Выбор технически возможного к применению монтажного крана

2. ВЫБОР ТЕХНИЧЕСКИ ВОЗМОЖНОГО  К ПРИМЕНЕНИЮ МОНТАЖНОГО КРАНА.

 

2.1 Общие положения.

      В данном проекте  рассматривается многоэтажное многопролетное  промышленное здание, поэтому целесообразно  будет воспользоваться стреловым  краном. Данное здание средней этажности, его высота составляет 21,6 м, поэтому целесообразно принять башенный кран.

      Башенные краны  позволяют вести монтаж без  пространственных ограничений, поскольку  крюк крана доминирует над  объектом, кран передвигается с  грузом, и требуемая конструкция беспрепятственно попадает к месту установки. Но для этих кранов необходимо устройство подкрановых путей. Монтаж и демонтаж самих кранов трудоемок, а их эксплуатация сопряжена с большим расходом электроэнергии и организации ее подачи. Ширина здания должна быть в пределах радиуса действия стрелы крана. Наиболее удобным и выгодным в данном случае будет вариант, если масса отдельно взятого элемента не превышает их средневзвешенное значение. Для начала следует подобрать грузозахватные приспособления [8].

 

2.2 Подбор грузозахватных  приспособлений.

      Для подъема строительных  конструкций используют различные  грузозахватные устройства в  виде гибких стальных канатов, различных систем траверс, механических  и вакуумных захватов. Грузозахватные  устройства должны обеспечивать удобную и простую строповку и расстроповку элементов, надежность зацепления и захвата, исключающую возможность свободного отцепления и падения груза.

      Гибкие стропы  выполняют из стальных канатов. Их используют при подъеме  легких колонн, балок, плит, стеновых панелей, контейнеров и др. Стропы выполняют универсальными и облегченными в зависимости от технологического назначения – одно-, двух-, четырех- и шистиветвевыми.

      Траверсы выполняют  в виде металлических балок  или треугольных стальных ферм. На концах нижнего пояса устанавливают блоки, через которые проходят стропы. Такая система подвески стропов обеспечивает равномерную передачу усилий на все точки захвата. Траверсами поднимают длинномерные конструкции. Строповка может производиться за две или четыре точки.

      Сведем в таблицу 4 все грузозахватные приспособления, которые будут использованы при  монтаже.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4. Грузозахватные приспособления.

 

 

 

 

 

2.3 Определение основных  параметров монтажного крана.

      Расчет высоты крюка:

Н=h0+hэ+hз+hс

h0=21,6 – (-0,3) = 21,9 м

- для ригеля: Hриг =21,9+0,6+2+1,3=25,8 м;

- для колонны: Hкол=18,3+4,3+2+0,892=25,5 м;

- для плиты: Hпл=21,9+0,3+2+4,2=28,4 м;

- для панели: Hст.пан=21,9+1,8+2+2=27,7 м.

Исходя из требуемой высоты подъема крюка, выбираем  кран 4-ой размерной группы с задним габаритом 5,5 м.

 

      Расчет грузоподъемности:

Q=Qэл + Qстр

Расчет ведем по наибольшим массам элементов типа конструкции.

- для колонны: Qкол=2,3+0,8=3,1 т;

- для ригеля: Qриг=3,0+0,215=3,215 т;

- для плиты: Qпл=4,0+0,22=4,22 т;

- для стен. панели: Qпан=4,3+0,05=4,35 т.

 

      Расчет вылета  стрелы крана:

RA=5500+1000+=6500 мм;

 

 

Таблица 5. Требуемые параметры крана.

 

№	Монтируемые элементы	Высота крюка, м Hкр	Вылет стрелы  крана, м R	Грузоподъёмность, т Qгр
1	Колонны	25,50	30,40	3,10
2	Ригели	25,80	27,13	3,22
3	Плиты	28,4	26,08	4,22
4	Панели	27,7	27,12	4,35

 

По требуемым параметрам подходит кран башенный КБ 504.01.

 

 

 

 

 

2.4 Технические и грузовые характеристики монтажного крана.

 

Таблица 6. Техническая характеристика крана башненного КБ 504.01.

Наибольший грузовой момент	280
Грузоподъемность
Максимальная	10 т
При наибольшем вылете	8 т
Вылет
Наибольший	35 м
При максимальной грузоподъемности	28 м
При наклонной стреле	31 м
Наименьший	7,5 м
Высота подъема
При наибольшем вылете	60 м
При наклонной стреле (угол 300)	75 м
При наклонной стреле и наибольшей грузоподъемности	70
Глубина опускания	5 м
Скорость
Подъема груза максимальной массы	60 м/мин
Подъем при 2кратном полиспасте	160 м/мин
Плавной посадки	3 м/мин
Передвижение крана	18 м/мин
Передвижение тележки	9,2 м/мин
Частота вращения	0,6 мин-1
Задний габарит	5,5 м
Колея	7,5 х 8
Устан. мощность электродвигателя	104,5 кВт
Масса крана
Конструктивная	100 т
Противовеса	55 т

Рис.1. Грузовая характеристика КБ 504.01.

 

 

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ  КРАНА.

 

      Построим сменный  режим и определим эксплуатационную  производительность крана на монтаже.

 

Таблица 7. Сменный режим работы стрелового крана.

