Определение расчетных параметров и подбор крана. III. Подбор грузоподъемных машин Расчет механизма подъема груза, стрелы

3.1. Подбор грузоподъемного крана.

3.1.1. Подбор крана производится по трем основным параметрам: грузоподъемности, вылету и высоте подъема, а в отдельных случаях и по глубине опускания.

3.1.2. Машинисту крана должен быть обеспечен обзор всей рабочей зоны. Зона работы башенного крана должна охватывать по высоте, ширине и длине строящееся здание, а также площадку для складирования монтируемых элементов и дорогу, по которой подвозятся грузы.

3.1.3. При выборе крана для производства строительно-монтажных работ необходимо следить за тем, чтобы вес поднимаемого груза с учетом грузозахватных приспособлений и тары не превышал допустимую (паспортную) грузоподъемность крана. Для этого необходимо учитывать максимальный вес монтируемых изделий и необходимость их подачи краном для монтажа в наиболее отдаленное проектное положение с учетом допустимой грузоподъемности крана на данном вылете стрелы.

3.1.4. Для монтажа конструкций или изделий, требующих плавной и точной установки, выбираются краны, имеющие плавные посадочные скорости. Соответствие крана высоте подъема крюка определяется исходя из необходимости подачи на максимальную высоту изделий и материалов с учетом их размеров и длине стропов. При выборе крана для строительных работ пользуются рабочими чертежами возводимого объекта, при этом учитываются размеры, форма и вес сборных элементов, подлежащих монтажу. Затем, с учетом места установки крана, определяется наибольший требуемый вылет стрелы и необходимая максимальная высота подъема.

3.1.5. Грузоподъемность крана - груз полезной массы, поднимаемый краном и подвешенный при помощи съемных грузозахватных приспособлений или непосредственно к несъемным грузозахватным приспособлениям. У стреловых поворотных кранов обеспечивается возможность подъема груза при всех положениях поворотной части. У некоторых импортных кранов в массу поднимаемого груза включается также масса крюковой обоймы, на что необходимо обращать внимание при разработке ППР.

Требуемая грузоподъемность крана на соответствующем вылете определяется по массе наиболее тяжелого груза со съемными грузозахватными приспособлениями (грейфера, электромагнита, траверс, стропов и т.п.). В массу груза включаются также масса навесных монтажных приспособлений, закрепляемых на монтируемой конструкции до ее подъема, и конструкций усиления жесткости груза.

Грузоподъемность крана () должна быть больше или равна массе поднимаемого груза , плюс масса грузозахватного приспособления , плюс масса навесных монтажных приспособлений , плюс масса конструкций усиления жесткости поднимаемого элемента .

Для кранов с переменным вылетом грузоподъемность зависит от вылета.

3.1.6. Необходимый рабочий вылет определяется расстоянием по горизонтали от оси вращения поворотной части крана до вертикальной оси грузозахватного органа как показано на рисунке 1.

Отметка высоты подъема;

Необходимый рабочий вылет;

Наибольший радиус поворотной части крана со стороны, противоположной стреле;

Высота здания (сооружения);

Высота подъема;

Колея пути крана;

Минимальное расстояние от выступающей части здания до оси рельса, ;

Размер зоны, в которой запрещается нахождение людей, определяется в ППР;

Габарит приближения;

Отметка головки рельса;

Основные высотные отметки;

________________

* В связи с возможным отклонением от вертикали поворотной башни высотой более двух секций и грузового полиспаста габарит приближения следует принимать 800 мм вместо 400 мм по всей высоте.

** От наиболее выступающей части крана.

Рисунок 1 - Привязка башенного крана к зданию

3.1.7. Требуемая высота подъема определяется от отметки установки грузоподъемных машин (кранов) по вертикали и складывается из следующих показателей: высоты здания (сооружения) от нулевой отметки здания с учетом отметок установки (стоянки) кранов до верхней отметки здания (сооружения) (верхнего монтажного горизонта) , запаса высоты, равной 2,3 м из условий безопасного производства работ на верхней отметке здания, где могут находиться люди, максимальной высоты перемещаемого груза (в положении, при котором производится его перемещение) с учетом закрепленных на грузе монтажных приспособлений или конструкций усиления, длины (высоты) грузозахватного приспособления в рабочем положении как показано на рисунках 1, 2, 3.

где - разность отметок стоянки кранов и нулевой отметки здания (сооружения).

Грузовысотные характеристики крана

Необходимый рабочий вылет;

Масса поднимаемого груза;

Высота подъема;

Высота здания;

Высота поднимаемого (перемещаемого) груза;

Длина грузозахватного приспособления;

Расстояние от оси крана до оси здания;

Размер зоны, в которой запрещается нахождение людей;

Размеры между осями здания;

Расстояние от оси здания до его наружной грани (выступающей части);

Габарит приближения;

Отметка высоты подъема;

Рисунок 2 - Привязка стрелового крана к зданию

Необходимый рабочий вылет;

Наибольший радиус поворотной части крана;

Глубина котлована;

Высота поднимаемого (перемещаемого) груза;

Длина грузозахватного приспособления;

Высота подъема;

Колея пути крана;

Расстояние от оси крана до оси здания;

Размеры между осями здания;

Расстояние от основания откоса котлована до края балластной призмы;

Расстояние от оси здания до основания;

Расстояние от оси рельса до ограждения рельсового кранового пути;

Ширина основания балластной призмы;

Отметка высоты подъема;

Отметка головки рельса;

Основные отметки конструкций здания.

