Бетоносмесительное отделение и склады производственного назначения ДСК мощностью 210 тыс. м2

ЗАДАНИЕ

 

НА РАЗРАБОТКУ КУРСОВОГО ПРОЕКТА  ПО ДИСЦИПЛИНЕ

²Технология бетона и строительных изделий и конструкции²

 

 

 Тема проекта  Бетоносмесительное отделение и склады производственного назначения завода ДСК мощностью 210 тыс. м²

 

                                               1. Исходные данные:

 

1.1.     Наименование предприятия     ДСК

1.2.     Специализация      выпуск изделий для промышленного строительства 10%,       для гражданского строительства – 90%

1.3.     Район строительства        г. Тюмень

1.4.     Проектная мощность    210 тыс. м²

5. Вариант номенклатуры    № 18

 

                                  2. Объекты разработки в проекте:

 

1. Склад заполнителей
2. Склад цемента
3. Склад арматуры

2.4   Бетоносмесительное отделение

5. Склад готовой продукции

 

                              3. Графическая часть:

 

3.1  План складов заполнителей, арматуры, готовой продукции.

3.2  Продольный и поперечный  разрезы.

3.3  Технологические схемы.

 

                    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

   Железобетонные конструкции являются  базой современной  строительной индустрии. Их применяют в промышленном, гражданском и сельскохозяйственном строительстве для зданий различного назначения; в транспортном строительстве для строительства метрополитенов, мостов, туннелей; в энергетическом строительстве – для гидроэлектростанций, для атомных реакторов; в горной промышленности – для надшахтных сооружений и крепления подземных выработок и т.д. Такое широкое распространение в строительстве железобетон получил вследствие многих положительных свойств: долговечности, огнестойкости, стойкости против атмосферных воздействий, высоким сопротивляемостью статическим и динамическим нагрузкам, малых эксплуатационных расходов на содержание зданий и сооружений.

По способу возведения различают: железобетонные конструкции сборные, изготовляемые преимущественно на заводах стройиндустрии и затем монтируемые на строительных площадках; монолитные – полностью возводимые на месте строительства; сборно-монолитные, в которых рационально сочетаются использование сборных железобетонных элементов заводского изготовления и монолитных частей конструкции.

В настоящее время железобетонные конструкции в наибольшей степени  отвечают требованиям индустриализации строительства.

Целью проекта является разработка бетоносмесительного отделения  завода по производству железобетонных изделий заданной номенклатуры мощностью 300 тыс.м²

Основные задачи проекта: разработать  годовую программу предприятия; на основании конструктивно-технологического анализа планируемой номенклатуры предложить рациональные технологические схемы производства изделий; определить годовую потребность в ресурсах для выполнения годовой программы; определить режим работы предприятия по нормам ОНТП и на основании этого определить нормативы для расчёта складов вяжущих, арматуры, добавок и др.;подобрать рациональную конструкцию складов используя типовые проекты для хранения материалов в соответствии с расчётами объёмов; определить требуемую производительность бетоносмесительного отделения с использованием типовых проектов.

 

 

1.  ИСХОДНЫЕ УСЛОВИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

1.1.  Характеристика предприятия

ДСК по производству изделий для промышленного и гражданского строительства расположенный в г. Тюмени имеет проектную мощность 210 тыс. м².

При этом выпуск изделий для промышленного строительства составляет - 10%,  для гражданского строительства – 90%.

    

1.2.  Условия  обеспечения предприятия материально-техническими  ресурсами.

   Источники обеспечения материальными  ресурсами представлены в виде  таблицы 1.2.

 

Таблица 1.2 Источники обеспечения  материальными ресурсами.   

