Выбор монтажных кранов по техническим параметрам. Выбор оптимального типа монтажного крана производится в два этапа

Выбор оптимального типа монтажного крана производится в два этапа. На первом этапе по факторам технического порядка

(размеры здания или отдельных пролетов, масса, габариты, расположение сборных элементов в здании) определяют требуемые параметры крана — грузоподъемность, вылет стрелы и высоту подъема крюка. Определив их по техническим характеристикам кранов, приведенным в

справочной литературе [7], подбирают не менее двух вариантов монтажных кранов, рабочие параметры которых равны или несколько больше требуемых параметров, полученных расчетным путем.

 

 

Рисунок 3- Требуемые параметры для выбора башенного монтажного крана

 

На втором этапе пути экономического сравнения выбранных вариантов решают, какой из кранов наиболее эффективен.

Требуемые параметры для башенных кранов (рис.3):

Н_кр.тр — высота подъема крюка, м; вылет стрелы L_{стр. тр,} м.

Требуемая высота подъема крюка башенного крана

,

где h _{м —} превышение опоры монтируемого элемента над уровнем стоянки монтажного крана, м; h _з — запас по высоте, требующийся по условиям монтажа для заводки конструкций к месту установки или переноса через ранее смонтированные конструкции (не менее 0,5 м); h_{э —} высота элемента в положении подъема, м; h_с — высота строповки в рабочем положении от верха монтируемого элемента до крюка (рабочая высота), м.

Требуемый вылет стрелы ,

где b — ширина подкранового пути, м. На данной стадии расчета точно неизвестно, какой кран будет использоваться при монтаже, поэтому b может принять условно любое значение для типовых конструкций подкрановых путей, после выбора конкретного крана значение b уточняют; a — расстояние от ближайшей к зданию оси головки рельса подкранового пути до выступающих в сторону подкрановых путей частей здания. В предварительных расчетах по условиям техники безопасности для кранов с нижним расположением противовеса или с поворотной платформой: , где — радиус поворотной части крана минус b/2 и плюс 0,75...1,0 м.

Если противовес крана располагается выше здания, то a может быть принято равным 2м.

 

При монтаже сборных железобетонных конструкций одноэтажных производственных зданий элементами, оказывающими наибольшее влияние на выбор монтажных кранов, являются крупноразмерные плиты покрытия. Поэтому рассмотрим определение требуемых параметров самоходного стрелового крана, оборудованного гуськом и без гуська, при монтаже плит покрытия.

При стреловом исполнении самоходный кран снабжается двумя грузовыми крюками, осуществляющими основной подъем полиспастом, подвешенным на стреле крана, и вспомогательный подъем на подвеске, закрепленной на конце гуська крана.

При выборе кранов следует помнить, что плиты покрытий одноэтажных промышленных и сельскохозяйственных зданий целесообразно монтировать кранами, оснащенными гуськами, которыми снабжены современные стреловые самоходные краны.

Кран с гуськом. 1. Длину гуська L _Гможно подобрать из следующего условия (рис.4): , где L — длина плиты покрытия, м; φ=30º…45º; a — расстояние от ближайшей точки возможного касания монтируемой конструкции до оси стрелы крана по горизонтали, м; a = 1,0…1,5.

2. Определяем оптимальный угол наклона стрелы крана при укладке первой от центра пролета плиты по формуле

= , где h=h _м +h _з +h _э -h _ш; ;

При монтаже плит покрытия

h _{м –} высота монтажного горизонта 10,2 м, м; h _з – запас по высоте между опорой и низом монтируемого элемента из условия безопасного производства работ, м; h _з = 0,5…1,0; h _э – высота элемента в монтажном положении – 0,22 м; h _{ш –} расстояние от уровня стоянки крана до шарнира пяты его стрелы, м; h _ш = 1,5…2,0.

h=10,2+1,0+0,22 – 1,5=9,92 м

b=6/2+1,0 – 5cos40⁰= 4 - 5 х 0,766=0,17м

3,56 = 73⁰

 

3. Длина стрелы крана для монтажа средней плиты:

 

.

9,92/0,9563 +0,17/0,2924=10,37+0,58=10,95м

4. Находим минимальный вылет крюка основного подъема при монтаже средней плиты:

= 10,95 х 0,2924=3,02м

5. Минимальный вылет крюка вспомогательного подъема при монтаже средней плиты:

=3,02+5 х 0,66+1,25=7,57м

где – расстояние от оси вращения крана до оси шарнира пяты стрелы, м; = 1,2...1,3.

