7668
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
А. В. Исаев
ПРИМЕРЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАСЧЁТОВ В КУРСОВОМ И ДИПЛОМНОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ
ЧАСТЬ 1. БЕТОНОСМЕСИТЕЛЬНЫЙ ЦЕХ, АГРЕГАТНО-ПОТОЧНАЯ ТЕХ-
НОЛОГИЯ, КОНВЕЙЕРНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, ЩЕЛЕВАЯ КАМЕРА, ВНУТРИЦЕХОВЫЕ СКЛАДЫ
Учебно-методическое пособие по выполнению курсового проекта для обучающихся по дисциплинам «Бе-
тоноведение» и «Технологии бетона, строительных изделий и конструкций железобетона» по направления 08.03.01 Строительство, профиль «Производ-
ство и применение строительных материалов, изделий и конструкций»
Нижний Новгород
2022
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
А. В. Исаев
ПРИМЕРЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАСЧЁТОВ В КУРСОВОМ И ДИПЛОМНОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ
ЧАСТЬ 1. БЕТОНОСМЕСИТЕЛЬНЫЙ ЦЕХ, АГРЕГАТНО-ПОТОЧНАЯ ТЕХ-
НОЛОГИЯ, КОНВЕЙЕРНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, ЩЕЛЕВАЯ КАМЕРА, ВНУТРИЦЕХОВЫЕ СКЛАДЫ
Учебно-методическое пособие по выполнению курсового проекта для обучающихся по дисциплинам «Бе-
тоноведение» и «Технологии бетона, строительных изделий и конструкций железобетона» по направления 08.03.01 Строительство, профиль «Производ-
ство и применение строительных материалов, изделий и конструкций»
Нижний Новгород ННГАСУ
2022
УДК 666.97.035.55
Исаев, А.В. Примеры технологических расчётов в курсовом и диплом-
ном проектировании. Часть 1. Бетоносмесительный цех, агрегатно-поточная технология, конвейерная технология, щелевая камера, внутрицеховые скла-
ды : учебно-методическое пособие / А.В. Исаев; Нижегородский государ-
ственный архитектурно-строительный университет. – Нижний Новгород :
ННГАСУ, 2016.− 52 с.− Текст : электронный.
Даются общие указания по выполнению курсового проекта обучаю-
щимся по дисциплинам «Бетоноведение» и «Технологии бетона, строитель-
ных изделий и конструкций железобетона».
Пособие предназначено обучающимся в ННГАСУ по дисциплинам
«Бетоноведение» и «Технологии бетона, строительных изделий и конструк-
ций железобетона» по направлению подготовки 08.03.01 Строительство,
профиль «Производство и применение строительных материалов, изделий и конструкций».
© А.В. Исаев, 2022 © ННГАСУ, 2022
3
1. Пример расчёта бетоносмесительного цеха
Задание на проектирование
Бетоносмесительный узел обеспечивает бетонной смесью цех по произ-
водству предварительно напряженных многопустотных плит перекрытий про-
изводительностью 65000 м3 бетона в год. Требуется рассчитать и выбрать необ-
ходимое количество и марку бетоносмесителей и дозаторов к ним, а так же определить количество и вместимость расходных бункеров материалов для из-
готовления бетонной смеси.
Решение
1.1. Предварительно напряженные многопустотные плиты перекрытий изготавливаются по агрегатно-поточной технологии из тяжелой бетонной смеси
следующего состава, кг/м3: |
|
|
вода (В) |
- |
180; |
цемент (Ц) |
- |
300; |
песок кварцевый (П) |
- |
700; |
щебень гранитный (Щ) |
|
|
с Dкр=20 мм |
- |
1320; |
жёсткость смеси, с |
- |
30. |
1.2.Режим работы бетоносмесительного цеха определяется по ОНТП 07-85
[1]с учётом технологии изготовления изделий и составляет:
- номинальное количество рабочих суток в году |
- |
260; |
- расчётное количество рабочих суток в году |
- |
253; |
- количество рабочих смен в сутки |
- |
2; |
- продолжительность рабочей смены в часах |
- |
8. |
1.3. Оборудование бетоносмесительного цеха располагается по высотной схеме в типовых секциях с размерами в плане 6 × 12 м. Для приготовления бе-
тонной смеси принимаются цикличные смесители принудительного действия.
В типовой секции 6 × 12 м должно располагаться два смесителя.
