Расчет исходных данных для выбора монтажных кранов

Выбор кранов для возведения зданий и сооружений выполняют в два этапа:

· определяют техническую возможность применения для монтажа конструкций кранов данного типоразмера с различным ходовым устройством;

· производят экономический расчет и анализируют целесообразность применения кранов (комплекта) с рациональным ходовым устройством, удовлетворяющим условиям строительства, заданному объему и виду работ.

Выбор кранов по техническим характеристикам осуществляется на основе сопоставления объемно-планировочных и конструктивных параметров объекта, а также принятой технологии его возведения с паспортными показателями кранов по грузоподъемности и высоте подъема. При этом исходными данными являются габариты и конфигурация здания; масса, размеры и расположение в здании монтируемых конструкций; метод и технология монтажа; условия производства работ.

Основными расчетными данными для выбора крана, имеющего техническую возможность установить конструкцию определенной массы на проектную отметку, являются монтажная масса конструкции P_м, монтажная высота H_м и вылет крюка крана L_кр, при котором он способен поднять монтируемый элемент на монтажную высоту.

Монтажная масса элемента конструкции состоит из суммы масс самой конструкции и оснастки, необходимой для осуществления захвата, подъема, временного закрепления конструкции, а также обеспечения безопасности и удобства рабочего места. Поэтому монтажная масса для разных конструкций рассчитывается по различным формулам. Общая формула расчета монтажной массы P_м, т, следующая:

P_м = P_э + P_o,

где P_э – монтажная масса элементов, входящих в конструкцию как сборочную единицу, т;

P_o – монтажная масса оснастки, т.

Р_о = Р_стр + n* Р_расп + m* Р_рас + k*Р_лест + z*Р_м.ст,

где P_стр – масса строп, траверс и кондукторов, т;

P_расп – масса распорок, т;

P_рас – масса расчалок, т;

P_лест – масса монтажных лестниц, т;

P_м.ст – масса монтажных столиков, т;

n, m, k, z – количество соответствующих монтажных элементов, шт.

Расчет монтажной массы элементов конструкции:

1. Крайняя колонна:

P_м = 4,0 + (0,180 + 2*0,013 + 0,118 + 2*0,039) = 4,40т

2. Средняя колонна:

P_м = 3,7 + (0,180 + 2*0,013 + 0,118 + 4*0,039) = 4,18т

3. Подкрановая балка:

P_м = 10,7 + 0,511 = 11,21т

4. Подстропильная ферма:

P_м = 11,3 + (0,475+4*0,013) = 11,83т

5. Стропильная ферма:

P_м = 6,0 + (0,455 + 2*0,063 + 4*0,013 + 2*0,121) = 6,88т

6. Плиты покрытия:

P_м = 2,7 + 0,205 = 2,91т

7. Стеновая панель:

P_м = 4,4 + 0,312 = 4,71т

Монтажная высота определяется по отношению к отметке стоянки крана. В нее включаются высота от отметки стоянки крана до проектной отметки установки монтируемой конструкции, высота кон­струкции, высота строповки в свету (та часть высоты грузозахватного устройства, которая возвышается над монтируемой конструкцией), длина полиспаста с крюко­вой обоймой (не менее 1 м или в зависимости от возможности, определяемой длиной стрелы), так называемая высота запаса, равная 0,5 м. Последняя учитывает подъем, ориентирование и наводку конструкции на место ее установки на высоте 0,5 м над проектной отметкой.

Монтажная высота Н_м, м, для каждого из монтируемых элементов определяется по формуле:

H_м = Н_о + Н_зап + Н_эл + Н_стр + Н_пол,

где Н_о — проектная отметка установки конструкции, м;

Н_зап — запас по высоте; принимаем 0,5 м;

Н_эл — высота элемента, м;

Н_стр — высота строповки, м;

Н_пол — высота полиспаста крана; принимаем 1,0 м.

