Технология монтажных и железобетонных работ при возведении зданий

     Расчетная схема для определения вылета стрелы представлена на рис. 3, следом за ней следует пример расчета крана.

Рис 3.

     Расчет  основан на рассмотрении подобия двух треугольников ABC и BDE. Так как треугольники подобны, то можно составить следующее соотношение:

     

 (4)

     где AC=e+0,5+g

           DE=l_п

           BC=h_стр+h_пол

           BD=H_зд+h_п+h_эл+h_стр+h_пол+h_ш

     Эти значения в соотношение (4) получим  следующую расчетную формулу:

     

 (5)

     где e=0,75 м – расстояние между осью стрелы и ее гранью;

           g=2,99 м – половина самого широкого элемента;

           H_зд=2,50 м – высота конструкции «нулевого» цикла;

           h_п=0,5 м – минимальное безопасное расстояние;

           h_эл=1,98 м – максимальная высота элемента;

           h_стр=3 м – высота строп;

           h_пол=2 м – высота полиспаста;

           h_ш=1,5 м – высота крепления шарнира стрелы.

     Тогда:

     

     Вылет стрелы запишется как:

     

 (6)

     где σ=2,00 м – расстояние от оси крана до места крепления шарнира. 

     3.2. Определение потребных характеристик  башенного крана.

     В отличие от стрелового крана, башенный кран имеет характеристики значительно  превосходящие характеристики стрелового крана. В связи с этим этот тип  крана применяется при возведении здания от уровня «нулевого» цикла и до момента окончания работ по монтажу железобетонных конструкций и обустройства кровли.

     Расчет  башенного крана в целом аналогичен расчету стрелового самоходного  крана за исключением расчета  вылета стрелы в силу значительных конструктивных различий машин.

     При расчете потребной грузоподъемности следует учесть, что самый тяжелый  элемент, монтируемый краном это плита внутренняя ПВ-1 массой 5 тонн, тогда:

     

 (7)

     Расчет  высоты подъема крюка производим исходя из того условия, что кран находится на уровне земли. 

     

     Рис.4

     Расчет  требуемой высоты подъема крюка  производим по формуле (2), но при этом учтем, что высота самого высокого элемента будет у наружной стеновой панели 2,85 м. Высоту здания установим по следующей формуле:

     

 (8)

     где n=7 – этажность застройки.

     Учитывая  формулу (8) рассчитаем требуемую высоту подъема крюка:

     

     В связи с тем, что условия работы башенного крана при подъеме  отличаются от условий работы стрелового крана, расчет так же отличен.

     Во-первых, следует учесть, что кран работает с разворотом на угол до 180⁰ и следовательно противовес закрепленный на платформе крана должен находиться на расстоянии не менее 1 метра от стены здания.

     Во-вторых, максимальный вылет стрелы должен быть больше, чем ширина здания на величину равную половине ширины панели балкона.

     

     В-третьих, вылет стрелы должен быть таким, чтобы  один кран мог монтировать все  три корпуса с одних подкрановых  путей, для этого ширина здания принимается равной (см. рис.5) 5400+10800=16200 мм.

     Расчет  производим по расчетной схеме изображенной на рис.4:

     

 (9)

     

 (10)

     где b – расстояние от оси крана до стены здания;

           с=16,20 м – ширина здания;

           а – ширина колеи крана;

           d=0,545 м – половина ширины балконной плиты. 

     3.3. Подбор монтажных кранов и  их сравнение.

     Подбор  монтажных кранов производим по учебному пособию [ ]. Для подбора наиболее целесообразного варианта кранов произведем подбор стрелового крана без сравнения вариантов, а для башенного крана рассмотрим два возможных варианта из разных размерных групп и выберем наиболее оптимальный.

     Для стрелового монтажного крана вбираем вариант: МКАТ-40.

     Его технические характеристики следующие:

     – грузоподъемность главного крюка на наибольшем вылете 5,1 т;

     – наибольший вылет главного крюка 11 м;

     – высота подъема главного крюка на наибольшем вылете 12 м;

     – скорость подъема (опускания) главного крюка 5 м/мин (среднее значение)

     – частота вращения 1,48 мин^-1;

     Исходные  данные для расчета себестоимости 1 маш.-ч автомобильных кранов:

     – амортизационные отчисления А=12,5%;

     – стоимость монтажа и демонтажа  М_д=0 руб.;

     – стоимость транспортировки машины С_тр=2,10 руб.;

     – затраты на эксплуатацию вспомогательного оборудования В=3,95 руб.;

     – заработная плата рабочих, выполняющих техническое обслуживание и текущий ремонт Р=0,794 руб.;

     – затраты на энергоматериалы Э=2,10 руб.;

     – заработная плата машиниста З=1,28 руб.;

     – число смен работы в сутки m=1,5;

     – накладные расходы.

