1. Алгоритм выбора монтажного крана.

Эффективность монтажа конструкций в значительной мере зависит от применяемых монтажных кранов. Выбор крана для монтажа сборных конструкций зависит от геометрических размеров зданий, расположения и массы монтируемых конструкций, характеристики монтажной площадки, объема и продолжительности монтажных работ, технических и эксплуатационных характеристик монтажных кранов.

Целесообразность монтажа конструкций здания тем или иным краном устанавливают согласно технологической схеме монтажа с учетом обеспечения подъема максимально возможного количества монтируе мых конструкций с одной стоянки при минимальном количестве перестановок крана.

Монтируемые конструкции характеризуются монтажной массой, монтажной высотой и требуемым вылетом стрелы.

Монтажная масса - это масса монтируемой конструкции и поднимаемых с ней приспособлений. Для определения требуемой грузоподъемности крана из всех конструкций зданий выбирают конструкцию с максимальной массой и после выбора такелажного приспособления, элементов обстройки, усиления и т.п. находят монтажную массу конструкции.

Монтажная высота складывается из высоты (отметки) установки конструкции, запаса высоты над уровнем земли или опорной поверх­ностью монтируемого элемента (высоты подъема конструкции над опорой), высоты (длины или толщины) монтируемой конструкции, высоты строповки или грузозахватных устройств.

Вылет стрелы крана зависит (для рельсовых кранов) от ширины здания и расстояния от крана до возводимого здания.

Башенные краны. Выбор монтажного крана производят путем нахождения трех основных характеристик: - требуемых грузоподъемности (монтажная масса), высоты подъема крюка (монтажная высота) и вылета стрелы

Выбор крана осуществляется по трем показателям:

Грузоподъемность, Q_г, т.

Требуемой высоте подъема крюка, H_кр.тр., м.

Требуемого вылета крюка, L_кр.тр., м.

1. Грузоподъемность крана должна быть равна или больше монтажной массы монтируемой конструкции m_k и массы грузозахватного приспособления m_г.р., т.е.

Q_г ≥ m_к + m_гп. + m_g , ,где

m_k - масса монтируемого элемента, т;

m_гп. - масса монтажных приспособлений, т. (0,1 т);

m_g - масса дополнительных устройств (0,1 т).

2. Высота подъема крюка:

H_кр.тр. = h₀ + h_з. + h_гр. + h_с., , где

h₀ – высота опоры, на которую устанавливается конструкция, м;

h_з – монтажный запас, м;

h_{гр .} – высота конструкции, м;

h_{с .} – расчетная высота строповки конструкции, м.

3. Вылет крюка

L = ,где

где а - ширина подкранового пути, м;

b – расстояние от ближайшей к зданию головки подкрановых путей до здания, м;

с — ширина здания, м;

1 м - минимальный запас для приемки элемента без подтягивания с учетом безопасного монтажа.

Стреловые краны. Стреловые краны, часто используемые для монтажа одноэтажных промышленных зданий, подбирают для монтажа наиболее тяжелых элементов каркаса (колонна, подкрановая балка, подстропильная или стропильная ферма) которые могут монтироваться при минимальном вылете стрелы, и проверяют на возможность укладки относительно легких элементов (плиты перекрытий и покрытий), которые необходимо поднимать над фермами и укладывать на них, т. е. на значительно большем вылете стрелы.

Требуемые максимальную грузоподъемность и высоту подъема крюка определяют аналогично башенным кранам. Для каждого монтируемого элемента необходимо четко определять монтажный горизонт, расчетные размеры элемента; фактическую высоту монтажных приспособлений. Так, для колонны необходимо учитывать всю ее высоту и только часть строповки над уровнем верха колонны, для фермы -верх уже установленной колонны, для плиты покрытия - уровень конька установленной фермы.

Необходимо учитывать, что монтаж колонн, балок и ферм выполняется на минимальном вылете крана, поэтому для выбора оптимального крана для этих конструкций необходимо знать необходимую грузоподъемность и высоту подъема крюка, вылет стрелы определять не нужно.

Методика определения вылета стрелы для монтажа плит покрытия имеет различия для стрелового самоходного крана или же для крана с гуськом или в башенно-стреловом исполнении.

Вылет крюка

L_кр.тр = , (Рис.1) ,где

где d ≈1,5 м– расстояние от края элемента до оси стрелы;

h_П =2-5 м– высота полиспаста;

h_Ш, м– высота шарнира стрелы, м;

с, м – расстояние от вертикальной оси поворота крана до шарнира стрелы, м.

При монтаже ряда параллельно укладываемых плит перекрытия (покрытия) с одной стоянки крана необходимо поворачивать стрелу в горизонтальной плоскости, при этом изменяется вылет крюка, длина и угол наклона стрелы при заданной высоте подъёма крюка. Определяем угол поворота в горизонтальной плоскости:

,где

D, м - горизонтальная проекция отрезка от оси пролёта здания до центра тяжести устанавливаемого элемента.

