Тема 7. Монтажні роботи. Вибір крана для монтажу залізобетонних конструкцій

 

Література:

1. Білецький А.А. Організація і технологія будівельних робіт: Навчальний посібник. – Рівне: НУВГП, 2007 р. – 202 с.

2. Білецький А.А. Організація і технологія будівельних робіт. Практикум: Навчальний посібник. – Рівне: НУВГП, 2007 р.

– 76 с.

 

Вибір крана для виконання монтажних робіт здійснюється за технологічними параметрами монтажу, які порівнюються з відповідними технічними характеристиками крана:

· вантажопідйомністю крана

, (33)

· висотою підняття гака

, (34)

· вильотом гака

(35)

де - відповідно вантажопідйомність крана за технічною характеристикою і монтажна маса елемента, т; - відповідно висота підйому гака за технічною характеристикою крана і необхідна висота підйому гака, м; - відповідно виліт гака за технічною характеристикою крана і необхідний виліт гака за технологічними параметрами монтажу, м.

Монтажна маса елемента (т) - це сума власної маси елемента і маси вантажозахватних пристроїв і монтажного оснащення, яке закріплюється на елементі (риштування, хомути тощо), тобто

, (36)

де G – маса найважчого елемента, розташованого на максимальній відстані від крана, т; - маса встановленого на ньому оснащення, вантажозахватних пристроїв тощо, т.

Висота підйому гака (рис. 16) визначається за виразом

(37)

де h - відстань між рівнем стояння крана та монтажним горизонтом, м; h_з =0,5...1 м – зазор між рівнем опори та нижнім кінцем елемента, що подається для монтажу; h_б - висота елемента, що монтується, м; h_стр - висота такелажного пристрою, м.

 

Рис 16. Розрахункова схема визначення технологічних параметрів монтажу стріловими самохідними кранами

 

Виліт гака для стрілових самохідних кранів (рис. 16), м

, (38)

де l_ш - відстань між шарніром кріплення стріли і віссю повертання крана, м (для розрахунку приймається близько 1,5 м), l_з – відстань між зовнішньою поверхнею будівлі та шарніром кріплення стріли крана, м; В – ширина будівлі (прольоту), м;

l_з = l + а,

де l - відстань між шарніром кріплення стріли і точкою по вертикалі на стрілі крана, що знаходиться на безпечній відстані а від найближчої до стріли опори плити, м; (а приймається не менше 1,0 м)

 

,

- висота від рівня стояння крана і шарніром кріплення стріли (приймається 1,5 м); - кут нахилу стріли крана до горизонту, град;

,

- довжина вантажного поліспаста крана (приймається 2...5 м).

Завдання: При зведенні одноповерхової будівлі підібрати кран для вкладання плит покриття.

Вихідні дані: Розміри будівлі в осях 6х10 м, висота 4,2 м. Плити покриття з розмірами 6×1,5×0,2м і масою 2,4т. Ширина стіни приймається 0,5 м.

Приклад виконання завдання

Монтажна власна маса плити покриття і маса чотиригілкового стропу 4СК4 дорівнює:

Q _м = Q + =2,4+0,02 =2,42 т.

Довжина строп в монтажному положенні h_стр (рис. 17)

приймається (табл. 10 додатку) h_стр =4,2 м (при a=45⁰).

Висота підйому гака

H = 4,2+0,5+0,2+4,2=9,1 м.

 

Розраховується відстань між зовнішньою поверхнею будівлі та шарніром кріплення стріли крана

l_з = l + а=1,6+1,0=2,6 м;

де l - відстань між шарніром кріплення стріли і точкою по вертикалі на стрілі крана, що знаходиться на безпечній відстані а від найближчої до стріли опори плити, м; а = 1,0 м)

,

= 1,5 м; - кут нахилу стріли крана до горизонту, град;

.

=(2...5) м, = 67⁰.

 

Рис. 17. Розрахункова схема монтажу плит покриття

 

Виліт гака для самохідних стрілових кранів

L = 3,25+2,6+1,5=7,35 м.

Використовуючи вантажні характеристики (табл. 9 додатку), визначається тип і марка крана – КС-3561А.

