Выбор монтажного крана

При выборе монтажного крана устанавливают техническую возможность использования для конкрет­ного объекта в качестве ведущей машины крана дано­го типа и марки и комплектующих машин.

Содержание статьи:

◊ Монтаж строительных конструкций

◊ Методы монтажа строительных конструкций

◊ Подготовка конструкций к монтажу

◊ Усиление строительных конструкций

◊ Монтажные механизмы

◊ Выбор монтажного крана

◊ Строповка конструкций

◊ Подъем и подача конструкций к месту установки

Монтаж строительных конструкций зданий и соору­жений осуществляют монтажным комплектом, в состав которого входят: ведущая машина (монтажный кран или другие монтажные механизмы), вспомогательные машины (вспомогательные краны, погрузочно-разгрузочные и транспортные машины) и технологическое оборудование (грузозахватные устройства, кондукто­ры, устройства для временного закрепления, вывер­ки и др.).

При выборе монтажных комплектов устанавливают техническую возможность использования для конкрет­ного объекта в качестве ведущей машины крана данно­го типа и марки и комплектующих машин.

Выбор ведущего монтажного крана базируется на необходимости соответствия монтажно-конструктивной характеристики монтируемого объекта (конструктивной схемы и размеров здания, массы и расположения элемен­тов на здании, рельефа строительной площадки и дру­гих особенностей, определяющих выбор технических средств монтажа) параметрам монтажного крана.

К параметрам монтажных кранов относятся:

◊ грузоподъемность — наибольшая масса груза, кото­рая может быть поднята краном при условии сохранения его устойчивости и прочности конструкции;

◊ скорость подъема или опускания груза, передвиже­ния крана, вращения поворотной платформы. При этом следует учитывать, что для плавной и точной «посадки» сборного элемента скорость опускания груза не должна превышать 5 м/мин, а скорость вращения крана — 1,5 м/мин;

◊ производительность — количество груза, перемещае­мого и монтируемого в единицу времени. Производитель­ность монтажного крана может также измеряться чис­лом циклов, совершаемых в единицу времени;

◊ длина стрелы — расстояние между центром оси пяты стрелы и оси обоймы грузового полиспаста;

◊ вылет крюка — расстояние между осью вращения по­воротной платформы крана и вертикальной осью, прохо­дящей через центр обоймы грузового крюка. При опре­делении полезного вылета крюка расстояние отсчитыва­ют от наиболее выступающей части крана;

◊ высота подъема крюка — расстояние от уровня стоянки крана до центра грузового крюка в его верхнем по­ложении;

◊ колея — расстояние между центрами передних и задних колес пневмоколесных кранов, ширина гусенич­ного хода или расстояние между осями головок рельсов;

◊ база — расстояние между осями передних и задних колес пневмоколесных или рельсовых кранов. Для тех­нической характеристики гусеничных кранов указывают длину гусеничного хода;

◊ радиус поворота хвостовой части поворотной плат­формы — расстояние между осью вращения крана и наи­более удаленной от нее точкой платформы или противо­веса;

◊ установленная мощность — суммарная мощность си­ловой установки крана.

Выбор монтажного крана по техническим парамет­рам

Башенный кран

Выбор монтажного крана по техническим парамет­рам начинают с уточнения следующих данных: массы монтируемых элементов, монтажной оснастки и грузоза­хватных устройств; габаритов и проектных положений элементов в полносборном здании. На основании этих данных выбирают группу элементов, характеризующую­ся максимальными монтажными параметрами, для кото­рых определяют минимальные требуемые параметры крана.

Требуемую грузоподъемность крана определяют вы­ражением

Qk = Qэ + Qoc + Qгр;

где QK — требуемая минимальная грузоподъемность крана, т; Qэ— масса монтируемого элемгнта, т; Qoc — масса монтажной оснаст­ки, т; Qгp — масса грузозахватных устройств, т.

Башенные краны.
Высоту подъема грузового крюка над уровнем стоянки крана Нк, м, определяют по фор­муле (рис. 1)

Нк = ho + hз + hэ + hст, м.

Вылет крюка крана Lк, м, определяют по формуле Lк = а/2 + b + c, где а – ширина подкранового пути; в – расстояние от оси рельса до ближайшей части здания; с – расстояние от центра тяжести монтируемонго элемента до наиболее выступающей части здания; hз-запас по высоте требующийся по условиям безопасности  монтажа; hэ— высота или толщина элемента; hст — высота строповки;

Рисунок-1. К определению техни­ческих параметров башен­ного крана

Q1 …Q5 — массы монтируемых конструкций; l1…l5— удале­ние центров тяжести конст­рукций от оси крана; h0— превышение места установ­ки (монтажного горизонта) над уровнем стоянки башен­ного крана; hз—запас по высоте, требующийся по условиям безопасности мон­тажа;

hэ— высота или толщина элемента; hст — высота строповки; а —ши­рина подкранового пути; b — расстояние от оси рель­са подкранового пути до ближайшей части здания; с — расстояние от центра тяжести монтируемого эле­мента до наиболее выступа­ющей части здания

Стреловые краны.

