Н.В. Гилязидинова Выбор оптимального варианта механизации монтажных работ

10

стрелу к фундаменту, и колонна из горизонтального положения выводится в вертикальное. Опорная часть приподнятой колонны будет находиться в непосредственной близости от фундамента, и дальнейшие операции по опусканию колонны в стакан фундамента не потребуют значительных движений стрелы монтажного крана.

Анализ всех рассмотренных схем раскладки колонн показывает, что более удачна центрированная схема, а первые три схемы не полностью удовлетворяют приведённому ранее требованию уменьшения угла поворота стрелы и сокращения времени движений крана при подаче монтажного элемента к месту установки.

Высоту подъёма крюка, угол поворота и перемещение кранов определяют в соответствии с разработанной схемой монтажа. Изменение рабочих параметров крана можно определить аналитически или замерить по чертежу с учётом масштаба.

Технические параметры крана (скорости подъёма и опускания крюка, число оборотов стрелы крана в минуту) принимают по справочной литературе [1, 4] или по прил. 1.

Расчёт сменной эксплуатационной производительности монтажных кранов начинают с определения их среднечасовой эксплуатационной производительности Пэ.час при монтаже сборных элементов, вы-

ражают в единицах монтажных элементов:

П	э.час	=	60 k1	,	(1)
			T
			ц. ср

где k1 − коэффициент, учитывающий неизбежные внутрисменные перерывы в работе крана (для кранов на выносных опорах k1 = 0,8; без выносных опор k1 = 0,85); Тц. ср – средневзвешенное время одного цикла монтажа, мин;

Тц.ср =	Тц1	N1 +Тц2 N2	+...+Тцn Nn	,	(2)
		N1 + N2 +...+ Nn

где N – количество монтируемых конструкций; Тц – время цикла мон-

тажа вычисляется как сумма машинного и ручного времени, установленная для каждого вида конструкции, мин;

Тц =Тм +Тр, (3)

где Тм – машинное время цикла монтажа в минутах, которое вычисляется по формуле

11

Нп.кр

Нo.кр

Нп.кр − Нo.кр

2α

S

S

Т

м

=

+

+

+

+

1

k

с

+

2

,

(4)

v

v

v

360 ×n

v

v

1

1

2

об

3

4

где Hn.кр – высота подъёма крюка в метрах (табл. 2); Hо.кр – высота

опускания крюка, м; принимают равной 0,5 м; α – угол поворота стрелы в градусах (рис. 3); nоб − число оборотов стрелы в минуту (прил. 1); v1 и v2 – скорости подъёма и опускания крюка крана, м/мин; v3 – ско-

рость перемещения груза при изменении вылета стрелы (для автомобильных кранов – 50-80; для пневмоколёсных – 20-50; для гусеничных

– 15-40) или скорость перемещения грузовой каретки, м/мин; v4 – скорость перемещения крана (30-50 м/мин); S1 – расстояние перемещения груза за счёт изменения вылета стрелы или перемещения грузовой ка-

ретки, м; (	S1 =0 , если кран не перемещается влево или вправо); S2 –
	v3

расстояние перемещения крана, м; kc – коэффициент, учитывающий

совмещение рабочих операций крана (поворот стрелы с перемещением груза), принимают равным 0,75-1; Tp – ручное время цикла монтажа

(время, затрачиваемое на строповку, установку, временное закрепление и расстроповку конструкций), мин, определяют по ЕНиР или по прил. 2.

Сменную эксплуатационную производительность, т/смена (м3/смена), для каждого из сравниваемых монтажных кранов определяют по формуле

Пэ.см = Пэ.час Qср tсм k2 ,

(5)

где tсм – продолжительность смены, ч; k2 – переходный коэффициент от производственных норм к сметным, принимают равным 0,75; Qcp . – средневзвешенная масса (объём) монтируемых элементов, т (м3);

Q =

Q1N1 +Q2 N2 +...+QпNn

,

(6)

cp	N1 + N2 +...+ Nn
где N – количество монтируемых элементов, шт.; Q − масса (объем)
монтируемых элементов, т (м3).

