1508x1979-[(539x189)+(690x189)+(400x150)]=29843-1018-1304-600+1697= 26921cm2 =269,21m2

F0=1283x1754-[(539x189)+(690x189)+(400x150)]=22503-1018-1304-600+848=18733cm2 =187,33m2

Vw=(132,55+269,21+4x187,33)x1,8/6= 345,33m3

F1 -pole powierzchni dna wykopu

F2 -pole górnej powierzchni wykopu

F0 -pole powierzchni w ½ wysokości wykopu

Objętość gruntu potrzebna do zasypania piwnicy i fundamentów

Vp= [(769x539)+(200x189)+(1/2x x2,251,8x49,74)+(1/2 x1,8x0,5x49,74)]=189,99m3

Vż =Vw - Vp

Vż = 345,33-189,99 = 155,34

3. BILANS MAS ZIEMNYCH

Grunty na terenie budowy są kategorii I w związku z czym jest to dobry grunt na zasypanie fundamentów. Ustala się że na budowie zostanie odłożone 189,99 m³

gruntu. Z placu budowy natomiast trzeba usunąć 155,34 m³ gruntu.

Ręcznie zostanie usunięte 8,54 m³

4.DOBÓR MASZYN DO ROBÓT ZIEMNYCH

Koparka -kołowa: M322D Caterpillara

Wydajność pracy koparki jednonaczyniowej:

Przyjęto:

Koparkę kołową : M322D Caterpillara

Model silnika: C6.6 ACERT

Moc użyteczna: 123 KW

Ciężar roboczy: 20 000- 22 000 kg

Geometryczna pojemność łyżki: Q=0,60m³

Wydajność eksploatacyjna koparki

We = 60 * n x Q * Sn * Ss * Sw [m³/h]

Q- geometryczna pojemność naczynia roboczego [m³]

n- liczba cykli roboczych na minutę

t- czas cyklu roboczego

t = tn + to + tw [s]

tn - czas odspajania gruntu i napełnienia łyżki (to = 0,30 t)

to - czas obrotu nadwozia do miejsca wyładunku urobku z podniesieniem łyżki do poziomu

wyładowania oraz czas powrotu naczynia do miejsca kopania (to = 0,60 t)

tw -czas wyładowania naczynia roboczego (tw = 0,10 t)

Sn -współczynnik napełnienia naczynia, stanowiący stosunek objętości gruntu

(w stanie rodzimym) pobieranego łyżką do geometrycznej pojemności naczynia Sn≈1,05

Ss -współczynnik spoistości gruntu, Ss ≈ 0,87

Sw -współczynnik wykorzystania czasu pracy koparki w okresie zmiany roboczej

Sw ≈ 0,8

Obliczenia:

t= 0,30 + 0,60 + 0,10 = 20 [s]

We = 60 x 3 x 0,60 x 1,05 x 0,87 x 0,8= 78,92 [m3/h]

Czas wykopu [Tw] będzie trwać:

Tw =
[h]

Tw =

Tw = 4,38 h

4,38/8 = 0,55 zmiany roboczej

Mercedes Benz 8x8 MB ACtross 4141, N=18 t

Pojemność użyteczna środka transportowego:

Pjt=
[m³ ]

N -nośność środka transportu

gęstość gruntu

Ss- współczynnik spulchnienia

P_jt=
= 12,93 m³

Liczba cykli koparki niezbędna do napełnienia jednostki transportowej:

nc=

nc=
= 18,95 ≈ 19 cykli

Czas załadunku:

tz = nc *
= 19 ∙ 0,33/0,82= 9,8 min

Czas jazdy:

tj= 60 *
L=15 km, Vsr = 30km

tj= 60 *
= 30 min

Całkowity czas cyklu środka transportowego:

Tj= tz + tp + tw + 2tj

Tj= 9,8 + 1,5 + 2 * 30 + 2 =73,3 min

Liczba potrzebnych środków transportowych:

nj =

nj =
* 1,1 = 8,22

nj = 9

Spycharka Stalowa Wola TD 12 c na podwoziu gąsienicowym:

Wydajność koparek jednonaczyniowych:

W_e=
* q * S_n * S_s * S_w [m³/h]

Parametry spycharki Stalowa Wola TD 12 C:

- wysokość lemiesza -1,0m

- szerokość lemiesza - 3,05m

- pojemność lemiesza - 2,38 m³

- maksymalne zagłębienie lemiesza - 0,49 m

tn= tb + tz + to [s]

Ponieważ czas wykonania czynności niezależnych od kategorii gruntu i przemieszczenia urobku są stałe dla danego typu spycharek przyjęto wartości orientacyjne: tb ≈ 8 s, to= 8 s, tz ≈ 10 s

tn = 8 + 8 + 10 = 26 s

Czas skrawania urobku do napełnienia lemiesza:

ts =
[s]

ls - długość odcinka skrawania [m]

lp - długość odcinka przemieszczania urobku [m]

Vs - prędkość jazdy podczas skrawania ( na I biegu) [m/s]

Vp - prędkość przemieszczania z urobkiem (na II biegu) [m/s]

Vpp - prędkość jazdy jałowej ( na III biegu) [m/s]

Urobek będzie przetransportowany na odległość 30 m (lp=30m)

Długość odcinka skrawania:

ls =
=
=
= 3,77 m

lp = 30 - ls = 30 - 3,77 = 26,23m

ts =

+
5,03 + 19,72 + 13,70 = 38,45 ≈ 39 s.

