Электротехника в строительстве реферат

Обновлено: 05.07.2024

Важнейшим фактором успешного выполнения строительно-монтажных работ является индустриализация электромонтажных работ, представляющая собой совокупность организационных и технических мероприятий, направленных на повышение производительности труда, сокращение сроков строительства объектов и улучшения качества работ путем переноса максимально возможного объема работ и отдельных операций с монтажной зоны на монтажно-заготовительные участки или на заводы. Электроэнергия в сельском хозяйстве применяется во многих производственных процессах: в приготовлении и раздаче кормов, сборе и обработки яиц, доении коров и обработке молока и т.д. Количество электрооборудования, устанавливаемых на объектах сельскохозяйственного назначения, возрастает, следовательно возрастает и объем электромонтажных работ, которые относятся к числу завершающих. Сокращение сроков электромонтажных работ оказывает существенное влияние на ускорение ввода объектов в эксплуатацию.

Индустриализация электромонтажных работ

Одним из основных средств увеличения степени индустриализации электромонтажных работ является повышение заводской готовности электрооборудования—укрупнение транспортных узлов, выполнение максимально возможного объема по сборке, ревизии, регулировке, наладке и комплексных испытаний устройств на заводах-изготовителях и сокращение объема таких работ на строительных площадках, благодаря чему монтаж электроустановок превращается в сборку; комплектных и крупноблочных контейнерных устройств, поставляемых заводами электротехнической промышленности; объемных, комплектных и крупноблочных устройств монтажных изделий и деталей, поставляемых ведомственными заводами строительно-монтажных министерств' монтажных заготовок, укрупненных узлов и блоков, поставляемых МЭЗ электромонтажных организаций.

Общие сведения об объемных, комплектных устройствах, изделиях и т. д. приведены в § 3.

Индустриальные методы определяют современную организацию монтажа в две стадии; на первой стадии выполняют работы по установке деталей в строительных конструкциях сооружений, подготовке трасс электропроводок и заземления, а также изготовлению и укрупнению вне монтажной зоны монтажных узлов и блоков; на второй стадии выполняют работы по монтажу электрооборудования, скомплектованного в виде узлов и блоков, прокладке сетей по готовым трассам, подключению проводов и кабелей к электрооборудованию.

Не менее важную роль играют прогрессивные решения при выборе метода монтажа. Например, монтаж электротехнических устройств при конвейерной сборке блоков перекрытия производственных зданий позволяет сократить объемы работ, выполняемые на высоте, и уменьшить затраты труда в 1,7 раза. При этом способе металлоконструкции перекрытия собирают в виде объемных блоков на конвейере, смонтированном и расположенном на нулевой отметке о коло строящегося здания. Конвейер состоит из специальных тележек, перемещающихся по рельсам. Блоки перекрытия перемещаются от стоянки конвейера к стоянке.

На стоянках конвейера в металлических конструкциях перекрытий устанавливают вентиляционные воздуховоды, технологические трубопроводы, узлы электротехнических устройств и т. д. Например, на Камском автомобильном заводе размеры блоков перекрытия в плане составляли 12X24 м, а их масса 35 т. После установки в блоке различных конструкций его масса увеличивалась до 60 т. В отдельные дни на каждом конвейере собиралось до пяти блоков, т. е. почти 1500 м" полностью законченных кровельных перекрытий корпусов заводов. После сборки блоки со смонтированным оборудованием поднимают на проектные отметки колонн строительного здания.

Типы и количество механизмов, приспособлений и инструментов определяются проектом производства работ (ППР) и картами организации трудовых процессов с учетом выполняемого объема, климатических условий, территориального расположения объектов и т. д.

Согласно разработанным графикам в первую очередь предусматривается использование различных мостовых кранов, площадок, тележек, подмостей, предназначенных для выполнения общестроительных или других строительно-монтажных работ.

