Определение необходимых параметров крана графоаналитическим способом

Графоаналитический способ расчёта требуемых параметров крана основан на принципе подобия треугольников, который приведён на рис.4. На рис.5 приведена схема приближения самоходного стрелового крана к монтируемым конструкциям, на рис.6 – схема определения величины d для колонн (а), стро- пильных ферм и стеновых панелей (б), плит покрытия (в), на рис.7 – схемы определения высоты головки стрелы при монтаже колонн, стропильной фермы, плиты покрытия, стеновой панели.

Рис.4

Рис. 5

Схема приближения самоходного стрелового крана к монтируемым конструкциям

Рис. 6

Схема определения величины d для колонн (а), стропильных ферм и стеновых панелей (б), и плит покрытия (в)

Н_стр определяем для каждого монтируемого элемента. Схемы определения Н_стр для колонн, подстропильной и стропильной ферм, плит покрытий и стеновых панелей приведены на рис….

Минимальный вылет стрелы для самоходных кранов l_стр зависитот положения монтируемого элемента и принятой схемы монтажа.

Вылет стрелы l_стр для самоходных кранов для установки мон- тируемых элементов в проектное положение определяем графо- аналитическим методом. В соответствии со схемой приближения крана к монтируемым конструкциям из подобия треугольников следует:

где: с – минимальное расстояние от конструкций стрелы крана до монтируемого элемента (с = 0,5 м) или между конструкциями стрелы крана и ранее смонтированными конструкциями здания или сооружения (с = 0,5 – 1,0 м).

d – величина части конструкции, выступающей от центра строповки в сторону стрелы крана (как правило, это половина ширины монтируемой конструкции; исключение составляет пли- та покрытия, которая монтируется поперёк пролёта, поэтому в этом случае – половина длины плиты);

е - половина толщины конструкции стрелы крана на уровне вероятных касаний с поднимаемым элементом или ранее смонти- рованными конструкциями (для предварительных расчётов можно условно принять е = 0,5 м);

Н_стр - высота подъёма головки стрелы крана, м;

h_ш – высота шарнира пяты стрелы над уровнем стоянки крана; принимается по техническим характеристикам крана (для предварительных расчётов h_ш = 1,5 м).

h_п – высота полиспаста или минимальное расстояние от крю- ка головки стрелы (при отсутствии данных можно принять

h_п = 1,5 м).

h_с – высота строповки в рабочем положении от верха монти- руемого элемента до крюка крана, м;

l₁ – расстояние по горизонтали от оси вращения крана до оси шарнира пяты крана (для предварительных расчётов l₁ = 1,5 м.

Минимальная длина стрелы крана L_стр в соответствии со схемой приближения самоходного крана к монтируемым конс- трукциям определяется по формуле:

По предельным значениям монтажных характеристик выби- рают монтажный кран, грузовые характеристики которого могли бы обеспечить монтаж основных элементов каркаса одним и тем же краном.

Определяя необходимые грузовые параметры крана и исходя из требуемых грузовых характеристик подлежащих монтажу конс- трукций, мы фактически даём техническое задание на проекти- рование необходимого нам механизма. На практике это бывает в исключительных случаях, когда необходимо выполнить уникаль- ный, дорогостоящий монтаж для этой цели специально проек- тируется и изготовляется грузоподъёмный механизм.

В повседневной практике для выполнения монтажных работ подбираются имеющиеся в строительных организациях механиз- мы, которые, естественно, имеют грузовые характеристики от- личные от нам требуемых. Задача исполнителя проекта произ- водства работ заключается в выборе оптимального механизма, который имел бы грузовые характеристики, приближённые к требованиям разрабатываемого проекта.

Грузовые характеристики стреловых передвижных кранов в приложениях 8,9,10,11.

Что это означает на практике: допустим необходимо смонти- ровать колонну крайнего ряда весом 9,16 т на высоту 16,75 м, с использованием стропа длиной 1,7 м.

Определяем необходимый минимальный вылет стрелы:

В нашем случае: с = 0,5м, е = 0,5м, d = 0,4 м, Н_стр = 16,75м,

h_ш = 1,5м, h_п = 1,5м, h_c = 1,7м, l₁ = 1,5м.

Таким образом, нам необходим кран, который бы поднял конструкцию весом 9,16 т, на высоту 16,75 м, с вылетом стрелы 8,17 м.

16 т краны с такими грузовыми характеристиками не справятся, поэтому выбираем следующий по грузоподъёмности 25 т кран.

Одним из таких механизмов мог бы быть кран МКГ 25БР с длиной стрелы 23,5, который имеет следующие грузовые харак- теристики: Q = 17т, Н_стр = 23м, l_стр = 5,25 м. Этот кран подхо-дит по грузоподъёмности и высоту подъёма, но не подходит по вылету стрелы (требуемый вылет 8,17 м, фактический у крана – 5,25 м.) Означает ли это, что нужно выбирать кран с другими характеристиками (увеличенной грузоподъёмностью и подходя- щим вылетом стрелы). Это делать не требуется: нужно исполь- зовать его другие возможности, в частности – он может поднять груз на высоту 23м вместо требуемой нам высоты подъёма колонны 16,75 м, а это означает, что мы можем увеличить длину стропа на разницу между высотой подъема стрелы 23м и необ- ходимой по нашему расчёту 16,75м, т.е. на 5,25м, что приведёт к уменьшению вылета стрелы.