 

Запитання для самоконтролю

1. За якими технологічними параметрами підбирається кран для монтажу будівельних конструкцій?

2. Як визначити монтажну масу елемента?

3. Як визначити потрібну висоту підйому гака?

4. Як визначити потрібний виліт стріли крана?

 

Умови індивідуального завдання

Завдання: А. Підібрати кран для вкладання плит покриття товщиною 0,2 м при зведенні одноповерхової будівлі.

Вихідні дані:

Параметри	Варіанти
Розміри будівлі, Б×L, м	6 × 10	5,2 × 8	7,2 × 10	6 × 12	7,2 × 14
Висота будівлі, h, м	4,8	4,2	5,6	5,2	5,4
Розміри плити, Б×Ш, м	6 × 1,5	5,2 × 1,2	7,2 × 1,5	6 × 1,2	7,2 × 1,2
Маса плити, т	2,4	1,8	3,2	2,1	2,7

Рис. 18. Схема сторопування плит покриття

 

Рис. 19. Розрахункова схема монтажу плит покриття

 

Б. Підібрати кран для вкладання фундаментних блоків стінових висотою 0,6 м при зведенні одноповерхової будівлі. Кран встановлюється тільки з однієї сторони будівлі. Висота фундаменту приведена над поверхнею землі.

Вихідні дані:

Параметри	Варіанти
Розміри будівлі, Б×L, м	6×10	5,2×8	7,2×10	6×12	7,2×14
Глибина котловану, t, м	2,8	3,2	2,5	2,7	3,0
Висота фундаменту над поверхнею землі, h, м	0,8	0,4	1,6	1,2	2,4
Розміри блока, l × в, м	2,4×0,3	1,2×0,4	2,4×0,3	2,4×0,4	2,4×0,6
Маса блока, т	1,12	0,85	1,12	1,36	2,05

 

Рис. 20. Розрахункова схема монтажу фундаментних блоків

Примітка: відстань від основи укосу земляної виїмки до найближчої опори монтажного крана (l) визначається за таблицею 10 додатку.

 

4. Методичні рекомендації та завдання до виконання курсової роботи „Технологія земляних робіт на улаштуванні будівельного майданчика та котловану”

Загальні положення

Необхідністьу виконанні земляних робіт виникає при спорудженні об’єктів різного призначення. Від виду споруди, її конструкції і розмірів залежить характер земляних робіт. Одним із розповсюджених видів розробки і переміщення ґрунту при зміні рельєфу поверхні території є її вирівнювання або планування з метою отримання горизонтальних або похилих площин на місцевості для забудови.

Відповідно до завдання на проектування необхідно виконати розрахунки для визначення обсягів земляних робіт і запропонувати оптимальний варіант технології вертикального планування частини земельної ділянки для влаштування будівельного майданчика та котловану під споруду.

Поверхня будівельного майданчика повинна бути спланована під похилу площину з нахилом у двох напрямках. Ґрунт, розроблений в котловані, рівномірно розрівнюється на всій площі будівельного майданчика, при цьому розрахунками уточнюються проектні відмітки і глибина котловану.

Для виконання курсової роботи згідно з варіантом (визначається як сума трьох останніх цифр індивідуального плану) надаються план земельної ділянки в горизонталях за масштабом 1:2000 та вихідні дані: тип ґрунтів, розміри будівельного майданчика і котловану проектні похили планувальної площини.

Зміст курсової роботи:

Вступ

Визначається призначення будівельного майданчика та обґрунтовується необхідність і доцільність його влаштування. Приводяться геологічні, гідрогеологічні, ґрунтові умови земельної ділянки та конструктивна характеристика будівельного майданчика.

1. Визначення обсягів земляних робіт

1.1. Визначення відміток природного рельєфу, проектних і робочих відміток

1.2. Побудова лінії нульових робіт

1.3. Визначення обсягів земляних робіт

Розрахунки і графічні побудови виконуються аналогічно прикладам практичного заняття за темою 2.

Об’єм котловану визначається за формулою

де - розміри котловану, наведено на рисиунку; m – коефіцієнт закладання укосу.

