Определение числа и веса конструкций. Производственное и административное здание. Выбор способа работ и комплекта машин

ВЫБОР СПОСОБА РАБОТ И КОМПЛЕКТОВ МАШИН ДЛЯ РАЗРАБОТКИ КОТЛОВАНА

Предварительный выбор методов производства и комплектов механизмов производится с учетом данных табл.2 и табл.3 (1).Для каждого процесса уточняется объем работ.

ПЗ 1. Обратная лопата,

2. Обратная лопата.

АЗ 1. Обратная лопата,

2. Обратная лопата.

Варианты комплектов машин выбираются с учетом структуры работ по отрывке котлована. Ведущей машиной является экскаватор.

Рассмотрим и сравним 2 варианта.

1.  Вариант:     ПЗ  Э  -5015 с емкостью ковша q=0.5 м³,

АЗ  ЭО -2621А с емкостью ковша q=0.25м³.

2.  Вариант:    ПЗ  ЭО -3311Г с емкостью ковша q=0.4 м³,

АЗ  ЭО -3311Г с емкостью ковша q=0.4 м³.

Примечание.

Далее для вариантного сравнения индексы 1,2 - промышленное, административное здание соответственно.  

Для обратной засыпки грунта используется бульдозер ДЗ-42 с мощностью двигателя 75 л.с.

Для перемещения грунта будут использоваться:

1 вариант   ЗИЛ-555 с грузоподъемностью Q=4,50(т) и

ГАЗ-93А с грузоподъемностью Q=2,25 (т),

2 вариант    ГАЗ-93А с грузоподъемностью Q=2,25 (т) и

ГАЗ-93А с грузоподъемностью Q=2,25 (т).

УСТАНОВЛЕНИЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ РАБОТ И РАСЧЁТ КОЛИЧЕСТВА ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

1.  Определяем число ковшей грунта, вмещаемое в кузов в соответствии с грузоподъемностью автосамосвала.

Имеем в виду, что в кузов можно поместить от 3 до 6 ковшей грунта, причем перегруз автосамосвала может быть до 5%, а недогруз до 10% грузоподъёмности    ((-) - недогруз (+) - перегруз).

6 ≥ Мⁱ=(Qⁱ*Кр)/(r*qⁱ*Кнⁱ) ≥ 3, где

Qⁱ - техническая грузоподъемность автосамосвала (т),

Кр - коэф. первоначального разрыхления грунта табл.5 (1),

r - плотность грунта (т/м³) табл.5(1),

qⁱ - ёмкость ковша экскаватора (м³),

Кнⁱ - коэф. наполнения ковша табл.6(1).

1 Вариант:

М¹=(4,50*1,10)/(1,85*0,50*0,90)=5,95 ≈6(ковшей), ≈ -0,8%

М²=(2,25*1,10)/(1,85*0,25*0,90)=5,946 ≈6(ковшей), ≈ -0,9%

2 Вариант:

М¹=(2,25*1,10)/(1,85*0,40*0,90)=3,716 ≈4 (ковшей), ≈-7%

М²=(2,25*1,10)/(1,85*0,40*0,90)=3,716 ≈4 (ковшей). ≈ -7%

2. Рассчитываем длительность погрузки самосвала.

tnⁱ=M/(nⁱ*Кт), где

М - число ковшей грунта,

nⁱ -  число циклов экскавации в минуту

nⁱ=60/tц ⁱ

tцⁱ - продолжительность цикла работы экскаватора (сек) табл.7[1],

Кт - коэф., зависящий от организации работ по погрузке грунта табл.8[1].

1 Вариант:

n¹=60/21,0=2,857 (раз),  tп¹=M/(n¹*Кт)=6/(2,85*0,75)=2,8 (мин),

n²=60/18,0=3,33 (раз),  tп²=M/(n²*Кт)=6/(3,33*0,75)=2,4 (мин).

2 Вариант:

n¹==60/20,0=3,0 (раз),  tп¹=M/(n¹*Кт)=4 /(3,0*0,65)=2,05 (мин),

n²==60/20,0=3,0 (раз),  tп²=M/(n²*Кт)=4 /(3,0*0,65)=2,05 (мин).

3. Рассчитываем длительность цикла работы автосамосвала.

Тцⁱ=tпⁱ+(2*Λ)/Vср+tрмⁱ+tмⁱ, где

Λ - среднее расстояние перевозки грунта (м),

Vср - средняя скорость движения автосамосвала (м/мин) табл.9 [1],

tрм - время разгрузки с маневрированием (мин) табл.10[1],

tм - время маневрирования в забое (мин) табл.10[1].

1 Вариант:

Тц¹= 2,8+(2*500)/333,0 +1,6+0,55=7,953 (мин),

Тц²= 2,4+(2*500)/333,0+1,066+0,53=6,9 (мин),

2 Вариант:

Тц¹= 2,05+(2*500)/333,0+1,066+0,53=6,646 (мин),

Тц²= 2,05+(2*500)/333,0+1,066+0,56=6,646 (мин).

4. Определяем число автосамосвалов.

