Грузоподъемные краны в строительстве: расчет механизма подъема груза

Устройство воздушных электрических линий на строит. площадках. Силовые кабели и их устройство. Кабельные линии на строит. площадках. Выбор сечений проводов по допустимому нагреву и допустимой потере напряжения.

Основные требования, предъявляемые к линиям электропередачи(ЛЭП), определяются действующими Правилами устройства электроустановок(ПУЭ), согласно которым линии подразделяются на 2-е категории напряжения: до 1000 В и более 1000 В. Основными элементами воздушной линии является: провода, изоляторы, линейная арматура, опоры. Дополнительные элементы: грозозащитные тросы, заземление, разрядники и т.д.

По конструкции: многопроволочные в основном, которые выполнены из проволок одинакового сечения, а число проволок м.б. 7, 12, 19, 37, что обеспечивает наиболее плотное прилегание к центральной проволоке.

Провода воздушных линий обозначают буквами и цифрами (буква-материал провода, цифра-сечение провода). М-медные, Б-бронзовые, А-аллюминиевые, АС-сталеаллюминиевые. Сечение проводов выбираем по длительно допустимому току, механической прочности(ветровой нагрузки, гололедостойкости).

Опоры представляют собой конструкцию для поддержания проводов на необходимой высоте над землей и сооружениями, которые пересекаются воздушной линией, а также для изоляции проводов друг от друга. Кроме проводов, на опорах подвешивают стальные заземленные тросы для защиты проводов от прямых ударов молний и возникающих при этом перенапряжений. Опоры делят на промежуточные, анкерные, угловые, концевые и транспозиционные. Изоляторы и арматура применяется для крепления проводов на опорах и их изолированием от опор и др.конструкций. материал изолятора должен обладать высокой электрической и механической прочностью, а также стойкостью к температурным, атмосферным и химическим воздействиям. Чем больше напряжение, тем больше изоляторов.

Расстояние между двумя соседними опорами называются пролетами. Провода между двумя соседними опорами подвешены свободно и под влиянием собственной массы провод в пролете провисает на величину f (стрела провиса). А наименьшее расстояние от низшей точки провода до поверхности земли h называется габарит линии.

При наличии гололеда возникает «пляска» проводов - вибрация с повышенной амплитудой. Поэтому на линиях 35-220 кВт применяют защиту от вибраций, установкой виброгасителей, которые поглощают энергию вибраций и погашают амплитуду колебания проводов у зажимов.

Провода на опорах располагаются следующим образом: сверху 3 фазных провода, ниже фонарный и самый нижний нулевой. К фонарному и нулевому проводам присоединены светильники уличного освещения. Пересечения воздушных линий с ж/д и автомобильными дорогами должно производится под углом близким 90°, но не менее 45°. Опоры должны быть анкерные.

Минимальное расстояние от провода воздушной линии до головки рельса должно быть не менее 7,5 м; до полотна автомобильной дороги – не менее 7 м. Пересечения линий 35-110 кВт между собой, с линиями меньшего напряжения и с линиями связи должно иметь минимальное расстояние – 3 м, линии 6-20-кВт – не менее 2 м. Прохождение воздушных линий над зданиями и сооружениями не допускается.

В местах, где затруднено сооружение воздушных линий, прокладываются кабельные линии. По сравнению с воздушными линиями кабельные обладают большей надежностью с более продолжительным сроком службы, не загромождают улицы, проезды, но они дороже.

Основным элементом в кабельных линиях – кабель, под которым понимается один или несколько сплошных или скрученных проводов заключенных в общую защитную оболочку. Благодаря чему его можно прокладывать в воздухе, в земле и в воде.

Силовые кабели могут быть с 1, 2, 3, 4-мя токопроводящими жилами. В сетях до 35 кВт включительно наиболее распространены 3-х жильные кабели. 4-х жильные в установках до 1 кВт, где имеется достаточно много однофазных электроприемников и поэтому необходима нейтральная 4-ая жила для обеспечения симметрии.

