Решение задачи: Расчет объемов работ для свайного поля (Вариант 17)

Для выполнения практической работы выберем Вариант №17 из таблицы исходных данных. Исходные данные для Варианта №17: Количество свай: \( N = 40 \) шт. Размер свайного поля: \( 5 \times 8 \) рядов. Шаг свай: \( 1,6 \times 1,8 \) м. Высота падения ударной части молота: \( H = 1,0 \) м. Грунтовые условия: Глины с прослоями песка. Часть 1. Расчёт объёмов работ 1.1. Характеристики сваи (по примеру): Сечение: \( 400 \times 400 \) мм = \( 0,4 \times 0,4 \) м. Площадь поперечного сечения: \( A = 0,4 \times 0,4 = 0,16 \) м\(^2\). Длина составной сваи: \( L = 14,0 + 11,0 = 25 \) м. Масса сваи: \( m = 5,65 + 4,40 = 10,05 \) т. 1.2. Общая длина свай: \[ L_{общ} = N \times L = 40 \times 25 = 1000 \text{ п.м.} \] 1.3. Общая масса свай: \[ M_{общ} = N \times m = 40 \times 10,05 = 402,0 \text{ т} \] 1.4. Общий объём свай: \[ V_{общ} = N \times A \times L = 40 \times 0,16 \times 25 = 160,0 \text{ м}^3 \] Часть 2. Расчёт потребности в материалах 2.1. Количество элементов свай: Нижних секций: 40 шт. Верхних секций: 40 шт. Всего элементов: \( 40 + 40 = 80 \) шт. 2.2. Количество рейсов для доставки: Грузоподъёмность полуприцепа: \( Q = 25 \) т. Средняя масса одного элемента: \( 10,05 / 2 = 5,025 \) т. Количество элементов за рейс: \( 25 / 5,025 \approx 4 \) шт. \[ N_{рейсов} = 80 / 4 = 20 \text{ рейсов} \] 2.3. Расход электродов: Норма расхода: 1,5 кг на 1 стык. \[ M_{эл} = N \times 1,5 = 40 \times 1,5 = 60,0 \text{ кг} \] 2.4. Расход антикоррозийной мастики: Норма расхода: 0,8 кг на 1 стык. \[ M_{маст} = N \times 0,8 = 40 \times 0,8 = 32,0 \text{ кг} \] Часть 3. Расчёт продолжительности работ 3.1. Затраты машинного времени сваебойного агрегата: Норма времени на 1 сваю: \( 0,42 + 0,35 = 0,77 \) маш.-ч. \[ T_{копер} = N \times 0,77 = 40 \times 0,77 = 30,8 \text{ маш.-ч} \] 3.2. Затраты машинного времени крана: \[ T_{кран} = 80 \times 0,12 = 9,6 \text{ маш.-ч} \] 3.3. Трудозатраты на сварку и защиту: \[ T_{сварка} = 40 \times 0,8 = 32,0 \text{ чел.-ч} \] \[ T_{защита} = 40 \times 0,15 = 6,0 \text{ чел.-ч} \] 3.4. Количество смен работы копра: Эффективное время смены: \( 8 \times 0,85 = 6,8 \) ч. \[ N_{смен} = 30,8 / 6,8 \approx 4,53 \approx 5 \text{ смен} \] Календарная продолжительность: 5 рабочих дней. Часть 4. Расчёт отказа сваи 4.1. Энергия удара молота: Масса ударной части \( Q = 7000 \) кг, \( H = 1,0 \) м. \[ E_d = Q \times g \times H = 7000 \times 9,81 \times 1,0 = 68670 \text{ Дж} = 68,67 \text{ кДж} \] 4.2. Расчётный отказ: Примем \( P = 500 \) кН, для глин \( k \approx 120 \) кН. \[ S_a = \frac{E_d}{P + k} = \frac{68,67}{500 + 120} \approx 0,011 \text{ м} = 11 \text{ мм} \] 4.3. Проверка: \( S_a = 11 \text{ мм} > 10 \text{ мм} \). Условие не выполняется. Требуется применение более мощного молота или увеличение времени «отдыха» свай. 4.4. Количество ударов для погружения: Глубина погружения \( h = 25 - 1 = 24 \) м. \[ N_{уд} = \frac{h}{S_a} = \frac{24}{0,011} \approx 2182 \text{ удара на 1 сваю} \] Часть 5. Графическая часть В тетради начертите сетку \( 5 \times 8 \) точек. Покажите движение копра «змейкой» вдоль рядов. Обозначьте опасную зону (круг вокруг копра).