Czas cyklu roboczego spycharki:

t = ts + tn = 39 + 26 = 65 s.

Współczynniki dla kategorii gruntu I (humusu):

- Sn - współczynnik napełnienia lemiesza - 0,80

- Ss- współczynnik spoistości gruntu - 0,87

- Sw - współczynnik wykorzystania czasu roboczego - 0,90

We=
* q * Sn * Ss * Sw =
* 2,38 * 0,80 * 0,87 * 0,90 = 81,52 ≈ 82 [m³/h]

Zakładam że jedna zmiana trwa 8 godzin. Zatem w ciągu jednej zmiany spycharka jest w stanie zebrać 656 m³ humusu.

Ilość zmian:
= 0,228 ~0,3 zmiany ~ 2 h i 24 min.

5.DOBÓR BRYGAD ROBOCZYCH

Roboty przygotowawcze:

Ścinanie drzew piła mechaniczną ø 10 -15 cm KNR 201-103-1

Robocizna - robotnicy gr.I -0,573 r-g/szt

Sprzęt - piła motorowa łańcuchowa o mocy 4,2 KM - 0,06 m-g/szt

Nw=
=
= 13,96 sztuk/zmianę

Nw =
=
= 133,3 sztuk/zmianę

Ilość robotników :

Ir =
= 0,105 ~ 1 robotnik

Jednakże jeden robotnik daną czynność wykonywałby w dłuższym przedziale

czasowym przyjęto dodatkowo jednego robotnika do pomocy.

Czas wykonywania pracy :

T =
= 0,11 ~0,5 zmiany

Usunięcie warstwy ziemi urodzajnej (humusu) KNR 201-126-1;2

Robocizna:

- robotnicy gr.I - 0,53 r-g/100m² - grubość warstwy do 15 cm

- robotnicy gr.I - 0,18 r-g/100m² - za każde dalsze 5 cm grubości

Razem: 0,71 r-g/100 m²

Sprzęt :

- spycharka gąsienicowa 100KM - 0,25 m-g/100m² - grubość warstwy do 15 cm

- spycharka gąsienicowa 100KM - 0,08 m-g/100m² - za każde dalsze 5 cm gr.

Razem: 0,33 m-g/100 m2

Nw =
=

Ilość robotników :

Ir =
~ 2 robotników

Ilość zmian :

R =
= 0,07* 8 h ~ 0,56 zmiany ~ przyjęto 1 zmianę

Pomiary przy wykopach fundamentowych, teren równinny i nizinny

KNR 2-01-0122-01

Robocizna:

- cieśle gr.II - 0,0098 r-g/m³

- robotnicy gr.I - 0,0436 r-g/m³

Obmiar do wykonania : 345,33 m³

Jednostka wiodąca - cieśle.

Skład brygady :

Ir =
= 4,495 ~ 3 robotników

Ic =
=
= 0,225 ≈ 1 cieśla

Czas wykonywania pracy :

Nw =
= 816,33

T =
~ 0,5 zmiany ~ przyjęto 1 zmianę

Igłofiltry według: KNNR 1 0605/01 - Igłofiltry o średnicy do 50mm wpłukiwane w grunt bezpośrednio bez obsypki do głębokości 4m (nakłady na 100szt)

Ilość - 238szt

Norma pracochłonności:
robotnicy -

Pompa wirnikowa spalinowa 61-80m3/h -

Samochód skrzyniowy 5t -

Skład brygady roboczej:

1 pompa

2 robotników

1 samochód skrzyniowy

Czas wykonania zadania - 4,93h~5 h

Roboty ziemne.

Roboty ziemne koparkami podsiębiernymi z transportem urobku samochodami

samowyładowczymi do 1 km, koparka 0,6 m³ ,grunt kategorii I-II KNNR 1-202-7/9-3

Ponieważ KNR nie ma określonych wartości dla pojemności łyżki 0,6 m3 ustalam

wartości średnie.

Robocizna:

- robotnicy gr.I - 0,106 r-g/m³

Sprzęt:

- koparka jednonaczyniowa 0,6 m³ - 0,0300 m-g/m³

- samochód samowyładowczy - 0,0794 m-g/m³

Jednostka wiodąca - koparka jednonaczyniowa.