Рисунок 3 - Установка рельсового крана у откоса котлована

3.1.8. Требуемая глубина опускания определяется от отметки установки грузоподъемного крана по вертикали как разница между высотой здания (сооружения) - при установке крана на конструкциях возводимого сооружения, или глубиной котлована и суммой минимальных высот груза и грузозахватного приспособления, как показано на рисунке 4, с увеличением на 0,15-0,3 м для ослабления натяжения строп при расстроповке.

где - высота здания (сооружения) от нулевой отметки до отметки перекрытия (крыши), на котором устанавливается кран;

Глубина котлована (сооружения) от отметки земли до отметки дна котлована (сооружения);

Разность отметок земли и нулевой отметки здания (сооружения);

Разность отметок стоянки крана и отметки перекрытия (крыши), или поверхности земли, на которых устанавливают кран.

Масса поднимаемого (опускаемого) груза;

Высота груза;

Длина (высота) грузозахватного приспособления;

Высота здания;

Высота (глубина) подъема (опускания);

Уровень стоянки крана;

Уровень земли;

Уровень дна котлована;

Уровень перекрытия (крыши).

(при стоянке крана на земле)

(при стоянке крана на крыше)

Рисунок 4 - Установка кранов для опускания (подъема) грузов ниже уровня стоянки

3.1.9. В стесненных условиях, где к опасной зоне примыкают дошкольные и образовательные учреждения, при выборе крана рекомендуется использование стационарных кранов.

3.2. Подбор крана-манипулятора.

3.2.1. Подбор кранов-манипуляторов осуществляется так же, как и грузоподъемных кранов по основным параметрам: грузоподъемности, вылету, высоте подъема и глубине опускания.

При этом учитываются грузовысотные характеристики крана-манипулятора для всех комбинаций условий его работы и исполнение, при которых предусмотрена эксплуатация.

3.2.2. Требуемые грузоподъемность крана-манипулятора и рабочий вылет определяются аналогично указаниям п.п.3.1.5 и 3.1.6.

3.2.3. Требуемая высота подъема определяется от отметки крепления краноманипуляторной установки (КМУ) на транспортном средстве по вертикали до грузозахватного органа, находящегося в верхнем положении, максимально необходимом для выполнения работ, как показано на рисунке 5.

где - высота крепления краноманипуляторной установки на транспортном средстве;

Высота груза;

Высота (длина) грузозахватного приспособления;

Запас высоты;

Высота грузоприемной площадки от уровня стоянки крана-манипулятора.

Грузовысотная характеристика без навесного оборудования

Необходимый рабочий вылет;

Высота поднимаемого (перемещаемого) груза;

Высота грузозахватного приспособления;

Вес груза;

Высота установки краноманипуляторной установки от земли (дорожного полотна);

Высота подъема;

Уровень установки КМУ;

Уровень грузоприемной площадки

Рисунок 5 - Привязка крана-манипулятора

3.3. Подбор строительного подъемника.

3.3.1. Подбор строительного подъемника производится по двум основным параметрам: грузоподъемности и высоте подъема. Грузовые подъемники, оборудованные грузозахватными приспособлениями (монорельсом, укосиной и др.), кроме этого - по вылету.

3.3.2. Грузоподъемность строительного подъемника - масса груза и (или) людей, на подъем которого рассчитано грузонесущее устройство (кабина, грузовая платформа, монорельс, укосина и др.), и подъемник в целом.

Грузоподъемность строительного подъемника определяется его паспортом.

Грузоподъемность строительного подъемника () должна быть больше или равна массе поднимаемого груза , т.е.

3.3.3. Высота подъема определяется расстоянием по вертикали от уровня стоянки подъемника до грузонесущего устройства, находящегося в верхнем положении:

При подъеме груза и (или) людей в кабине, на платформе или в люльке - до уровня пола грузонесущего устройства;

При подъеме груза на грузозахватном устройстве - до опорной поверхности крюка.

Требуемая высота подъема (), определяемая в зависимости от условий строительства и типа строительного подъемника, как показано на рисунке 6, должна быть меньше или равна высоте подъема строительного подъемника (), указанной в его паспорте, т.е.

б) , м), установленный паспортом строительного подъемника, т.е.

