Введение 2 страница

L_г – длина гуська, принятая в соответствии со стандартным сортаментом, м;

– наименьшая расчетная длина стрелы, оборудованной гуськом, м.

После того как определены расчетные параметры монтажного механизма, по техническим характеристикам выбирают такие краны, рабочие параметры которых удовлетворяют расчетным. Иными словами, должны быть соблюдены следующие условия.

1. Грузовой момент выбираемого крана должен быть равен или больше максимальной величины требуемого грузового момента:

М _гр ≥ .

2. Длина стрелы крана должна быть равна или больше наибольшей рассчитанной требуемой длины стрелы:

L _ст ≥ .

Требуемый вылет крюка может быть определен графическим путем; тогда по характеристикам крана находят такие, которые удовлетворяют требуемой грузоподъемности при данном вылете и высоте подъема крюка. Обычно по условиям возможного выполнения монтажных работ для одного объекта можно подобрать несколько различных кранов. Окончательное решение следует принимать па основании технико-экономического сравнения.

Данные по выбору крана заносятся в таблице 4.1. Марки кранов подбирают по техническим характеристикам, приведенным в справочниках, удовлетворяющим расчетным данным.

Таблица 4.1 - Монтажные характеристики по выбору крана

Монтируемые элементы	Масса элемента, м	Характеристики захватных приспособлений	Требуемые параметры	Марка принятого крана	Рабочие параметры
длина стропов, м	масса стропов, т	грузоподъемность, т	высота подъема, м	вылет стрелы, м	высота подъема крюка, м	длина стрелы, м

4.1.4 Привязка грузоподъемных машин к зданиям и сооружениям

Использование кранов для выполнения СМР должно производиться в соответствии с проектом производства работ.

Привязка и установка кранов должна соответствовать условиям выполнения строительно-монтажных работ по грузоподъемности, вылету и вы­соте подъема, т. е. по грузовым характеристикам кранов.

Требуемая грузоподъемность крана на соответствующем вылете определяется по массе наиболее тяжелого груза со съемными грузозахватными приспособлениями (электромагнит, стропы, траверсы и т. п.). В массу груза включаются также масса навесных монтажных приспособлений, закрепляемых на монтируемых конструкциях до ее подъема, и конструкций усиления жесткости груза.

Грузоподъемность крана () определяется по следующей формуле:

,

где – масса поднимаемого груза, т;

– грузозахватного приспособления, т;

– масса навесных монтажных приспособлений, т;

– масса конструкций усиления жесткости, т.

Для башенных кранов с переменным вылетом стрелы грузоподъемность зависит от вылета.

Необходимый рабочий вылет R _р определяется расстоянием по горизонталям от вращения поворотной части башенного крана до вертикальной оси грузозахватного органа (рисунок 4.3).

Требуемая высота подъема h _а 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 h _з, 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 навешенных на грузе монтажных приспособлений или конструкций усиления, длины (ширины) грузозахватного приспособления h_{гр пр} в рабочем положении, как показано на рисунках 4.3–4.5:

Н _п= [(h _з ± n) + h _гр + h _гр.пр. + 2,3], м,

где n – разность отметок стоянки кранов и нулевой отметки здания или со оружения.

Расстояния между выступающими частями передвигающегося по наземным крановым путям башенного крана (его поворотной или другой наиболее выступающей частью) и ближайшим контуром здания (сооружения), включая его выступающие части (карнизы, пилястры, балконы и т. п.) или временные строительные приспособления, находящиеся на здании или у здания (строительные леса, выносные площадки, козырьки и т. п.), а также строениями, штабелями грузов и другими предметами должны составлять согласно ПБ 10-382-00 от земли или рабочих площадок на высоте до 2 м не менее 0,7 м, а на высоте более 2,0 м – не менее 0,4 м соответственно (см. рисунок 4.3). Для кранов с поворотной башней и числом секций в башне бо­лее двух это расстояние принимается не менее 0,8 м по всей высоте ввиду возможного отклонения башни от вертикали.

Расстояние по вертикали от консоли противовеса или от противовеса, расположенного под консолью башенного крана, до площадок, на которых могут находиться люди, должно быть не менее 2,0 м.

