POLITECHNIKA POZNAŃSKA

INSTYTUT KONSTRUKCJI BUDOWLANYCH

ZAKŁAD TECHNOLOGII I ORGANIZACJI BUDOWNICTWA

Organizacja Produkcji Budowlanej - Ćwiczenia projektowe

wykonał: Dawid Grześkowiak

grupa: B4

rok akademicki: 2008/2009

1. Ćwiczenie 1

Harmonizacja dwuprocesowych ciągów technologicznych:

• Obliczenie objętości mas ziemnych:

Dane:

- kategoria gruntu: II

- przyjęta głębokość wykopu 2,4 m

- wymiary ław fundamentowych: 0,3x0,6 m

Schemat:

Przyjmuję:

- wykop szerokoprzestrzenny ze skarpami obciążonymi o nachyleniu 1:1 ,

- poszerzenie dna wykopu dla fundamentów: 0,15 m (z każdej strony),

Do ćwiczenia załączone zostały 2 rysunki:

- rzut poziomy wykopu,

- przekrój pionowy przez wykop ( Przekrój A -A ),

Oba rysunki zostały wykonane tylko dla jednego segmentu.

Na rysunkach zostały zamieszczone wymiary niezbędne do obliczenia objętości mas ziemnych.

OBLICZENIE OBJĘTOŚCI WYKOPU:

• Objętość wykopu ( bez fundamentów):

Przyjmuję wymiary 1 segmentu (uwzględniam pochylenie skarp):

- 15,90x13,80 powierzchnia górna F₁ [m²]

- 11,50x9,00 powierzchnia dolna F₂ [m²]

- 13,70x11,40 powierzchnia przekroju środkowego F₀ [m²]

Wykop pod każdy obiekt składa się z trzech części:

Dla każdej z części przyjmuję wymiary do obliczeń:

- powierzchnia górna F₁ = 15,90x13,80x5-4,80x4,80x4 = 1004,94 m²

- powierzchnia dolna F₂ = 11,05x9,00x5 = 497,25 m²

- powierzchnia przekroju środkowego

F₀ = 13,48x11,40x5-2,40x2,40x4 = 745,32 m²

- wysokość h = 2,1 m

Objętość wyliczam z wzoru Simpsona:

V = (F₁+F₂+4xF₀)xh/6

V = (1004,94 + 497,25+4x745,32)x(2,1/6)=1569,21

V = 1569,21 m³

(Objętość wykopu dla 1 segmentu 1569,21/5 = 313,84 m³)

Objętość wykopu dla wszystkich budynków ( bez fundamentów ) wyniesie:

V = 1569,21x3 = 4707,63 m³

• Objętość wykopu pod fundamenty:

Obliczenia dla 1 segmentu:

Dla każdego z fundamentów przyjmuję wymiary do obliczeń:

- powierzchnia górna

F₁ = (9,00x3+2,50+2,60+5,80)x1,5 = 56,85 m²

- powierzchnia dolna

F₂ = (8,40x3+3,10+3,20+1,50x2+3,40)x0,9= 34,11 m²

- powierzchnia przekroju środkowego:

F₀ = (8,70x3+2,80+2,90+1,50x2+3,55)x1,2= 46,02 m²

- wysokość h = 0,3 m

Objętość wyliczam z wzoru Simpsona:

V = (F₁+F₂+4xF₀)xh/6

V = ( 56,85 + 34,11 +4x46,02)x(0,3/6) = 13,75 m³

Objętość wykopu pod fundamenty dla jednej części wyniesie:

V = 13,75x5 = 68,75 m³

Objętość wykopu pod fundamenty dla wszystkich budynków wyniesie:

V = 13,75x5x3 = 206,25 m³

Zatem ogólna objętość prac ziemnych dla całego obiektu wyniesie:

V = 4707,63+ 206,25 = 10207,2 m³

V = 4913,88 m³

• Bilans mas ziemnych:

Dla 1 segmentu:

- ilość ziemi przeznaczonej na wywóz (w sposób mechaniczny):

V_Wm = (8,38x7,78+1,50x4,58)x2,1 = 151,34 m³

- ilość ziemi przeznaczonej na wywóz (w sposób ręczny):