Типа и марки грузоподъемной машины, необходимой для обеспечения строительства (монтажа) объекта, с указанием ее краткой технической характеристики, обоснованием по высоте подъема крюка, вылету и грузоподъемности;

Перечня необходимых грузозахватных приспособлений (стропы, клещи, захваты, траверсы, контейнеры, тара и т.д.) с указанием типа, количества и грузоподъемности;

Подмостков, стеллажей, площадок, кассет, пирамид, необходимых для производства работ и приема грузов;

Оснастки, обеспечивающей временное закрепление элементов перед их расстроповкой;

Перечня (по весу) строительных деталей и конструкций с указанием вылетов стрелы, на которых они будут укладываться (монтироваться);

Наличия и размещения предупредительных надписей, плакатов;

Способов (схем) строповки, обеспечивающей подачу элементов при складировании и монтаже в положении, соответствующем или близком к проектному и мест их расположения;

Мест установки и мощности приборов освещения;

Расположения и параметров воздушных линий электропередач;

Конструкции и устройства подкранового основания для установки стреловых кранов (применение железобетонных плит и др.);

Расположения и конструкции ограждения крановых путей;

Проекта устройства крановых путей, выполненных в соответствии с ГОСТ Р 51248-99;

Безопасной установки кранов вблизи откосов, котлованов (траншей), строящихся зданий и сооружений.

Основными параметрами самоходного стрелового крана являются: грузоподъёмность, высота подъёма крюка, вылет стрелы, длина стрелы.

1.Определяем грузоподъёмность крана (), т:

Где ­­–­­ масса элемента, т; ­­­­­­– масса грузозахватных приспособлений, т; ­ - масса такелажной установки, т;

10+0,28+0=10,28

2.Определяем высоту подъёма крюка ()м:

Где – высота подъёма крюка крана, м; – р асстояние от уровня сточнки крана до опоры монтируемого элемента, м; – запас по высоте, необходимый для перемещения элемента над ранее установленными, м, принимается не менее 0,5 м; – высота (толщина) элемента в положении подъма, м; – высота грузозахватных приспособлений, м; – высота полиспаста в стянутом положении (1,5 – 5 м).

0+0,5+0,4+1,2=2,1

3.Определяем высоту подъёма стрелы:

Где – высота подъёма стрелы;

4.Определяем вылет стрелы ( ):

= ,

Где е – половина толщины стрелы на уровне верха монтируемого элемента или ранее смонтированной конструкции (1,5м); с – минимальный зазор между стрелой и монтируемым элементом (0,5-1 м); d – расстояние от центра тяжести до приближенного к стреле края элемента; а – половина базы крана (примерно 1,5м;);Нстр – высота подъёма стрелы, м; hш – расстояние от уровня стоянки крана до оси поворота стрелы, м.

= =2,5

Требуемая длинна стрелы (L стр) определяется по формуле:

L стр =

L стр = =2,3

где – высота подъёма стрелы, м; – расстояние от уровня стоянки крана до оси поворота стрелы, м;

Расчёт параметров крана для монтажа балок и ферм. Требуемая грузоподъёмность крана (Q кр) определяется по формуле (1).

Высота подъёма крюка (Н кр) определяется по формуле (2).

Требуемый вылет стрелы (l стр) определяется по формуле (3).

Длина стрелы (L стр) определяется по формуле (5).

Q кр =q эл +q гр +q осн =1,75+9,8+0=1,55 т.

Н кр =h о +h з +h эл +h гр =8,4+1+3,3+3,6=16,3 м;

Н стр =Н кр +h п =16,3+2=18,3 м.

l стр = = l стр = = 4,2 м.

5. Определяем длину стрелы:

L стр = = = 17,0 м.

Расчёт параметров крана для монтажа подкрановых балок

1. Определяем грузоподъёмность:

Q кр =q эл +q гр +q осн =4,5+0,9+5,2=10,64 т.

2. Определяем высоту подъёма крюка:

Н кр =h о +h з +h эл +h гр =0+0,5+0,9+3,2=4,6 м;

3. Определяем высоту подъёма стрелы:

Н стр =Н кр +h п =18,4+2=20,4 м.

4. Определяем требуемый вылет стрелы:

l стр = = l стр = +1,5= 2,7 м.

5.Н стр =Н кр +h п =4,6+1,5=6,1 м.

6. Определяем длину стрелы:

L стр = = = 4,7 м.

Схема определения монтажных характкристик крана при монтаже балок (ферм) покрытия.

Схема определения монтажных характкристик крана при монтаже балок (ферм) покрытия

Расчёт параметров крана для монтажа плит покрытия. Требуемая грузоподъёмностькрана (Q кр) определяется по формуле (1).

Высота подъёма крюка (Н кр) определяется по формуле (2)., h о для плиты покрытия определяется по формуле h о = h 1 +h 2 , где h 1 – высота колонны от уровня стоянки крана; h 2 – вычота балки (фермы), м.

Высота подъёма стрелы (Н стр) определяется по формуле (4).

Минимально необходимый вылет стрелы (l стр) определяется по формуле (3).

Схема определения монтажных характеристик крана при монтаже плит покрытия.

Требуемый вылет стрелы для монтажа крайней плита определяется по формуле:

l стр = l 2 стр. min + ,

где – пролёт здания, м; – ширина плиты покрытия, м.

Длина стрелы (L стр) определяется по формуле (5).

1. Определяем грузоподъёмность:

Q кр =q эл +q гр +q осн =3,31+5,7+0=9,01 т.

2. Определяем высоту подъёма крюка:

h о =8.4+3.3=11.7 м.

Н кр =h о +h з +h эл +h гр =11.7+0,5+4.5+3.31=20,01 м;

5,8=6,4 (h 2) – 0,7 (заглубление колонны в стакане).