По отдельным видам работ созданы комплексы средств, механизации, в том числе: для прокладки кабеля с помощью приводных протяжных устройств в траншеях, каналах, производственных помещениях и кабельных сооружениях; механизированной прокладки кабелей в коробах или лотках в производственных помещениях, механизированной прокладки кабелей по эстакадам, монтажа блоков комплектных распределительных устройств, шкафов, пультов; монтажа магистральных и распределительных шинопроводов; цеховых троллеев; внутрицехового освещения, а также такелажных и грузоподъемных работ при монтаже закрытых распределительных устройств и подстанций.

Ниже приведены характерные примеры, иллюстрирующие направление и содержание механизации.

Механизация кабельных работ

Для перевозки и прокладки кабелей в траншеях применяют кабелеукладчики, кабельные транспортеры, лебедки, комплекты кабельных роликов и обводных устройств.

Рис- Кабелеукладчик. 1 — вспомогательный нож; 2 — кабельный барабан; 3 — тележка; 4 — площадка о ограждением; 5 — прокладываемый кабель; 6 — кассега; 7 — основной нож.

Бестраншейный способ прокладки кабеля и представляет особый интерес. Нож кабелеукладчика расклинивает грунт и образует щель глубиной до 1,2 м. В образовавшуюся щель, по мере движения кабелеукладчика через прикрепленную к ножу кассету укладывается кабель с вращающегося барабана, установленного на платформе механизма, автомобиле или прицепной тележке. Движение кабелеукладчика обеспечивается тягой одного или нескольких тракторов в зависимости от состояния грунта. Бестраншейный кабелеукладчик обеспечивает также прокладку кабелей через ручьи, болота и неглубокие водные преграды.

Для механизированной прокладки кабелей в стесненных условиях на строительных площадках, не имеющих подъездных путей, а также при наличии подземных коммуникаций и переходов применяют комплект механизмов и приспособлений, включающий универсальные приводы, кабельные ролики, обводные устройства, приспособление для ввода кабеля в трубы, кабельные домкраты, лебедки и т. д.

Зимними считаются условия, когда среднесуточная температура окружающей среды снижается до 5 °С и в течение 1 сут. падает ниже 0 °С. При отрицательных температурах не прореагировавшая с цементом вода превращается в лед и, как твердое тело, в химическое соединение с цементом не вступает; бетон не твердеет. Одновременно в бетоне развиваются силы внутреннего давления, вызванные увеличением (примерно на 9 %) объема воды при превращении ее в лед. При раннем замораживании бетона его неокрепшая структура не может противостоять этим силам и разрушается. При последующем оттаивании замерзшая вода вновь превращается в жидкость, и реакция твердения возобновляется, однако разрушенные связи в бетоне полностью не восстанавливаются.

Замораживание бетона сопровождается образованием вокруг арматуры и заполнителя ледяных пленок, которые увеличиваются в объеме и отжимают цементное тесто от арматуры и заполнителя. Эти процессы снижают прочность бетона, его сцепление с арматурой, плотность, стойкость и долговечность. Если бетон до замерзания приобретает определенную прочность, то упомянутые выше процессы не оказывают на него неблагоприятного воздействия. Минимальная прочность, при которой замораживание для бетона не опасно, называется критической и зависит от класса бетона, вида и условий эксплуатации Конструкций: для бетонных и железобетонных конструкций с ненапрягаемой арматурой - 50% проектной прочности для классов В7,5 - В10, 40% для классов В 12,5 - В25 и 30% для классов ВЗО и выше; для конструкций, нагружаемых расчетной нагрузкой - 100 % проектной прочности.

При производстве бетонных работ должны одновременно решаться две взаимосвязанные задачи: технологическая (обеспечение необходимого качества бетона к заданному сроку) и экономическая (обеспечивание минимального расхода материальных и энергетических ресурсов).

Технологическую задачу решают применением соответствующих методов выдерживания бетона. Методы зимнего бетонирования необходимо выбирать на основании технико-экономического анализа.