3.2. Определение продолжительности работы крана Определение продолжительности работы крана на объекте выпол-

няют на основе календарного графика или по формуле

12

	Тсм =	Vр	,	(7)
		Пэ.см

где Vp – объём работ, м3.

Если задачей оптимальности варианта является наименьшая продолжительность ведения работ, то выбор можно сделать на этом этапе проектирования.

3.3. Определение стоимости механизированных затрат Окончательный выбор варианта монтажа конструкций с достаточ-

ной степенью достоверности можно сделать по стоимости механизированных затрат

Со =1,08( ∑Ео + ∑См−смТсм ) +1,5Сз.пл ,

(8)

где Ео – единовременные затраты на доставку и монтаж кранов, р. (прил. 1); См−см – стоимость машино-смены работы кранов, р.; Сз.пл – заработная плата всех рабочих, занятых на монтаже, р.:

Сз.пл =Сз.пл.см tсм,

(9)

Сз.пл.см– нормативная оплата труда звена монтажников в смену, р.

Вкурсовом проекте можно принять звено монтажников из 5 человек: V разряда − 1;

VI разряда − 1; III разряда − 2; II разряда − 1.

Тарифные ставки рабочих по ЕНиР (общая часть) или ЕТКС:
Разряды	I	II	III	IV	V	VI
Тарифные ставки kтар, р./ч	0,59	0,64	0,7	0,79	0,91	1,06

Сз.пл.см =( ∑Чр kтар )tсм =(0,91+0,79+0,7 2+0,64) 8=29,92 р./смена,

где Чр −число рабочих.

13

Пример 2

Определить наиболее экономичный способ монтажа колонн при следующих условиях:

длина здания – 72 м; ширина здания – 54 м; высота здания – 7,2 м; пролёт – 18 м;

шаг крайних и средних колонн – 6 м; масса колонн – 3,5 т; объём колонн – 1,3 м3;

количество колонн – 48 штук.

Решение 1. Намечаем два метода монтажа:

вариант I – кран движется вдоль ряда колонн (рис. 5); вариант II – кран движется посередине пролёта (рис. 6).

2. Выбираем две марки крана по техническим характеристикам:

МКГ-10 длина стрелы lстр= 18 м; грузоподъёмность Q = 4,5 т;

вылет стрелы	L = 5,5-7 м;
высота подъёма крюка H = 16-18 м;
v1=7 м/мин;	v2 =17 м/мин; v3 =15 м/мин; v4 =30 м/мин;

поб =0,7 об/мин; Ео=45,3 р.;

Cм−см= 27,63 р.

МКГ-20 длина стрелы lстр= 22,5 м; грузоподъёмность Q = 7-15 т;

вылет стрелы L =5,5-9 м;

высота подъёма крюка H =17-18 м;

v1=6,3 м/мин; v2 =19 м/мин; v3 =15 м/мин; v4 =30 м/мин; поб =0,5 об/мин; Ео=74 р.;

Cм−см=36,27 р.

14

Вариант I	МКГ-10	α=60о	S = 6 м
			1

Ст.1 Ст.2

Рис. 5. Схема движения крана вдоль ряда колонн

Машинное время цикла составит:

	Тм =	8,8	+	0,5	+	8,3	+(	2 60	+0 ) +	6	= 2,5 мин.
		7		7		17		360 0,7		30

Время на ручные операции принимаем по справочной литературе [8] или прил. 2. Тр =26 мин.

Тц =Тм +Тр = 2,5+26 = 28,5 мин.

Среднечасовая эксплуатационная производительность крана:

Пэ.час = 60 k1 = 60 0,85 =1,8 шт./ч.

Тц 28,5

Эксплуатационная сменная производительность крана:

Пэ.см= 1,8 1,3 8 0,75=14,04 м3.