3. Определяем высоту подъёма стрелы:

Н стр =Н кр +h п =20.01+2=22,01 м.

4. Определяем требуемый вылет стрелы:

l стр = = l стр = = 15,4 м.

5. Определяем требуемый вылет стрелы для монтажа крайних плит:

l стр = = 15,8 м.

6. Определяем длину стрелы:

L стр = = = 15,8 м.

Расчетные параметры

По определённым требуемым параметрам грузоподъёмности, высоте подъёма крюка, вылету стрелы, длине стрелы, вылету стрелы, длине стрелы по справочным источникам подбираются два крана, характеристики которых соответствуют требуемым или же их превышают (не более чем на 20%).

Выбирают кран в результате сравнения параметров, которые представлены в табл.

Кроме этого целесообразно выполнять экономическое сравнение предпочитаемых кранов, сопоставляя стоимость машиносмен. При одинаковой стоимости машиносмен предпочтительнее краны с меньшими мощностями двигателей и другими более благоприятными показателями.

Вывод. С учётом требуемых технических параметров выбираем кран МГК16.

Основные технические параметры стрелового самоходного крана:

Н тр – требуемая высота подъема стрелы, м;

L тр - требуемый вылет стрелы, м;

Q тр – требуемая грузоподъемность крюка, т;

I стр - требуемая длина стрелы, м.

Для определения технических параметров крана необходимо подобрать строповочные приспособления для монтажа сборных элементов. Данные заносятся в таблицу «Строповочные приспособления для монтажа сборных элементов» по форме.

Схема монтажа здания (для плиты покрытия) самоходным стреловым краном:

Требуемаявысотаподъемастрелы - Н тр определяется по формуле:

Н тр =h 0 + h з + h э + h с + h п , м,

где h 0 - превышение опоры монтируемого элемента над уровнемстоянки крана, м;

h з – запас по высоте (не менее 0,5м по СНиП 12.03.2001), м;

h э - высота элемента в монтируемом положении, м;

h с - высота стропы, м;

h п - высота грузового полиспаста (1,5м), м.

Н тр = м

Требуемыйвылетстрелы - L тр определяется по формуле:

L тр =(Н тр - h ш)х(c+d+b/2)/(h п +h с)+a , м,

где Н тр - требуемая высота подъема стрелы;

h ш

с - половина сечения стрелы на уровне верха монтируемого элемента (0,25м), м;

d – безопасное приближение стрелы к монтируемому элементу (0,5-1м), м;

b/2 - половина ширины монтируемого элемента, м;

h п - высота грузового полиспаста (1,5м), м;

h с - высота стропы, м;

а

…………… м

Требуемаягрузоподъемность монтажного крюка Q тр - определяется по формуле:

Q тр =Q э +Q с , т,

гдеQ э – вес монтируемого элемента, т;

Q с - вес строповочного приспособления, т.

Q тр определяется из условия монтажа самого тяжелого элемента.

Q тр = …………. + ……………. = ……………. тн

Требуемаядлинастрелы -I стр определяется по формуле:

I стр = (Н тр -h ш) 2 +(L тр -а) 2 , м,

где Н тр - требуемая высота подъема стрелы, м;

L тр - требуемый вылет стрелы, м;

h ш - высота шарнира пяты стрелы (принимать в расчете 1,25-1,5м), м;

а - расстояние от центра тяжести крана до пяты шарнира стрелы (1,5м).

I стр = =…………… м

Выбираем Автомобильный кран ……………….. грузоподъемностью ……т

Основная решетчатая стрела крана имеет длину ………….м

Технические характеристики при длине стрелы …………….м:

Грузоподъемность на выносных опорах при вылете стрелы,т

Наибольшем - ……………..

Наименьшем – ………………….

Вылет стрелы,м

Наибольший – …………….

Наименьший – ……………….

Высота подъема крюка при вылете стрелы,

Наибольшем - ………………..

Наименьшем - …………………

Подбор крана производится по трем основным параметрам:

Грузоподъемность;

Вылет крюка;

Высота подъема, а в отдельных случаях и по глубина опускания крюка.

При выборе крана для строительных работ пользуются рабочими чертежами возводимого объекта, при этом учитываются размеры, форма и вес сборных элементов, подлежащих монтажу. Затем, с учетом места установки крана, определяется наибольший требуемый вылет стрелы и необходимая максимальная высота подъема.

Грузоподъемность крана – груз полезной массы, поднимаемый краном и подвешенный при помощи съемных грузозахватных приспособлений или непосредственно к несъемным грузозахватным приспособлениям. У некоторых импортных кранов в массу поднимаемого груза включается также масса крюковой обоймы, на что необходимо обращать внимание при подборе крана.

Требуемая грузоподъемность крана на соответствующем вылете определяется по массе наиболее тяжелого груза со съемными грузозахватными приспособлениями (грейфера, электромагнита, траверс, стропов и т.п.). В массу груза включаются также масса навесных монтажных приспособлений, закрепляемых на монтируемой конструкции до ее подъема, и конструкций усиления жесткости груза.