Проверим это расчётом:

Вместо требуемой высоты подъёма стрелы (H_стр) 16,75 м, вносим в формулу Н_стр = 23м, а в знаменателе добавляем разницу на длину стропа (23,0м – 16,75 м = 6,25 м).

Расчёт показал, что требуемый нам вылет стрелы крана необходим 4,68 м, а кран МКГ 25БР может поднять наш груз с вылетом 5,25 м. Таким образом, для монтажа колонны крайнего ряда он вполне походит. Такие же расчёты надо выполнить и для других конструкций, если не устраивает вылет стрелы.

Другой вопрос: нужно ли нам удлинять строп? Практически этого можно не делать, а условно включить при расчёте в длину стропа часть удлинившегося от полиспаста грузового каната.

Вторая проблема: нужно ли монтаж каркаса и ограждения зда- ния (стеновые панели) осуществлять одним монтажным механиз- мом? Анализируя массу монтируемых элементов, убеждаемся, что они имеют значительную разницу в весе: колонны весят 10-12т, фермы стропильные и подстропильные – 14-16т, плиты покрытия – 3-4 т, фундаментные балки – 1-2 т, стеновые панели – 3-4т. Всё, что входит в монтаж каркаса здания имеет смысл монтировать одним потоком, а над монтажом стеновых панелей надо подумать: есть ли смысл монтировать 3-4 т конструкции 25 т краном, имея в виду, что на здании их значительное коли- чество (300 – 400 штук)?

Поэтому для монтажа стеновых панелей можно организовать второй монтажный поток, используя для этих целей более лёгкий кран (автомобильный или на пневмоходу).

И, наконец, третье. Нужно ли ограничиваться выбором одного крана: не могут ему составить экономическую конкуренцию мо- дели других кранов? Поэтому обязательно, если есть такая воз- можность, для каждого потока есть смысл сравнивать не менее двух моделей машин (на гусеничном ходу, на пневмоходу, авто- мобильные) и выбор их осуществлять по минимуму приве- дённых затрат. Но бессмысленно сравнивать краны с разными грузовыми характеристиками. Ясно, что стоимость перевозки и сама работа 50-тонного крана будет выше 25-тонного.

Тяжёлые краны (грузоподъёмностью свыше 25 т) перевозить в собранном состоянии по городским дорогам, да и за пределами города невозможно. Помимо ширины дорог, нужно предусмат- ривать пересечение магистралей линиями электропередач, высота подвески которых правилами предусматривается не ниже 4,5м. Поэтому, для доставки тяжёлого крана на строительную пло- щадку, он предварительно подлежит разборке (отдельно ходовая часть, стрела и башня), затем полная сборка и испытание на строительной площадке: эти затраты могут оказаться выше стоимости монтажных работ, выполняемых монтажным меха- низмом. Исключение сегодня могут составить современные мо- бильные краны высокой грузоподъёмности с телескопическими стрелами.

6.2 Выбор строительных механизмов по минимуму приведённых затрат

После того как выполнен выбор механизмов по техническим характеристикам (грузоподъёмности, высоте подъёма крюка, вылету стрелы, производительности), приступают к расчёту эко- номической целесообразности выбора машины по минимуму приведённых затрат.

Сравнение этих затрат можно выполнить по формуле:

где: П_з – приведённые затраты, руб;

С – себестоимость эксплуатации машин или комплекса машин, руб;

Е_н – нормативный коэффициент экономической эффектив- ности, равный 0,12;

К – балансовая стоимость машины или комплекса машин, руб;

Т_о – количество часов работы машины на объекте;

Т_г - нормативное число часов работы машины в году (см. приложение 8)

Себестоимость эксплуатации машины можно определить по формуле:

где: 1,08 – коэффициент, учитывающий накладные расходы;

С_е – единовременные затраты, связанные с перевозкой, монтажом и демонтажом машины, руб.;

С_г – годовые амортизационные отчисления, руб.;

С_т – текущие затраты на один машино-час работы, руб.;

где: А – норма аммортзационных отчислений, руб;

С_т = С_от + С_рзо + С_эм + С_см + З,

где: С_от – стоимость технического обслуживания и ремонта, руб.;

С_рзо – стоимость ремонта и замены оснастки, руб.;

С_эм – стоимость энергоматериалов, руб.;

С_см – стоимость смазочных материалов, руб.;

З – заработная плата машинистов, руб.
Информацию о слагаемых затратах можно найти в следующих приложениях:

- исходные данные для определения стоимости машино-часов для гусеничных кранов – приложение 7;

- исходные данные для определения себестоимости кранов на пневмоходу – приложение 8;

- исходные данные для определения себестоимости кранов на автомобильном ходу приложение 9.