Бетонирование монолитных конструкций в зимних условиях, осуществляемое при ожидаемой среднесуточной температуре наружного воздуха ниже + 5 С и минимальной суточной температуре ниже 0 С, должно производиться с обеспечением твердеющему бетону оптимальных температурно-влажностных условий. С этой целью предусматриваются утепление опалубки, укрытие неопалубленных поверхностей монолитных конструкций гидро- и теплоизолирующими материалами, устройство ветрозащитных ограждений и другие мероприятия, направленные на сохранение тепла, содержащегося в уложенном бетоне. Кроме того, СНиП 3.03.01-87 "Несущие и ограждающие конструкции" рекомендует применение нескольких способов выдерживания и обогрева бетона в зимних условиях. В зависимости от вида конструкции и температуры наружного воздуха рекомендуется применение следующих способов зимнего бетонирования:

термос с противоморозными добавками и ускорителями твердения;

предварительный разогрев бетонной смеси;

обогрев в греющей опалубке;

обогрев нагревательными проводами.

Остановимся на способах зимнего бетонирования, связанных с тепловой обработкой монолитного бетона и железобетона. Предварительный электроразогрев бетона предусматривает разогрев бетонной смеси с помощью электрического тока напряжением 220-380 В в короткий промежуток времени-5-10 мин до температуры 40-60 С. После укладки горячей бетонной смеси в опалубку она остывает по режимам, рассчитываемым так же, как и для способа термоса. Этот способ зимнего бетонирования требует наличия на строительной площадке большой электрической мощности - от 1000 кВт для разогрева 3-5 м 3 бетонной смеси.

Электродный прогрев бетона заключается в том, что выделение тепла происходит непосредственно в бетоне при пропускании через него электрического тока. В зависимости от принятой схемы расстановки и подключения электродов электродный прогрев разделяется на сквозной, периферийный и с использованием в качестве электродов арматуры. Применение этого метода наиболее эффективно для слабоармированных конструкций - фундаментов, колонн, стен и перегородок, плоских покрытий и бетонных подготовок под полы.

Электродный прогрев монолитных конструкций может быть совмещен с другими способами интенсификации твердения бетона, например с предварительным прогревом бетонной смеси и с использованием различных химических добавок. Применение противоморозных добавок, в состав которых входит мочевина, не допускается из-за разложения ее при температуре выше 40 С. Применение поташа в качестве противоморозной добавки не разрешается вследствие того, что прогретые бетоны с этой добавкой имеют значительный (более 30%) недобор прочности, характеризуются пониженной морозостойкостью и водонепроницаемостью.

Электрообогрев бетона монолитных конструкций в греющей опалубке заключается в непосредственной передаче тепла от греющих поверхностей опалубки к прогреваемому бетону. Распространение тепла в самом бетоне происходит путем теплопроводности. В качестве нагревателей для греющей опалубки применяются ТЭНы, слюдопластовые нагреватели, греющие кабели, углеграфитовая ткань, сетчатые нагреватели и другие греющие элементы.

Областью применения электрообогрева монолитных конструкций в греющей опалубке в соответствии с положениями СНиП 3.03.01-87 "Несущие и ограждающие конструкции" являются фундаменты под конструкции зданий и оборудование, массивные стены и т.п. конструкции с модулем поверхности 3-6; колонны, балки, прогоны, элементы рамных конструкций, свайные ростверки, стены, перекрытия с модулем поверхности 6-10; полы, перегородки, плиты перекрытий, тонкостенные конструкции с модулем поверхности 10-20, бетонирование которых производится при температуре воздуха до -40 С.

Инфракрасный обогрев бетона предусматривает использование тепловой энергии, выделяемой инфракрасными излучателями, направленной на открытые или опалубленные поверхности обогреваемых конструкций.