Q – грузоподъемность крана;

P гр – масса поднимаемого груза;

P гр.пр. – масса грузозахватного приспособления;

P н.м.пр. – масса навесных монтажных приспособлений;

P к.у. – масса конструкций усиления жесткости поднимаемого элемента и тары.

При выборе крана для производства строительно-монтажных работ необходимо следить за тем, чтобы вес поднимаемого груза с учетом грузозахватных приспособлений и тары не превышал допустимую (паспортную) грузоподъемность крана. Для этого необходимо учитывать максимальный вес монтируемых изделий и необходимость их подачи краном для монтажа в наиболее отдаленное проектное положение с учетом допустимой грузоподъемности крана на данном вылете стрелы.

При подборе кранов с переменным вылетом необходимо обращать особое внимание на то, что грузоподъемность этих кранов зависит от вылета.

Необходимый рабочий вылет R р определяется расстоянием по горизонтали от оси вращения поворотной части крана до вертикальной оси грузозахватного органа.

Расчет рабочего вылета крана ведется по следующим вариантам:

При привязке кранов с поворотной башней

R р – необходимый рабочий вылет;

b – расстояние от ближайшей к крану оси здания до самой дальней от крана точки по направлению перпендикулярно оси перемещения крана;

S – расстояние от оси вращения крана до ближайшей оси здания;

a – расстояние от оси здания до его наружной грани (выступающей части);

n – габарит приближения;

R п – наибольший радиус поворотной части крана со стороны, противоположной стреле.

Рисунок 8.1 – Привязка монтажного механизма. Привязка стрелового крана к зданию

На рисунке 8.1, 8.2 представлена привязка монтажного механизма

Рисунок 8.2 – Привязка монтажного механизма. Привязка башенного крана к зданию

Расстояния a и b определяются по рабочим чертежам здания.

Габарит приближения принимается как расстояние между выступающими частями передвигающегося по наземным рельсовым путям крана (его поворотной или другой наиболее выступающей частью) и внешним ближайшим контуром здания (включая его выступающие части - козырьки, карнизы, пилястры, балконы и т.п.), временными строительными приспособлениями, находящимися на здании или у здания (строительные леса, выносные площадки, защитные козырьки и т.п.), а также строениями, штабелями грузов и другими предметами, должно составлять согласно ст.2.18.6 ПБ 10-382-00 от уровня земли или рабочих площадок на высоте до 2000 мм не менее 700 мм, а на высоте более 2000 мм - не менее 400 мм. Для кранов с поворотной башней и числом секций в башне более двух это расстояние принимается не менее 800 мм по всей высоте ввиду возможного отклонения башни от вертикали.

Расстояние между поворотной частью стреловых самоходных кранов, при любых их положениях, и строениями, штабелями грузов, строительными лесами и другими предметами (оборудованием) должно быть не менее 1000 мм.

Наибольший радиус поворотной части крана со стороны, противоположной стреле принимается по паспорту крана.

При установке крана вблизи неукрепленных откосов котлованов, траншей или других выемок

Для башенных кранов

S=r+C+0,5d+0.5K

r – расстояние от оси здания до основания откоса котлована;

C – расстояние от основания откоса котлована (выемки) до края балластной призмы;

d – ширина основания балластной призмы

К – колея пути крана. (рисунок 8.3)

Рисунок 8.3 – Габариты приближения

d=Sоп.э.+2δ+3hб

S оп.э. – размер опорного элемента поперек рельсовой нити, мм;

δ – боковое плечо балластного слоя (δ≥200 мм);

3h б – размер двух проекций откосов балластного слоя толщиной h б, мм.

В качестве опорных элементов следует применять:

При нагрузке от колеса на рельс до 250 кН включительно – полушпалы или железобетонные плиты;

При нагрузке от колеса на рельс свыше 250 кН - железобетонные балки.

Общие виды и габариты опорных элементов приведены в Г.3 приложения Г СП 12-103-2002 «Пути наземные рельсовые крановые. Проектирование, устройство и эксплуатация».

Откосы боковых сторон балластного слоя должны быть выполнены с уклоном 1:1,5, следовательно размер двух проекций откосов балластного слоя толщиной h б составляет 3h б.

Толщина балластного слоя определяется проектом на основании расчетов и зависит от нагрузки на колесо крана, вида грунтового основания, материала балласта и конструкции подрельсовых опорных элементов.

Ориентировочная толщина балласта приведена в таблице 8.1

Таблица 8.1 - Ориентировочная толщина балласта

Для стреловых кранов

r – расстояние от оси здания до основания откоса котлована (выемки);

С – расстояние от основания откоса котлована (выемки) до ближайшей опоры грузоподъемной машины, определяемое по таблице 8.2;

Таблица 8.2 - Минимальные расстояния по горизонтали от основания откоса выемки до ближайших опор машины (СНиП 12-03-2001 п.7.2.4) (C)

Для определения характеристики грунта при установке грузоподъемной машины у котлована (выемки) необходимо руководствоваться инженерно-геологическим заключением о грунтах, при этом при наличии в откосе разнородных грунтов определение приближения грузоподъемной машины производится по одному виду грунта с наихудшими показателями (по наиболее слабому грунту) (рисунок 8.4, 8.5).