* 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 4.3- Привязка башенного крана к зданию:

Н – отметка высоты подъёма; – необходимый рабочий вылет; – наибольший радиус поворотной части крана со стороны, противоположной стреле; – высота здания (сооружения); – высота поднимаемого (перемещаемого) груза; – длина грузозахватного приспособления; - высота подъёма; К – колея пути крана; Б - минимальное расстояние от выступающей части здания до оси рельса, ; в – размеры между осями здания; Ж – размер зоны, в которой запрещается нахождение людей, определяется в ПОС; а – расстояние от оси здания до его наружной грани(выступающей части); п – габарит приближения; S – расстояние от оси крана до оси здания

Приближение к зданию или сооружению приставного крана определяется минимальным вылетом, при котором обеспечивается монтаж ближайших к башне крана конструктивных элементов здания с учетом размеров фундамента крана и условий крепления крана к зданию. Конструкции фундамента приставного крана в каждом конкретном случае должны определяться расчетом.

Рисунок 4.4 -Привязка стрелового крана к зданию

– необходимый рабочий вылет; – масса поднимаемого груза; – наибольший радиус поворотной части крана; – высота подъёма; – высота здания (сооружения); – высота поднимаемого (перемещаемого) груза; –длина грузозахватного приспособления; S – расстояние от оси крана до оси здания; Ж – размер зоны, в которой запрещается нахождение людей; В – размеры между осями здания; а – расстояние от оси здания до его наружной грани(выступающей части); П – габарит приближения.

Расстояние между поворотной частью стреловых самоходных кранов и конструкциями, штабелями грузов, лесами и другими предметами должно быть не менее 40 м.

Приближение кранов к неукрепленным откосам котлованов, траншей или выемок при ненасыщенном грунте разрешается только за пределами призмы обрушения грунта и определяется расстоянием по горизонтали от основания откоса котлована (выемки):

- до нижнего края балластной призмы рельсового кранового пути согласно рисунку 4.5 и таблице 4.2;

- для стреловых кранов – до ближайших опор согласно рисунку 4.6 и таблице 4.2.

Наибольшую крутизну откосов котлованов, траншей и других временных выемок, устраиваемых без крепления в нескольких грунтах, находящихся выше уровня грунтовых вод, следует принимать по приложению Б.

Для определения характеристики грунта при установке крана у котлована (выемки) необходимо руководствоваться инженерно-геологическими изысканиями, при этом при наличии в откосе разнородных грунтов определение приближения крана производится по одному виду грунта с наи­худшими показателями, т. е. по наиболее слабому грунту.

При установке кранов у зданий или сооружений, имеющих подвалы или другие подземные пустотные сооружения, д. быть рассчитана несущая способность стен указанных сооружений на крановые нагрузки (рисунок 4.7).

Если расстояние от нижнего края балластной призмы рельсового пути и ближайшей опоры стрелового крана до наружной грани стены подвала соответствует показаниям, приведенным в таблице 3.2 и приложении 3, то проверочных расчетов на устойчивость конструкций подвалов, фундаментов и т.п. не требуется.

Таблица 4.2 - Минимальное расстояние по горизонтали от основания откоса и до ближайших опор крана

Глубина выемки, м	Грунт ненасыпной
песчаный	супесчаный	суглинистый	глинистый
1,0	1,50	1,25	1,00	1,00
2,0	3,00	2,40	2,00	1,50
3,0	4,00	3,60	3,25	1,75
4,0	5,00	4,40	4,00	3,00
5,0	6,00	5,30	4,75	3,50
Примечание. При глубине выемки более 5 м расстояние от основания откоса выемки до ближайших опор крана определяется расчётом

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 или покрытия здания и других площадок, на которых могут находиться люди, не менее 2 м по вертикали (см. рисунок 4.3 и 4.4). При наличии у стрелы крана предохранительного каната указанные расстояния от каната принимаются согласно рисунку 4.8.

При привязке к зданиям и сооружениям башенных и стреловых кранов, имеющих подъемную стрелу, необходимо учитывать возможность монтажа конструкций, ближайших к крану, при этом особое внимание следует обра­щать на случаи, когда работа кранов ограничена.

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 или 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.

Рисунок 4.6 - Установка стреловых кранов у откосов выемок:

- масса поднимаемого груза; – глубина котлована; – размер колеи или базы гусеничного крана, или опорного контура для кранов с выносными опорами; Z – расстояние от опоры крана до края железобетонной опорной плиты; - высота подъёма; S – расстояние от оси вращения крана до ближайшей оси здания; С – расстояние от основания откоса котлована до ближайшей опоры крана; 1: m - крутизна откоса

Рисунок 4.7 -Установка кранов у зданий с подвалом, без расчета выдавливания стен от крановых нагрузок:

а – рельсовый стреловой кран; б – стреловой самоходный кран; - расстояние от верха подготовки до под полы до уровня стоянки крана или основания балластной призмы; С – расстояние от наружной стены подвала до основания балластной призмы рельсового пути или до ближайшей опоры стрелового самоходного крана.