4 |
|
|
По ОНТП 07-85 [1] принимается: |
|
|
- число замесов в час при приготовлении жёстких |
|
|
тяжёлых бетонных смесей с автоматизированным |
|
|
дозированием составляющих в смесителях прину- |
|
|
дительного действия |
- |
35; |
- наименьший угол наклона к горизонту течек |
|
|
и стенок бункеров, ° |
- |
60; |
- часовой коэффициент неравномерности |
|
|
выдачи бетонной смеси |
- |
0,8; |
- коэффициент выхода тяжёлой бетонной смеси |
- |
0,67; |
- запас материалов в расходных бункерах |
|
|
заполнители, ч |
- |
1 - 2; |
цемент, ч |
- |
2 - 3; |
- число бункеров (отсеков) для заполнителей и |
|
|
цемента в одной секции бетоносмесительного |
|
|
цеха (отделения) для: |
|
|
смесителей с объёмом готового |
|
|
замеса 500 л и менее |
|
|
щебень |
- |
2; |
песок |
- |
2; |
цемент |
- |
2; |
смесителей с объёмом готового |
|
|
замеса более 500 л |
|
|
щебень |
- |
4; |
песок |
- |
2; |
цемент |
- |
2. |
1.4. Количество бетоносмесителей, необходимых для выполнения годо-
вой программы бетоносмесительного цеха, определяется по формуле [2]
Z П год К р
Т г t 1 К1 Q
5
где П год - годовая производительность формовочного цеха, м3/год;
φ- коэффициент, учитывающий потери бетонной смеси при
транспортировании и объем некондиционных изделий.
В соответствии с ОНТП 07-85 [1] потери бетонной смеси при транспортировании составляют 1,5 %, а объём некондиционных изделий – 0,7 %. Таким образом, суммарные потери бетонной смеси составят 2,2 %, а φ =1,022;
К р - коэффициент резерва производства. В соответствии с указаниями [2] К р =1,15 - 1,25;
Тг - расчётное количество рабочих суток в году.
По [1] Тг = 253 сут при стендовом и агрегатно-поточном способах производства и Тг = 247 сут при кон-
вейерном способе производства;
t - количество рабочих часов в сутки. По [1] t =16 часов;
Ψ- коэффициент, учитывающий неравномерность потребления и выдачи товарной бетонной смеси. По [1] Ψ =0,8. Если при проектировании бетоносмесительного цеха производство товарной бетонной смеси не предусматривается, то Ψ =1,0.
Ψ1 - |
коэффициент, учитывающий неравномерность потребления |
|||||
|
|
и выдачи бетонной смеси. По [1] Ψ1 =0,5 - 0,8; |
||||
К1 |
- |
коэффициент использования оборудования в смену. |
||||
|
|
В соответствии с рекомендациями [2] К1 =0,85; |
||||
Q |
- |
производительность бетоносмесителя, м3/час. |
||||
Производительность бетоносмесителя, м3/ч, определяется по формуле [2] |
||||||
|
|
Q |
Vсб n μ kи |
|
||
|
|
|
|
|
||
|
|
1000 |
|
|
||
или |
|
Q |
Vгз n kи |
|
||
|
|
|||||
|
|
1000 |
|
|
||
где Vсб |
- объём смесительного барабана по загрузке, л; |
6
Vгз - объем готового замеса, л;
n- число замесов в час;
μ- коэффициент выхода бетонной смеси. В соответствии с
ОНТП 07-85 [1] для тяжёлой бетонной смеси (см. с. 4
настоящих "Методических указаний") - μ =0,67; kи - коэффициент использования оборудования в час.
Учитывая рекомендации [2] kи =0,91.
Число замесов в час, n , определяется по ОНТП 07-85 [1] в зависимости
от вида смеси (тяжелая или легкая), от объема смесительного барабана и реоло-
гических характеристик смеси (подвижная или жесткая). Однако качество пе-
ремешивания (а, в конечном счете и качество изделия) в сильной степени зави-
сит от продолжительности перемешивания, т.е. от числа замесов в час. Нормы ОНТП 07-85 [1] при расчёте бетоносмесительных цехов рекомендуют прини-
мать при изготовлении жёсткой бетонной смеси в смесителях принудительного перемешивания 35 замесов в час. Опыт работы передовых предприятий пока-
зывает, что при таком количестве замесов обеспечить качественное перемеши-
вание смеси невозможно. Представляется более логичным число замесов в час определять расчетным путём по формуле [2]
n 3600
t t1 t2 t3
где t - время загрузки смесителя. Учитывая рекомендации [2] t =25 с;
t1 - продолжительность перемешивания, с. Принимается в соответствии с рекомендациями [2, 3, 4] в зависимости от объёма смесительного барабана и реологических характеристик бетонной смеси. При перемешивании жёстких бетонных смесей в смесителях принудительного перемешивания t1 = 50 - 150 с;
t2 |
- |
время разгрузки смесителя, с. По [2] t2 =35 с; |
t3 |
- |
время возврата барабана (для смесителей гравитационного |
перемешивания с наклоняющимся барабаном), с. t3 =10...15 с.
7
1.5. Для приготовления смеси принимается цикличный смеситель прину-
дительного действия с объёмом смесительного барабана по загрузке Vсб =750 л
и объёмом готового замеса Vгз 500 л.