Для стреловых самоходных кра­нов (на автомобильном, пневмоколесном и гусеничном ходу) определяют следующие параметры (рис. 2): высоту подъема крюка Hк, длину стрелы Lc и вылет крю­ка LK.

Высоту подъема крюка Hк определяют так же, как для башенных кранов.

Длину стрелы крана без гуська Lc, м (рис. 2, а) определяют по формуле

Lc = (Н0 hc)/sin α + (b + 2S)/2 cosα,

где Но — сумма превышения монтажного горизонта ho, запаса по высоте h3 и толщины (высоты) элемента hэ;

H0=ho + h3+hэ;

hc — превышение уровня оси крепления стрелы над уровнем стоянки, м; α — угол наклона оси стрелы к горизонту; b — длина (ширина) мон­тируемого элемента, м; S — расстояние от края монтируемого эле­мента до оси стрелы (S≥1,5).

Рисунок-2. Определение технических параметров самоходных стреловых кранов.

а — без гуська; б — с гуськом; в — без гуська с поворотом в плане

Наименьшая длина стрелы крана обеспечивается при наклоне ее оси под углом α, определяемым по фор­муле

tgα=³√2(H0-hc)(b+2S)$

По длине стрелы находят вылет крюка LK, м.

Lк = Lc cos α + d,

где d — расстояние от оси поворота крана до оси опоры стрелы, м (d≈1,5 м).

Помимо определения вылета крюка при окончатель­ном выборе крана следует проверить также достаточ­ность размера грузового полиспаста hп. Величину hп , м, определяют по формуле

hп =[(b + 2S)/2 cos α] sin α— hст, где hcт — высота строповки, м.

Полученное значение необходимо сравнить с длиной грузового полиспаста выбираемого крана (обычно hn= =1,5…5 м).

Для стреловых кранов, оборудованных гуськом (рис. 2, б), наименьшую допустимую длину стрелы при β=0 определяют по формуле

Lc = (H —hc)/sinα,

где Н — превышение оси вращения гуська над уровнем стоянки кра­на, м.

Вылет крюка гуська Lк.г, м, составит

Lк.г = (Н- hc)/tg α+ Lг/cos β + d,

где Lг — длина гуська (от оси опоры до оси грузового блока), м.

Рассмотренный способ определения вылета крюка целесообразен при передвижении крана вдоль фронта монтажа элементов. Если же ряд параллельно уклады­ваемых элементов монтируют с одной стоянки краном, стоящим против средних элементов этого ряда (что часто имеет место при монтаже плит перекрытий одно­этажных промышленных зданий, когда кран перемеща­ется по оси пролета), то для укладки удаленных от оси пролета элементов придется поворачивать стрелу крана в горизонтальной плоскости на угол φ (рис. 2, в).

При повороте будут изменяться вылет крюка, длина и угол наклона стрелы (обозначим его αφ), а также вы­сота подъема крюка. Используя ранее полученные значения, определяют угол tgφ = D/ Lк , где D — горизонтальная проекция расстояния от оси пролета до цен­тра монтируемого элемента, м.

Получив значение угла φ, определяют проекцию дли­ны стрелы, м:

Lcφ = Lк / cos φ — d

Так как разность Нк—hc остается неизменной, мож­но определить tg по формуле

tgφ =(Hк- hc + hп)/ Lcφ

Зная величину угла αφ , определяют минимальную длину стрелы крана Lφ, м, для монтажа крайнего эле­мента Lφ = Lcφ / cos αφ

Вылет крюка Lkφ, м, получают, прибавляя к проек­ции длины стрелы Lcφ величину d

Lkφ= Lcφ +d

После выявления необходимых технических парамет­ров по таблицам или графикам взаимозависимых кривых грузоподъемности, вылета и высоты подъема крюка крана (рис.3),приведенных в справочной литературе, определяют соответствующие марки кранов.

Рисунок-3. Взаимосвязь грузоподъемности, вылета  и высоты подъема крюка гусеничного крана  МКГ-40 для стрелы длиной 15,8 м.

1 — гусеничные тележки; 2—стреловая оттяжка; 3 — основная стрела; 4- крюк основного подъема; 5 — крюк вспомогательного подъема; 6 — гусек; 7 — канаты грузовые и изменения вылета гуська; 8 — стойка; 9 — кабина управ­ления; 10 — противовес

Если возможен монтаж здания или сооружения кра­нами нескольких марок и даже типов, то определяют экономическую эффективность использования подобран­ных кранов в условиях данного строительства. Экономи­ческую эффективность использования того или иного кра­на (или комплекта кранов) устанавливают сравнением технико-экономических показателей, основные из кото­рых — продолжительность монтажа, трудоемкость мон­тажа и стоимость монтажных работ на единицу конст­рукции.

В указанных показателях отражаются факторы, характеризующие конструктивные особенности кранов (производительность, число обслуживающего персонала и др.), степень охвата краном монтажных работ и иcпользования его по времени и грузоподъемности, произ­водительность труда рабочих, эксплуатационные затра­ты на транспортировку, монтаж и демонтаж, а также расход электроэнергии, топлива, горючего, смазочных материалов и пр.