Наименование	Город	Вид транспорта	Расстояние, км	Предприятие
1	2	3	4	5
Цемент	Сухой Лог	Ж/д	300	ОАО «Сухоложскцемент»
Щебень	Богданович	Ж/д	250	Баженовский карьер
Керамзитовый гравий	п.Винзили	Авто.тр	35	ВЗКСМ
Песок	г. Омск	Ж/д	600	Омский карьер
Арматура	г. Челябинск	Ж/д	400	ОАО «Мечел»
Эл.энергия	г. Тюмень			Подстанция «ДСК»
Пар	г. Тюмень			Котельная «ДСК»
Воздух	г. Тюмень			Компрессорная «ДСК»
Смазка для форм	г. Омск	Ж/д	600	Омский завод смазочных материалов
Вода	г. Тюмень			Техническая скважина на территории завода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3.  Номенклатура  и характеристика изделий

Номенклатура и характеристика железобетонных изделий,  выпускаемых  заводом, представлена в таблице 1.3.

Таблица 1.3 Номенклатура продукции  завода

№	Наименование изделия	Эскиз	Габариты, мм			Класс бето-на	Объем изделия, м3	Расход металла
			L	B	H			На изделие	На м3
1	Стеновые панели рядовые, подкарнизные, парапетные и панели перемычки		5980	250	1180	В3,5	1,76	62,50	35,51
2	Панели ленточные рядовые		5990	340	1840	В7,5	3,42	82,00	23,98
3	Вентиляционные блоки		1790	260	2780	В12,5	1,29	43,64	33,83
4	Сваи забивные ж/б с ненапрягаемой  арматурой		8000	300	300	В20	0,73	41,1	56,30
5	Настилы перекрытий легкого каркаса-рядовые		2760	1190	220	В20	0,71	9,33	13,14
6	Объемные элементы шахты лифта		2780	2120	2980	В25	3,00	108,70	36,23
7	Плиты перекрытия ж/б		5980	2980	140	В25	1,48	79,52	53,73
8	Панели ж/б для внутренних стен, рядовые и доборные		3580	180	2740	В35	1,76	409,40	232,61
9	Фермы безраскосные предварительно напряженные для малоуклонных покрытий		23940	280	3300	В45	6,20	1206,00	194,50
10	Колонны легкого каркаса фасадные двухэтажные		400	400	6000	В55	0,91	293,12	322,10

1.4. Производственная  годовая программа

 

Годовая производственная программа завода представлена в виде таблицы 1.4.

Таблица 1.4 Годовая производственная программа

 

№ изделий	Доля в общем объеме, %	В год		Сутки		Смена		Час
		м3	шт.	м3	шт.	м3	шт.	м3	шт.
1	10	17100	9716	69,2	40	34,6	20	4,3	2,5
2	10	17100	5000	69,2	20	36,4	10	4,3	1,25
3	10	17100	13256	69,2	54	34,6	27	4,3	3,4
4	5	8550	11712	34,6	47	17,3	24	2,2	3
5	15	25650	36127	103,8	146	51,9	73	6,5	9,1
6	15	25650	8550	103,8	35	51,9	18	6,5	2,3
7	15	25650	17331	103,8	70	51,9	35	6,5	4,4
8	10	17100	9716	69,2	39	34,6	20	4,3	2,5
9	5	8550	1379	34,6	6	17,3	3	2,2	0,4
10	5	8550	9396	34,6	38	17,3	19	2,2	2,4

 

1.5. Режим работы  предприятия

 

 Режим работы предприятия  с учётом нормативного количества  рабочего времени представлен  в виде таблицы 1.5.