При строительстве или реконструкции грузоподъемные краны могут устанавливаться также внутри зданий или сооружений. Габарит приближения кранов или перемещаемых грузов к конструкциям здания (сооружения) показан на рисунке 4.9.

Подбор крана с учетом расстояния приближения к зданию (сооружению), котловану (выемке) заключается в проверке соответствия грузовой характеристики крана требуемым параметрам (грузоподъемности, вылету, высоте подъема). Если по рабочим параметрам возможно применение нескольких типов кранов, то выбирать кран следует исходя из его технико-экономических показателей, включая стоимость перебазирования, длительность монтажа, стоимость рельсового кранового пути, наличие крана к моменту монтажа здания (сооружения), скоростные параметры крана (скорости передвижения крана, подъема и посадки груза, изменения вылета, движения грузовой тележки, частоты вращения).

При привязке стреловых башенных кранов с поворотной башней для возведения надземной части здания (сооружения) расстояние (S) от оси вращения крана до ближайшей оси здания или сооружения (см. рисунок 4.3 и 4.4) определяется по формуле:

S = a + п + R_n,

где а - наибольшее расстояние от оси здания до его выступающих частей, м;

п - габарит приближения, м;

R_n - наибольший радиус поворотной части крана, м.

При этом при расчете сумма а + п для башенных кранов принимается наибольшей.

Привязка башенных кранов, устанавливаемых у откоса котлована (выемки), к оси здания (сооружения) в соответствии с рисунком 4.5 определяется по формуле:

S = r + c + 0.5 d + 0.5 k,

где r - расстояние от оси здания (сооружения) до основания откоса котлована (выемки);

с - расстояние от основания откоса котлована (выемки) до края балластной призмы;

d - ширина основания балластной призмы;

k - ширина колеи крана.

Привязка стреловых кранов, устанавливаемых у откоса котлована (выемки) или траншеи, к зданию (сооружению) в соответствии с рисунком 4.6 определяется по формуле:

S = r + c + 0.5 L _оп,

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

с - расстояние от основания котлована (выемки) до ближайшей опоры крана, определяемое по таблице 4.2;

L _оп - размер колеи или базы гусеничного крана, а для кранов с выносными опорами - размер опорного контура.

При привязке кранов у зданий или сооружений, имеющих подвалы (см. рисунок 4.7), необходимо учитывать требования, изложенные выше.

При отсутствии ограждений рельсовых крановых путей со стороны строящегося здания (сооружения) все дверные проемы в сторону рельсовых крановых путей должны быть наглухо закрыты.

Монтаж конструкций верхних этажей многоэтажных зданий краном на «себя», когда расстояние между стрелой и перекрытием (покрытием) или предохранительными канатами и перекрытием (покрытием) менее 0,5 м, или когда подъемная стрела пересекается с контуром строящегося здания, осуществляется по специально разработанной технологии с учетом мероприятий по безопасному производству работ с ограничением количества рабочих, находящихся на монтажном горизонте, и выходу их на монтажный горизонт.

Рисунок 4.8 -Вертикальная привязка стреловых кранов с предохранительным канатом:

– необходимый рабочий вылет; – масса поднимаемого груза; – наибольший радиус поворотной части крана; B – размер здания

При возведении зданий или сооружений, а также их отдельных частей башенными кранами методом на «себя», впервую очередь необходимо:

- установить величину шага отступления крана, которая должна быть связана с длиной звеньев (полузвеньев) рельсового кранового пути, модулем конструктивных элементов здания (сооружения) и длиной стрелы крана;

- определить крайнее положение крана на каждом участке пути с привязкой тупиковых упоров;

- заземление рельсового кранового пути и укладка звена для стоянки крана в рабочее время должны быть выполнены в той части пути, которая демонтируется в последнюю очередь;

- каждый раз перед демонтажем участка рельсового кранового пути необходимо переставить на новое место тупиковые упоры и выключающие линейки и восстановить на конце пути соединительный проводник.

Если при привязке стрелового крана габарит приближения, т. е. расстояние между поворотной частью крана при любом его положении и строениями, штабелями грузов и другими предметами оказывается меньше 1 м, необходимо зону вращения поворотной части крана с учетом габарита приближения огородить сигнальным ограждением.