Розміри котловану на дні дані в вихідних даних для проектування, а на поверхні планувальної площини визначаються з врахуванням коефіцієнтів закладання укосів (табл. 1, с. 122).

Влаштування котловану в межах контуру спланованого майданчика за умови нульового балансу ґрунтових мас потребує врахування цього додаткового об’єму земляної споруди. Тому значення середньої планувальної відмітки в межах контуру будівельного майданчика буде складати

,

де - підвищення або зниження середньої планувальної відмітки (приймається з додатнім знаком при надлишку ґрунту і з від’ємним знаком - при нестачі ґрунту); , - додатковий об’єм з виїмок або насипів; - площа планувальної площини.

 

Зведена відомість обсягів земляних робіт включає перелік технологічних процесів, що необхідно виконати при влаштуванні будівельного майданчика, розрахункову формулу та обсяг робіт в одиницях виміру.

Відповідно до вимог будівельних норм щодо технології земляних робіт та охорони природи при влаштуванні будівельного майданчика необхідно виконати наступний перелік технологічних процесів:

- зрізування рослинного ґрунту з поверхні будівельного майданчика товщиною шару 0,2...0,3 м і транспортування його в тимчасові кавальєри;

- розробка ґрунту у виїмці і переміщення його в насип з одночасним виконанням розрівнювання та ущільнення;

- розробка ґрунту в котловані і розрівнювання його в межах контуру планувальної площини;

- планування укосів виїмки і насипу та поверхні будівельного майданчика;

- рекультивація будівельного майданчика рослинним ґрунтом.

 

Зведена відомість обсягів земляних робіт

№ з. п	Найменування технологічного процесу	Розрахункова формула	Обсяг робіт
Одиниця виміру	Кількість
	Зрізування рослинного шару	Wр.ш=B×L×tр.ш	м^3
	Розробка мінерального ґрунту у виїмці	Wр= Vв-0,5Wр.ш	м^3
	Розрівнювання мінерального ґрунту в насипу	Wроз= Wр ×kр	м^3
	Ущільнювання мінерального ґрунту в насипу	Wу= Wроз	м^3
	Розробка мінерального ґрунту в котловані	Vк	м^3
	Розрівнювання мінерального ґрунту	Wроз= V к ×kр	м^3
	Планування будівельного майданчика	Fм = B×L	м^2
	Планування укосів	Fу =å fi	м^2
	Рекультивація будівельного майданчика	Wр.м = Wр.ш ×kр	м^3

 

2. Технологія виконання робіт

2.1. Визначення середньої відстані транспортування ґрунту

Розрахунки і графічні побудови виконуються аналогічно прикладам практичного заняття за темою 3.

2.2. Умови виконання робіт і вибір засобів механізації

Зрізування рослинного шару грунту з поверхні природного рельєфу в межах контуру будівельного майданчика бульдозерами або скреперами. Кавальєри рослинного ґрунту розміщуються по контуру зовнішньої межі будівельного майданчика з врахуванням проїздів шириною 3...5 м.

Розробка ґрунту у виїмці, його транспортування та вкладання в насип з врахуванням об’ємно-планувальних рішень може виконуватися бульдозерами або скреперами, дотримуючись рекомендацій [1, с.56-63].

Розробка мінерального ґрунту в котловані здійснюється одноківшовим екскаватором з вкладанням в тимчасові кавальєри [1, с.64-72].

При влаштуванні котловану одноківшовим екскаватором з робочим обладнанням зворотна лопата кількість проходок та їх параметри встановлюють розрахунком, забезпечуючи найменші затрати часу на виконання робочого циклу екскавації. При цьому глибина вибою має забезпечувати наповнення ковша відповідно до таблиці.

Найменша глибина вибою, що забезпечує наповнення ковша екскаватора

Вид робочого обладнання	Група ґрунту	Місткість ковша екскаватора, м^3
0,25	0,5	0,75	1,0
Зворотна лопата	І, ІІ	1,2	1,5	1,8	2,2
ІІІ	1,8	2,0	2,0	3,0

Розробка ґрунту в котловані може виконуватися лобовим і бічним вибоями. Найбільша ширина (м) проходки на рівні поверхні землі, яку може забезпечити екскаватор при розробці котловану лобовим вибоєм, визначається за формулою

,

де - робочий радіус копання на рівні стояння екскаватора, приймається рівним 0,9 найбільшого радіуса копання, м; - крок переміщення екскаватора, визначається різницею між найбільшим і найменшим радіусами копання на рівні стояння екскаватора, м.