По ОНТП – 07 – 85 принимаем следующий  режим работы

 

 

Таблица 1.5 Режим работы предприятия  

 

Норматив рабочего времени	Сутки, смены, часы
Номинальное количество рабочих суток в году.	260
Количество рабочих смен в сутки (без тепловой обработки)	2
Количество рабочих смен в сутки для тепловой обработки.	3
4.   Количество рабочих смен  в сутки по приёму сырья  и материалов:
автотранспортом	2
железнодорожным    транспортом	3
5.  Продолжительность рабочей  смены, ч.	8
6.   Длительность плановых  остановок на ремонт, сутки:
агрегатно-поточная и стендовая  линия, кассетные установки;	7
конвейерная линия;	13
цехи  и установки по приготовлению  бетона и раствора	7
7.    Расчётное количество рабочих суток в году:
агрегатно-поточная и стендовая  линия;	253
конвейерная линия;	247
цехи и установки по приготовлению бетона и раствора	283

 

 

РАСЧЁТ ПОТРЕБНОСТИ В  МАТЕРИАЛЬНЫХ РЕСУРСАХ

1.  Конструктивно-технологический анализ выпускаемой продукции

Конструктивно – технологический  анализ выпускаемой продукции согласно СНиП 2.03.01 – 84*  [12]  приведен в таблице 2.1

 

Таблица 2.1 Конструктивно-технологический  анализ

 

№изд	Вид технологии	Способ уплотнения	Кр. Заполнитель		УУ		Цемент
			Вид	Дн/б	ОК,см	Ж,с	Вид	Марка
1	Конвейерная	Виброплощадка	Грав. керамз	20	4-5	-	ПЦ	400
2	Конвейерная	Виброплощадка	Грав. Керамз.	20	4-5	-	ПЦ	400
3	Кассетная	Навесной вибратор	Щеб.	10	10-12	-	ПЦ	400
4	Стендовая	Навесной вибратор	Щеб.	20	-	5-10	ПЦ	400
5	Агрегатно-поточная	Виброплощадка	Щеб.	20	-	5-10	ПЦ	400
6	Стендовая	Навесной вибратор	Щеб.	10	10-12	-	ПЦ	400
7	Агрегатно-поточная	Виброплощадка	Щеб.	20	1-4	-	ПЦ	400
8	Кассетная	Навесной вибратор	Щеб.	20	-	10-12	ПЦ	500
9	Стендовая	Навесной вибратор	Щеб.	20	-	5-10	ПЦ	500
10	Стендовая	Виброплощадка	Щеб.	20	-	5-10	ПЦ	600

 

 

 

 

2.2.   Выбор и характеристика  материалов для бетонов.

 

Исходные данные для расчета состава тяжелого бетона приведены в таблице 2.2

 

Таблица 2.2 Характеристика материалов

Показатели	Ед.изм	Количество		Примеч
		ГОСТ	Факт
1. Цемент       1.1 ПЦ      1.2  Активность                                       ПЦ  400                    ПЦ  500                    ПЦ  600     1.3 Средняя плотность     1.4 Насыпная плотность     1.5 Тонкость помола, не менее     1.6 Начало схватывания, не ранее     1.7 Конец схватывания, не позднее	МПа МПа МПа кг/м3 кг/м3 % мин ч	40 50 60 - - 85 45 10	40 50 60 3100 1300 90 45 10	ГОСТ  101 78-85
2. Щебень     2.1 Содержание фр. с наиб.круп. 20 мм 5-10 мм 10-20 мм    2.2  Содержание фр. с наиб.круп. 40 мм 5-10 мм 10-20 мм 20-40 мм	% %   % % %	30 70   20 30 50	25-40 60-75   15-25 20-35 40-65	ГОСТ 26633-91 8267-93
2.3  Прочность       2.4  Содержание  ПГИ       2.5  Содерж. зерен слаб. пород       2.6  Средняя плотность       2.7  Насыпная плотность	МПа % % кг/м3 кг/м3	120 1 10 - -	120 1 5 2700 1500
3. Керамзитовый гравий    Д500       3.1  Насыпная плотность       3.2  Средняя плотность       3.3 Прочность, не  менее	кг/м3 кг/м3   МПа	- - 100	600 1200 100	ГОСТ 9755-83*
4.  Песок привозной  4.1  Модуль крупности 4.2  Содержание ПГИ 4.3  Средняя плотность        4.4  Насыпная плотность	- % кг/м3 кг/м3	1,5 -3,5 3 - -	2,5 3 2650 1500	ГОСТ  8736-85
5.  Вода         Максим.допустимое  содержание:                              растворимых солей                                                 SO42-                                                 Cl-                               взвешенных частиц                                                  PH	мг/л мг/л мг/л мг/л -	5000 2700 1200 170 4	5000 2700 1200 170 7	ГОСТ 23732-79

2.3. Расчёт состава тяжелого бетона.