Рисунок 8.4 - Установка рельсового крана у откоса котлована

Рисунок 8.5 - Установка стреловых кранов у откосов выемок

при установке крана у зданий, имеющих подвалы или другие подземные пустотные сооружения

При установке грузоподъемных машин у зданий (сооружений), имеющих подвалы или другие подземные пустотные сооружения, проектные институты (авторы проекта) должны рассчитывать несущую способность стен указанных сооружений на крановые нагрузки.

Допускается не выполнять проверочные расчеты, подтверждающие устойчивость стен подвалов, фундаментов и других конструкций в случае если расстояние от ближайшей опоры грузоподъемной машины или нижнего края балластной призмы рельсового пути до наружной грани стены подвала соответствует требованиям табл. 8.3 и рисунку 8.6. При этом:

Для башенных кранов

Для стреловых кранов

r – расстояние от оси здания до наружной грани ближайшей к крану стены подвала;

C – расстояние от наружной грани ближайшей к крану стены подвала до ближайшей опоры грузоподъемной машины;

d – ширина основания балластной призмы;

К – колея пути крана;

L оп – размер колеи или базы гусеничного крана, а для грузоподъемных машин с выносными опорами - размер опорного контура.

Рисунок 8.6 - Установка грузоподъемных машин у зданий с подвалом, без расчета выдавливания стен от крановых нагрузок

Приближение к зданию (сооружению) приставного крана определяется минимальным вылетом, при котором обеспечивается монтаж ближайших к башне крана конструктивных элементов зданий с учетом размеров фундамента крана и условий крепления крана к зданию.

где Rmin – минимальный вылет крюка крана

Расстояния a и b определяются по рабочим чертежам здания в той части, здания где предполагается установить кран.

Минимальный вылет крюка крана принимается по паспорту крана.

Конструкции фундамента приставного крана в каждом конкретном случае определяются расчетом, выполненным специализированной организацией.

Конструкции крепления приставного крана к конструкциям здания разрабатывает специализированная организация и согласовывает с автором проекта здания.

Требуемая высота подъема h п определяется от отметки установки грузоподъемных машин (кранов) по вертикали и складывается из следующих показателей:

высоты здания (сооружения) h з от нулевой отметки здания с учетом отметок установки (стоянки) кранов до верхней отметки здания (сооружения) (верхнего монтажного горизонта);

запаса высоты, равной 2,3 м из условий безопасного производства работ на верхней отметке здания, где могут находиться люди;

максимальной высоты перемещаемого груза h гр (в положении, при котором производится его перемещение) с учетом закрепленных на грузе монтажных приспособлений или конструкций усиления,

длины (высоты) грузозахватного приспособления h гр.пр. в рабочем положении как показано на рисунках 8.7. 8,8

где n – разность отметок стоянки кранов и нулевой отметки здания (сооружения).

Рисунок 8.7 – Привязка монтажного механизма

Требуемая глубина опускания h оп определяется от отметки установки грузоподъемного крана по вертикали как разница между высотой здания (сооружения) - при установке крана на конструкциях возводимого сооружения, или глубиной котлована и суммой минимальных высот груза и грузозахватного приспособления, как показано на рисунке 4, с увеличением h оп на 0,15-0,3 м для ослабления натяжения строп при расстроповке.

Рисунок 8.8 – Привязка монтажного механизма

P гр - масса поднимаемого (опускаемого) груза;

h гр - высота груза;

h гр.пр. - длина (высота) грузозахватного приспособления;

h з - высота здания;

h оп - высота (глубина) подъема (опускания);

Ур.с.к. - уровень стоянки крана;

Ур.з. - уровень земли;

Ур.д.к. - уровень дна котлована;

Ур.п. - уровень перекрытия (крыши).

(при стоянке крана на земле)

(при стоянке крана на крыше)

При выборе крана с подъемной стрелой необходимо, чтобы от габарита стрелы до выступающих частей здания соблюдалось расстояние не менее 0,5 м, а до перекрытия (покрытия) здания и других площадок, на которых могут находиться люди, не менее 2 м по вертикали, как показано на рисунках 1 и 2. При наличии у стрелы крана предохранительного каната указанные расстояния принимаются от каната согласно рисунку 8.9.

Необходимый рабочий вылет;

Масса поднимаемого груза;

Наибольший радиус поворотной части крана;

Размер здания;

Отметка высоты подъема;

Рисунок 8.9 - Вертикальная привязка стреловых кранов с предохранительным канатом

Для монтажа конструкций или изделий, требующих плавной и точной установки, выбираются краны, имеющие плавные посадочные скорости. Соответствие крана высоте подъема крюка определяется исходя из необходимости подачи на максимальную высоту изделий и материалов с учетом их размеров и длине стропов.

Поперечная привязка подкрановых путей башенных кранов.

После выбора крана производят его окончательную поперечную привязку с уточнением конструкции подкрановых путей.