Skład brygady :

Koparka 0,6m3 -

Ir =
= 3,53 ≈ 4 robotników

Jednakże wywóz ziemi jest na odległość 15 km, zatem:

Nakłady uzupełniające za każde dalsze rozpoczęte 0,5 km

transportu ponad 1 km samochodami samowyładowczymi. KNR 2-01 0214-04

Nc = 0,0794 m-g + 28 * 0,0185 = 0,5974 m-g/m³

Is =
11,896 ≈ 12 samochodów

Skład zespołu roboczego:

1 koparka

12 samochodów

4 robotników

Czas wykonania zadania 10,35 h~1,5 zmiany

Wykopy z transportem urobku taczkami, odspojenie gruntu i przewóz na odległość

10m, kategoria gruntu I-II KNR 1-303-1

Robocizna:

- robotnicy gr.I - 1,47 r-g/m³

-obmiar : 8,54 m³

Obliczenia:

Robotnicy = 1,47 * 8,54 = 12,55

Skład roboczy:

4 robotników

Czas wykonania zadania:

T = 3,13 h~1 zmiana

Zasypywanie wykopów spycharkami przemieszczenie na odległość do 10 m, grunt kategorii I-III, spycharka KM KNR 201-230-1-2

Sprzęt:

- spycharka gąsienicowa 100 KM - 0,0127 m-g/m³

Ilość do wykonania 189,99m³

Nw =

Skład brygady:

Przyjęto 1 spycharkę.

Czas wykonania pracy:

T=
0,3 zmiany ~0,5 zmiany

CZĘŚĆ DRUGA - ROBOTY FUNDAMENTOWE

1.MODEL TECHNOLOGICZNY REALIZACJI ZADANIA

1.Wykonanie podkładów betonowych na podłożu gruntowym.

2.Deskowanie „PERI DOMINO” .

3.Przygotowanie zbrojenia.

4.Betonowanie przy pomocy pompy.

5.Roz deskowanie.

6.Wykonanie ścian fundamentowych z bloczków M6.

7.Wykonanie izolacji ciężkiej na ścianach fundamentowych.

2.OBLICZENIE ILOŚCI ROBÓT FUNDAMENTOWYCH

Obliczenie objętości ław fundamentowych wykonanych z betonu

Vb = 2*(7,69*0,40*0,60) + 2*(12,79*0,40*0,60) + 2*(0,40*0,60*1,89) + 2,00*0,40*0,60 + 2*(1,50*0,40*0,60) +3,69*0,40*0,60 + 2,*7,69*0,4*0,6+2*0,4*0,6+5,4*0,4*0,6+

+5,39*0,4*0,6=19,61m³

Objętość podkładów betonowych pod ławy o grubości 10 cm

4,872 m³

Obliczenie powierzchni ścian fundamentowych, ściany wykonane z bloczków.

81,2 mb= 81,2*0,25*2,5=50,75 m³

Obliczenie powierzchni ścian zabezpieczonych izolacją przeciwwilgociową

58,77 m²

3.DOBÓR MASZYN I SPRZĘTU

1.POMPA DO BETONU NA SAMOCHODZIE WYD.0,1

2.ŻURAW WYD O,61

3.DESKOWANIE „U-FORM”

4.WIBRATOR

4.DOBÓR BRYGAD I OBLICZENIE SKŁADU ZESPOŁÓW ROBOCZYCH

ROBOTY FUNDAMENTOWE

Podkłady betonowe na podłożu gruntowym : KNR 2-01 1101-01

betoniarze gr. II = 2,79 r-g/m³

robotnicy gr. I = 2,47 r-g/m³

obmiar =4,872 m³

Obliczenia:

betoniarze = 2,79 * 4,872 = 13,59 r-g

robotnicy = 2,47 * 4,872 = 13,34 r-g

Skład zespołu roboczego:

3 betoniarz

3 robotnik

Czas wykonania zadania

T=4,53h ~ 5h

Przygotowanie i montaż zbrojenia konstrukcji żelbetowych prostych o średnicy stali ponad 12 mm KNBK 3-201-2

Robocizna :

- robotnicy - 0,07 r-g/kg

Materiały :

- pręty żebrowane - 1,08 kg/kg

- materiały pomocnicze 1,5 %

Sprzęt :

- prościarka automatyczna do prętów : 0,004 m-g/kg

- nożyce elektromechaniczne : 0,005 m-g/kg

- giętarka mechaniczna do prętów zbrojeniowych : 0,004 m-g/kg

Do zbrojenia ław fundamentowych przyjęto pręty o średnicy Ø12mm (pręty główne) i Ø6mm (strzemiona). Do zazbrojenia 1 mb ławy fundamentowej użyto w sumie 4,218 kg tj.