1) Определение требуемой прочности  бетона:

                                         R_б=В/(1-Кv ^. t);                                                        (2.1.)

где    R_б – требуемая прочность бетона, МПа;

         В – класс бетона (заданный), МПа;

         Кv – коэффициент вариации  =0,135

         t =1,75.

2. Определение цементно-водного отношения в зависимости от требуемой прочности производят ориентировочно по формулам

R_б=АR_ц(Ц/В-0,5);                                              (2.2)  

где    R_б – требуемая прочность бетона в возрасте 28 суток нормального твердения, МПа;

         А – коэффициент, учитывающий  качество составляющих ,А=0,60 ;

         R_ц – активность цемента, МПа.

                                                    (2.3)

При этом если  Ц/В≥ 2,5 , то необходимо произвести пересчет по формуле:

                                 R_б=А₁ R_ц(Ц/В+0,5)                                               (2.4)

Величина А₁ принимается по таблице П.2 приложений. ( А₁ = 2/3А ).

                           

3. Определение водопотребности бетонной смеси:

В=В₀ - ∆В,                                                       (2.5)

где В₀ = 200 л;

      ∆В –  поправка на величину жесткости,  рассчитывается по формуле:

∆В=1,75*Ж(1-0,01Ж)+10,                                       (2.6)

где Ж – показатель жёсткости по стандартному прибору, сек. (таб.2.1).

В=В₀ + ∆В

Для подвижных смесей водопотребность  рассчитывается по формуле:

∆В=1,75*П(1+0,03П)-15,                                       (2.7)

где  П – показатель подвижности ( величина осадки стандартного конуса ), см.

 

4. Определяем расход цемента по формуле:

                                                  Ц = В*Ц/В                                                          (2.8)

 

5. Определяем расход крупного заполнителя (щебня):

  ,                                          (2.9)

где Щ – расход щебня, кг на 1 м³ бетона;

       ρ_щ – средняя плотность зёрен щебня, кг/м³ (r_щ=2700 кг/м³);

        Пс – пустотность  щебня в относительных единицах (Пс=0,452);

         α –  коэффициент раздвижки зерен  щебня определяется по формулам:

α=1,27+2(V_т-0,23) при V_т‹0,34 м³

α=1,49+1(V_т-0,34) при V_т›0,34 м³

где V_т – объём цементного теста в 1 м³ бетона, м³.

 

Vт=Ц/ρ_ц + В/ρ_в ;                                              (2.10)

Где Ц и В – расходы, соответственно, цемента и воды,кг.

ρ_ц и ρ_в – плотность зерен цемента и плотность воды, кг/м³

 

6. Определяем расход мелкого заполнителя (песка):

П=ρ_п(1-[V_в+V_ц+V_щ]),                                                (2.11)

где ρ_п – средняя плотность зерен песка (ρ_п=2650 кг/м³),

V_в V_ц V_щ – объёмы, соответственно, воды, зерен цемента и щебня, м³.

 

По этим формулам делаем расчет составов тяжёлых бетонов  классов  

В3,5; В7,5; В12,5; В20; В20; В25; В25; В35; В45; В55.

 

2.4. Расчет состава  легкого бетона.

 

1) Назначается ориентировочный  расход цемента в зависимости  от требуемой прочности лёгкого  бетона, от марки керамзита и  средней плотности керамзитобетона.