Продолжительность ведения работ составит

	Т =		Vр	=	1,3 48	= 4,44	смены. Принимаем 4,5 смены.
		Пэ.см			14,04
	Вариант II				МКГ-20		α=60+120=180о	S2 = 3 м

Ст.1	Ст.2	Осьдвижения
		кранаМКГ-20

Рис. 6. Схема движения крана посередине пролёта

											15
T	=	8,8	+	0,5	+	8,3	+	2 180			+	3	= 4,01 мин.
		6 ,3		6 ,3		19						30
м								360 0,5
Тц =4,01+26=30,01 мин.
Пэ.час =			60 0,85 =1,7					шт./ч.
			30,01

Пэ.см =1,7 8 1,3 0,75=13,26 м3.

Т= 113,3,2648 = 4,7 смен. Принимаем 5 смен.

Определяем стоимость механизированных затрат по вариантам:

1.Со= 1,08 (45,3 + 27,63 4,5) + 1,5 29,92 4,5 = 385,2 р.

2.Со= 1,08 (74 + 36,27 5,0) + 1,5 29,92 5,0 = 460,8 р.

Вывод: экономически более выгодным оказался вариант I с использованием крана МКГ-10.

Пример 3

Выбрать оптимальный вариант монтажа конструкций одноэтажного промышленного здания (исходные данные принять по примеру 2).

Виды монтируемых конструкций			Таблица 3
Конструкция	Масса, т	Объём, м3	Количество
Колонны	3,5	1,3	48
Стропильные фермы	6,5	2,6	36
Плиты покрытия	2,7	1,07	216
Стеновые панели	2,6	1,5	260

Решение

1. Намечаем методы ведения работ:

-монтаж поэлементный;

-монтаж ведётся с предварительной раскладкой;

-направление монтажа – продольное;

-последовательность установки – комбинированным методом;

-при монтаже колонн кран движется вдоль ряда колонн и с одной стоянки монтирует одну колонну;

-при монтаже стеновых панелей склад располагается за краном.

16

2. Намечаем два варианта монтажа конструкций здания.

В первом варианте монтаж колонн и стеновых панелей выделяем в дифференцированные потоки, выбираем для них кран, наиболее соответствующий требуемым техническим параметрам. Монтаж ферм и плит покрытия будем выполнять комплексным методом, при этом монтажный кран должен соответствовать требуемым монтажным характеристикам обеих конструкций.

Во втором варианте монтаж предполагаем вести в том же порядке, но одним краном, пригодным для установки всех конструкций здания.

3. Для намеченных вариантов выбираем монтажные краны. Сведения о кранах приводим в табл. 4.

		Характеристики кранов					Таблица 4
Наименова-	Монтажные				Краны,
ние монти-	характеристики			пригодные по техническим параметрам
руемых кон-		кранов
струкций	Нкр,	Q ,	Lстр,	I вариант		II вариант
		т		марка	техниче-	марка	техниче-
	м		м
					ские харак-		ские харак-
					теристики		теристики
Колонны	3,8	8,8	4	МКГ-10	l=18 м	МКГ-20	l=22,5 м
					Q=4,5 т		Q=7-15 т
					L=5,5-7 м		L=5,5-9 м
					H=16-18 м		H=17-18 м
Стропильные	7,1	13,8	3		l=22,5 м
конструкции					Q=15 т
				МКГ-20	L=5,5-9 м	МКГ-20	то же
					Н=17-22 м
Плиты	2,8	14,5	9		Q=3-7 т		то же
покрытия					L=9-13 м
					Н=17-22 м
Стеновые	2,6	17,5	4	МКГ-10	l=18 м	МКГ-20	l=22,5 м
панели					Q=2,5-4,5 т		Q=7-15 т
					Н=15-18 м		L=5,5-9 м
					L=5,5-8 м		Н=17-22 м

Недостающие технические характеристики кранов принять по примеру 2.

4. Для намеченных вариантов разрабатываем схемы движения и стоянок монтажных кранов. Схемы вычерчиваем в масштабе (рис. 7).

17

а)

Ст.1 Ст.2

б)

в)

МКГ-10 МКГ-20

МКГ-10 МКГ-20

1 = 30°2 = 46° МКГ-20 3 = 68°4 = 52°

5 = 100°6 = 116° αср = 62°

Рис. 7. Схемы монтажа конструкций:

а− колонн; б − стропильных ферм и плит покрытия;

в− стеновых панелей

5.Определяем сменную эксплуатационную производительность

кранов.