1.токопроводящие жилы (сегменты)

2.бумажная изоляция (пропитана масло-канифольным составом)

3.аллюминиевая или свинцовая оболочка

4.стальная ленточная броня от мелких повреждений

5.защитный покров от химического воздействия

6.бумажный наполнитель

7.нейтральная жила.

На строительной площадке помимо кабелей с бумажной изоляцией широко применяют переносные шланговые гибкие кабели с усиленной резиновой изоляцией. Их используют для подачи электроэнергии к подвижным электрифицированным механизмам и инструментам, перенося по мере необходимости с одного объекта на другой. Кабели прокладываются в заземленных траншеях глубиной ~800 мм с защитой от механических повреждений кирпичом или ж/б плитой. В одной траншее укладывается не более 6 кабелей. Ширина траншеи определяется числом кабелей. Прокладка выполняется змейкой для компенсации температурных деформаций. По территории энергоемкого предприятия кабели преимущественно прокладываются в кабельных каналах, в которые можно уложить до 30 кабелей. В местах изменения направления кабелей устанавливают кабельные колодцы.

Выбор плавких вставок предохранителей и сечений проводов по допустимому нагреву.

Правило 1) > ; - ток плавкой вставки, - ток расчетной нагрузки.

2) ; - максимальный пусковой ток; - коэф. условий запуска;

= ; -пусковой ток; - номинальный ток; - кратность пускового тока

;

; Р-мощность э/двигателя; U-напряжение; η-кпд двигателя; cosφ-коэф. Мощности.

Если в линии имеется несколько групп потребителей, то плавкая вставка должна отвечать след. Условиям:

1) ; m-коэф. одновременного включения потребителей.

2)

3) условие селективности: номинальный ток плавкой вставки после каждого последующего предохранителя, считая от конца схемы к ее началу должен быть на 1 или 2-е ступени больше номинального тока предыдущих предохранителей.

Согласно ПУЭ от коротких замыканий и перегрузок необходимо защищать любые сети:

1) во взрывоопасных помещениях;

2)осветительные сети в жилых, общественных и производственных помещениях;

3)сети с проводами с горюче опасной изоляции (ПР, АПР), не защищенных и проложенных открыто в помещениях всех типов;

При расчете осветит. нагрузки сечение проводов выбирается по след. условию: > ;

- длительно допустимый ток по нагреву.

Определение сечений проводов по допустимым потерям напряжения в сети.

Расчет производится поэтапно:

1. Выражаем нагрузку в комплексной форме:

2. находим линейные нагрузки на участках, суммируем мощность, начинаем с наиболее удаленных участков схемы;

3. вычисляем моменты реактивной мощности (рассматриваем участки до разветвления)

4. вычисляем сумму моментов реактивных мощностей до отдаленных точек

5. Определяем среднюю потерю напряжения в реактивном сопротивлении (определяем средний момент реактивных мощностей) ;

6. Находим потери напряжения от активной нагрузки в активном сопротивлении

7. определяем сумму моментов активной мощности

8. Находим потери напряжения в активном сопротивлении и сечения проводов по отдельным участкам

находим сечение;

, на участке, так рассчитываем каждый участок

На конечных участках берется провод большего сечения, чем требуется, т.к. провод сечением ниже А-16 на воздушных линиях не допускается исходя их мех. прочности.

Источники света и осветительная арматура строительных площадок. Единицы измерения силы света и освещенности. Нормы освещенности строительных площадок и индивидуальных рабочих мест. Принципы расчета.

Рациональное освещение территории строительной площадки способствует производительности труда, качества работ, снижает вероятность производственных травм.

В зависимости от источника света освещение бывает: искусственное, естественное и совмещенное.