Выбор технических характеристик самоходного крана с гуськом

Определение необходимой длины стрелы крана с гуськом аналогично стреловому крану, только угол наклона стрелы значительно возрастает, и обычно принимается в пределах 2...5⁰ (если в технических характеристиках крана отсутствует рабочее значение).

В общем виде выбор крана состоит из отбора соответствующих требованиям объекта нескольких кранов, проверки их соответствия по технологическим параметрам и окончательной оценки по результатам технико-экономического расчета.

Эффективность выбора крана по техническим параметрам оцениваем по величине коэффициента использования грузоподъёмности крана:

, где

Q_ср - средняя масса элемента в группе элементов, подлежащих монтажу т.;

Q_max - наибольшая грузоподъёмность крана с вылетом крюка L м:

При выборе монтажного механизма производится расчет сравнивае­мых вариантов кранов по следующим показателям:

а) продолжительности монтажных работ (смен);

б) трудоемкости монтажа 1 т конструкции (чел  см /т);

в) полной себестоимости монтажа 1 т конструкции с учетом продол­жительности и трудоемкости монтажных работ (руб. / т);

а) Продолжительность монтажных работ при работе одного монтажного кранов определяется по формуле:

где P_i  объем работ по монтажу конструкций i-м краном; К_n  планируемый коэффициент перевыполнения производственных норм на монтажных работах, равный 11,2;  эксплуатационная сменная производительность i-ro монтажного крана т/см, определяемая по формуле:

8,0  продолжительность смены ,час.; Н_вр.маш  норма времени машиниста для монтажа определенной конструкции, чел.час; К₁  коэффициент, учитывающий неизбежные внутрисменные переры­вы крана по конструктивно-техническим и техническим причинам(для башенных кранов  0,9;для стреловых  0,80,85).

б) Трудоемкость (Q_e )единицы монтажных работ определяется по формуле:

где P_i где P_i объем работ, связанный с монтажом конструкций данным краном, т; Q  общая трудоемкость монтажных работ, выполненных краном, чел-см.

где  количество рабочих в звене при монтаже соответствующего типа конструкций; Q_i  трудоемкость вспомогательных работ, челсм., в состав которой входят: трудоемкость транспортирования кранов к месту проведения работ(Q_t); тру­доемкость монтажа, пробного пуска и демонтажа (Q_md); трудоемкость теку­щего ремонта кранов(Q_р); трудоемкость выполнения прочих рa6oт (Q_n)/

Трудоемкость вспомогательных работ определяется по формуле:

где З_м, З_мд, З_пуск, З_р, З_п  заработная плата при соответствующих видах работ, руб; Т  продолжительность монтажных работ, смен; L  длина подкранового пути, м.

в) Полная себестоимость монтажа 1 т конструкции состоит из прямых затрат С_пр и накладных расходов Н_р.

При исчислении прямых затрат на эксплуатацию машин в полной себестои­мости единицы монтажных работ С_пр учитываются также расходы управле­ний механизации, связанные с содержанием парка машин, в размере 25 % зара­ботной платы и 10 % остальной части всех видов прямых затрат (единовременных, годовых и сменных эксплуатационных).

Определение полной себестоимости монтажа 1 т конструкций для каждого из сравниваемых кранов производится путем суммирования прямых затрат и накладных расходов строительно-монтажных организаций).

Накладные расходы строительно-монтажных организаций исчисляются в размере 8 % от всех затрат на эксплуатацию машин и 50% от основной заработной платы рабочих-монтажников строительных организаций.

Полная себестоимость С_пол, рассчитывается для каждого крана по фор­муле.:

где Е  единовременные затраты, связанные с организацией монтажных работ, не учтенные в себестоимости, маш.-см; Зе  заработная плата от единовременных затрат, руб; З_э  заработная плата от эксплуатационных затрат, руб; С_м.см  себестоимость машино-смены каждой монтажной машины, входящей в комплект, руб; С_з.с.  средняя заработная плата в смену рабочего звена монтажников строи­тельных конструкций по действующим расчетным ставкам рабочих-строителей, руб.

Единовременные затраты (Е), связанные с организацией монтажных работ, не учтенные в себестоимости Машино-смены, определяются суммированием стоимости транспортирования крана (С_т),стоимости монтажа и демонтажа крана(См.д.),стоимости пробного пуска Крана(С_п.и.),стоимости прочих подготовительных и заключительных работ(С_п).

Себестоимость машино-смены (С_и.см.) определяется по формуле:

где Г_см.  годовые отчисления на смену работы, состоящие из отчислений на полное восстановление стоимости крана и его капитальный ремонт, руб.; Э_см  сменные эксплуатационные затраты, состоящие из приходящихся на одну сиену затрат на текущий ремонт, вспомогательные, смазочные и обтирочные материалы (Э_р), сменную оснастку (Э_ос), топливо и электроэнергию (Этэ), и на заработную плату машинистов крана (Э_з);

Годовые отчисления на смену работы крана определяются по формуле:

где А  норма амортизационных отчислений на полное восстановление пе­рвоначальной стоимости крана и его капитальный ремонт; С_ин.  инвентарно-расчетная стоимость крана, руб; Т_год.  нормативное число часов работы крана в году.