Выбор крана для подачи материалов в рабочую зону.

 

Задача 1.

Подобрать стреловой кран (вариант с гуськом и вариант без гуська) для подачи кирпича и раствора внутрь ремонтируемого 3-этажного здания (задание 4), (рис.4.7.)

Высота стоянки крана по отношению к нулевой отметке – h_ст.

При выборе крана по техническим показателям исходными данными являются:

- габариты и объёмно-планировочные решения возводимого сооружения;

- вес и размеры монтируемых элементов, их рабочее положение в сооружении с учётом монтажных приспособлений;

- принятые методы монтажа сооружений;

- способы установки элементов конструкции в проектное положение.

По этим данным определяются требуемые технические параметры грузоподъемных кранов:

- Q_к – требуемая грузоподъёмность;

- L_к – вылет стрелы;

- Н_к – высота подъёма крюка;

- L_с – длина стрелы для стреловых самоходных кранов.

 

При определении технических параметров стрелового крана кроме необходимой грузоподъёмности, требуемой высоты подъёма крюка и минимального вылета стрелы необходимо также определить требуемую длину стрелы. В связи с тем, что она при прочих равных условиях может зависеть и зависит от взаимного расположения стрелы крана, монтируемой конструкции и ранее смонтированной конструкции, то и выбор крана производиться с учётом этих обстоятельств. Так же необходимо учесть, что зазор между стрелой и монтируемым элементом не должен быть менее 0,5 м., а минимальное расстояние между стрелой и ранее смонтированным элементом – не менее 1 м.

 

Рис. 6.1. Подбор стрелового крана.

 

Существует несколько способов решения этой задачи.

Решение №1.

Для определения длины стрелы необходимо знать требуемую высоту оголовка стрелы, которая должна составлять:

, в м., (6.1.)

где Н_зд – высотная отметка площадки, куда подается груз, относительно уровня стоянки крана, м.;

h_з – высота запаса, зазор между проносимым грузом и ранее смонтированным элементом, не менее 0,5м.;

h_э – высота транспортируемого (монтируемого) груза, элемента, м.;

h_с – высота строповочного устройства в рабочем положении, 1,5 м.;

h_п – высота грузового полиспаста в стянутом состоянии (для предварительных расчётов можно принять h_п равным 1,5 м.), м.

Необходимый минимальный вылет крюка при требуемой высоте его подъёма с учётом максимально допустимого приближения стрелы к ранее смонтированной конструкции:

(6.2.)

или с учётом максимально допустимого приближения стрелы к монтируемой конструкции:

, (6.3.)

где b – минимальный зазор между стрелой и ранее смонтированной конструкцией, м;

b₁ – расстояние от центра тяжести монтируемого элемента (линия подачи груза) до приближённого к стреле крана края ранее смонтированного элемента, м;

b₂ – половина толщины стрелы на уровне верха ранее смонтированной конструкции, м;

l – минимальный зазор между стрелой и монтируемым элементом, м;

l₁ – расстояние от центра тяжести монтируемого элемента до его края, приближённого к стреле, м;

l₂ – половина толщины стрелы на уровне верха монтируемого элемента, м;

h_ш – расстояние от уровня стоянки крана до оси поворота стрелы (высота шасси), м;

l_З – расстояние от оси вращения крана до оси поворота стрелы, м.

Соответственно необходимая длина стрелы:

, (6.4.)

где L_k принимается как большее значение из двух ранее определённых.

В соответствии со значением L_C подбирается стреловой кран, удовлетворяющий требованиям грузоподъёмности. По фактическим данным (геометрические размеры стрелового крана, величина полиспаста) проводиться проверка.

При подборе крана с гуськом всё сказанное о выборе стрелового крана будет справедливо по отношению к основному крюку (при определении требуемой грузоподъёмности необходимо учесть собственный вес гуська), а требуемый вылет вспомогательного крюка (крюк на гуське) определяется следующим образом:

, (6.5.)

где β - угол наклона гуська к горизонту, град. И соответственно требуемая длина стрелы:

(6.6.)

Решение №2.

Потребные параметры рабочего оборудования стреловых кранов определяют с учётом допустимого расстояния стрелы от конструкций возводимого здания и приближения поднимаемого груза к стреле.