Для освещения мест производства наружных строительных и монтажных работ должны применяться источники света:

· лампы накаливания общего назначения - ЛН по ГОСТ 19190-84;· лампы накаливания прожекторные по ГОСТ 19190-84;· лампы накаливания галогенные по ГОСТ 19190-84;· лампы ртутные газоразрядные высокого давления ДРЛ по ГОСТ 23583-79, ГОСТ 23198-78;· лампы ртутные газоразрядные высокого давления ДРИ по ГОСТ 20401-75;· лампы ксеноновые ДКсТ по ГОСТ 20401-75;· лампы натриевые высокого давления НЛВД по ГОСТ 24169-80.

Искусственное освещение подразделяется на:

-Рабочее

-Аварийное - предусматривается в тех случаях, если действия людей в темноте могут быть причиной взрыва, пожара, и т.д.

-Эвакуационное - следует предусматривать в местах прохода людей, служащих для эвакуации при числе более 50 человек, в производственных помещениях с постоянно работающими людьми, где при выходе из помещений при аварийном включении связанном с опасностью и травматизмом.

-Охранное - предназначено для освещения периметра предприятия

-Дежурное (сигнальное).

Наружное освещение строительных площадок осуществляется подвесными или жестко закрепленными светильниками, также могут применяться прожектора заливающего света. Светильники закрепляются на опорах 6-7 м от земли с расстоянием между соседними светильниками до 40 м. для дорог и площадок шириной до 10 м применяется однорядное освещение, при большей ширине-2-х стороннее или в 2-а ряда по краю. При расчете наружного освещения, освещения улиц и проездов часто задаются мощностью лампы и по ней определяют расстояние между светильниками.

Прожекторное освещение строительных площадок применяют в случаях, если для освещения площадки не рационально размещать светильники или это не возможно. Прожекторы могут устанавливаться на зданиях, на опорах, мачтах и др.сооружениях. могут применяться инвентарные переносные опоры.

Управление наружным освещением может быть автоматизировано с помощью фоторуля. В схемах автоматического управления освещением предусматривается переключение на ручное управление.

Местное освещение имеет преимущество перед общим освещением в том, что за счет концентрировано направленного светового потока на раб. поверхность создается высокая освещенность при небольшой мощности источника света.

Светильник местного освещения располагается на шарнирном кронштейне на непосредственной близости к рабочей поверхности так, чтобы она не мешала рабочим. Место освещения земляных, бетонных работ, при выполнении кирпичной кладки выполняется светильниками установленных на переносных и инвентарных стойках высотой 2,5 м.

Световой поток (Ф) – часть лучистого потока, который воспринимается зрением человека как свет.(лм-люмен).

Сила света (I) – пространственная плотность светового потока.(отношение светового потока к телесному углу). (кд - кандола)

Освещенность - поверхностная плотность светового потока определяемая отношением светового потока, падающего на элемент, к площади этого элемента. (лк-люкс) 1лк=1 лм/ 1 м².

1.Метод удельной мощности

Определяет необходимую мощность ламп для освещения заданной площади освещаемого помещения.

, Р_уд - удельная мощность на единицу площади (по справочнику)

F – площадь освещаемого помещения

Выбирают светильники с лампами – расчетной или ближайшей большей мощности. Данный метод только для расчета общего равномерного освещения.

2.Метод коэффициентного использования.

Для расчетов общего освещения в закрытых помещениях при симметричном расположении светильников.

Определяют расчетный световой поток одной лампы для обеспечения требуемой по норме освещения

Е_н – нормированная освещенность

F – освещаемая поверхность

К_зап – коэф.запаса, учитывающий старение и запыленность источников света и арматуры, загрязнение стен и потолка. Z – коэф.минимальной освещенности; n-число светильников; η-коэф.использования светового потока источника света.

По расчетному световому потоку Ф выбирается светильник, световой поток лампы которого может отличаться от расчетного на 10-20%. В противном случае корректируется число светильников.

3.Точечный метод применяется для расчета освещения при любом расположении поверхности и размещении источников света.

При расчете определяется освещенность в контрольных точках, освещение которых обеспечивается близлежайшими светильниками. Светильники могут быть расположены в 1 ряд, в шахматном порядке и в несколько рядов. В качестве контрольной точки выбирают тоску с наихудшей освещенностью.