1.6. Число замесов в час по ОНТП 07-85 [1] nчас =35. Число замесов в час
по расчёту при времени перемешивания t1 в соответствии с рекомендациями
[2] для жесткой бетонной смеси и |
объеме готового замеса Vгз 500 л |
|
t1 120 с : |
|
|
n |
3600 |
20 |
|
||
25 120 35 |
Для дальнейших расчётов принимаем n =20 замесов в час. 1.7. Производительность смесителя, м3/час, составит:
Q 500 20 0,91 9,1 м3/час
1000
1.8. Число смесителей для выполнения годовой программы составит:
Z |
65000 1,022 1,25 |
3,79 |
253 16 1 0,7 0,85 9,1 |
Принимается четыре цикличных смесителя принудительного действия СБ-146.
Таким образом, бетоносмесительный цех представляет собой высотное здание, состоящее из двух секций с размерами в плане 6 × 12 м каждая. В каж-
дой секции располагается два смесителя. Каждая секция оснащена двумя бун-
керами для хранения оперативного запаса цемента, двумя бункерами для песка и двумя бункерами для хранения крупного заполнителя (щебня). Общая пло-
щадь, занимаемая двухсекционным бетоносмесительным цехом составляет 2 × 6 × 12 = 144 м2 .
8
Таблица 1.1 - Техническая характеристика смесителя СБ-146 [3]
Наименование показателя |
Численное значе- |
|
ние |
|
|
Вместимость по загрузке, л |
750 |
Объем готового замеса, л |
500 |
Наибольшая крупность заполнителя, мм |
70 |
Установленная мощность, КВт |
22 |
Давление в пневмосистеме, МПа |
0,4...0,6 |
Габаритные размеры, мм |
|
длина |
2500 |
ширина |
2330 |
высота |
1800 |
Масса, кг |
2750 |
1.9. Для дозирования компонентов бетонной смеси приняты автоматиче-
ские весовые дозаторы цикличного действия.
1.9.1. Для дозирования цемента принят автоматический весовой дозатор цикличного действия ДЦ-200Д.
Количество цемента, которое необходимо отдозировать для приготовления 500 л (0,5 м3) бетонной смеси составляет
Цвз Ц Vгз 300 0 ,5 150 кг
и по своей массе находится в пределах взвешивания приня-
того дозатора. Принят один весовой дозатор, обслуживаю-
щий два бункера цемента (в каждой секции).
1. 9.2. Для дозирования мелкого заполнителя принят автоматический весовой дозатор цикличного действия 6.004.АД-500-БП.
Количество кварцевого песка, которое необходимо отдозиро-
вать для приготовления 500 л (0,5 м3) бетонной смеси составляет
Пвз П Vгз 700 0 ,5 350 кг
и по своей массе находится в пределах взвешивания принятого
9
дозатора. Принят один весовой дозатор, обслуживающий два бункера песка (в каждой секции).
1.9.3.Для дозирования крупного заполнителя принят автоматический весовой дозатор цикличного действия 6.007.АД-800-БЩ.
Количество щебня, которое необходимо отдозировать для приготовления 500 л (0,5 м3) бетонной смеси составляет
Щвз Щ Vгз 1320 0,5 660 кг
и по своей массе находится в пределах взвешивания принятого дозатора. Принят один весовой дозатор, обслуживающий два бункера щебня (в каждой секции).
1.9.4.Для дозирования воды принят автоматический весовой дозатор цикличного действия ДЖ-200Д.
Количество воды, которое необходимо отдозировать для приго-
товления 500 л (0,5 м3) бетонной смеси составляет
Ввз В Vгз 180 0 ,5 90 кг( л )
и по своей массе находится в пределах взвешивания принятого дозатора. Принят один весовой дозатор ДЖ-200Д (в каждой секции).
Технические характеристики дозаторов приведены в таблице 1.2 [3]
Таблица 1.2 - Технические характеристики дозаторов [3]
Наименование |
|
Численное значение для дозатора |
||
показателя |
ДЖ-200Д |
ДЦ-200Д |
6.004.АД-500-БП |
6.004.АД-800-БЩ |
Пределы взвешивания: |
|
|
|
|
наименьший, кг |
40 |
40 |
100 |
200 |
наибольший, кг |
200 |
200 |
500 |
800 |
Цикл дозирования, с |
60 |
60 |
30 |
30 |
Погрешн. дозирования, % |
2 |
2 |
2 |
2 |
Давление в пневмосис- |
|
|
|
|
теме, МПа |
0.4...0.6 |
0.4...0.6 |
0.4...0.6 |
0.4...0.6 |
Габаритные размеры, мм: |
|
|
|
|
длина |
1145 |
1145 |
1710 |
1710 |
ширина |
750 |
750 |
1040 |
1040 |
высота |
1305 |
1125 |
2510 |
2510 |
Масса, кг |
240 |
130 |
500 |
565 |