Монтажные краны выбирают по техническим и экономическим показателям.
При выборе крана по техническим показателям исходными данными являются:
* габариты и объемно-планировочные решения возводимого сооружения;
* вес и размеры монтируемых элементов, их рабочее положение в сооружении с учетом монтажных приспособлений;
* принятые методы монтажа сооружения;
* способы установки элементов конструкции в проектное положение.
По этим данным определяются требуемые технические параметры монтажных кранов:
· Qк – требуемая грузоподъемность;
· Lк – вылет стрелы;
· Hк – высота подъема крюка;
· Lс – длина стрелы для стреловых самоходных кранов.
Методика определения технических параметров кранов зависит от их типа и варианта установки у здания в зависимости от конфигурации объекта.
При определении параметров башенного крана, принимаемого для монтажа конкретного объекта, необходимо учитывать влияние некоторых обязательных условий и рекомендаций, обеспечивающих безопасное ведение работ и рациональную последовательность выполнения всех строительно-монтажных работ на объекте. Вот эти условия.
При монтаже башенными кранами и подъемниками башенного типа кран рекомендуется устанавливать с той стороны здания, где нет лестничных клеток, так как со стороны лестничных клеток в здание вводят подземные коммуникации и пути башенного крана будут мешать устройству вводов. Кроме того, по лестничным клеткам возможно перемещение рабочих.
Расстояние по горизонтали между вступающими частями крана, передвигающегося по наземным рельсовым путям, и строениями, штабелями материалов и другими предметами, расположенными на высоте до 2 м от уровня земли, должно быть не менее 700 мм, а на высоте более 2 м – не менее 400 мм. Расстояние по вертикали от консоли противовеса до площадок, на которых могут находиться люди, – не менее 2 м (рис. 8.20).
Требуемая грузоподъемность крана:
Qк. > mэ. + mст., (8.3)
где mэ. – масса наиболее тяжелого монтируемого элемента, т;
mст. = 0,5 – масса строповочных устройств (строп, захватов, траверс и др.), т.
Необходимый минимальный вылет стрелы (рис. 9.20) в зависимости от схемы его установки:
где b – ширина подкранового пути, м;
c – расстояние от подкранового пути до горизонтальной проекции наиболее выступающей части стены, м. Это расстояние складывается из безопасного расстояния между наиболее выступающей частью крана до наиболее выступающей части стены и расстоянием от подкранового пути до наиболее выступающей части крана (задний габарит крана);
d – расстояние от центра тяжести наиболее удаленного от крана монтируемого элемента до стены со стороны крана, м.
Рис. 8.20. Привязка башенного крана к строящемуся объекту
При установке башенных кранов на уровне верхней бровки котлована до засыпки пазух фундаментов минимальный вылет стрелы с учетом необрушаемых откосов котлована определяют следующим образом:
Lк. > Hг. · ctga + + c + d + 0,8 (8.5)
где Hг. – глубина котлована, м;
a – угол откоса котлована.
Высота подъема крюка над уровнем стоянки крана:
Hк ³ h0 + hз + hэ + hсТ, (8.6)
где h0 – расстояние от уровня стоянки крана до высотной отметки опоры, на которую устанавливается монтируемый элемент на верхнем монтажном горизонте, м;
hз – запас по высоте, необходимый для установки и проноса элемента над ранее смонтированными конструкциями, принимаемый по правилам техники безопасности равным не менее 0,5 м;
hэ – высота (или толщина) элемента в монтажном положении, м;
hсТ – высота строповочного устройства в рабочем положении, м.
При выборе самоходных стреловых крановк тем обязательным условиям и рекомендациям, которые мы использовали при выборе башенных кранов, надо добавить, что зазор между стрелой и монтируемым элементом не должен быть менее 0,5 м; и минимальное расстояние между стрелой и ранее смонтированным элементом - не менее 1 м (рис. 8.21).
При определении технических параметров стрелового крана кроме необходимой грузоподъемности, требуемой высоты подъема крюка и минимального вылета стрелы необходимо также определить требуемую длину стрелы. Длина стрелы при прочих равных условиях может зависеть и зависит от взаимного расположения стрелы крана, монтируемой конструкции и ранее смонтированной конструкции. Поэтому первым и самым важным этапом определения требуемых параметров крана является изображение схемы взаимного расположения этих элементов с учетом перечисленных ранее ограничений. При наличии такой схемы определение требуемых параметров стрелового крана превращается в простую задачу, которая может быть решена различными способами: графическим, с помощью тригонометрических функций, по правилам геометрии.
Рис. 8.21. Расчетная схема требуемых параметров стрелового крана
Ниже приводится решение, полученное из соотношения подобных треугольников.
Для определения длины стрелы необходимо знать требуемую высоту оголовка стрелы, которая должна составлять:
HОС = h0 + hз + hэ + hсТ + hП , (8.7)
где hП – высота грузового полиспаста в стянутом состоянии (для предварительных расчетов можно принять hП =1,5), м.
Минимальный необходимый вылет крюка при требуемой высоте его подъема с учетом максимально допустимого приближения стрелы к ранее смонтированной конструкции:
(HО.С. - hШ ) · (b + b1 + b2 )
LК = + l3 (8.8)
HО.С. - h0
или с учетом максимально допустимого приближения стрелы к монтируемой конструкции:
(HО.С. - hШ ) · (l + l1 + l2)
LК = + l3 , (8.9)
hП + hC
где b – минимальный зазор между стрелой и ранее смонтированной конструкцией, м;
b1 – расстояние от центра тяжести монтируемого элемента до края ранее смонтированного элемента, максимально приближенного к стреле;
l1 – расстояние от центра тяжести монтируемого элемента (линия подачи груза) до приближенного к стреле крана края элемента, м;
b2 – половина толщины стрелы на уровне верха ранее смонтированной конструкции, м;
l – минимальный зазор между стрелой и монтируемым элементом, м;
l2 – половина толщины стрелы на уровне верха монтируемого элемента, м;
hШ – расстояние от уровня стоянки крана до оси поворота стрелы (высота шасси), м;
l3 – расстояние от оси вращения крана до оси поворота стрелы, м.
Соответственно необходимая наименьшая длина стрелы:
LС = √ (LК. – l3)2 + (HО.С. – hШ.)2 , (8.10)
где LК. принимается как большее значение из двух ранее определенных.
При подборе крана с гуськом все, что мы сказали о выборе стрелового крана до сих пор, будет справедливо по отношению к основному крюку (правда, при определении требуемой грузоподъемности необходимо учесть собственный вес гуська), а требуемый вылет вспомогательного крюка (крюка на гуське) определяется следующим образом:
(HО.С. - hШ ) · (b1 + b2 + b – lГ.)
LК = + l3 + lГ. (8.10)
HО.С. - h0
и соответственно требуемая длина стрелы:
LС = √ (LК. – l3 – lГ.)2 + (HО.С. – hШ.)2 (8.12)