2) Назначается ориентировочный  расход воды в соответствии с заданным показателем подвижности или жесткости  смеси в зависимости от вида песка и насыпной плотности керамзита

В=230 л 

3) Рассчитывается ориентировочный  расход крупного и мелкого  заполнителя, кг на 1м³ бетонной смеси, исходя из заданной средней плотности бетона в сухом состоянии.

                         З=ρ_б-1,15Ц                                                      (2.12)

где ρ_б – плотность сухого бетона, кг/м³

       1,15Ц – масса  цементного камня в бетоне  с учетом химически связанной        гидратной воды в нём, кг.

4. Определяем расход гравия и  песка по массе, кг на 1 м³:

                               П = Зrρ^п / rρ^п + (1- r)ρ^г                                            (2.13)

где ρ^г – насыпная плотность гравия ρ^г = 500 кг/м³

      ρ^п - насыпная плотность песка ρ^п = 2650кг/м³

         r – доля песка в смеси заполнителей.

5) Определяем расход  гравия, кг на 1 м³

Г = З - П                                                          (2.14)

2.5. Расчет состава  тяжелого бетона

 

класса В12,5 (изделие №3)

1.  По формуле 2.1 определим  требуемую прочность бетона:

                                      R_б=12,5/(1- 0,135 ^.1,75) = 16                                                      

      2.  По  формуле 2.3 определяем Ц/В:

                            Ц/В = [16/(0,60·40)] + 0,5 = 1,17

      3.  Определяем  расход воды по формуле 2.6:

                            ∆В = 1,75·10·(1+0,03·10) -15 = 7,75;

                                        В = 210 + 7,75 = 217,75 л.

      4.   Определяем расход цемента по формуле 2.8

                                     Ц = 217,75·1,17 = 254,76 кг.

      5.    Определяем расход щебня по  формуле 2.9:

 

                        V_т = 254,76/3100 + 217,75/1000 = 0,3

                          α = 1,27 + 2*(0,3 - 0,23) = 1,41

          Щ = 2700·[(1- 0,452)/(1 + 0,45*(1,41 - 1))] = 1253,69 кг.

      6.    Определяем расход песка по  формуле 2.11:

           П = 2650·[1 - (0,218 + 0,082 + 0,46)] = 636 кг. 

класса В20 (изделие №4,5)

1.  По формуле 2.1 определим  требуемую прочность бетона:

                                      R_б=20/(1- 0,135 ^.1,75) = 26;                                                      

2.  По формуле 2.3. определяем Ц/В:

                            Ц/В = [26/(0,60·40)] + 0,5 = 1,58

3.  Определяем расход  воды по формуле 2.6:

                            ∆В = 1,75·5·(1-0,01·5)+10 = 18,3;

                                        В = 200 -18,3 = 181,7л.

4.   Определяем расход  цемента по формуле 2.8

                                     Ц = 181,7·1,58 = 287,1 кг.

5.    Определяем  расход щебня по формуле 2.9:

                        V_т = 287,1/3100 + 181,7/1000 = 0,27

                          α = 1,27 + 2(0,27 - 0,23) = 1,35

          Щ = 2700·[(1- 0,45)/(1 + 0,45*(1,35 - 1))] = 1282,93 кг.

6.    Определяем  расход песка по формуле 2.11:

           П = 2650·[1 - (0,182 + 0,092 + 0,47)] = 678,4 кг. 

класса В25 (изделие №6)

 1.  По формуле 2.1 определим требуемую прочность бетона:

                                      R_б=25/(1- 0,135 ^.1,75) = 25;                                                      

2.  По формуле 2.3. определяем Ц/В:

                            Ц/В = [25/(0,60·40)] + 0,5 = 1,54

3.  Определяем расход воды  по формуле 2.6:

                            ∆В = 1,75·10·(1+0,03·10) - 15 = 7,75;

                                        В = 210 +7,75 = 217,75 л.