Nⁱ=Tцⁱ/tпⁱ, где

Tц - длительность цикла работы самосвала,

tп - длительность погрузки самосвала.

1 Вариант:

N¹ =7,953/2,8=2,84≈3 (машин),

N² =6,9/2,4=2,87≈3 (машин).

2 Вариант:

N¹ =6,646/2,05=3,2≈3 (машин),

N² =6,646/2,05=3,2≈3 (машин).

РАСЧЁТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ОСНОВНЫХ И КОМПЛЕКТУЮЩИХ МАШИН

    1.  Эксплуатационная производительность бульдозера для срезки и перемещения грунта

Пб=(3600*Т*Q*Ку*Кв*Кс)/tц, где

Т =8,2-количество рабочих часов в смене ;

Ку=1 - коэф.,зависящий от уклона местности ,при срезке недобора ;

Кв=0,8 - коэф. использования во времени;

Кс - коэф. сохранения грунта во время транспортировки:

Кс =1-0,005*lср ,

Lср –среднее расстояние перемещения грунта принимается в зависимости от принятой схемы(при срезке недобора зависит от размеров котлована).

Q – объем срезаемого и перемещаемого грунта определяется по формуле:

Q =a*h²/2*tgβ*Кр (м³), а - ширина отвала;

h- высота отвала по транспортным данным бульдозера табл.9 (2);

Кр –коэф. первоначального разрыхления грунта по табл.5 (1);

β =34 –угол естественного откоса.

tц –длительность цикла работы бульдозера:

tц=tн+tг+tп (с),где

tн=lн/Vн – время набора грунта

Vн –скорость набора в м/с по техническим хар-ам бульдозера табл.9 (2),

Lн -2*Q/a*hр –длина пути набора грунта,

Hр=0,15 –толщина резания, при срезке недобора ,

tг =lг/Vг –время перемещения грунта (с),

lг=lср-lн –длина пути перемещения грунта (м)

Vг- скорость бульдозера при перемещении грунта по техническим                       характеристикам (м/с) табл.9 (2),

tп=lп/Vп –время движения порожнего бульдозера (с),

lп=lср –длина пути порожнего бульдозера (м),

Vп – скорость движения порожнего бульдозера по техническим характеристикам (м/с) , табл.9 (2).

Q =2,52*0,8²/2*tg34*1,2 =0,996 (м³) .

Lн= 2*Q/a*hр =2*0,996/2,52*0,15=5,27 (м), 

tн= lн/Vн=5,27/85=0,062=3,72 (с),

tг =lг/Vг =(17,68-7,9)/93,33=0,10=6,29 (с),

tп= lп/Vп=17,68/23,33=0,758=45,47 (с)

tц=5,57+6,29+45,47=57,33 (с).

Кс =1-0,005*17,68=0,911.

Пб= 3600*8,2*0,996*1*0,8*0,911/57,33=373,77 (м³/см)

2.    Эксплуатационная производительность экскаватора

Пэⁱ=(3600*Т*qⁱ*Кнⁱ*Кв)/(tц.экс.ⁱ*Кр), где

Т =8,2- количество рабочих часов в смене (ч),

q - емкость ковша экскаватора (м³),

Кн - коэф. наполнения ковша табл.6 [1],

Кв =0,8- коэф. использования экскаватора в смену,

tц.экс. - продолжительность цикла работы экскаватора (сек) табл.7 [1],

Кр - коэф. первоначального разрыхления грунта табл.5[1].

1 Вариант:

Пэ¹=(3600*8,20*0,50*0,9*0,8)/(21 *1,1)=460,0 (м³/см.),

Пэ²=(3600*8,20*0,25*0,9*0,8)/(18,0*1,1)=268,36 (м³/см.).

2 Вариант:

Пэ¹=(3600*8,20*0,4*0,9*0,8)/(20,0*1,1)= 386,44 (м³/см.),

Пэ²=(3600*8,20*0,40*0,9*0,8)/(20,0*1,1)= 386,44 (м³/см.).

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВАРИАНТОВ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ

1 Потребное число машино-смен 

Тсмⁱ=Vⁱ/Пэⁱ, где

Vⁱ – объем работ,  выполняемый данным механизмом;

Пэⁱ – эксплуатационная производительность механизма.

1 Вариант:

Тсм=Vпз/Пэ.пз+Vаз/Пэ.аз+Vнед.ад/Пб=5,9+5,03+0,23=11,16 (смен),

2 Вариант:

Тсм= Vпз/Пэ.пз+Vаз/Пэ.аз+Vнед.ад/Пб =7,03+3,496+0,23=10,76 (смен),

2 Трудоемкость разработки еденици объема грунта

qe=ΣQⁱ /V=(Тэ.пз’ⁱ*1*1+Тсам.ⁱ*1*Nⁱ+Тэ.ад^j*1*1+Тсам.^j*1*N^j +Тб*1*1)/(Vпз+Vаз), где

Т - потребное число машино-смен механизма,

N - количество автосамосвалов,

V - объём разрабатываемого грунта (м³),

1 Вариант:

qe=(5,9+5,9*3+5,03+5,03*3+0,23)/(2717,48+1351,06)=0,0109(ч.смен/м³).