Область применения инфракрасного обогрева монолитных конструкций при производстве бетонных и железобетонных работ при отрицательных температурах наружного воздуха включает:

отогрев промороженных бетонных и грунтовых оснований, арматуры, закладных деталей и опалубки, удаление снега и наледи;

интенсификацию твердения бетона монолитных конструкций и сооружений, возводимых в скользящей либо объемно-переставной опалубке, плит перекрытий и покрытий, вертикальных и наклонных конструкций, бетонируемых в металлической или конструктивной опалубке;

предварительный отогрев зоны стыков сборных железобетонных конструкций и ускорение твердения бетона или раствора при заделке стыков;

создание тепловой защиты поверхностей, недоступных для утепления.

Индукционный прогрев монолитных конструкций позволяет использовать магнитную составляющую переменного электромагнитного поля для теплового воздействия электрического тока, наводимого электромагнитной индукцией. При индукционном прогреве монолитных конструкций энергия переменного магнитного поля преобразуется в арматуре или стальной опалубке в тепловую и передается бетону теплопроводностью. Индукционный прогрев применим к конструкциям замкнутого контура, длина которых превышает размеры сечения, с густой арматурой с коэффициентом армирования более 0,5, при бетонировании которых имеется возможность обмотать их кабелем (изготовить индуктор) или когда бетонирование производят в металлической опалубке.

Обогрев бетона нагревательными проводами заключается в следующем: перед укладкой бетонной смеси в опалубку на арматурном каркасе закрепляют нагревательные провода определенной длины. Длина и количество нагревателей определяются расчетом. Теплота, выделяемая нагревательными проводами при прохождении по ним тока, передается бетону и распределяется в нем путем теплопроводности. Таким образом бетон можно разогреть до 40-50°С.

В качестве нагревательных проводов применяют специальные провода для бетона марки ПНСВ-1,2 со стальной оцинкованной жилой диаметром 1,2 мм в поливинилхлоридной изоляции (возможно применение радиотрансляционных проводов марки ПТПЖ-2х1,2 с двумя стальными оцинкованными жилами в изоляции из модифицированного полиэтилена). Электропитание нагревательных проводов осуществляют через понижающие трансформаторные подстанции типа КТП ТО-80/86 или КТП-63/ОБ, которые имеют несколько ступеней пониженного напряжения, что позволяет регулировать тепловую мощность, выделяемую нагревательными проводами при изменении температуры наружного воздуха. Одной подстанцией можно обогреть 20-30 м3 бетона.

Современные технологии зимнего бетонирования

Впрочем, существует еще не один способ прогрева возводимых бетонных и железобетонных конструкций, например, с помощью мобильных нагревателей воздуха "Термобиле", методе, обеспечивающем существенные преимущества при бетонировании в условиях отрицательных температур. Область применения воздухонагревателей при строительстве в зимний период включает в себя:

отогрев промороженных бетонных и грунтовых оснований, арматуры, закладных металлических деталей и опалубки, удаление наледи и снега;

интенсификацию твердения бетона конструкций и сооружений, возводимых в скользящей либо объемной-приставной опалубке, плит перекрытий и покрытий, вертикальных и наклонных конструкций, бетонируемых в металлической опалубке;

предварительный отогрев зоны стыков сборных железобетонных конструкций и ускорение твердения бетона или раствора при заделке стыков, ускорение твердения бетона или раствора при укрупненной сборке большеразмерных железобетонных конструкций;

создание тепловой защиты поверхностей, недоступных для устройства изоляции.

Успешное решение различных технологических задач, возникающих в условиях отрицательных температур, с помощью теплогенераторов "Термобиле" отводит на второй план прежние методы прогрева. Это обусловлено тем, что использование воздухонагревателей значительно снижает затраты, резко увеличивает темпы строительства и обеспечивает наивысшее качество в соответствии с требованиями мировых стандартов, предъявляемыми к производству железобетонных работ.