Элементы режима	Условные обозначения	Время в час-мин.
Продолжительность смены Простои по организационно-технологическим причинам: А) из-за не комплектной поставки сборных элементов Б) из-за отсутствии электроэнергии В) из-за нарушения трудовой дисциплины Г) в связи с заменой грузозахватных приспособлений Д) в связи с подачей бетона и раствора Е) в связи с перестановкой сварочного аппарата Ж) в связи с перестановкой приспособлений для временного закрепления и выверки конструкций Перерывы в работе по конструктивно-технологическим причинам Перерывы в работе в связи с организацией труда и отдыха машиниста	Т	8-12 1-18 0-10 0-05 0-06 0-22,7 0-10,9 0-8 0-17   0-26   1-14

 

 

      Расчёт производительности выполнен для башенного стрелового крана при монтаже конструкций.

      Эксплуатационную сменную производительность крана можно рассчитать по формуле:

                                , т/смену,                        (3,1)

где Т-продолжительность рабочего дня в минутах; при пятидневной неделе составляет 480 мин.;

      -коэффициент грузоподъёмности, определяемый соотношением

                                                        ,                                           (3,2)

где -средняя масса ж/б элемента, т; определяется по формуле

                                                        , т,                            (3,3)

-максимальная грузоподъёмность крана, т;

      -коэффициент использования крана по времени, для крана с ДВС =0,8;

- коэффициент, учитывающий технологические  перерывы; определяется по формуле

                                                                                                     (3,4)

  -время цикла, мин; состоит из ручного и машинного времени; определяется по формуле

                                                            , мин,                                        (3,5)

где  -время ручных операций, мин;

                                             , мин                     (3,6)

-время машинных операций, мин;

                         , мин,            (3,7)

 

  - расчетная высота подъема груза, м;

      - высота посадки конструкции, принимается для расчетов равной 0,5-1,5 м;

    -  - высота опускания крюка после монтажа элемента определяется так:

   

                                        = -  ,м.                            (3,8)

 

 и    - скорость подъема груза и опускания пустого крюка, м/мин; обычно =    

- скорость посадки монтируемого  элемента, м/мин;

 

- угол поворота стрелы крана, 120-180°;

 
поб - скорость вращения платформы крана, об/мин;

 

- расстояние перемещения груза  за счет изменения вылета стрелы  или передвижения по стреле  грузовой тележки, м 

-скорость перемещения груза по  горизонтали при изменении вылета  стрелы (для кранов с поднимающейся-опускающейся стрелой ориентировочно 6-15 м/мин);

- коэффициент совмещения операций, принимается 0,65 - 0,75;

 

- скорость передвижения крана, м/мин;

 

- расстояние перемещения крана, приходящееся на один цикл его работы, м.

 

 

 

 Для стрелового, например, гусеничного  крана можно подсчитать по  формуле

                                                           

                                                           , м,           (3,9)

где S- общий путь, пройденный стреловым краном в течение смены при монтаже конструкций и маневрировании, м

  -- количество элементов, подлежащих монтажу в одну смену, шт.;                                                                                                                                                 

Таблица 8. Время ручных операций цикла.

Монтируемые элементы	Кол-во элементов, ni	Время ручных операций tpi , мин	Затраты времени ni ∙ tpi, мин
Колонны 1 этажа	60	21,5	1290
Колонны прочих этажей	300	32,3	9690
Ригели	330	47	15510
Плиты перекрытия и покрытия межколонные рядовые	528 792	8 12	4224 9504
Стеновые панели СП-1 СП-2	172 172	23,2 25	3991 4300
Карнизные плиты	60	12,8	768
Итого:	2414		25861,6

 

     Определение производительности  крана:

; ; =0,8; ;

Численная величина коэффициента грузоподъемности Кг показывает, насколько эффективно используется грузоподъемность крана по сравнению с теоретически возможной. Условно при Кг>3 можно считать, что кран подобран удачно.

 

=10,95 м;         =1,5 м;        =10,95-1,5=9,45м;      ;  об/мин;

=20 м/мин;      м/мин;   м/мин;  м/мин; ;

мин; м;

мин.             =10,7+5,3=16мин.

т/смену

4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ  ОБОСНОВАНИЕ МОНТАЖНОГО КРАНА.

 

Основными технико-экономическими показателями, рекомендуемыми для оценки эффективности работы комплекта строительных машин (кранов) в любом из вариантов в порядке значимости[13], являются:

Расчётная продолжительность производства монтажных работ, соответствующая  суммарной продолжительности пребывания кранов  на монтаже конструкций в сменах.

Трудоёмкость монтажа 1 тонны конструкций в человеко-часах.

Себестоимость монтажа 1 тонны конструкций в денежном выражении 

 

1. Производство строительных работ  по монтажу железобетонных конструкций каркасно-панельных зданий и возведению многих других объектов обычно составляет 30 - 50 % нормативной продолжительности всех строительно-монтажных работ.

Ориентируясь на число этажей, площадь, кубатуру здания и его назначение, необходимо по нормативным данным [1] определить продолжительность его строительства. Тогда число дней на монтаж строительных конструкций здания составит:

                                     , дней                                                       (4,1)

где Тобщ.- продолжительность строительства по нормам [1], указать в днях; К = 30-50%.

 

Количество кранов, имеющих одинаковую сменную производительность, необходимых для монтажа объекта, можно подсчитать по формуле:

 

                                                            , шт.                                            (4,2)

где  - масса монтируемых конструкций, т;

Пэ - производительность крана только на монтаже конструкций, т/смену;

 

п см - число смен работы крана, рекомендуется двухсменная работа;

 

 Кд - коэффициент, ориентировочно  учитывающий затраты времени  подготовительного периода на  устройство подъездных или подкрановых  путей, монтаж крана и его пробный  пуск и т.д.; принимается равным 1,1.

 

Фактический срок работ определим по формуле:

 

 

 

   см.                                                                        (4,3)