Запроектировать организацию и технологию работ по монтажу конструкций многоэтажного промышленного здания

 

3 Подбор машин и механизмов для производства работ

3.1 Определение  параметров и выбор кранов

 

Определение параметров и подбор башенного крана производится по формулам:

 

Требуемая высота подъема  крана:

 

Н_кр=h₀+h_з+h_э+h_с

 

h₀ – превышение опоры монтируемого элемента над уровнем стоянки крана, м;

h_з – запас по высоте, требующийся по условиям монтажа для заводки         конструкций к месту установки или переноса через ранее смонтированные конструкции.

h_э – высота элемента в монтажном положении, м;

h_с – высота строповки в рабочем положении от верха монтируемого элемента до крюка крана, м.

 

Требуемый вылет крюка:

 

L_кр = а/2 + b + c

 

а – ширина кранового  пути, м (в первоначальном приближении  принимается 5 м)

b – расстояние от кранового пути до проекции наиболее выступающей части стены, м;

с – расстояние от центра тяжести монтируемого элемента до выступающей  стены со стороны крана, м.

 

Величина грузового  момента при монтаже данного  элемента:

 

M_гр = Р_эⁿ *l_kⁿ

 

Р_эⁿ = Р_Кⁿ + Р₀ⁿ

 

Р_Кⁿ – масса монтируемого конструктивного элемента, т;

Р₀ⁿ – масса установленной на нем оснастки, т;

l_kⁿ – вылет крюка крана, необходимый для установки данного элемента, м;

 

Результаты расчета  представлены в таблице 3. [1] 

Таблица 3 – Определение исходных данных для выбора марки башенного крана

 

Наименование монтируемого элемента	Масса элемента т	Высота элемента м	Масса строповки т	Высота строповки м	Высота монтажного горизонта м	Характеристики крана
						Высота подъема крана, м	Вылет крюка крана, м	Грузовой момент т×м
1. Колонна К-1 2. Колонна К-6 3. Колонна К-3 4. Колонна К-4 5. Ригель Р-1 6. Ригель Р-2 7. Плита П-1 8. Панель 9. Панель	4,8 2,15 2 5,1 3,1 3,2 2,4 3 2	11,23 4,52 4,52 11,23 0,8 0,8 0,4 1,785 1,185	- - - - 0,046 0,044 0,044 0,046 0,046	- - - - 5 4,5 4,5 5 5	0 20 20 0 23,1 23,1 23,9 21,9 23,7	12,23 25,52 25,52 12,23 29,9 29,4 29,8 29,7 30,885	23,6 17,8 23,6 17,8 20,8 14,8 22,3 23,95 23,95	113,28 38,27 47,2 90,78 64,48 47,36 53,52 71,85 47,9

 

 

По результатам вычислений в таблице выбираем башенный кран марки БК-151 со следующими характеристиками:

грузоподъемность - 7,5 т;

вылет стрелы - 30 м;

высота подъема крюка - 44;

скорость подъема груза - 8 м/мин;

скорость поворота стрелы – 0,27 м/мин;

скорость передвижения крана – 10 м/мин;

установленная мощность электродвигателей – 59 кВт;

ширина колеи – 7500 мм;

общая масса крана  – 154 т 

Определение параметров и подбор стрелового самоходного крана производится по формулам:

 

Требуемая высота подъема  крана:

 

Н_кр=h₀+h_з+h_э+h_с

 

h₀ – превышение опоры монтируемого элемента над уровнем стоянки крана, м;

h_з – запас по высоте, требующийся по условиям монтажа для заводки         конструкций к месту установки или переноса через ранее смонтированные конструкции.

h_э – высота элемента в монтажном положении, м;

h_с – высота строповки в рабочем положении от верха монтируемого элемента до крюка крана, м.