V_Wr = (8,10x3+3,40+3,50+0,9x2+4,90)x0,6x0,3 = 6,82 m³

- ilość ziemi przeznaczonej na odkład (w sposób mechaniczny):

V_Om = 313,84 - 151,34 = 162,50 m³

- ilość ziemi przeznaczonej na odkład (w sposób ręczny):

V_Or = 13,75 - 6,82 = 6,93 m³

W poniższej tabeli zamieszczono bilans mas ziemnych dla całości:

L.p	Czynność	Odkład [m^3]	Wywóz [m^3]
1.	Wykop pod budynek mechanicznie	2437,50	2270,10
2.	Wykop pod budynek ręcznie	103,95	102,3
3.	SUMA	2490,30	2372,40

Na całość wykopu:

- Objętość ogólna wykopu: 4913,88 m³

- Ilość ziemi do obsypania ław fundamentowych: 103,95 m³

- Ilość ziemi do wywozu: 2372,40 m³

- Ilość ziemi do obsypania budynków: 2437,50 m³

Na 1 segment:

- Objętość ogólna wykopu: 327,60 m³

- Ilość ziemi do obsypania ław fundamentowych: 6,93 m³

- Ilość ziemi do wywozu: 158,16 m³

- Ilość ziemi do obsypania budynków: 162,5 m³

• Określenie ilości środków transportowych dla wywozu mas ziemnych:

Do wykonania wykopu przyjmuję koparkę podsiębierną KM-602A o parametrach:

- pojemność łyżki 0,8 m³

- maksymalna promień kopania: 9,80 m

- maksymalna wysokość kopania: 6,90 m

- maksymalny promień wyładunku: 6,90 m

- maksymalna wysokość wyładunku: 6,95 m

Obliczenia:

• Obliczenie wydajności eksploatacyjnej koparki jednonaczyniowej Qe :

Gdzie:

- n - liczba cykli pracy koparki na minutę określany z wzoru:

gdzie T_C czas jednego cyklu pracy koparki,

- q- pojemność łyżki

- Sn -współczynnik napełnienia naczynia

- Ss - współczynnik trudności odspojenia gruntu

- Sw- współczynnik wykorzystania czasu pracy maszyny w okresie zmiany roboczej

Przyjęto następujące dane:

n =
= 60/21 = 2,86 cykli/minutę

q = 0,8 m³

S_n = 0,90

S_s = 0,83

Sw₁ = 0,92

Sw₂ = 0,87 ( na odkład)

Sw₂ = 0,80 (przy bezpośrednim załadunku na środek transportowy)

Przyjmuję czas 1 zmiany: 8 h

Wydajność eksploatacyjna koparki przy załadunku urobku na odkład:

Q_e = 60x2,86x0,8x0,9x0,83x0,92x0,87 = 82,08 m³/godzine

Obliczenie czasu potrzebnego na wykonanie zadania:

- objętość robót wykonanych podczas jednej zmiany

W_ZM = Q_e · 8 h = 82,08· 8 = 656,64 m³/zmianę

- czas potrzebny na wykonanie zadania:

t_z =
= 169,43 / 656,64 = 0,258 zmiany

t_z = 0,258 zmiany

Wydajność eksploatacyjna koparki przy załadunku urobku na wywóz:

Q_e = 60x2,86x0,8x0,9x0,83x0,92x0,8 = 75,48 m³/godzine

Obliczenie czasu potrzebnego na wykonanie zadania:

- objętość robót wykonanych podczas jednej zmiany

W_ZM = Q_e · 8 h = 75,48· 8 = 603,84 m³/zmianę

- czas potrzebny na wykonanie zadania:

t_z =
= 158,16 / 603,84 = 0,262 zmiany

t_z = 0,262 zmiany

Powyższe obliczenia dotyczą tylko 1 segmentu.

• Określenie ilości środków transportowych:

Przyjęto samochód JELCZ 317N o nośności 7,5 tony.

Dane:

- droga na teren wyładunku L = 15 km

- ilość gruntu na wywóz V_W = 2372,4 m³

- pojemność naczynia koparki q = 0,8 m³

- wydajność koparki Q_e = 81,84 m³/h

- czas jednego cyklu koparki t_c = 21 s = 0,35 min

- współczynnik trudności odspojenia S_s = 0,83

- ciężar objętościowy γ₀ = 2,05 t/m³

- współczynnik spulchnienia gruntu S_n = 1,00

- średnia prędkość v_sr = 30 km/h

Pojemność użyteczna środków transportowych:

Liczba cykli koparki niezbędna do napełnienia skrzyni:

Przyjmuję n_c = 6 cykli.