Порівнюючи найбільшу ширину проходки В і найбільший радіус копання , визначається вид вибою та схема розробки ґрунту в котловані [1, с. 69-70].

В подальшому ґрунт, розроблений в котловані, розрівнюється бульдозером по території будівельного майданчика.

Для пошарового ущільнення ґрунту насипної частини будівельного майданчика застосовують ущільнюючі засоби, тип яких залежить від характеристики ґрунту, розмірів ущільнюючої поверхні і товщини ущільнюючого шару [1, с. 79-84].

Планування укосів виїмки і насипу будівельного майданчика можна виконувати грейдерами, бульдозерами з укісниками, екскаваторами з робочим обладнанням драглайн або планувальний ківш.

 

2.3. Технологічні та техніко-економічні розрахунки виконання земляних робіт

Для виконання будівельних робіт застосовують різні технології та відповідні типи машин, кожна з яких повинна забезпечувати найменші затрати ресурсів і трудомісткості. Технологія передбачає вибір раціонального складу засобів механізації для виконання всього комплексу робіт на будівельному майданчику з урахуванням умов їх виконання.

В курсовій роботі необхідно запропонувати способи виконання технологічних процесів і вибрати економічно доцільний варіант комплекту машин, що забезпечать створення будівельного майданчика.

Технологічні розрахунки виконання земляних робіт полягають у визначенні трудомісткості та машиноємкості технологічних процесів за двома варіантами вибраних машин і механізмів аналогічно прикладам практичного заняття за темою 4 (таблиця 6, графи 9, 10).

На підставі визначених трудомісткості та машиноємкості технологічних процесів розраховується техніко-економічні показники варіантів комплектів машин.

За визначеною потребою у машино-годинах (таблиця 6, графа 10) визначається вартість Вп_і виконання технологічних процесів за формулою

,

де М_і – потребау машино-годинах (машиноємкість) і-ої машини для виконання і-го технологічного процесу; с_і – вартість однієї машино-години експлуатації і-ої машини, гривни (Додатки, таблиця 11).

Собівартість С_j виконання комплексу робіт з влаштування будівельного майданчика j-тим комплектом машин визначається за формулою

,

де 1,145 – коефіцієнт накладних витрат.

Розрахунки собівартості виконання комплексу робіт з влаштування будівельного майданчика комплектами машин виконується в табличній формі.

 

Відомість розрахунку собівартості виконання робіт з влаштування будівельного майданчика

№ з. п	Найменування технологічного процесу	Тип і марка машини	Потреба у маш.-год.	Вартість виконання робіт
маш.-год.	Всього
Варіант 1
	Зрізування рослинного шару
	Розробка мінерального ґрунту у виїмці
	Розрівнювання мінерального ґрунту в насипу
	Ущільнювання мінерального ґрунту в насипу
	Розробка мінерального ґрунту в котловані
	Розрівнювання мінерального ґрунту
	Планування будівельного майданчика
	Планування укосів
	Рекультивація будівельного майданчика
Разом	-	-	-	∑Впі
Собівартість	-	-	-	Сj
Варіант 2
...
...
Разом	-	-	-	∑Впі
Собівартість	-	-	-	Сj

 

Для остаточного рішення того чи іншого варіанту комплекту машин розраховуються їх техніко-економічні показники у формі таблиці.

 

Техніко-економічне порівняння комплектів машин

№ за п.	Найменування показника	Розрахункова формула	Одиниця виміру	Варіанти комплектів машин
	Вартість одиниці продукції		грн./м^3
	Трудомісткість технологічних процесів		люд.- день м^3
	Виробіток на людино-день		м^3 люд.- день

Пояснення до розрахункових формул:

1. V_н – об’єм насипної частини будівельного майданчика, м³ ;

2. ∑ Т_пр – загальна трудомісткість технологічних процесів, визначається як сума потреби в людино-годинах (таблиця 6, графа 9) і виражається в людино-днях.