При расчете освещения горизонтальных поверхностей определяют световой поток.

Е – заданная освещенность; К_д – коэф.дополнительной освещенности; Е_∑=∑е – суммарная освещенность в контрольной точке.

Условная освещенность зависит от светораспределения светильников, расчетной высоты, расстояния проекции светильника на рабочую поверхность до контрольной точки. Условная освещенность определяется по справ.

4.Метод светящихся полос – совокупность светильников расположенных в линию, можно представить светящейся линией (полосой), характеристикой которой является линейная плотность светового потока светильников. Ф – суммарный поток ламп; L_л – длина световой линии; l_c – длина сплошного элемента линии; l_р – длина разрывов в линии.

Данный метод производный от точечного, позволяет определять освещенность при заданной плотности светового потока.

Для строительных площадок и участков работ необходимо предусматривать общее равномерное освещение. При этом освещенность должна быть не менее 2 лк независимо от применяемых источников света. (ГОСТ 12.1.046-85 ССБТ. Строительство. Нормы освещения строительных площадок)

Для участков работ, где нормируемые уровни освещенности должны быть более 2 лк, в дополнение к общему равномерному освещению следует предусматривать общее локализованное освещение.

Для тех участков, на которых возможно только временное пребывание людей, уровни освещенности должны быть снижены до 0,5 лк.

Освещенность рабочей поверхности при тонких работах должна быть не менее 400лк.

На рабочих местах, расположенных вне зданий и помещений, нормируемые уровни освещенности составляют от 2 до 50 лк с учетом разряда зрительной работы.

Грузоподъемные краны в строительстве: расчет механизма подъема груза.

Для производства строительных работ применяют следующие виды грузоподъемных кранов: самоходные, башенные краны, краны «нулевки» и переносные краны.

Самоходные грузоподъемные машины широко используется на строительных площадках как для погрузки-разгрузки материалов, так при монтажных работах. В первом случае самоходный кран оборудуется стрелой с коротким вылетом, а во втором оснащается длинной стреловой конструкцией. В зависимости от условий и вида работ, самоходные стреловые краны могут быть: с прямой стрелой, со стрелой башенного типа, телескопической и стрелой с так называемым «гуськом». Кроме того каждая машина оборудуется устройствами для контроля грузоподъемности и высоты подъема. По конструкции шасси, краны делятся на гусеничные и пневмоколесные, последние в свою очередь делятся на автомобильные краны на обычном шасси и автомобильные краны на шасси специального типа.

Башенные краны незаменимы при возведении многоэтажных жилых зданий, больших сооружений и зданий производственного назначения.

Бывают: передвижные башенные краны и стационарные (приставные) машины. Кроме того башенные краны классифицируются по типу башни – с поворотной башней и неповоротной башней, а также по типу стрелы – с балочной или подъемной стрелой.

«нулевка» -разновидность строительных кранов также передвигается по подкрановым путям, как и башенные, но в отличие от них у «нулевок» нет башни. Их грузоподъемность может составлять от 4,5 до тонн при максимальном вылете стрелы до 20 метров, а высота подъема ограничивается 16 метрами. Область применения – строительные работы ниже нулевого уровня, поэтому дополнительной характеристикой крана «нулевки» является еще и максимальная глубина опускания.

Переносные краны широко использовались до появления на вооружении строителей башенных и самоходных кранов и сейчас применяются редко. Однако они очень удобны при производстве небольших объемов работ, когда есть необходимость перемещать грузы массой до одной тонны на расстояние менее четырех метров. Кроме того переносные краны удобны тем, что их можно устанавливать прямо на строящееся здание.

Мостовые краны широко применяются при строительстве и в производственных цехах. Так, мостовые краны применяются в промышленности, строительной индустрии, складском хозяйстве. Также краны мостовые с грейфером широко применяют в металлургической промышленности.