Организация предприятия по строительству контактной сети для железной дороги

. , объединяющая участников капитального строительства, которые обеспечивают достижение . иметь не только элементарные знания электротехники, но и хорошо знать . В перспективе наиболее масштабное железнодорожное строительство будет вестись в северных регионах .

Стекло как строительный материал, использование стеклянных конструкций в строительстве

Свойства кальция

. промышленности - в качестве наполнителя, в строительстве и при ремонте зданий - для побелки . распределительные щиты и панели в электротехнике. В строительстве мрамор (всех цветов и . , который и используется в строительстве. Помимо вяжущих свойств у жженого .

Основы получения пластмасс, эластомеров и полимерных композитов с заданными свойствами

. материалом; их широко применяют в машиностроении, в электротехнике, в строительстве и т. п. Клеи, получаемые на основе фенолоформальдегидных .

Оценка стоимости бизнеса (3)

. предметно специализированных научно-исследовательских подразделений электротехники. Отличительной особенностью существующей ситуации . нормы внутренней доходности,% Специализированное строительство 32,3 Строительство городского центра коммуникаций 24 .

1. Электрический прогрев бетона Зимними считаются условия, когда среднесуточная температура окружающей среды снижается до 5 °С и в течение 1 сут. падает ниже 0 °С. При отрицательных температурах не прореагировавшая с цементом вода превращается в лед и, как твердое тело, в химическое соединение с цементом не вступает; бетон не твердеет. Одновременно в бетоне развиваются силы внутреннего давления, вызванные увеличением

(примерно на 9 %) объема воды при превращении ее в лед. При раннем замораживании бетона его неокрепшая структура не может противостоять этим силам и разрушается. При последующем оттаивании замерзшая вода вновь превращается в жидкость, и реакция твердения возобновляется, однако разрушенные связи в бетоне полностью не восстанавливаются. Замораживание бетона сопровождается образованием вокруг арматуры и заполнителя ледяных

пленок, которые увеличиваются в объеме и отжимают цементное тесто от арматуры и заполнителя. Эти процессы снижают прочность бетона, его сцепление с арматурой, плотность, стойкость и долговечность. Если бетон до замерзания приобретает определенную прочность, то упомянутые выше процессы не оказывают на него неблагоприятного воздействия. Минимальная прочность, при которой замораживание для бетона не опасно, называется

критической и зависит от класса бетона, вида и условий эксплуатации Конструкций: для бетонных и железобетонных конструкций с ненапрягаемой арматурой - 50% проектной прочности для классов В7,5 - В10, 40% для классов В 12,5 - В25 и 30% для классов ВЗО и выше; для конструкций, нагружаемых расчетной нагрузкой - 100 % проектной прочности. При производстве бетонных работ должны одновременно решаться две взаимосвязанные задачи: технологическая

(обеспечение необходимого качества бетона к заданному сроку) и экономическая (обеспечивание минимального расхода материальных и энергетических ресурсов). Технологическую задачу решают применением соответствующих методов выдерживания бетона. Методы зимнего бетонирования необходимо выбирать на основании технико-экономического анализа. Бетонирование монолитных конструкций в зимних условиях, осуществляемое при ожидаемой

Ряд новых проблем поставило перед строительством широкое применение электроэнергии. Осуществление в 1882 г. французом М. Депре передачи постоянного тока по неизолированным проводам на 57 км поставило задачу сооружения мачт высотой не менее 20 м, достаточно жестких по вертикали и устойчивых в направлении, перпендикулярном расположению проводов.

В 1891 г. русским инженером М. О. Доливо-Добровольским осуществлен переход с постоянного тока на переменный. В результате увеличилось расстояние передачи электрического тока до 170 км и началось строительство гидроэлектростанций на реках шириной более 300 м с напором воды выше 15 м. Чтобы сосредоточить напор в одном месте, потребовались, кроме плотины, еще и сливное устройство в виде открытого канала или тоннеля, а также сооружение водохранилища. Возникла потребность в бетонах прочностью выше 300 кГ/см2 и цементах со скоростью твердения, измеряемой не неделями, а сутками. Владимир Григорьевич Шухов (1853—1939 гг.)