 

На основі розрахунку техніко-економічних показників приймається ефективне рішення щодо використання комплекту машин для улаштування будівельного майданчика. Перевага надається тому комплекту машин, використання якого забезпечить найменшу вартість одиниці продукції та загальну трудомісткість виконання всіх технологічних процесів, або найбільший виробіток на один людино-день.

 

2.4. Технологія виконання робіт

Цей параграф передбачає для встановлених технологічних процесів, які виконуються машинами, обґрунтованого техніко-економічними показниками комплекту, приведення графічних зображень технологічних схем з їх письмовими поясненнями.

Висновки

Використана література

 

Для виконання курсової роботи вибирається варіант вихідних даних за сумою трьох останніх цифр номера індивідуального навчального плану (залікової книжки).

Курсова робота оформляється на стандартних аркушах паперу формату А-4. Обсяг курсової роботи не повинен перевищувати 20 сторінок.

План земельної ділянки будується на стандартному аркуші паперу формату А-4 у масштабі 1:1000. Графічне визначення середньої відстані переміщення ґрунту виконується на міліметровому папері формату А-4 (А-3).

 

Варіанти вихідних даних для виконання курсової роботи:

Параметри	Варіанти
Варіант плану
Розміри майданчика, м	100×100	80×100	60×120	60×140	80×100	100×100
Проектні похили і1, і2	0,002 0,0025	0,0025 0,002	0,0025 0,0025	0,0025 0,003	0,002 0,002	0,0025 0,0025
Розміри котловану а×б×h	12×16×2	10×11×2	10×13×2	11×17×2	13×15×2	15×16×3
Тип ґрунту	супісок	пісок	суглинок легкий	суглинок важкий	лес	супісок
Параметри	Варіанти
Варіант плану
Розміри майданчика, м	100×100	80×100	60×120	60×140	80×100	100×100
Проектні похили і1, і2	0,002 0,0025	0,0025 0,002	0,0025 0,0025	0,0025 0,003	0,002 0,002	0,0025 0,0025
Розміри котловану а×б×h	16×21×3	14×16×2	13×17×2	13×21×3	12×18×2	13×18×2
Тип ґрунту	супісок	пісок	суглинок легкий	суглинок важкий	лес	супісок
Параметри	Варіанти
Варіант плану
Розміри майданчика, м	100×100	80×100	60×120	60×140	80×100	100×100
Проектні похили і1, і2	0,002 0,0025	0,0025 0,002	0,0025 0,0025	0,0025 0,003	0,002 0,002	0,0025 0,0025
Розміри котловану а×б×h	14×16×3	13×19×2	12×19×3	12×16×2	12×16×2	12×16×2
Тип ґрунту	супісок	пісок	суглинок легкий	суглинок важкий	лес	супісок
Параметри	Варіанти
Варіант плану
Розміри майданчика, м	100×100	80×100	60×120	60×140	80×100	100×100
Проектні похили і1, і2	0,002 0,0025	0,0025 0,002	0,0025 0,0025	0,0025 0,003	0,002 0,002	0,0025 0,0025
Розміри котловану а×б×h	12×16×2	12×16×2	12×16×2	12×16×2	12×16×2	12×16×2
Тип ґрунту	супісок	пісок	суглинок легкий	суглинок важкий	лес	супісок
Параметри	Варіанти
Варіант плану
Розміри майданчика, м	100×100	80×100	60×120	60×140	80×100	100×100
Проектні похили і1, і2	0,002 0,0025	0,0025 0,002	0,0025 0,0025	0,0025 0,003	0,002 0,002	0,0025 0,0025
Розміри котловану а×б×h	12×16×2	12×16×2	12×16×2	12×16×2	12×16×2	12×16×2
Тип ґрунту	супісок	пісок	суглинок легкий	суглинок важкий	лес	супісок

 

Плани земельних ділянок відповідно до вихідних даних для проектування будівельного майданчика за варіантами.