1. Грузозахватные устройства. Строповка строительных конструкций, принципы расчёта стропов.

Для подъема строительных конструкций используют различные грузозахватные устройства в виде гибких стальных канатов, различных систем траверс, механических и вакуумных захватов.

К конструкциям грузозахватных устройств предъявляются два основных требования:

возможность простой и удобной строповки и расстроповки;

надёжность зацепления или захвата, исключающих возможность обрыва груза.

Грузозахватные устройства, предназначенные для подъема тонкостенных конструкций, чувствительных к деформациям, должны воспринимать на себя монтажные нагрузки и обеспечивать неизменяемость конструкций.

Различают следующие принципы paботы грузозахватных yстройств: зацепление конструкции с применением стропов и траверс; захват с помощью клещевых или подхватных устройств; зажим с использованием фрикционных захватов и присос вакуумными захватами.

Грузозахватные устройства должны быть испытаны пробной статической или динамической нагрузкой, превышающей их паспортную грузоподъемность.

Закрепление подъёмных тросов должно быть произведено в таких местах, чтобы при подъёме конструкции по возможности не возникали усилия больше расчётных или обратные по знаку. Определение места строповки зависит от вида конструкции, её габаритов, материала и т.д. Металлические фермы обычно поднимают за 2 — 4 узла верхнего пояса.

Гибкие стропы выполняют из стальных канатов. Их используют при подъеме легких колонн, балок, плит, стеновых панелей, контейнеров и др. Стропы могут быть универсальными и облегченными, по технологическому назначению—одно-, двух-, четырех- и шестиветвевыми.

Универсальные стропы – это замкнутые петли длиной от 6 до 15 м, изготовленные из тросов диаметром 18 30 мм. Универсальные стропы применяют для непосредственного захвата конструкции путём её обвязки.

Облегченные стропы изготовляют из тросов диаметром 12 20 мм с закреплёнными по концам петлями на коушах, крюками или карабинами.

Для равномерного распределения нагрузки на стропы используют системы блочных и траверсных приспособлений, которые применяют при строповке плит и панелей перекрытий.

Для подъема за две петли применяют двухветвевые стропы, для подъема плит крупноразмерных конструкций — четырех и шестиветвевые стропы.

Крупноразмерные панели перекрытий и другие конструкции поднимают специальным монтажным приспособлением с универсальными уравновешивающими стропами. С помощью такого приспособления можно кантовать панели из вертикального положения в горизонтальное.

При наклонном положении стропов усилие в каждой ветви стропа может быть определено по формуле

Р = (1 / cos a) (Q/n) = К (Q / n),

где Q — вес поднимаемого груза, Н; а — угол наклона стропа к вертикали, град; n — число ветвей стропа; К — коэффициент, зависящий от угла наклона стропа к вертикали.

Значение К меняется от 1 до 2 при изменении угла наклона от 0 до 60.°

Р Рд = ( Q / n1 ) К,

где Рд – допускаемое усилие в канате; n1 - коэффициент, запаса для стропов, равный .

Когда поднимаемые элементы не могут воспринимать сжимающие монтажные усилия, возникает необходимость в уменьшении угла наклона ветвей стропа, для чего увеличивают длину подвески конструкций, что не всегда возможно при ограниченной высоте подъёма крюка монтажного крана. В этих случаях применяют траверсы.

Траверсы выполняют в виде металлических балок или треугольных сварных ферм. На концах нижнего пояса устанавливают блоки, через которые проходят стропы. Такая система подвески стропов обеспечивает равномерную передачу усилий на все точки захвата.

Траверсами поднимают длинномерные конструкции. Строповка может производиться за две или четыре точки. Для подъема крупногабаритных конструкций используют пространственные траверсы, а для подъема тяжелых элементов со смещенным центром тяжести — траверсы с системой балансировки. На траверсе могут устанавливаться облегченные стропы и захваты.

Для обеспечения безопасного ведения работ производят расчет и подбор гибких стропов, траверс и других приспособлений. Расчет траверс для строповки ферм ведут по известной методике расчета ферм. Их подбор осуществляют по типовому каталогу унифицированных такелажных устройств.

Захваты предназначены для беспетельного подъема монтируемых элементов. Конструктивно захваты выполняют механическими, электромагнитными и вакуумными.

С помощью механических захватов конструкция удерживается за счет фрикционного зацепления, зажима или подхвата за выступающие части. Электромагнитные захваты основаны на удерживании токопроводящих конструкций с помощью магнитного поля. Такие захваты используют преимущественно на монтаже и погрузочно-разгрузочных работах листовых металлоконструкций.

Вакуумные захваты применяют для подъема тонкостенных плоских конструкций. Они состоят из вакуум- камер, рукавов и вакуум-насоса. Наиболее эффективно вакуумные захваты могут использоваться в стационарных условиях. На строительной площадке захват подвешивают к грузовому крюку монтажного крана, а пульт управления устанавливают в кабине крановщика. В зависимости от назначения захваты имеют различные устройства для кантования изделий в процессе подъема, а также могут быть оборудованы одной или несколькими камерами различной формы.

Конструкция удерживается за счет усилий, вызванных разрежением воздуха. Удерживающая сила за счет разрежения может быть выражена зависимостью

Ру = А ( Ра — Рв ),

где Ру — сила вакуумного притяжения, Н; А — площадь захвата, м2; Ра —атмосферное давление, Па; Рв —давление внутри камеры, Па.

Для вакуумного захвата должно выполняться условие

Ру > (м + Ри + Рл + Рт),

где м — масса конструкции, т; Ри—инерционные силы при ее перемещении и отрыве, Н; Рл —сила лобового сопротивления от ветровой нагрузки, Н; Рт—технологические усилия, Н.

С учетом действующих сил подбирают площадь вакуумной камеры (см2).

А = Ру к / (Ра — Рв),

где к — коэффициент запаса, принимаемый в пределах 2 3,5.

Безопасность при подъеме деталей обеспечивают запасом грузоподъемности вакуумного захвата и наличием специальных страхующих приспособлений, исключающих возможность падения поднимаемой детали при случайной остановке вакуумного насоса.