4.2 Выбор схемы механизации монтажных работ и вертикального транспорта на объектах реконструкции и ремонта

Схема механизации процессов перемещения строительных грузов при производстве ремонтно-строительных работ, включая вертикальный транспорт материалов и изделий, а также монтажные и погрузочно-разгрузочные работы, имеет определяющее значение для организации строительной площадки, назначения частных фронтов работ (захваток) и последовательности включения их в ремонтно-строительный поток. Поэтому разработка такой схемы предшествует решению других вопросов организации работ на объекте ремонта.

Разработка схемы механизации включает: выбор принципиальной схемы механизации; выбор марки и вида грузоподъемных машин; проектирование установки грузоподъемных машин на объекте ремонта; проектирование организации и технологии механизированных работ, выполняемых с помощью грузоподъемных машин.

Принятые решения по схеме механизации находят отражение в строительном генеральном плане, технологических картах, схемах и в пояснительной записке курсового и дипломного проектов.

4.2.1 Указания к выбору схем механизации

Выбор схемы механизации производится с учетом данных о возможности использования собственных и привлеченных строительных машин на объекте ремонта. Главным критерием оптимальности при выборе машины являет-

ся минимизация затрат ручного труда при перемещении строительных грузов. В случае равнозначности вариантов предпочтение отдается машине, характеризуемой меньшей стоимостью машино-смены и обладающей лучшими показателями в части трудоемкости и времени монтажа (демонтажа), условий транспортировки и эксплуатации на объекте.

При производстве капитального ремонта каменных зданий с заменой перекрытий и крыши наиболее эффективна схема механизации монтажных работ и вертикального транспорта, предусматривающая применение башенных или стреловых кранов, подающих грузы через верх ремонтируемого здания. Использование этой схемы рационально также для зданий, ремонтируемых с полной или частичной разборкой крыши и чердачного перекрытия (или участков чердачного и междуэтажных перекрытий, расположенных по одной вертикали в многоэтажных зданиях).

Капитальный ремонт с применением крупноразмерных железобетонных конструкций (при массе элемента более 1 т) может производиться только с помощью башенных или стреловых (при ремонте малоэтажных зданий) кранов.

Если на указанных выше объектах монтируются железобетонные балочные перекрытия или перекрытия по стальным балкам массой более 100 кг, применение башенных или стреловых кранов следует считать оптималь­ным, так как другие средства механизации не обеспечивают укладку несущих элементов этих перекрытий в проектное положение.

Для ремонта малых объектов с перекрытиями по стальным балкам массой до 100 кг, деревянным балкам или сборно-монолитным перекрытиям проектируется схема механизации с использованием легких передвижных (переносных) стреловых кранов, кранов «в окно», лебедок, подъемников.

В случае производства ремонта с сохранением крыши и перекрытий для подачи материалов используются подъемники и краны «в окно», лебедки. При необходимости механизировать перемещение деталей внутри здания (а в ряде случаев и их монтаж) могут быть применены монорельсы с тельфером (или система монорельсов с тельферами). Башенные и стреловые кра­ны, а также легкие передвижные (переносные) стреловые краны в схемах механизации ремонта такого типа могут применяться лишь при условии подачи грузов на грузоприемные площадки, устанавливаемые в оконных проемах.

Для подачи кусковых и сыпучих грузов, растворных и бетонных смесей в подвал, а также на I и II этажи ремонтируемых зданий могут использоваться ленточные конвейеры (транспортеры).

Башенные краны на объектах капитального ремонта обеспечивают механизацию всего комплекса транспортных, монтажных и погрузочно-разгрузочных работ. Стреловые краны в меньшей мере, чем башенные, применимы для монтажа конструкций на объектах ремонта: при производстве монтажа с сохранением наружных стен требуется большой вылет стрелы при значительном подъеме крюка. Это ограничивает область применения стреловых кранов. Последние используются, как правило, при ремонте малоэтажных зданий.

Легкие стреловые краны, передвигаемые по настилу, по рельсовому пути, устанавливаемые на эстакаде либо на чердачном перекрытии ремонтируемого здания, большей частью обеспечивают только подъем и подачу грузов внутрь ремонтируемого дома и из-за недостаточных гру­зоподъемности и вылета стрелы не могут быть использованы при монтаже конструкций. Такие краны применяются во всех случаях, когда максимальная масса укладываемых (монтируемых) элементов допускает выполнение работ вручную. Подъемники, подающие грузы внутрь здания через оконные проемы, обеспечивают перемещение деталей в зону монтажа с последующей укладкой их в проектное положение вручную.

