Объёмы монолитного железобетона и материальные ресурсы процесса

Согласно заданию разработать конструктивную схему фундамента и установить их размеры. Составить схему расположения фундаментов в котловане, определить их количество, устроить необходимое количество бетона для их возведения. Рассчитать состав бетонной смеси, потребное количество цемента, инертных.

Определяем объем бетона одного стакана фундамента:

Общий объем бетона для бетонирования всех стаканов:

V_бет = V_ст · n = 7,32 · 40 = 292,8 м³

где n – число стаканов фундамента

Модуль поверхности определяется как соотношение суммарной площади охлаждения к объему одного стакана:

м^-1

где F_охл – площадь охлаждения, равная сумме площадей дна стакана и всех боковых поверхностей

Вывод: т.к. М_п = 4,54, следовательно конструкция массивна. Бетонирование будем вести методом термоса.

2.2 Опалубочные работы

Основные требования к устройству опалубки:

- принимаем мелко щитовую разборно-переставную опалубку;

- для изготовления опалубки применяем хвойные породы дерева – сосна;

- высота щита может быть больше высоты бетонирования на 10 – 15 см;

- крайние щиты могут выходить за боковую поверхность фундамента, но не более. Чем на ¼ длины щита;

- высота щитов должна быть не более 0,6 м, а длина – не более 2 м;

- вес одного щита не > 50 кг;

- Количество типоразмеров 1 – 2.

Щит 1

Щит 2

Сконструировать щит опалубки – это определить расстояние между рёбрами жёсткости по двум предельным состояниям. Проектирование ведётся исходя из параметров:

- объёмная плотность бетона γ = 2400 кг/м³;

- расчётное сопротивление на изгиб (предел прочности бетона) Rб = 18кПа;

- модуль упругости сосны Е = 1,0*10⁴ МПа;

- гибкость сосны .

Давление на опалубочный щит от свежеуложенного бетона, кПа:

q = γ·(0.27· V + 0.78) · k₁ · k₂ · 10^-2, кПа

где V - скорость бетонирования, м³/час;

V = Q / 8 = 7.32*2/ 8 = 1.83 м³/час;

k₁ – коэффициент непрерывности бетонирования, равный 0,8;

k₂ – коэффициент динамического воздействия бетона на щит в момент укладки, равный 1,1;

γ – плотность тяжелого бетона 2400 кг/м³

q = 2400·(0.27·1,83 + 0.78) · 0,8 · 1,1 · 10^-2 = 26,9 кПа.

Расстояние между ребрами жесткости по деформациям:

Расстояния между ребрами жесткости по несущей способности:

где h – толщина доски, 0.025 м;

Е - модуль упругости материала, для дерева равный 1·10⁴ МПа;

R_б- допускаемое напряжение на изгиб материала щита опалубки, 18 мПа;

Ведомость расхода материалов

Аксонометрическая схема деревянной опалубки

2.3 Выбор метода выдерживания бетона

Выбор рационального метода бетонирования зависит от массивности бетонируемой конструкции, которая характеризуется модулем поверхности, т.к. модуль поверхности < 5, следовательно конструкция массивна, значит рациональным является метод термоса.

Сущность метода термоса заключается в следующем:

- бетонную смесь имеющую положительную температуру укладывают в утеплённую опалубку (реакция взаимодействия цемента с водой идёт с выделением тепла;

- бетонируемую конструкцию следует оградить или закрыть со всех сторон, с целью сохранения положительной температуры.

В зависимости от назначения конструкции бетон до замерзания должен набрать определённый коэффициент прочности: 40% от R₂₈

При термосном выдерживании бетона необходимо:

- определить продолжительность остывания бетона и величину набранной им прочности;

- подобрать конструкцию опалубки и её утеплителя.

В основе решения указанной задачи лежит уравнение температурного баланса.

,

где С₀ - удельная теплоёмкость бетона = 1,05

γ_б - плотность бетона = 2500 кг/м³

t_б.н. - температура бетона начальная = 20⁰С;

t_б.к. - температура бетона к концу остывания = 0 ºС;

Ц - расход цемента на 1 м3 бетона = 312,5 кг;

Q - тепловыделение цемента = 252 кДж/кг;

К_т - коэффициент теплопередачи опалубки = 5,2Вт/м²*⁰С;

М_р - модуль поверхности = 2,84

τ_факт - продолжительность остывания конструкции фактическая;
τ_норм - продолжительность остывания конструкции нормативная = 144ч.;

t_б.ср.- средняя температура за время остывания бетона = 10⁰С;

t_н.в. - температура наружного воздуха = - 10 ºС;

τ_норм.>τ_факт.

Рассчитываем коэффициент теплопередачи утепленной опалубки. Примем скорость ветра 5 м/с. По таблице 41 стр. 125 выбираем варианты утепления из условий, что коэффициент K_расч>=K_табл.

Принимаем К_табл.=3,6. Утеплитель – фанера. δ =40 мм.

Начальная температура бетона зависит от температуры бетонной смеси при выходе из смесителя, потери тепла при согревании арматуры и опалубки.

С₀ - объёмная теплоёмкость бетона = С_б · γ_б,

Q₁- начальное теплосодержание бетона.

t_б.н.^’ - начальная температура бетона поданного в констр. = 50ºС;

Q₂ - количество тепла расходуемое на нагрев арматуры

С_с - удельная теплоёмкость арматурной стали = 0,48 (кДж/кгºС);

Р₁ - расход стали на 1 м³ бетона;

t’ - температура системы (бетон + арматура)

t_н - температура арматурной стали перед укладкой = + 5 ºС;

Q₃ - количество тепла расходуемое на нагрев опалубки;

С_оп = 2,52;

δ_оп - толщина опалубки = 0,025 м;

γ_оп - объёмная плотность материала опалубки = 550 кг/м³;

t_оп - расчётная температура опалубки

Определяем время в течении которого бетон наберёт прочность:

τ_т - зависит от температуры бетона, марки бетона и марки цемента;

τ_т = 48 часов.

Проектирование утеплённой опалубки.

где ά_н - коэффициент теплопередачи у наружной поверхности опалубки в зависимости от скорости ветра

при скорости ветра 3 м/с ά_н = 14,96 Вт/м² ºС

δ - толщина каждого слоя ограждения, м;

λ - коэффициент теплопередачи каждого слоя ограждения;

Принимаем утеплитель: минеральная вата.

δ_оп = 0,025м λ_оп = 2,52 Вт/м² ºС

δ_ут = х м λ_ут = 0,04 Вт/м² ºС

Выразив из этого равенства х мы получим толщину слоя утеплителя:

Х = 0,0106 м.

Для укрытия неопалубленной поверхности используется рубероид.

Date: 2015-10-18; view: 750; Нарушение авторских прав