4.   Определяем расход  цемента по формуле 2.8

                                     Ц = 217,75·1,54 = 335,3кг.

5.    Определяем  расход щебня по формуле 2.9:

                        V_т = 335,3/3100 + 217,75/1000 = 0,33

                          α = 1,27 + 2*(0,33 - 0,23) = 1,47

          Щ = 2700·[(1- 0,45)/(1 + 0,45*(1,47 - 1))] = 1225,75 кг.

6.    Определяем  расход песка по формуле 2.11:

           П = 2650·[1 - (0,218 + 0,011 + 0,45)] = 850,65кг. 

класса В25 (изделие №7)

1.  По формуле 2.1 определим  требуемую прочность бетона:

                                      R_б=25/(1- 0,135 ^.1,75) = 25;                                                      

2.  По формуле 2.3. определяем Ц/В:

                            Ц/В = [25/(0,60·40)] + 0,5 = 1,54

3.  Определяем расход  воды по формуле 2.6:

                            ∆В = 1,75·4·(1+0,03·4) -15 = -7,16

                                        В = 200-7,16  = 192,84 л.

4.   Определяем расход  цемента по формуле 2.8

                                     Ц = 192,84·1,54 = 296,9 кг.

5.    Определяем  расход щебня по формуле 2.9:

                        V_т = 296,9/3100 + 192,84/1000 = 0,29

                          α = 1,27 + 2(0,29 - 0,23) = 1,39

          Щ = 2700·[(1- 0,45)/(1 + 0,45*(1,39 - 1))] = 1257,8 кг.

6.    Определяем  расход песка по формуле 2.11:

           П = 2650·[1 - (0,193+ 0,096 + 0,466)] = 649,25 кг.

 

класса В35 (изделие №8)

1.  По формуле 2.1 определим  требуемую прочность бетона:

                                      R_б=35/(1- 0,135 ^.1,75) = 46;                                                      

2.  По формуле 2.3. определяем Ц/В:

                            Ц/В = [46/(0,60·50)] + 0,5 = 2,03

3.  Определяем расход  воды по формуле 2.6:

                            ∆В = 1,75·10·(1-0,01·10) + 10 = 25,75;

                                        В = 200 - 25,75 = 174,25 л.

4.   Определяем расход  цемента по формуле 2.8

                                     Ц = 174,25·2,03= 353,73 кг.

5.    Определяем  расход щебня по формуле 2.9:

                        V_т = 353,73/3100 + 174,25/1000 = 0,29

                          α = 1,27 + 2(0,29 - 0,23) = 1,39

          Щ = 2700·[(1- 0,45)/(1 + 0,45*(1,39 - 1))] = 1216,71кг.

6.    Определяем  расход песка по формуле 2.11:

           П = 2650·[1 - (0,174 + 0,114 + 0,45)] = 694,3 кг. 

класса В45 (изделие №9)

1.  По формуле 2.1 определим  требуемую прочность бетона:

                                      R_б=45/(1- 0,135 ^.1,75) = 59;                                                     

2.  По формуле 2.3. определяем Ц/В:

                            Ц/В = [59/(0,60·50)] + 0,5 = 2,47

3.  Определяем расход  воды по формуле 2.6:

                            ∆В = 1,75·10·(1-0,01·10) + 10 = 29,25;

                                        В = 200 - 29,25 = 170,75 л.

4.   Определяем расход цемента  по формуле 2.8

                                     Ц = 170,75·2,47 = 421,75 кг.

5.    Определяем  расход щебня по формуле 2.9:

                        V_т = 421,75/3100 + 170,75/1000 = 0,3

                          α = 1,27 + 2(0,3 - 0,23) = 1,41

          Щ = 2700·[(1- 0,45)/(1 + 0,45*(1,41 - 1))] = 1248,3 кг.

6.    Определяем  расход песка по формуле 2.11:

           П = 2650·[1 - (0,17 + 0,136+ 0,462)] = 614,8 кг.