 

 

Оптимальный угол наклона  стрелы крана к горизонту:

 

h_п – длина грузового полиспаста (принимают от2 до 5 м) ;

b₁ - длина сборного элемента;

S – расстояние от края элемента до оси стрелы (принимают приближено1,5м)

α – угол наклона стрелы крана к горизонту, град.;

 

Длина стрелы крана:

 

h_c – расстояние от оси крепления стрелы до уровня стоянки крана;

 

Вылет крюка крана:

d – расстояние от оси вращения крана до оси крепления стрелы (около 1,5 м)

 

Результаты расчета  представлены в таблице 4. [2]

 

 

 

 

 

 

Таблица 4 – Определение исходных данных для выбора марки стрелового крана

 

Наименование монтируемого элемента	Длина элемента м	Высота элемента м	Высота строповки м	Высота монтажного горизонта м	Характеристики крана
					Высота подъема крана, м	Угол наклона стрелы, град	Длина стрелы м	Вылет крюка м
1. Колонна К-1 2. Колонна К-6 1. Колонна К-3 2. Колонна К-4 3. Ригель Р-1 4. Ригель Р-2 5. Плита П-1 6. Панель 7. Панель	0,4 0,4 0,4 0,4 5,28 5,48 5,95 6,23 6,23	11,23 4,52 4,52 11,23 0,8 0,8 0,4 1,785 1,185	- - - - 5 4,5 4,5 5 5	0 20 20 0 23,1 23,1 23,9 21,9 23,7	12,23 25,52 25,52 12,23 29,9 29,4 29,8 29,7 30,885	59,5 59,5 59,5 59,5 62 60,5 59 60 60	16,5 27,3 27,3 16,5 31,6 31,5 32,4 31,9 33,25	9,95 15,5 15,5 9,95 16,3 17,25 18,18 17,45 18,13

 

 

По результатам вычислений в таблице 5 выбираем стреловой  кран на гусеничном ходу марки  СКГ-160 со следующими характеристиками:

грузоподъемность – 6,5 т;

длина стрелы – 50 м;

вылет стрелы - 34 м;

высота подъема крюка – 38,2;

скорость подъема груза – 0,23 м/мин;

скорость вращения стрелы крана – 0,22 об/мин;

мощность двигателей – 300 л. с.;

ширина гусеничного  хода – 7000 мм;

общая масса – 173,3 т; 

3.2 Расчет потребного количества автотранспортных средств

 

Для доставки элементов  сборных конструкций предварительно выбираем следующие транспортные средства по грузоподъемности:

1. Для транспортирования К1, К2, К4, К5 принимаем полуприцеп общего назначения для перевозки элементов длиной до 12м – МАЗ 941;

2. Для транспортировки ригелей и колонн К3, К6 – бортовая машина МАЗ - 514;

3. Для транспортирования  панелей подбираем полуприцеп-панелевоз  УПП-0907;

4. Для транспортирования  плит выбираем полуприцеп-плитовоз  – УПЛ-0906.

Расчет потребного количества автотранспортных средств приведен в таблице 5. [6]

 

Таблица 5 – Расчет потребного количества автотранспортных средств

Наименование исходных данных, показателей  и расчетные формулы	Марка автомашины
	МАЗ- 941	МАЗ- 514	УПП-0907	УПЛ-0906
1. Время на погрузку (разгрузку)  сборных элементов Тп, Тр, час 2. Скорость транспортирования Vср, км/час 3. Расстояние перевозки l, км 4. Время транспортного цикла  , мин 5. Грузоподъемность транспорта Q, т 6. Эксплуатационная производительность транспортной единицы в смену 7. Суммарный вес элементов, перевозимых  транспортной единицей Р, т 8. Требуемое число автотранспортных  средств  , шт. Где А=2 – сменность работ	0,6   10 15 3,6     25   56,9       552,2   1,35	0,6   10 15 3,6     14   31,8       598,4   2,61	0,36   10 15 3,36     8,5   20,7       2044   9,2	0,28   10 15 3,28     9   22,5       1055,6   7,15

 

По результатам расчета  принимаем необходимое количество машин МАЗ- 941 – 2шт;

МАЗ- 514– 3 шт;

УПП-0907 – 10 шт;

УПЛ-0906– 8шт;

 

 

 

4 Сравнение  вариантов механизации при возведении  надземной части здания

4.1 Сравнение  вариантов по продолжительности  монтажа

 