Продольная привязка подкрановых путей башенных кранов

Для определения крайних стоянок крана последовательно производят за­сечки на оси передвижения крана в следующем порядке:

из крайних углов внешнего габарита здания со стороны, противо­положной башенному крану, - раствором циркуля, соответствую­щим максимальному рабочему вылету стрелы крана (рисунок 8.10) ;

из середины внутреннего контура здания - раствором циркуля, со­ответствующим минимальному вылету стрелы крана;

из центра тяжести наиболее тяжелых элементов – раствором цир­куля, соответствующим определенному вылету стрелы согласно грузовой характеристике крана.

Крайние засечки определяют положение центра крана в крайнем положении и показывают расположение самых тяжелых эле­ментов.

По найденным крайним стоянкам крана опре­деляют длину подкрановых путей:

или приближенно

L п.п. – длина подкрановых путей, м;

1 кр – расстояние между крайними стоянками крана, определяемое по чертежу, м;

Н кр – база крана, определяемая по справочникам, м;

1 торм – величина тормозного пути крана, принимаемая не менее 1,5 м;

1 туп – расстояние от конца рельса до тупиков, равное 0,5 м.

а - определение крайних стоянок из условия максимального рабочего вылета стрелы;

б - определение крайних стоянок из условия минимального вылета стрелы;

в - определе­ние крайних стоянок из условия необходимого вылета стрелы;

г - определение крайних стоянок крана;

д - определение минимальной длины подкрановых путей;

Рисунок 8.10 - Определение крайних стоянок крана

Определяемую длину подкрановых путей корректируют в сторону увеличения с учетом кратности длины полузвена, т. е. 6,25 м. Минимально допустимая длина подкрановых путей согласно правилам Ростехнадзора составляет два звена (25 м). Таким образом, принятая длина путей должна удовлетворять следующему условию:

6,25 – длина одного полузвена подкрановых путей, м;

n зв – количество полузвеньев.

В случае необходимости установки крана на одном звене, т. е. на приколе, звено должно быть уложено на жестком основании, исключаю­щем просадку подкрановых путей. Таким основанием могут служить сборные фундаментные блоки или специальные сборные конструкции.

Привязка ограждений подкрановых путей

Привязку ограждений подкрановых путей производят исходя из необходимости соблюдения безопасного расстояния между конструкция­ми крана и ограждением.

Расстояние от оси ближнего к ограждению рельса до ограждения определяют по формуле

– ширина колеи крана, м (принимают по справочникам);

– прини­мают равным 0,7 м;

­ – радиус поворотной платформы (или другой выступающей части крана), принимают по паспортным данным крана или справочникам.

Для башенных кранов без поворотной части выдерживается от базы крана. В окончательном виде с обозначением необходимых деталей и размеров привязку путей оформляют в соответствии с рис. 8.11

Крайние стоянки башенного крана должны быть привязаны к осям здания и обозначены на СГП и местности хорошо видимыми крановщику и стропальщикам ориентирами.

­

е - привязка под­крановых путей;

1 - крайние стоянки крана; 2 - привязка крайней стоянки к оси здания; 3 - контрольный груз; 4 - конец рельса; 5 - место установки тупика; 6 - база крана

Рисунок 8.11 –Привязка путей

Машинисту крана должен быть обеспечен обзор всей рабочей зоны. Зона работы башенного крана должна охватывать по высоте, ширине и длине строящееся здание, а также площадку для складирования монтируемых элементов и дорогу, по которой подвозятся грузы.

При привязке башенных кранов следует учитывать необходимость их монтажа и демонтажа, обратив при этом особое внимание на положение стрелы и расположенного вверху противовеса по отношению к возводимому зданию (сооружению). Во время монтажа и демонтажа этих кранов стрела и расположенный вверху противовес должны находиться над свободной территорией, т.е. не должны попадать на строящиеся или существующие здания и другие препятствия.

Монтаж и демонтаж кранов осуществляется в соответствии с инструкцией по их монтажу и эксплуатации.

рассчитывают зоны действия крана;

выявляют условия работы и при необходимости вводят огра­ничения в зону действия крана

3.18. Расчет технических параметров для выбора самоходного крана.

Для выбора необходимого крана следует рассчитать грузоподъемность (Q), высоту подъема крюка (Н к), вылет крюка (L к) и длину стрелы (l стр.)

Расчет грузоподъемности (Q ). Q = q + q стр + q нав , т; q – вес монтируемого элемента, т

q рассчитываем для всех монтир. элементов. Расчеты заносим в таблицу.

Высота подъема крюка (Н к ).

а) для колонн Н к = a + h э + h стр + h p

а – высота монтажного переподъема, 0.5…1 м

h э – высота монтир. элемента

h стр – высота строповки

h p – резервная высота, 1 … 1.5 м

б) при подъеме конструкции на ниже лежащие элементы. Н к = h 0 + a + h э + h стр + h p

h 0 – высота нижележащей конструкции или отметки, на которую монтируется элемент.

3.19. Расчет технических параметров для выбора башенного крана.

Башенные краны используют при большом объеме монтируемых конструкций, при высоте здания свыше 20м. Подкрановые пути следует устраивать вне пирамиды продавливания грунта. В зависимости от ширины монтируемого здания краны могут располагаться с одной стороны.

Башенные краны по конструкции делятся

1. Башенные краны с неповоротной стрелой.