Аналогично выбору грузоподъёмных машин по приведённым затратам можно осуществлять и выбор землеройных механизмов, только в этом случае Т_о – количество часов работы землеройной машины на объекте определяется по формуле:

где V - объём грунта, подлежащий механизированной разра- ботке, м³;

П_э – эксплуатационная производительность экскаватора, м³/час;

где q – ёмкость ковша экскаватора, м³;

t_ц – время рабочего цикла машины (приложения 18,19, 20,21);

k_e – коэффициент использования ёмкости ковша экскава- тора (табл. 9, приложение 22);

k_в – коэффициент использования экскаватора по времени в смену (0,8).

Таблица 9

Коэффициент использования ёмкости ковша экскаватора К_e

тип грунта	категория грунта	прямая лопата	обратная лопата, драглайн
сухие песок и гравий, щебень	1, У, У1	0.95 – 1.02	0.8 – 0.9
песок и гравий влажные	1, 11	1.15 – 1.23	1.1 – 1.2
суглинок сухой		1.05 – 1.12	0.8 – 1.0
суглинок влажный	1, 11	1.2 – 1.32	1.15 – 1.25
глина средняя		1.08 – 1.18	0.98 – 1.06
глина тяжёлая	1У	1.0 – 1.1	0.95 – 1.0

Разработка календарного плана работ

Календарный план строительства объекта устанавливает оче- рёдность выполнения основных и вспомогательных операций строительных и монтажных работ в увязке со временем их испол- нения.

При разработке календарного плана необходимо учитывать:

- директивный срок строительства;

- технологическую последовательность выполнения строи- тельных и монтажных работ;

- выполнение монтажных работ с учётом дорогостоящих меха-

низмов в 2-3 смены;

- максимальное совмещение по времени отдельных видов работ;

- равномерную загрузку рабочих;

- соблюдение правил охраны труда и техники безопасности.

При разработке календарного плана необходимо стремиться к плавному наращиванию и уменьшению объёмов работ, не допус- кая создания резких пиков и спадов пребывания рабочих на строительной площадке, поскольку это приводит к значитель- ному удорожанию строительства. График должен учитывать переход рабочих одной специальности с захватки на захватку.

При определении численного состава бригад необходимо ру- ководствоваться либо с уже сложившимся составом бригады и её звеньев, либо формировать её оптимальный состав исходя из характера и объёмов работ, подлежащих выполнению на проек- тируемых объектах.

Примерная форма календарного плана работ приведена в таблице 10. Графы с 1 по 5 этой таблицы заполняют на основа- нии ведомости трудоёмкости работ и затрат машинного времени (данные табл. 7).

Принятая трудоёмкость (гр.6) определяется путём умноже- ния количества рабочих (гр.12) на продолжительность работы в днях (гр.10) и на количество смен (гр.11). Принятая трудоём- кость должна быть кратной полному количеству человеко-дней. В связи с этим принятая трудоёмкость всегда будет меньше или равной расчётной трудоёмкости (это означает, что в графике вы приняли условия перевыполнения бригадой норм выработки, увеличение которых на 10-12% вполне допустимо).

Таблица 10

ПРИМЕРНАЯ ФОРМА КАЛЕНДАРНОГО ПЛАНА ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ ПО СТРОИТЕЛЬСВУ ЗДАНИЯ

Продолжитель-ность работы, в днях

Потребные машины

Маш-см

Принято

Маш-см

Норма

Наименование

Затраты труда чел-дн

Принятая

Нормативная

Объём работ

Кол-во

Ед. изм.

Виды работ

№ п.п

Продолжение таблицы 10

Год

Месяц

Календарные дни

Рабочие дни

Состав бригады

Численность рабочих в смену

Число смен

Необходимые крупные строительные машины и затраты ма- шинного времени заносят в гр. 7 и 8 на основании выбранных методов производства работ, и в гр.11 табл.7.

Показатели гр.9 определяют по принятому количеству маши- носмен, которые получаем путём умножения продолжительности работ в днях (гр.10) на количество смен (гр.11). Количество смен для основных видов тяжёлых строительных машин должно быть не менее двух.

Число рабочих в смену (гр.12) определяют отношением при- нятой трудоёмкости (гр.6) к продолжительности выполнения данного технологического процесса (гр.10).

В гр.13 вносим состав бригады по специальностям рабочих и их квалификации (разрядам). Эту информацию находим в соот- ветствующих разделах СНиП или ЕНиР.

Сопутствующие небольшие объёмы работ должны выпол-няться бригадами основных профессий. Например, ручная дора- ботка грунта, песчаная подсыпка под фундаменты, устройство гидроизоляции фундаментов и т.п. работы при их незначитель- ных количествах выполняют бригады, выполняющие устройство фундаментов. Однако, трудоёмкость этих работ должна быть уч- тена в строке, где подсчитаны объёмы по устройству фундамен-

тов и включены в соответствующий раздел календарного плана для этой бригады.

Если по каким-либо причинам календарный график не удов- летворил руководство стройки и разработчиков календарного

плана, его необходимо пересмотреть (как говорят строители – «оптимизировать»), изменяя сроки выполнения работ или коли- чество рабочих на отдельных строительных и монтажных техно- логических процессах.

Дата добавления: 2015-07-07