Czas załadunku jednostki transportowej:

Czas cyklu pracy jednostki transportowej:

Czas trwania cyklu jednostki transportowej:

T_tr = t_z + t_p + 2t_j + t_w = 2,85 + 1,2 + 2·30,0 + 3,0 = 67,05 min

gdzie:

t_p - czas podstawiania samochodu bez zjazdu do wykopu,

t_p = 1,2 min ( koparka nie zjeżdża do wykopu)

t_w - czas wyładunku,

t_w = 3 min (dla wywrotek)

t_z - czas załadunku,

t_z = 2,85 min

tj - czas cyklu pracy jednostki transportowej

t_j = 30 min

Liczba jednostek transportowych:

( gdzie k = 1,1)

Przyjęto 26 jednostek transportowych.

Liczba pełnych cykli jednostki transportowej podczas zmiany:

gdzie:

S_w2 - współczynnik wykorzystania czasu podczas jazy

S_w2 = 0,8

Przyjmuję 6 cykli podczas zmiany.

Wydajność wywrotki podczas jednej zmiany:

W_ZM = m · P_jt · S_n= 6 · 4,41 · 1,05 = 27,78 m³/zmianę

gdzie:

S_n - współczynnik napełnienia skrzyni

S_n = 1,05

Wydajność zespołu wywrotek

W_zesp = W_ZM · n_j = 27,78 · 26 = 722,28 m³/zm

Czas wykonania zadania:

= 2372,4/722,28 = 3,28 zmiany

2. Ćwiczenie 2

Analiza pracy zespołowej

• Obliczenie wydajności i dobór zespołów roboczych do robót ziemnych:

Dla wszystkich rozpatrywanych przypadków zakładam 8-godzinną zmianę roboczą.

ROBOTY ZIEMNE WYKONYWANE RĘCZNIE:

- wykopy pod ławy fundamentowe:

Nakłady na 100 m³ gruntu (Tablica 0310):

Robotnicy - grupa I : 143,25 r-g

Norma wydajności

N_{wyd.zm.robotników} =

ROBOTY ZIEMNE WYKONYWANE MECHANICZNIE:

- usunięcie warstwy ziemi urodzajnej:

Zakładam: - grubość warstwy humusu do 15 cm,

- humus przemieszczany na odległość mniejszą niż 40 m,

Wymiary terenu dla którego należy usunąć humus:

- dla całości S=15x17x15=3825 m² , V=573,75 m³

Nakłady na 100 m² warstwy (Tablica 0126):

Robotnicy - grupa I : 0,53 r-g

Spycharka gąsienicowa 74 kW(100 KM): 0,25 m-g

Przyjęto jako maszynę wiodącą: 1x spycharka N_C = 0,25 m-g

Oszacowanie składu zespołu roboczego:

-Liczba robotników =

Przyjmuję: 2 robotników.

Norma wydajności:

N_{wyd.zm.spycharki} =

- koparką na odkład:

Nakłady na 100 m³ gruntu (Tablica 0218)

Robotnicy - grupa I : 5,73 r-g,

Koparka (q=0,6 m³) : 3,44 m-g

Przyjęto jako maszynę wiodącą: 1x koparka; N_C = 3,44 m-g

Oszacowanie składu zespołu roboczego:

-Liczba robotników =

Przyjmuję: 2 robotników

Norma wydajności zmianowej koparki:

N_{wyd.zm.koparki} =
m³/zmiane

- koparką na wywóz:

Nakłady na 100 m³ (Tablica 0203, 0208)

Robotnicy - grupa I : 23,95 r-g,

Spycharka gąsienicowa 74 kW(100 KM): 0,95 m-g,

Samochód samowyładowczy 5-10 t: 11,40 m-g*

*Wartość 11,40 m-g odnosi się tylko do odległości wywozu urobku równej 1 km. Ponieważ w rozpatrywanym przypadku odległość wywozu wynosi 15 km, za każde kolejne 0,5 km należy dodać wartość:

Ostatecznie: 55,64 m-g

Koparka (q=0,6 m³) : 3,80 m-g

Przyjęto jako maszynę wiodącą: 1x koparka; N_C = 3,80 m-g

Oszacowanie składu zespołu roboczego:

-Liczba robotników =

Przyjmuję: 6 robotników

-Liczba samochodów =

Przyjmuję: 15 samochodów

-Liczba spycharek =

Przyjmuję: 1 spycharkę

Norma wydajności zmianowej koparki:

N_{wyd.zm.koparki} =
m³/zmiane

Porównanie wydajności koparek uzyskanych metodą analityczną oraz z KNR
Proces	Analitycznie	KNR
Roboty ziemne na odkład	656,64 m^3/zmianę	232,56 m^3/zmianę
Roboty ziemne na wywóz	603,84 m^3/zmianę	210,53 m^3/zmianę

Porównanie liczby środków transportowych uzyskanych metodą analityczną oraz z KNR
Analitycznie	KNR
26	15

Wydajność koparki obliczona analitycznie jest większa niż wydajność koparki obliczona według KNR, a co za tym idzie również liczba środków transportowych jest większa.

• Obliczenie wydajności i dobór zespołów roboczych do robót fundamentowych (współpraca zespołów z maszyną wiodącą, synchronizacja czasu pracy) :

Objętość betonu potrzebna do wykonania ław fundamentowych dla 1 segmentu (zgodnie z rysunkiem przedstawiającym rzut fundamentów)

V_b = (8,10x3+3,40+3,50+2x0,90+4,90)x0,6x0,3 = 6,82 m³

V_b = 6,82 m³

Przyjmuję że zapotrzebowanie na stal zbrojeniową wynosi 50 kg/m³ betonu.

Metoda wykonania ław: ręczna.

Schemat betonowania:

Transport betonu w pojemniku; elementów deskowania oraz pozostałych mate-

riałów za pomocą żurawia wieżowego (konsystencja plastyczna betonu).

Nakłady na 100 m³ betonu (Tablica 0252)

Betoniarze - grupa II : 143,25 r-g

Zbrojarze - grupa II : 39,82 r-g*

* Wartość z Tablicy 0290 dla 1 tony zbrojenia.

Zgodnie z przyjętym zapotrzebowaniem na stal:

50 kg stali - 1 m³ betonu

Zatem:

1000 kg (1t) - 20 m³ betonu

Na 100 m³ betonu:

X =
[r-g/m³]

Ostatecznie: 199,1 r-g

Cieśle - grupa II : 471,64 r-g

Cieśle - grupa III : 110,30 r-g (471,64+110,30=581,94 r-g)

RAZEM: 924,29 r-g

Żuraw wieżowy (1) : 48,54 m-g

Przyjęto jako maszynę wiodącą: 1xżuraw wieżowy; N_C = 48,54 m-g

Oszacowanie składu zespołu roboczego:

Liczba robotników =

Przyjmuję: 19 osób.

Liczba betoniarzy =

Przyjmuję: 3 osoby.

Liczba zbrojarzy =

Przyjmuję: 4 osoby.

Liczba cieśli =

Przyjmuję: 12 osób.

Norma wydajności zmianowej żurawia:

N_{wyd.zm.żurawia} =
m³/zmiane

• Obliczenie wydajności węzła betoniarskiego:

Do wykonania zadania wybieram betoniarkę BWE-400 o parametrach:

- wydajność nominalna: 10 m³/h

- objętość 1 zarobu: 280 dm³

- czas 1 zarobu: 3,33 min

- pojemność robocza: 400 m³

Wydajność betoniarki obliczam z wzoru:

Q_e = (q_r * n * S_W * &)/1000 [m³/godzine]

Oznaczenia:

q_r - pojemność robocza suchych składników w 1 zarobie [dm³],

q_r = 400 dm³

& - współczynnik zmniejszenia objętości,

Przyjmuję & = 0,7 [/]