Расчет монтажной высоты элементов конструкции:

1. Крайняя колонна:

H_м = 0,0 + 0,5 + 8,3 + 1,0 + 1,0 = 10,80м

2. Средняя колонна:

H_м = 0,0 + 0,5 + 7,6 + 1,0 + 1,0 = 10,10м

3. Подкрановая балка:

H_м = 4,7 + 0,5 + 1,1 + 5,0 + 1,0 = 12,30м

4. Подстропильная ферма:

H_м = 7,6 + 0,5 + 2,23 + 2,8 + 1,0 = 14,13м

5. Стропильная ферма:

H_м = 8,3 + 0,5 + 2,63 + 1,8 + 1,0 = 14,23м

6. Плиты покрытия:

H_м = 10,95 + 0,5 + 0,3 + 2,0 + 1,0 = 14,75м

7. Стеновая панель:

H_м = 9,0 + 0,5 + 1,8 + 2,2 + 1,0 = 14,5м

Вылет крюка крана - это расстояние от оси поворота крана до середины строповки монтируемой конструкции, рассматриваемой в монтажном положении. Важным моментом при расчете вылета крюка, который должен иметь кран для обеспечения подъема конструкции определенной монтажной массы на расчетную монтажную высоту, является учет расстояния от нижней плоскости стрелы крана до ближайшей выступающей части монтируемой конструкции или уже смонтированной части здания. Величина вылета крюка зависит от расположения крана по отношению к проектному расположению рассма­триваемой конструкции и предмонтажной ее раскладки. Рекомендуется располагать кран таким образом, чтобы он мог работать наиболее эффективно, т.е. иметь наи­меньшие вылет крюка (тогда у него будет наибольшая грузоподъемность), а также углы поворотов (тогда он будет обладать наибольшей производительностью) и т.п.

Вылет крюка L_кр, м, для каждого из монтируемых элементов определяется по формуле:

L_кр = (А + b/2)*(Н_м – Н_ш)/(Н_пол + Н_стр) + с,

где A — запас; принимаем 0,5 м;

b — ширина элемента со стороны стоянки крана, м;

Н_м — монтажная высота элемента, м;

Н_ш — высота шарнира крана; принимаем 1,0 м;

Н_пол — высота полиспаста крана; принимаем 1,0 м;

Н_стр — высота строповки элемента, м;

с — расстояние от оси крана до шарнира; принимаем 1,0 м.

Расчет вылета крюка крана при монтаже элементов конструкции:

1. Крайняя колонна:

L_кр = (0,5 + 0,3)*(10,8 – 1,0)/(1,0 + 1,0) + 1,0 = 4,92м

2. Средняя колонна:

L_кр = (0,5 + 0,3)*(10,1 – 1,0)/(1,0 + 1,0) + 1,0 = 4,64м

3. Подкрановая балка:

L_кр = (0,5 + 0,33)*(12,3 – 1,0)/(1,0 + 5,0) + 1,0 = 2,56м

4. Подстропильная ферма:

L_кр = (0,5 + 0,28)*(14,13 – 1,0)/(1,0 + 2,8) + 1,0 = 3,70м

5. Стропильная ферма:

L_кр = (0,5 + 0,1)*(14,23 – 1,0)/(1,0 + 1,8) + 1,0 = 3,84м

6. Плиты покрытия:

L_кр = (0,5 + 2,99)*(14,75 – 1,0)/(1,0 + 2,0) + 1,0 = 17,00м

7. Стеновая панель:

L_кр = (0,5 + 0,15)*(14,5 – 1,0)/(1,0 + 2,2) + 1,0 = 3,95м

Выбор грузоподъемных кранов

Выбор кранов для монтажа конструкций рекомендуется производить, ис­пользуя номограммы, показывающие зависимость грузоподъемности кранов и вы­соты подъема его крюка от вылета последнего.

Для каждой конструкции необходимо подобрать такой кран, который на определенном для данной конструкции вылете крюка имеет наиболее близкие к расчетным (для этой же конструкции) характеристикам (монтажной массе и монтажной высоте) величину грузоподъемности и высоту подъема крюка. При этом рассматриваются стрелы различной длины, а также без гуська и с гуськом.

Для монтажа одной и той же конструкции можно подобрать по техническим характеристикам несколько типов кранов, что позволит при экономическом сравнении выбрать наиболее рациональный.

Характеристики грузоподъемных кранов представлены в табл. 4.

Таблица 4.