I ROBOTY ZIEMNE

1. Wykonanie wykopu szerokoprzestrzennego

• grunt należący do I kategorii- piasek gruby

• kąt stoku naturalnego φ = 35°

• współczynnik spulchnienia S_sp= 1,1

• gęstość objętościowa 1,6 t/m³

1.1 Bilans mas ziemnych

• Wymiary dna wykopu o głębokości 7,10 m:

L = 81, 5 + 2 * 0, 80 = 83, 10 m

B = 18, 5 + 2 * 0, 8 = 20, 10 m

A = 83, 10  * 20, 10 = 1670, 31 m²

Objętość ziemi z wykopu o głębokości 7,10 m:

V₁ = 1670, 31 • 7, 10  +  1157  + 1074 + 1209  = 15299, 20 m³

• Wymiary dna wykopu o głębokości 11,30 m:

L = 67 + 0, 8 = 67, 80 m

B = 18, 5 + 2 * 0, 8 = 20, 10 m

A = 67, 80 * 20, 10 = 1362, 78 m²

Objętość ziemi z wykopu o głębokości 11,30 m:

W miejscu wykopu o głębokości 11,30 m, wykop podstawowy zostaje pogłębiony o 4,20 m.

V₂ = 1362, 78 • 4, 2  + 12994  + 4520 + 2010  = 25247, 68 m³

• Całkowita objętość ziemi do wykopania:

V_C = V₁ + V₂ = 15299, 20 + 25247, 68 = 40546 m³

Objętość gruntu potrzebna do zasypania wykopu po wykonaniu fundamentów:

V_z = 4520 + 12994 + 2010 + 1209 + 1157 + 1074 = 22964 m³

Na terenie budowy w tym celu zostanie odłożone 22964 m³ gruntu.

Objętość ziemi przeznaczona do wywozu:

V_c = V_B − V_z = 40546 − 22964 = 17582 m³

2. Dobór koparki

2.1. Parametry techniczne

Do realizacji zadania przyjęto koparkę podsiębierną PC490LC-10

Zasięg roboczy (wysięgnik jednoczęściowy)

2.2. Obliczenie wydajności eksploatacyjnej koparki

• intensywność zmianowa robót

$V_{\text{zm}} = \ \frac{V_{c}}{T} = \frac{40546}{5} = 5109,2\frac{m^{3}}{dzien}$

• wydajność eksploatacyjna

$\text{We} = \left( 60*\frac{60}{t}*Q \right)*S_{n}*S_{s}*S_{w} = \left( 60*\frac{60}{30}*2,45 \right)*0,9*\frac{1}{1,1}*0,7 = 168,38 \cong 169\ \frac{m^{3}}{h}$

• intensywność godzinowa

$$V_{h} = \frac{V_{c}}{5*t_{\text{zm}}} = \ \frac{40546}{5*10} = 810,92\ \cong 811\ \frac{m^{3}}{h}$$

• liczba koparek

$n = \frac{V_{h}}{\text{We}} = \frac{811}{169} = \ $4,80  ≅ 5

• Całkowity czas pracy koparki przy załadunku ziemi do wywiezienia:

$\frac{V_{c}}{W_{e}} = \frac{40546}{169} = 239,91\ h$

• zakładamy, że zmiana pracy koparki trwa 8 h. Przy systemie dwuzmianowym ziemia zostanie wywieziona w ciągu niecałych 3 dni

3. Dobór samochodu transportowego

Do realizacji zadania przyjęto wozidło przegubowe TEREX TA35.

