POLITECHNIKA POZNAŃSKA Rok Akademicki 2008/2009

Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska Semestr 4

Instytut Konstrukcji Budowlanych

Zakład Technologii i Organizacji Budownictwa

Ćwiczenia Projektowe z

Organizacji Procesów Budowlanych

Prowadząca: dr inż. Magdalena Hajdasz

Wykonał: Radosław Jarczak, grupa B4

1. Ćwiczenie 1

Harmonizacja dwuprocesowych ciągów technologicznych:

• Obliczenie objętości mas ziemnych:

Dane:

- kategoria gruntu: III (glina piaszczysta sucha)

- przyjęta głębokość wykopu 2,8 m (uwzględniono warstwę betonu chudego )

- wymiary ław fundamentowych: 0,3x0,7 m

Schemat:

Przyjmuję:

- wykop szerokoprzestrzenny ze skarpami obciążonymi o nachyleniu 1:0,67 ,

- poszerzenie dna wykopu dla fundamentów: 0,3 m (z każdej strony),

Do ćwiczenia załączone zostały 2 rysunki:

- rzut poziomy wykopu,

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

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):

- 19,58x13,91 powierzchnia górna F₁ [m²]

- 16,22x10,55 powierzchnia dolna F₂ [m²]

- 17,70x12,03 powierzchnia przekroju środkowego F₀ [m²]

Wykop pod każdy obiekt składa się z dwóch części:

Dla każdej z części przyjmuję wymiary do obliczeń:

- powierzchnia górna F₁ = 19,58*13,91*3 = 817,66 m²

- powierzchnia dolna F₂ = 16,22*10,55*3 = 513,36 m²

- powierzchnia przekroju środkowego F₀ = 17,70*12,03*3 = 638,79 m²

- wysokość h = 2,5 m

Objętość wyliczam z wzoru Simpsona:

V = (F₁+F₂+4*F₀)*h/6

V = (817,66 + 513,36+4*638,79)*(2,5/6)=

= 1619,24

V = 1619,24 m³

(Objętość wykopu dla 1 segmentu 1619,24/3 = 539,75 m³)

Objętość wykopu dla wszystkich budynków ( bez fundamentów ) wyniesie:

V = 1619,24*2*3 = 9715,44 m³

• Objętość wykopu pod fundamenty:

Obliczenia dla 1 segmentu:

Dla każdego z fundamentów przyjmuję wymiary do obliczeń:

- powierzchnia górna F₁ = (6,53*2+8,15*2+15,22*2+0,92)*1,7 = 103,22 m²

- powierzchnia dolna F₂ = (6,53*2+8,15*2+15,22*2+0,92)*1,3 = 78,94 m²

- powierzchnia przekroju środkowego:

F₀ = (6,53*2+8,15*2+15,22*2+0,92)*1,5 = 91,08 m²

- wysokość h = 0,3 m

Objętość wyliczam z wzoru Simpsona:

V = (F₁+F₂+4*F₀)*h/6

V = ( 103,22 + 78,94 +91,08*4)*(0,3/6) = 27,32 m³

Objętość wykopu pod fundamenty dla wszystkich budynków wyniesie:

V = 27,32*6*3 = 491,76 m³

Zatem ogólna objętość prac ziemnych wyniesie:

V = 9715,44 + 491,76 = 10207,2 m³

V = 10207,2 m³

• Bilans mas ziemnych:

Dla 1 segmentu:

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

V_Wm = 9,05*17,7*2,5 = 400,46 m³

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

V_Wr = (6,53*2+8,15*2+15,22*2+0,92)*0,7*0,3 = 12,75 m³

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

V_Om = 539,75- 400,46 = 139,29 m³

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

V_Or = 27,32 - 12,75 = 14,57 m³

W poniższej tabeli zamieszczono bilans mas ziemnych dla całości:

L.p	Czynność	Odkład [m^3]	Wywóz [m^3]
1.	Wykop pod budynek mechanicznie	2507,22	7208,28
2.	Wykop pod budynek ręcznie	262,26	229,5
3.	SUMA	2769,48	7437,78

Na całość wykopu:

- Objętość ogólna wykopu: 10207,2 m³

- Ilość ziemi do obsypania ław fundamentowych: 262,26 m³

- Ilość ziemi do wywozu: 7437,78 m³

- Ilość ziemi do obsypania budynków: 2507,22 m³

Na 1 segment:

- Objętość ogólna wykopu: 539,75 m³

- Ilość ziemi do obsypania ław fundamentowych: 14,57 m³

- Ilość ziemi do wywozu: 413,21 m³

- Ilość ziemi do obsypania budynków: 139,29 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

Współczynniki Sn, Ss zostały przyjęte zgodnie

Przyjęto następujące dane:

n =
= 60/21 = 2,86 cykli/minutę

q = 0,8 m³

S_n = 0,90

S_s = 0,80

Sw₁ = 0,95

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 = 60*2,86*0,8*0,9*0,8*0,95*0,87 = 81,69 m³/godzine

Obliczenie czasu potrzebnego na wykonanie zadania:

- objętość robót wykonanych podczas jednej zmiany

W_ZM = Q_e · 8 h = 81,69 · 8 = 653,52 m³/zmianę

- czas potrzebny na wykonanie zadania:

t_z =
= 153,86 / 653,52 = 0,235 zmiany

t_z = 0,235 zmiany

Wydajność eksploatacyjna koparki przy załadunku urobku na wywóz:

Q_e = 60*2,86*0,8*0,9*0,8*0,95*0,8 = 75,12 m³/godzine

Obliczenie czasu potrzebnego na wykonanie zadania:

- objętość robót wykonanych podczas jednej zmiany

W_ZM = Q_e · 8 h = 75,12 · 8 = 600,96 m³/zmianę

- czas potrzebny na wykonanie zadania:

t_z =
= 413,21 / 600,96 = 0,688 zmiany

t_z = 0,688 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 = 7437,78 m³

- pojemność naczynia koparki q = 0,8 m³

- wydajność koparki Q_e = 75,12 m³/h

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

- współczynnik trudności odspojenia S_s = 0,8

- ciężar objętościowy γ₀ = 2,15 t/m³

- współczynnik spulchnienia gruntu S_n = 0,90

- średnia prędkość v_sr = 30 km/h

Pojemność użyteczna środków transportowych:

gdzie:

- N - nominalna nośność pojazdu ( ładowność)[t] ,

- γ - gęstość gruntu w stanie rodzimym [kg/m³] ,

- Ss - współczynnik spoistości,

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 = 2,79 + 1,2 + 2·30,0 + 3,0 = 66,99min

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 = 2,79 min

tj - czas cyklu pracy jednostki transportowej

t_j = 30 min

Liczba jednostek transportowych:

( gdzie k = 1,1)

Przyjęto 27 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 · 14,0 · 1,05 = 88,2 m³/zmianę

gdzie:

S_n - współczynnik napełnienia skrzyni

S_n = 1,05

Wydajność zespołu wywrotek

W_zesp = W_ZM · n_j = 88,2 · 27 = 2381,4 m³/zm

Czas wykonania zadania:

= 7437,78/2381,3 = 3,12 zmiany