6. Вылет крюка вспомогательного подъема при монтаже крайней плиты в пролете:

 

L₂ = (24/2-3/2)² +(7,57)²= 110+57,3=12,8м

где L пр – пролет цеха, м; с – ширина плиты покрытия, м.

7. Проекция длины стрелы крана на горизонтальную плоскость при монтаже крайней плиты или вылет крюка основного подъема при укладке крайней плиты в пролете:

 

= 12,8(3,02 + 1,25)/ 7,57-1,25=8,64м

8. Угол поворота стрелы крана при монтаже крайней плиты покрытия: _{=7,56/8,64=0,88 =29}⁰

9. Высота основного подъема при укладке крайней плиты от уровня пятового шарнира поворота стрелы:

.=10,95 х 0,8746=9,57м

10. Высота подъема оголовника гуська:

а) при укладке крайней плиты в пролете

= 9,57 + 5х0,643+1,5=14,28 м;

б) при укладке средней плиты в пролете

Максимальное значение :

max ≥ h _м +h _з +h _э +h _т.с. +h _п,

где h _т.с - расчетная высота грузозахватного устройства, м; h _п - высота грузового полиспаста в стянутом (собранном) состоянии; принимается по табл. 6.

 

Таблица 6 - Минимальная длина полиспастов

Грузоподъемность полиспаста, т	Минимальная длина блоков в стянутом (собранном) состоянии, м
нормального	малогабаритного
	2,10 2,55 2,66 3,11	1,79 1,98 2,11 2,14

Масса монтируемой конструкции с оснасткой

где G – масса монтируемого элемента, т; q _Т.С. - масса такелажного приспособления, т; q _{у –} масса конструкции усиления монтируемого элемента на стадии монтажа, т; q _м.п .- масса монтажных приспособлений, навешиваемых на конструктивный элемент перед его монтажом, т;

γ _{f ,} - коэффициент, учитывающий возможность отклонения массы монтируемого элемента с оснасткой от расчетной; γ _{f ,} = 1,1.

Кран без гуська. 1. Определяем угол α, при котором значение длины стрелы будет минимальным. В этом случае стрела крана приближается к смонтированной стропильной ферме не ближе a = 1,0...1,5 м из условий безопасной работы крана (рис. 5).

tg α = ,

где h = h _м + h _з + h _э - h _ш; b = L /2 + a.

2. Находим требуемую длину стрелы крана при монтаже средней плиты покрытия в пролете:

3. Необходимый вылет крюка крана при этом:

 

Рисунок 5 - Требуемые параметры для выбора монтажного крана

 

4. Определяем требуемый вылет стрелы крана при укладке крайних плит покрытия в пролете:

 

L ₂

5. Определяем высоту подъема стрелы. Когда плиты покрытия укладываются на фермы с параллельными поясами, то высота подъема крюка при монтаже средней и крайней плит принимаются равными. Даже в тех случаях, когда плиты покрытия укладываются на бесраскосные, сегментные фермы, эти величины мало отличаются друг от друга:

При вычислении H _{стр. ср} должно соблюдаться условие:

H _{стр. ср} ≥ h _м + h _з + h _э + h _т.с + h _п.

6. Угол наклона стрелы при монтаже крайней плиты в пролете:

7.Длина стрелы для монтажа крайней плиты в пролете:

8. Требуемый грузовой момент крана:

Требуемые технические параметры крана вычисляют для всех монтируемых элементов в строгой зависимости от принятого метода монтажа и схемы движения крана и вычисленные значения заносятся в табл. 7.

Таблица 7 - Требуемых технических параметров крана

Конструктивный элемент	Масса элемента с оснасткой, т	Требуемый параметр
высота подъема стрелы, м	вылет крюка, м	длина стрелы, м

 

По требуемым параметрам производится предварительный выбор моделей с техническими характеристиками, близкими к требуемым.

При этом в большинстве случаев оказывается возможным применение нескольких кранов для конкретных условий монтажа конструкций. Составляя различные варианты механизации монтажа конструкций, необходимо стремиться к тому, чтобы максимально использовать грузоподъемность того или иного монтажного крана. Например, для монтажа колонн и подкрановых балок одноэтажных промышленных зданий могут применяться легкие, а для монтажа конструкций покрытия – тяжелые краны.

Экономическое сравнение выбранных вариантов производится по продолжительности монтажных работ, трудоемкости и себестоимости монтажа 1 т конструкции, приведенным удельным затратам на 1 т конструкции [8,9,10].