S_W - współczynnik wykorzystania czasu robót betonowych

Dla ław S_W = 0,5 [/]

n - liczba cykli roboczych na godzinę,

n = 3600/t

t = t_n + t_m + t_o [s]

t_o - czas opróżniania, przyjmuję t_o = 30 s

t_m - czas mieszania , przyjmuję t_m = 130 s

t_n - czas napełniania, przyjmuję t_n = 20 s

t = 30+130+20 = 180s

Wtedy: n = 3600/180 = 20 cykli roboczych na godzinę

Zatem wydajność betoniarki wynosi:

Q_e = ( 400 x 20 x 0,5 x 0,7 )/1000 =2,80 m³/godzinę

Wydajność betoniarki na zmianę (Q_e x 8):

Q_e = 22,4 m³/zmianę

3. Ćwiczenie 3

Harmonogramy szczegółowe robót:

• Zastosowanie metody pracy równomiernej:

• Podział na działki robocze:

objętość betonu w jednym segmencie:

V_b=6,82m³

wydajność maszyny wiodącej-żurawia przy 8-godzinnej zmianie

N_{wyd.zm.żurawia}=16,48m³/zmianę

przyjęcie działki roboczej

N_{wyd.zm.żurawia}/ V_B =2,41

W takim przypadku 2 segmenty stanowiłyby działkę roboczą, ale można sprawdzić ile musiałaby pracować brygada, aby 3 segmenty stanowiły jedną działkę roboczą.

16,48 m³/zmianę - 8h

6,82x3=20,46 m³/zmianę-x

x=20,46x8/16,48=9,93 h≈10 h

wydajność maszyny wiodącej-żurawia przy 10-godzinnej zmianie

N_{wyd.zm.żurawia}=
m³/zmianę

N_{wyd.zm.żurawia}/ V_B=20,6/6,82=3,02

Przyjęto więc wydłużoną 10-godzinną zmianę roboczą i działkę roboczą składającą się z 3 segmentów, cały obiekt będzie się składał z 5 działek roboczych.

• Harmonogram szczegółowy robót fundamentowych:

proces:
układanie deskowania
układanie zbrojenia
betonowanie
dojrzewanie betonu
rozdeskowanie

przyjęto dojrzewanie betonu trwające 2 dni

		czas [dni]
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
numer działki roboczej	1
		2
		3
		4
		5

Do wykonania robót potrzeba 6 kompletów deskowań, a czas wykonania robót wyniesie 10 dni.

• Harmonogram ogólny robót ziemnych i fundamentowych:

-zdjęcie humusu


zmiany

sprawdzenie ile godzin musiałaby pracować brygada, aby skończyć w jedną zmianę:

3200 m²/zmianę - 8h

3825 m²/zmianę - x

x=3825x8/3200=9,56≈10h

Przyjęto 10-godzinną zmianę roboczą dla brygady usuwającej humus, wtedy czas wykonania zadania wyniesie 1 zmianę

-koparką na wywóz (dla jednej części)


zmiany

Przyjęto czas wykonania zadania dla jednej części 4 zmiany, dla całości 12 zmian.

-koparką na odkład (dla jednej części)


zmiany

Przyjęto czas wykonania zadania dla jednej części 4 zmiany, dla całości 12 zmian.

-ręcznie na odkład (dla jednej części)


zmian

Czas wykonania jest zbyt długi dlatego zwiększamy liczbę kopaczy tak aby wykonać wykopy w przeciągu 4 zmian roboczych.

1 robotnik - 12,32 zmian

x robotników - 4 zmiany

x=12,32/4x1=3,08≈3

Przyjęto 3 robotników, wtedy czas wykonania zadania dla jednej części wyniesie 4 zmiany, dla całości 12 zmian.

proces:
1. Zdjęcie humusu
2. Wykop koparką za wywóz
3. Wykop koparką na odkład
4. Wykop ręcznie na odkład
5. Roboty fundamentowe
a) układanie deskowania
b) układanie zbrojenia
c) betonowanie
d) dojrzewanie betonu
e) rozdeskowanie

Czas realizacji wynosi 35 dni




	czas [dni]
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31	32	33	34	35
1. Zdjęcie humusu
2. Wykop koparką za wywóz
3. Wykop koparką na odkład
4. Wykop ręcznie na odkład
5. Układanie deskowania
6. Układanie zbrojenia
7. Betonowanie
8. Dojrzewanie betonu
9. Rozdeskowanie

---