Основные критерии при  выборе варианта крана:

1. Продолжительность  монтажных работ;

2. Себестоимость монтажных работ;

 

Расчет продолжительности  монтажных работ кранов рассчитывают следующим образом:

Продолжительность пребывания крана на объекте:

 

Т_к = Т_о + Т_тр + Т_м + Т_оп + Т_д

 

 Т_о – время крана непосредственно на монтаже

 Т_тр + Т_м + Т_оп + Т_д – время на транспортирование крана на объект, его монтаж,   опробование, пуск и демонтаж  (Т_тр=Т_м =Т_оп= Т_д =4,1 смен)

 

Машинное время цикла:

 

 

 – средняя  скорость  подъема и опускания груза;

γ – средний угол поворота стрелы между положением стрелы при строповке  элемента и его установке в  проектное положение;

S₁ – среднее расстояние перемещения груза за счет изменения вылет стрелы;

S₂– расстояние перемещения крана, приходящееся на один элемент;

– скорость перемещения груза  при изменении вылета стрелы;

– число оборотов стрелы в 1 мин;

 –  рабочая скорость  передвижения крана;

 – коэффициент, учитывающий  совмещение операций поворота стрелы с перемещением груза по вертикали, при изменении вылета стрелы ( =0,75);

 

Продолжительность одного цикла работы крана при монтаже:

 

 

Т_р – время ручных операций в мин;

Т_ц – машинное время цикла в мин;

 

Эксплуатационная сменная  производительность крана:

;

 – коэффициент, учитывающий  неизбежание внутрисменных перерывов  в работе крана ( =0,86);

– коэффициент, учитывающий неизбежание внутрисменных перерывов в работе по техническим и технологическим причинам ( =0,8);

- средневзвешенная масса монтируемых  элементов;

 

Продолжительность монтажа  колонн:

 

 

 

Расчет продолжительности  монтажных работ для крана БК-151.

Результаты расчета  приведены в таблице 6. [1]

 

Таблица 6 – Расчет продолжительности монтажных работ для крана БК-151

Показатели	Наименование элементов
	Колонны	Ригеля	Плиты перекрытий и покрытия	Панели
Нк, м V1, м/мин α, град n, об/мин S1, м V2, м/мин V3, м/мин S2, м Тм, мин Тр, мин Тц, мин , т Пэ, т/см	18,8 8 95,2 0,6 0 10 5,9 4 5,7 73 78,7 2,75 3,63	29,65 8 100,8 0,6 0 10 5,9 4 8,52 15,5 24,02 2,13            11,8	29,8 8 105 0,6 0 10 5,9 4 8,58 9 17,58 1,25 16,25	30,29 8 109,75 0,6 0 10 5,9 4 8,74 9 17,74 1,9 16,09

 

Усредненное значение времени цикла определяется по формуле:

 

 

n – количество элементов данной марки

 

 

 

Т_к = Т_о + Т_тр + Т_м + Т_оп + Т_д = 248 + 4,1 = 252,1 см

 

При монтировании здания двумя такими кранами в  две смены, продолжительность монтажа  конструкций составит 64 дня.

 

Расчет продолжительности  монтажных работ для крана  СКГ-160.

Результаты расчета приведены в таблице 7. [1]

 

Таблица 7 – Расчет продолжительности монтажных работ для крана СКГ-160

Показатели	Наименование элементов
	Колонны	Ригеля	Плиты перекрытий и покрытия	Панели
Нк, м V1, м/мин α, град n, об/мин S1, м V2, м/мин V3, м/мин S2, м Тм, мин Тр, мин Тц, мин , т Пэ, т/см	18,8 0,23 95,2 0,5 0 12 4 4 165,27 73 238,27 2,75 2,53	29,65 0,23 10,8 0,5 0 12 4 4 259,6 15,5 275,1 2,13 1,68	29,8 0,23 105 0,5 0 12 4 4 261 9 270 1,25 1,01	30,29 0,23 109,75 0,5 0 12 4 4 264,3 9 273,3 1,9 1,52