     Для башенных кранов берём два варианта: КБ-405-1А (4 размерная группа) и КБ-503Б  исполнение 1 (5 размерная группа).

     Технические характеристики крана КБ-405-1А:

     – грузоподъемность на наибольшем вылете 7,5 т;

     – наибольший вылет крюка при максимальной грузоподъемности 25 м;

     – высота подъема на наибольшем вылете 46 м;

     – скорость подъема (опускания) крюка  с грузом максимальной массы 40 м/мин

     – скорость передвижения крана 27 м/мин;

     – частота вращения 0,72 мин^-1;

     Исходные  данные для расчета себестоимости 1 маш.-ч башенных кранов:

     – амортизационные отчисления А=11,9 %;

     – стоимость монтажа и демонтажа М_д=900 руб.;

     – стоимость транспортировки машины С_тр=380 руб.;

     – затраты на эксплуатацию вспомогательного оборудования В=1,32 руб.;

     – заработная плата рабочих, выполняющих  техническое обслуживание и текущий  ремонт Р=1,21 руб.;

     – затраты на энергоматериалы Э=0,6 руб.;

     – затраты на смазочные материалы  С=0,06 руб.;

     – заработная плата машиниста З=1,25 руб.;

     – число смен работы в сутки m=1,5 смен;

     – накладные расходы.

     Технические характеристики крана КБ-503Б исполнение 1:

     – грузоподъемность на наибольшем вылете 5,7 т;

     – наибольший вылет крюка при максимальной грузоподъемности 25 м;

     – высота подъема на наибольшем вылете 53 м;

     – скорость подъема (опускания) крюка  с грузом максимальной массы 32 м/мин

     – скорость передвижения крана 19 м/мин;

     – частота вращения 0,64 мин^-1;

     Исходные  данные для расчета себестоимости 1 маш.-ч. башенных кранов:

     – амортизационные отчисления А=8,6 %;

     – стоимость монтажа и демонтажа  М_д=2810 руб.;

     – стоимость транспортировки машины С_тр=480 руб.;

     – затраты на эксплуатацию вспомогательного оборудования В=3,56 руб.;

     – заработная плата рабочих, выполняющих  техническое обслуживание и текущий  ремонт Р=1,21 руб.;

     – затраты на энергоматериалы Э=2 руб.;

     – затраты на смазочные материалы  С=0,16 руб.;

     – заработная плата машиниста З=1,35 руб.;

     – число смен работы в сутки m=1,5 смен;

     – накладные расходы. 

     3.3.1. Расчет башенных кранов по  производительности.

     а) КБ-405-1А.

     В общем, для всех существующих кранов производительность можно определить по формуле:

     

 (11)

     где Q=7,5 т – грузоподъемность крана на максимальном вылете;

           k_в=0,9 – коэффициент использования башенного крана по времени;

           k_г – коэффициент использования крана по грузоподъемности, порядок его расчета следующий:

     

 (12)

           ΣP=2500,9 т. – суммарная масса поднимаемых краном элементов;

           n=750 шт. – количество подъемов выполняемых данным краном;

     t_ц – время цикла крана.

     Время цикла у кранов величина достаточно сложная и зависит от очень  многих факторов в первом приближении ее можно рассматривать как сумму времени необходимого для выполнения машинных и ручных операций:

     

 (13)

     При более детальном рассмотрении выражения (13) время необходимое для выполнения машинных операции запишется как:

     

 (14)

      где H_ср=15 м. – средняя высота подъема элементов здания, принимается равной половине высоты здания;

           S=15м·3=45 м. – длина подкрановых путей, для расчета производительности их длину принимают равной длине здания;

           α=135⁰ – угол поворота крана для строповки очередного элемента;

           V₁=40 м/мин. – скорость подъема крюка с элементом;

           V₂=40 м/мин. – скорость опускания пустого крюка;