Краны «в окно» используются для подачи грузов внутрь здания, на небольшую глубину. Они обладают меньшей грузоподъемностью, чем подъемники.

Система двух электрических талей с монорельсами, устанавливаемыми один в виде консоли в оконном проеме, другой – по оси пролета, позволяет подавать детали внутрь здания, затем перемещать их в монтажную зону и укладывать в проектное положение.

Мачтовые подъемники обеспечивают подъем груза до уровня оконного проема, при удлинении платформы они могут быть использованы для подъема длинномерных материалов.

Электрические лебедки позволяют поднимать груз до уровня оконного проема. Применяются также для подъема длинномерных материалов,

На рисунке 4.10 приведены основные схемы механизации подъемно-транспортных и монтажных работ при капитальном ремонте зданий.

4.3 Проектирование установки грузоподъемных машин

Проектирование установки грузоподъемных машин на объектах реконструкции и ремонтных работах должно предусматривать:

- соответствие устанавливаемых кранов по грузоподъемности Q (т), высоте подъема крюка Н (м) и вылету стрелы L (м) условиям производства работ;

- обеспечение безопасных расстояний от кранов до воздушных электрических сетей, мест движения городского транспорта и пешеходов, а также до строений и штабелей материалов на складских площадках;

- условия установки и работы кранов вблизи котлованов;

- безопасную работу двух и более кранов на одном объекте;

- перечень применяемых грузозахватных приспособлений и графическое изображение способов строповки грузов, не имеющих специальных устройств, - петель, цапф и рымов, а также схемы строповки грузов, имеющих такие устройства;

- места и габариты складирования грузов, подъездные пути и т. п.;

- мероприятия по безопасному производству работ на участке, где установлен кран (ограждение строительной площадки, монтажной зоны, подкрановых путей и т. п.).

Рисунок 4.10 -Схемы механизации подъемно-транспортных работ при капитальном ремонте зданий:

а – с применением башенного крана; б – то же, стрелового крана; в – то же, легкого передвижного (переносного) крана, установленного на чердачном перекрытии; г – то же, установленного на передвижной башне (эстакаде); д – крана «в окно»; е – строительного подъемника «в окно»; ж – электрической лебедки; з – системы монорельсов с электрическими талями; и – мачтового подъемника

При проектировании установки кранов должны соблюдаться следующие требования и условия:

- расстояние по горизонтали от выступающих частей крана, передвигающегося по наземным рельсовым путям, до строений, штабелей, материалов и других предметов принимается не менее 1,5 м;

- установка стрелового крана должна производиться так, чтобы при работе расстояние между выступающей частью крана (поворотной частью, стрелой) при любом его положении и строениями, штабелями материалов, другими предметами было не менее 1 м;

- расчетная масса поднимаемого груза с учетом грузозахватных приспособлений и тары не должна превышать максимальной (паспортной) грузоподъемности крана при данном вылете стрелы;

- при перемещении груза в горизонтальном направлении он должен быть предварительно поднят на 0,5 м над встречающимися на пути предметами, если же башенный кран работает на пределе по высоте подъема, груз поднимают на 0,5 – 0,8 м (с учетом упругих деформаций башни крана);

- установка и работа кранов в охранной зоне линий электропередачи (ЛЭП) или ближе 30 м от крайнего провода воздушной электрической сети напряжением более 36В должна быть согласована с владельцами сети (разрешение на такую установку должно храниться вместе с паспортом крана); при производстве работ в охранной зоне или в пределах разрывов, установленных правилами охраны высоковольтных электрических сетей, работающим выдается наряд-допуск;

- охранные зоны линий электропередачи должны определяться двумя параллельными вертикальными плоскостями, отстоящими от крайних проводов линии на разные расстояния в зависимости от напряжений линии, в соответствии с таблицей 4.3 и рисунком 4.11;

- охранная зона вдоль подземных кабельных линий электропередачи устанавливается в виде участка земли, ограниченного параллельными вертикальными плоскостями, отстоящими по обе стороны кабельной линии на расстоянии 1 м по горизонтали;

- границей опасных зон вдоль воздушной линии электропередачи, в которой действует опасность поражения электрическим током, является про­странство, заключенное между вертикальными плоскостями, отстоящими от крайних проводов, находящихся под напряжением;