Parametry techniczne:

-nośność N = 19, 50 t

3.1. Obliczenie pojemności użytecznej samochodu

$$P_{\text{jt}} = \frac{N}{\gamma_{0} \bullet S_{s}} = \ \frac{20}{1,6*\frac{1}{1,1}} = 13,75{\ m}^{3}\text{\ \ }$$

3.2 Obliczenie cyklu roboczego samochodu

• liczba cykli potrzebna do załadowania samochodu

$$n_{c} = \frac{P_{\text{jt}}}{Q*S_{n}} = \frac{13,75}{2,45*0,9} \cong 7$$

• czas załadunku samochodu

$$t_{z} = \frac{7*0,5}{0,7} = 5,00\ \min$$

• czas jazdy

$$t_{j} = \frac{60*4}{25} = 9,6\ \min$$

• cyklu roboczego samochodu

T_j = t_p + t_z + t_w + 2 • t_j = 1, 2 + 5, 00 + 2 * 9, 6 + 3 = 28, 40 min

• liczba jednostek transportowych

$$n_{j} = \frac{T_{j}}{t_{z}} = \frac{28,40}{5,00} = 5,68 \cong 6$$

Przyjęto 6 samochodów na jedną koparkę

3.3. Obliczenie wydajności samochodu

• liczba cykli wykonywanych przez samochodów

$n = \frac{60}{T_{c}} = \frac{60}{28,40} = 2,11$

• ciężar przewożonego jednorazowo ładunku

C = 19, 5 • 1, 6 = 31, 20 t

• wydajność jednego samochodu

$$W = n \bullet C \bullet S_{1p} \bullet S_{w} = 2,11 \bullet 31,20 \bullet 0,9 \bullet 0,7 = 41,47\ \frac{m^{3}}{h}$$

• Wydajność 6 samochodów w ciągu 1 godziny:

$$6W = 6 \bullet 41,47 = 248,84\ \frac{m^{3}}{h}$$

• Całkowity czas pracy wszystkich samochodów:

$t = \frac{V_{B}}{6W} = \frac{19340,2}{6 \bullet 41,47} = 77,73\ h$

• zakładamy, że zmiana pracy samochodu trwa 8 h. Przy systemie dwuzmianowym ziemia zostanie wywieziona w ciągu niecałych 5 godzin

II ROBOTY BETONOWE

1. Objętość robót

1.1. Objętość geometryczna ław i ścian

• dla obszaru I

V_geom,  L = B_L • H_L • L = 1, 5 m • 0, 7 m • (18,5 m•2+13,0 m•2) = 66, 15 m³

V_geom,  S = B_S • H_S • L = 0, 5 m • 10, 6 m • (17,5 m•2+13,0 m•2) = 323, 30 m³

V_geom = 66, 15 m³ + 323, 30 m³ = 389, 45 m³

• dla obszaru II

V_geom,  L = B_L • H_L • L = 1, 5 m • 0, 7 m • (67,0 m•2+15,5 m) = 156, 97 m³

V_geom,  S = B_S • H_S • L = 0, 5 m • 6, 4 m • ( 66,5 m•2+15,5 m) = 475, 20 m³

V_geom = 156, 97 m³ + 475, 20 m³ = 632, 17 m³

• przyjęcie stopnia zbrojenia

ρ = 1, 5 %

• Dla obszaru I:

V_zbr, L =  V_geom, L • ρ = 66, 15 m³ • 0, 015 = 0, 99 m³

V_zbr, S =  V_geom, S • ρ = 323, 30 m³ • 0, 015 = 4, 85  m³

• Dla obszaru II:

V_zbr, L =  V_geom, L • ρ = 156, 97 m³ • 0, 015 = 2, 35 m³

V_zbr, S =  V_geom, S • ρ = 475, 20 m³ • 0, 015 = 7, 13 m³

1.2. Obliczenie objętości mieszanki betonowej

Współczynnik zagęszczenia: z = 1, 15 (konsystencja plastyczna)

• obszar I:

V_bet, L = ( V_geom, L − V_zbr, L)•z = (66,15 m³−0,99 m³) • 1, 15 = 74, 93 m³

V_bet, S = ( V_geom, S − V_zbr, S)•z = (323,30 m³−4,85 m³) • 1, 15 = 366, 22 m³

V_bet = 74, 93 m³ + 366, 22 m³ = 441, 15 m³

• obszar II:

V_bet, L = ( V_geom, L − V_zbr, L)•z = (156,97 m³−2,35 m³) • 1, 15 = 177, 81 m³

V_bet, S = ( V_geom, S − V_zbr, S)•z = (475,20 m³−7,13 m³) • 1, 15 = 517, 58 m³

V_bet = 177, 81 m³ + 517, 58 m³ = 695, 39 m³

V_bet,  cal = 441, 15 m³ + 695, 39  m³ = 1136, 54 m³

• godzinowe zapotrzebowanie na mieszankę betonową:

$B = \frac{V_{\text{bet}}}{c}$

c−czas betonowania na jednej zmianie roboczej – przyjmujemy 10 h

$B = \frac{V_{\text{bet}}}{c} = \frac{1136,54\ \ m^{3}}{10h} = 113,65\frac{m^{3}}{h}$

2. Dobór maszyn do robót betonowych

2.1. Dobór betonowozu

Wybrano betonowóz CIFA SL 12 o V=12m³

2.2. Pompa do betonu

Wybrano pompę CIFA K48 o:

• Wydajności 160 m³/h

• Wysięgu 43,2 m

3. Betonowanie

d=0,35m

B=1,5

Q = 15 m³/h

t_w = 3h

t_tr = 0, 75h

Q * (t_w−t_tr) ≥ d * B * L

$$L \leq \frac{Q*\left( t_{w} - t_{\text{tr}} \right)}{d*B} = \frac{15\frac{m3}{h}*\left( 3h - 0,75h \right)}{0,35\ m*1,5\ m} = 64,28\ m \approx 64\ m$$

4. Wibrator do betonu

Wybrano wibrator IREN 57 WACKNER

• Schemat pracy wibratorów

• Wydajność wibratora

• czas zagęszczania mieszanki bet. t = 20 s

• czas potrzebny na zmianę stanowiska t₁ = 5 s

• S_w = 0,85

$$Q_{w} = 3 \cdot R^{2} \cdot d \cdot \frac{3600}{t + t_{1}} \cdot S_{w} = 3*{0,425}^{2}*0,35*\frac{3600}{20 + 5}*0,85 = 23,21\frac{m^{3}}{h}$$

• Ilość potrzebnych wibratorów

$n \geq \frac{Q}{Q_{w}} = \frac{15}{23,21} = 0,65$ → przyjęto 1 wibrator wgłębny

• Obliczenie parcia mieszanki betonowej na deskowanie

p_max = G * C * K_t * (0, 48 * V + 0, 75)

T_v = 2h

C = 0, 065 * T_v + 1 = 0, 065 * 2 + 1 = 1, 13 h

T=15

$$K_{t} = \frac{145 - 3T}{100} = \frac{145 - 3*15}{100} = 1$$

$$V = \frac{Q}{b*L} = \frac{15}{1,5*81} = 0,12\ \frac{m}{h}$$

p_max = G * C * K_t * (0,48*V+0,75) = 25 * 1, 13 * 1 * (0,48*0,12+0,75) = 22, 82 kPa

• Deskowanie i rozdeskowanie

Wybrano deskowanie firmy DOKA FRAMAX XLIFE

Zestawienie podstawowych elementów:

• Narożnik wewnętrzny 0,35x3,30 m – L1- 12 szt.

• Płyta 2,4x3,30 m –P1- 168 szt.

• Płyta 1,2x3,30 m –P2- 10 szt.

• Płyta 0,75x3,30 m –P4- 8 szt.

• Płyta 0,65x3,30 m –P5- 12 szt.

• Deskowanie i rozdeskowanie

$$t_{d} + t_{r} = \frac{P}{n_{r}*t_{\text{zm}}}$$

$$P = A*0,6*r - \frac{g}{m^{2}} = 743,82*0,6 = 446,29$$

$$t_{d} + t_{r} = \frac{P}{n_{r}*t_{\text{zm}}} = \frac{446,29}{10*10} = 4,46$$

t_d = 0, 75 * 4, 46 = 3, 34

t_r = 0, 25 * 4, 46 = 1, 12

• Całkowity czas robót betonowych

T_bet = t_d + t_b + t_p + t_r

t_d = 3, 12 dni

$$t_{b} = \frac{400,72}{15} = 26,72h = 1,11\ dni$$

t_o = 2 dni

t_d = 1, 36 dnia

T_bet = t_d + t_b + t_p + t_r = 7, 27 dnia