Возможная высота подъёма конструкции стреловым краном со стрелой L_с составляет:

, (6.7.)

где L_с – длина стрелы, м;

α – угол наклона стрелы, град;

h_ш – расстояние от основания крана до оси пяты стрелы, м;

l – длина (толщина или высота) конструкции.

Минимальная длина стрелы крана для обслуживания здания высотой H_зд или подачи конструкций на заданный монтажный уровень Н_у определяется из выражения

, (6.8.)

где l_к – расстояние от наружной стены до наиболее удалённого места установки конструкции, м;

α – угол наклона стрелы минимальной длины, град;

Угол наклона стрелы равен:

(6.9.)

При оборудовании крана гуськом минимальная длина стрелы составляет:

, (6.10.)

где l₁ = l_г х cosβ – b₁,

где l_г – длина гуська;

β – угол наклона гуська к горизонту, град;

b₁ – расстояние от гуська до наружной стены, ближайшей к крану, м

Решение №3

Графический способ решения заключается в масштабном изображении взаимного расположения стрелы крана, смонтированных и монтируемых конструкций и определении на этом изображении требуемых параметров крана – высоты подъема крюка, вылета крюка, длины стрелы.

Задача 2. Подобрать башенный кран для строительства 6-ти этажного кирпичного дома. Здание шириной в осях 12 м, высота здания Н_ЗД м. Самая тяжелая деталь массой m_Э т в здании устанавливается на самой удаленной от крана оси здания. Высота устанавливаемой детали h_Э м., масса строп - 500 кг, высота строп -1,5 м (см. рис. 6.5.)

 

Рис. 6.5. Подбор башенного крана.

 

При монтаже башенными кранами и подъёмниками башенного типа кран рекомендуется устанавливать с той стороны здания, где нет лестничных клеток, так как со стороны лестничных клеток в здание вводят подземные коммуникации и пути башенного крана будут мешать устройству вводов. Кроме того, по лестничным клеткам возможно перемещение рабочих.

Расстояние по горизонтали между выступающими частями крана, передвигающегося по наземным рельсовым путям, и строениями, штабелями материалов и другими предметами, расположенными на высоте до 2 м. от уровня земли, должно быть не менее 700 мм, а на высоте более 2 м – не менее 400 мм. Расстояние по вертикали от консоли противовеса до площадок, на которых могут находиться люди – не менее 2 м.

Требуемая грузоподъёмность крана:

, в т, (6.11.)

где m_Э – масса наиболее тяжёлого монтируемого элемента, т;

m_C – масса строповочных устройств (строп, захватов, траверс), m_С = 0,5 т.

Необходимый минимальный вылет стрелы в зависимости от схемы его установки:

, в м, (6.12.)

где b – ширина подкранового пути, м;

с – расстояние от подкранового пути до горизонтальной проекции наиболее выступающей части стены, м. Это расстояние складывается из безопасного расстояния между наиболее выступающей частью крана до наиболее выступающей части стены и расстоянием от подкранового пути до наиболее выступающей части крана (задний габарит, противовес крана);

d – расстояние от центра тяжести наиболее удалённого от крана монтируемого элемента до стены со стороны крана, м.

При установке башенных кранов на уровне верхней бровки котлована до засыпки пазух фундаментов минимальный вылет стрелы с учётом необрушаемых откосов котлована определяют следующим образом:

, в м., (6.13.)

где h_кот – глубина котлована, м;

α – угол естественного откоса грунта.

Высота подъёма крюка над уровнем стоянки крана:

, в м, (6.14.)

где h_о – расстояние от уровня стоянки крана до опоры, на которую устанавливается монтируемый элемент на верхнем монтажном горизонте, м;

h_З – запас по высоте, необходимый для установки и проноса элемента над ранее смонтированными конструкциями, принимаемый по правилам техники безопасности равным 0,5 м;

h_Э – высота (или толщина) элемента в монтажном положении, м;

h_С – высота строповочного устройства в рабочем положении, м.

По значениям Q_кр, L_кр, H, полученным в результате расчёта, по справочникам подбирается башенный кран удовлетворяющий техническим требованиям.