R к =L к =l стр ≥ а1 + В;

а1=В к +b/2 + 0.7

2. Башенные краны с поворотной стрелой

l стр = √(L к -С к) 2 + (Н к -h ш +h пол) 2

R =L к = а1 + В;R – радиус действия крана.

h ш -высота шарнира

h п -высота полиспаста

H к -высота подъема крюка

а1-расстояние от здания середины подкрановых путей.

В-ширина здания или сооружения

L к -вылет крюка (горизонтальная проекция стрелы)

Ск-расстояние от шарнира стрелы до центра подкранового пути

Lс-длина стрелы

R к -радиус действия крана.

Расчет грузоподъемности (Q). Q = q + q стр + q нав, т; q – вес монтируемого элемента, т

q стр – вес строповочного оборудования, т

q нав – вес навесных лестниц или люлек, т

q рассчитываем для всех монтир. элементов.

Расчет вылета крюка (L к ) при свободном выборе рабочих позиций.

L к – горизонтальная проекция стрелы крана в момент установки конструкции в проектное положение. При монтаже, подъеме стоянки кранов могут быть свободными, фиксированными, рационально выбранными (обеспечивающие монтаж или подъем нескольких конструкций с одной стоянки).

Свободная установка крана: L к = √(a 2 +b 2);l стр = √L к 2 + (Н к -h ш +h пол) 2

Расчет вылета крюка и длины стрелы крана по оптимальному углу наклона стрелы.

Расчет осуществляется по фиксированному углу наклона. Такую схему принимаем при подъеме тяжелых конструкций (балок, ригелей) или при удаленности конструкции от стоянки (плиты)

Оптимальный угол наклона 60 … 70 о

tgα С = (Н к –h Ш +h п)/(L к - С к)

L к = (Н к –h Ш +h п)/(tgα С) + С к

l стр = (L к - С к)/cosα С = (Н к –h Ш +h п)/sinα С

3.22. Методика выбора крана по расчетным параметрам.

Для выбора крана необходимо знать следующие технические характеристики:

грузоподъемность Q, т

высота подъема крюка Нк, м

вылет крюка L, м

длина стрелы lстр, м

Q = q бункера + q строп + q бетона, т;

Нк=h бет +h рук +h бункера +h страх +h полиспаста

L к –горизонтальная проекция стрелы крана в рабочий момент или в момент укладки бетона. Определяют исходя из размеров в здании и в плане. Целесообразно с 1й стоянки крана укладывать бетон минимум в 2 стакана. При пролете 12м с 1 стоянки можно бетонировать 4 фундамента.

L к = √(a 2 +b 2);

l стр = √L к 2 + (Н к - h ш + h пол) 2

По подобной методике рассчитываем технические характеристики для всех монтируемых элементов.

Выбор кранов выполняют в следующей последовательности:

а) По maxзначению длины стрелы определяем по справочнику необходимый кран и его марку.

lфак≥lрасч

б) По справочнику стр. краны выбираем график изменения техн. хар-к, аргумент является вылет крюка.

в) Зная вылет крюка, определяем по графику фактич. значения грузоподъемности и высоты подъема крюка.

г) Фактич. хар-ки выбранного крана должны быть не менее расчетных.

Расчет сменной эксплуатационной производительности монтажного крана (П э ).

Производительность крана – кол-во груза, поднимаемое за смену.

При подъеме элементов или груза одного вида

П э = (Qt см 60k г k в)/t ц, т/см или м 3 /см

Q­ – расчетное значение грузоподъемности крана, м 3 или т.

k г – коэффициент использования крана по грузоподъемности,k г ≤ 1 =Q расч /Q фактич

k в – коэффициент использования крана во времени:

Для башенных кранов - 0.9

Для кранов на гусеничном ходу – 0.85

Для кранов на автомобильном ходу – 0.8

t ц – время цикла

t ц =t ручн +t машн, мин

t ручн = Н в 60/R, мин

R- число человек или нормативное число монтажников в звене, ЕниР (4-1)

t машн = Н в /V подъема + Н к /V опускания + 2αn об k совм /360 +S/V гориз

S– расстояние м/у стоянками крана (м), приходящиеся на 1 монтируемый элемент.

V гор – скорость перемещения (м/мин)

Н к – высота подъема крюка, м

α – угол поворота стрелы крана от места строповки до места установки.

V подъема – скорость подъема стрелы (м/мин)

n Об – угловая скорость вращения крана, об/мин

V опускания – скорость опускания стрелы (м/мин)

k совм – коэффициент совмещения операции крана при повороте, зависит от α (при α ≤ 45 о,k c = 1; α > 45 о,k c = 0.9)

Усредненная эксплуатационная производительность крана.

Различают производительность при выполнении отдельных видов работ, она называется поэлементная. Рассчитав производительность монтажа каждого элемента Пэ1, Пэ2, …Пэк, можно рассчитать усредненную производительность:

П эксп усредн = (n 1  q 1)  П э1 /(Σq i  n i ) + (n 2  q 2)  П э2 /(Σq i  n i ) +… + (n i  q 1 )  П э i /(Σq i  n i ), [т/см],

где Σ q i  n i – общий вес конструкции всего здания, всех типов элементов.