5.1.Определяем Пэ.см при монтаже колонн кранами МКГ-10 и

МКГ-20.

Для крана МКГ-10:

	Тм =	8,8	+	8,3	+	05	+(	2 60	+0 ) +	6	= 2,5 мин;
		7		17		7		360 0,7		30
	Tp = 26 мин (прил. 2);								Tц.сp = 2,5+26 = 28,5 мин;

					18
Пэ.час =		60 0,85	=1,8 м3;
		28,5
средневзвешенный объём колонн Q = 1,3 м3;
Пэ.см= 1,8 1,3 8 0,75= 14,04 м3/смена.
Для крана МКГ-20:
Тм = 8	,8	+ 8,3 +	0,5 +(	2 60	+0 ) +	6	= 2,8 мин;
	,3			360 0,5
6		19	6 ,3		30

Tp =26 мин; Tц.сp = 2,8+26 = 28,8 мин;

Пэ.час = 60280,8,85 =1,77 элемента;

Пэ.см=1,77 1,3 8 0,75=13,80 м3/смена.

5.2. Определяем Пэ.см при установке стропильных ферм и плит покрытия.

Тмсф = 136 ,3,8 + 60,,53 + 1319,3 +( 3602 900,5 +0 ) + 306 = 4,17 мин.

Тмпп = 176 ,3,5 + 60,,53 + 1719 +( 3602 620,5 + 153 ) 0,75 +0 = 4,41 мин.

При монтаже плит покрытия по нашей схеме кран не меняет стоян-

ку, поэтому S2=0.
Трсф= 28,5 мин (прил. 2);					Тцсф= 4,17+28,5 = 32,67 мин;
Трпп= 15 мин;					Тцпп= 4,41+15 = 19,41 мин;
Тч.ср =			32,67 36 +19,41 216		= 21,3 мин;
			36 + 216
Пэ.час			= 60 0,85 = 2,39 элемента;
			21,3
Q	=	2,6 36 +1,07 216		=1,29 м3;
cp			36 + 216

Пэ.см= 1,29 2,39 8 0,75 = 18,5 м3/смена.

5.3. Определяем Пэ.см при монтаже стеновых покрытий краном МКГ-10.

	Тмсп =	17,5	+	0,5	+	17	+(	2 180	+0 ) +	1	= 5,03мин.
		7		7		17		360 0,7		30

19

Перемещение крана, условно приходящееся на один элемент, можно определить делением периметра здания на количество стеновых панелей.

Тр =23,2 мин; Тц =5,03+23,2=28,23 мин;

Тц =Тц.ср;

Пэ.час =	60 0,85	=1,8 элемента;
	28,23

Пэ.см=1,8 8 1,5 0,75=16,2 м3/смена.

Аналогично для крана МКГ-20:

Тм=2,85+0,89+2+0,03=5,72 мин;

Тц =Тц.ср=5,77+2,32=28,97 мин;

Пэ.час = 60280,97,85 =1,76 элемента;

Пэ.см=1,76 8 1,5 0,75=15,8 м3/смена.

6.Определяем продолжительность работы каждого крана на объек-

те.

Т= Vp , смен.

Пэ.см

Монтируемые	Объём работ V , м	Продолжительность работ, смен
конструкции		I вариант	II вариант
Колонны	1,3 48=62,4	4,5	5
Строительные			17,5
фермы + плиты	2,6 36+1,07 216= 324,72	17,5
покрытия
Стеновые панели	1,5 260=390	24	25
		∑ 46 смен	∑ 47,5 смен

7. Определяем стоимость механизированных затрат по вариантам. Bариант I

С0=1,08[45,3+74+27,63(4,5+24)+36,27 17,5]+1,5 29,92 46=3729,3 р.

Вариант II

С0=1,08[74+36,27 47,5]+1,5 29,92 47,5=4080,2 р.

Вывод: вариант с использованием двух кранов МКГ-10 и МКГ-20 экономически более выгоден.