2 Вариант:

qe=(7,03+7,03*3+3,5+3,5*3+0,23)/(2717,48+1351,06)=0,0104(ч.смен/м³).

3 Себестоимость разработки грунта

Сe=1,08*ΣCм.см.i*Тi*Ni+1.5/Vi, где

См.см.i - себестоимость машино-смены каждой машины (руб.), определяется по

СНиП IV-30-80,

Тi –продолжительность работы этой машины,

Ni - количество автосамосвалов, выполняющих эту работу,

Vi - объём разрабатываемого грунта (м³).

Cе=1,08*(Сэ.пз*Тэ*1+Ссам*Тэ*N+Сэ.аз*Тэ*1+Ссам*Тэ*N+Сб*Тб*1)/(Vпз+Vаз). 

Себестоимость машино-смены экскаватора

См.смⁱ=(См.ч.эⁱ+Сз.п.ⁱ)*T, где

См.ч.э – цена машино-часа экскаватора (руб/ч) по [3],

Сз.п. – заработная плата (руб/ч) по [3],

Т= 8,2 – количество рабочих часов в смене (ч).

1 Вариант:

См.см.экс¹ =(3,1+1,91)*8,20=41,082 (руб),

См.см.экс² =(2,64+1,13)*8,20=30,914 (руб).

2 Вариант:

См.см.экс¹ =(3,32+1,13)*8,20=36,49 (руб),

См.см.экс² =(3,32+1,13)*8,20=36,49 (руб).

См.см.бул =(2,24+0,99)*8,20=26,486 (руб).

Себестоимость машино-смены автосамосвала

См.см=Сэⁱ*8,2+Эeⁱ*Лпр.см.ⁱ, где

Сэ - эксплуатационные расходы, не зависящие от пробега (руб) по табл.13[1],

Эe - расходы, относящиеся к 1 км пробега (руб/км) по табл.13[1],

Лпр.см. - сменный пробег автосамосвала (км).

Сменный пробег автосамосвала

Лпр.см.ⁱ=2*Λ*Кв*60*8,2/Тцⁱ, где

Λ - дальность перемещения грунта (км),

Кв =0,8- коэф. использования во времени,

Tц - длительность цикла работы самосвала (мин).

1 Вариант:

Лпр.см.¹ =2*0,5*60*8,2*0,8/7,53=49,49 (км),

Лпр.см.² =2*0,5*60*8,20*0,8/6,9=57,04 (км),

2 Вариант:

Лпр.см.¹ =20,5*0,8*60*8,20/6,646=59,22 (км),

Лпр.см.² =20,5*0,8*60*8,20/6,646=59,22 (км).

2 Вариант:

См.см.сам¹=1,16*8,2+0,11*49,49=14,95 (руб),

См.см.сам²=0,89*8,2+0,061*57,04 (руб),

2 Вариант:

См.см.сам¹ =0,89*8,2+0,061*59,22=10,91(руб),

См.см.сам²=0,89*8,2+0,061*59,22=10,91 (руб).

1 Вариант:

Сe¹=1,08*(41,08*5,9+14,95*5,9*3+30,91*5,03+10,77*5,03*3)/4068,5=0,219(руб/м³),

2 Вариант:

Сe²=1,08*(36,49*5,9+10,91*5,9*3+36,49*5,03+10,91*5,03*3)/4068,5=0,186 (руб/м³).

Все технико-экономические показатели записываем в таблицу:

N	Показатели	Ед.изм	1 вариант	2 вариант
1	Т	см	11,16	10,76
2	qe	чел.ч/м3	0,0109	0,0104
3	Сe	руб/м3	0,216	0,189

Вывод:

Сравнив варианты по Се выбираем комплект машин 2ого варианта:

Производственное здание.

1. Экскаватор ЭО-3311Г (обратная лопата) с ёмкостью ковша q=0,40 (м³) ,

2.   Автосамосвал ГАЗ-93А- 3 машины с грузоподъемностью Q=2,25 (т),

3.  Бульдозер ДЗ-42.

Административное здание.

1. Экскаватор ЭО-3311Г (обратная лопата) с ёмкостью ковша q=0,40(м³),

2.  Автосамосвал ГАЗ-93А- 3 машины с грузоподъемностью Q=2,25 (т) ,

3.  Бульдозер ДЗ-42 .

ВЫБОР КРАНА ДЛЯ МОНТАЖА ФУНДАМЕНТОВ

Для выбора крана определяются требуемые технические параметры крана.

1 Требуемая грузоподъемность крана (т).

Qтр≥Qмах+Qпр, где

Qпр –масса грузозахватных приспособлений ,

Qmax – максимальная масса монтируемых элементов

2 Требуемая высота подъема стрелы крана (м).

Hстр = hз+hэ+hстр+hп, где

hз ≥0,5 м- запас по высоте по условиям безопастности между отметкой установки и низом элемента (м),

hэ – высота монтируемого элемента (м),

hстр - высота строповки в рабочем положении (м),

hп - высота полиспаста в стянутом состоянии, принимаем