Достижения в области электроэнергетики и электротехники дали возможность шире и эффективнее использовать в строительстве металлические конструкции. Большое значение имело открытие и использование в строительных работах электрической сварки, которая стала быстро вытеснять традиционные способы соединения элементов и узлов конструкций — клепку и кузнечную сварку.

Исследования, проведенные в 60-х годах XIX в. в Вульвичском арсенале (Англия), показали, что если прочность шва. выполненного кузнечной сваркой, равна сопротивлению сплошного листа железа, то в заклепочном шве она составляет только 0,6 этой величины. Электросварка, легче и проще кузнечной, дала возможность получать соединение, которое не только не снизило коэффициент прочности стыкового шва, но даже повысило его до 140% сопротивления свариваемого металла. С введением электросварки отпала необходимость в заклепках и накладках, в результате чего вес металлических конструкций удалось уменьшить до 50%.

Большое значение в прогрессе строительства имело распространение электрического освещения, которое пришло на смену освещению газовому. Особенно важной была прожекторная форма — система заливающего света, при которой на специальных мачтах высотой 15—30 м укрепляли 6—12 ламп мощностью 500—2000 Вт. Введение этой системы позволило круглосуточно вести строительные работы, которые ранее всегда выполняли только в дневное время.

Прогресс в области электроэнергетики затронул и ряд других вопросов, неразрывно связанных со строительной техникой. Один из них — использование утилизационного тепла паротурбинных электростанций. Разрешение проблемы отвода огромных количеств горячей конденсационной воды с электростанций открыло возможность использования ее для отопления промышленных и жилых зданий. В результате было положено начало строительству крупных комбинированных энергетических объектов, вырабатывавших не только электроэнергию, но и тепло в виде горячей воды и пара.

Применение электроэнергии оказало огромное влияние на строительство многоэтажных зданий, чему во многом способствовало развитие на базе электропривода техники вентиляции и водонасосного хозяйства.

Электромотор освободил вентилятор от связанной с использованием пара групповой ременношкивной трансмиссии и обеспечил возможность ставить его в любой требуемой условиями эксплуатации точке здания. Кроме того, резко возросла эффективность вентиляционных средств, оснащенных электроприводом. Если при паровом приводе напор достигал максимального значения 5 —10 мм вод. ст. и производительность не превышала 1700 м3/мин, то электрические вентиляционные установки позволили увеличить напор до 100 мм вод. ст. с производительностью до 2800 л 3 /мин.

Аналогичным был результат применения в водоснабжении работающих от электромоторов быстроходных центробежных насосов. Если поршневые паровые насосы при максимальной скорости вала 300 об/мин могли поднять воду на высоту не более 50 м, то электрическая установка позволила повысить скорости до 750, 1000. 1500 и 3000 об/мин и напор до 60—100 м. Этим было обеспечено водоснабжение многоэтажных зданий, начало строительству которых было положено сооружением в 1893 г. 20-этажного дома в Чикаго.

Наряду с этим строительная техника сама оказала большое влияние на электроэнергетику. Так, железобетон расширил возможности строительства громадных плотин для гидроэлектростанций. Крупнейшим сооружением являлась плотина Кео-Кук, построенная в 1912 г. на реке Миссисипи. Плотина имела длину 1410 м. ширину по низу 13 м, высоту над уровнем воды 13 м располагала водосливами с металлическими затворами, управляемыми при помощи электричества из здания станции. Она обслуживала установку мощностью 200 тыс. кВт и передавала электрический ток в г. Сан-Луис на расстояние 272 км.

Не менее важную роль сыграл прогресс металлоконструкций в развитии передачи электрической энергии на большие расстояния, а также радиосвязи, предъявивших спрос на высокие антенны и мачты электросетей.