4 Ø12 - 4 * 0,888 = 3,552 kg

3 Ø6 - 3 * 0,222 = 0,666 kg

81,2M * 4,218= 342,5KG

Obliczono, że do zazbrojenia ław fundamentowych należy użyć ok. 350 kg stali.

Do robót zbrojeniowych przyjęto wstępnie 6 robotników.

Nw=
=
685,71

Czas wykonywania pracy :

T =
0,51 ~ 1 zmiana

Ławy fundamentowe prostokątne o szerokości do 0,60m w deskowaniu ,,U-FORM” transport materiałów żurawiem i pompom;

Podstawa KNR 202 0264-01

betoniarze gr.II = 0,77 r-g/m³

cieśle gr.III = 3,00 r-g/m³

robotnicy gr. I = 14,48 r-g/m³

żuraw = 0,61 r-g/m³

pompa = 0,066 r-g/m³

wibrator = 0,15 r-g/m³

obmiar = 19,61 m³

zadekowanie współczynnik 0,6

cieśla = 0,6 * 3,00 * 19,61 =35,29 r-g

Skład zespołu roboczego:

4 cieśli

Czas wykonania zadania:

T = 8 h ~1 zmiana

Betonowanie

betoniarze = 0,77* 19,61 = 15,09 r-g

Skład zespołu roboczego:

4 betoniarzy

Czas wykonania zadania:

T=3,77h ~ 4 h

Rozdeskowanie współczynnik 0,4

cieśla = 0,4 *19,61 = 7,84

4 cieśli

Czas wykonania zadania:

T=1,96h ~ 2h

Żuraw = 0,61*19,61 =11,96 r-g

Skład zespołu roboczego:

1 żuraw

Czas wykonania zadania:

T=11,96h 12h

Ściany fundamentowe - piwnicy według: KNR 2-02u2 0136/02 - Fundamenty z bloczków betonowych na zaprawie cementowej

Ilość - 50,7m3

Norma pracochłonności:

Murarze -

Robotnicy -

Skład brygady roboczej:

4 murarzy

3 robotników

Czas wykonania zadania - 40h~ przyjęto 5 dni

Stropy gęsto żebrowe żelbetowe, na belkach prefabrykowanych DZ lub Teriva,

KNNR 2-111-1-2

Robocizna :

- robotnicy - 1,88 r-g/m²

- pompa - 0,1 r-g/

Materiały :

- belka stropowa żelbetowa - 1,67 m/m²

- pustaki stropowe betonowe SZ - ITB, typu Teriva - 7,16 szt./m²

Skład brygady robotników:

7 robotników

1 pompa

robotnicy - 1,88* 108= 203,4r-g

Obliczono, że do wykonania jest 108m2 stropu;

Skład brygady roboczej:

Czas wykonania pracy.

T = 29,5h ~4 zmiany

Izolacja ścian piwnicy według:

KNR K-04 0601/06 - Wykonanie izolacji pionowej przeciwwodnej od wody pod naporem z zaprawy uszczelniającej Budoszczel-H

Powierzchnia ścian - 58,77m2

Norma pracochłonności:

Robotnicy -

Skład brygady roboczej:

4 robotników

Czas realizacji zadania 5,08h ~1 dzień

III. CZĘŚĆ III -HARMONOGRAM

10. Harmonogram ogólny

11. Wnioski

Wnioski

Zadaniem projektu było dobranie optymalnego sprzętu oraz brygad roboczych tak aby termin realizacji zadania został wykonany w przeciągu 5 dni roboczych ale uważam że jest to ze względów technicznych nie wykonalne i mało ekonomiczne. Starałem się dobrać tak grupy pracowników aby w ciągu dnia na placu budowy była zbliżona ilość osób gdyż nie wyobrażam sobie aby w jednym dniu do pracy było 6 a w drugi dzień 40 robotników, co przyczyniło się do dłuższego czasu wykonania zaplanowanego zadania. W celu wykonania robót dokonano bilansu mas ziemnych co umożliwiło podjęcie decyzji o doborze koparko-ładowarki M322D Caterpillara (pojemność łyżki 0,6m³ ) oraz samochodu samowyładowczego Mercedes Benz 8x8 MB Actroos 4141, N=18t oraz spycharkę Stalowa Wola TD 12 C na podwoziu gąsienicowym . Wybierając sprzęt do robót ziemnych kierowałem się maksymalnym wykorzystaniem pracy koparko-ładowarki co pozwoliło mi na obliczenie odpowiedniej ilości samochodów służących do wywozu urobku. Takie dopasowanie maszyn pozwala wykonywać roboty ziemne w dość szybkim czasie. Na podstawie katalogów nakładów rzeczowych dobrałem brygady robocze do odpowiednich zadań.

---