3. Выбор машин и механизмов и их размещение на строительной площадке

Наиболее сложной задачей является размещение (привязка) кранов и подъемников.

Краны целесообразно располагать со стороны фасадов, не имеющих входов в здание, чтобы не затруднять доступ туда рабочих.

Башенные краны при отсутствии ограничений подбирают по высоте подъема Н(м), гру­зоподъемности Q (т), и вылету стрелы R(м).

Первоначально, выбирают кран соответствующей группы по высоте подъема крюка, который определяют по формуле Н=Н_зд+h_зап+ h_э+ h_стр, где h_зап – запас по высоте, равный 1 м; h_э, h_стр – соответственно высота элемента и высота строповки в соответствии со схемами строповки [12]. Из технических характеристик крана соответствующей группы (Приложение 4) для дальнейших расчетов выписывают следующие: задний габарит r для кранов с вращающейся башней, колею К и базу Б. Выполняют расчеты по поперечной привязке крана.

При поперечной привязке башенного крана с поворотной платформой и противовесом, размещаемыми в нижней его части (Рис. 3.1 и Приложение 5), ось подкрано­вых путей (ОПП) располагают от выступающей части здания на мини­мальном расстоянии L_min, м:

L_min = r + l_без,

где r — задний габарит крана (радиус поворота платформы); l_без - минимально допустимое безопасное расстояние от высту­пающей части крана до выступающей части здания (1м).

При привязке башенных кранов с верхним противовесом расстояние от оси подкрановых путей до выступающей части здания 1 (рис. 3.2а) определяют по формуле

К + l_ш

L_min = --------- + 0,2 + l_б + l_без ,

2

где К — колея крана (расстояние между центрами рельсов); l_ш — длина полушпалы, равная 1,375; 0,2 — минимальное расстоя­ние в метрах от конца полушпалы до откоса балластной призмы; l_б — величина заложения балластной призмы (табл. 3.1); l_без — безопасное расстояние от нижнего края балласт­ной призмы до габарита здания, равное 0,7 м на высоте до 2м, и 0,4 м на высоте более 2 м.

В зависимости от вылета стрелы крана и его размещения мини­мальные расстояния между рельсовыми путями и внутрипостроечной дорогой составляют 6,5-12,5м.

Расстояние L_min' между осью подкрановых путей (ОПП) и линией складирования материалов 2 можно определить, пользуясь, рис. 3.2, а.

Поперечную привязку кранов, располагаемых у выемок, не имеющих специальных креплений (рис. 3.2,б), определяют по формуле

L_min=(K + l_ш/2 + 0,2 + l_б + l_к ,

где l_к — наименьшее расстояние от основания откоса выемки до нижнего края балластной призмы (для песков и супесей l_к = 1,5h_к + 0,4; для остальных грунтов l_к = h_к + 0,4 (h_к — глубина котлована).

Таблица 3.1. Данные по привязке башенных кранов

Марка крана	Колея - База крана, м	Задний габарит,м	Размеры балластного слоя, м, (толщина/заложение)	Минимальное расстояние от выступающих частей здания до оси рельсов, м
3-й размер. группы
КБ-100, все (5-4/8т)	4,5 х 4,5	3,6	0,3/0,45	2,3
КБ-100.3Б (10т)	6 х 6	портал	-	-
МСК-5-20	6 х 6	4,5	0,3/0,45	2,2
КБ-160.2	6 х 6	3,8	0,4/0,6	1,5
4-й размер. группы
КБ-309 ХЛ (8 т)	4,5 х 4,5	3,6	-	2,0
КБ-401, КБ-402 (8 т) маневровая стрела	6 х 6	3,8	0,45/0,7	-
КБ-403 Б (8 т)	6 х 6	3,8	0,45/0,7	2,0
КБ-405 (10 т)	6 х 6	4	0,45/0,7	1,7
5-й размер. группы
КБ-503, КБ-504 (10т)	7,5 х 8	5,5	0,4/0,6	2,6
КБ-573 А (8 т)	приставной	-	-	-
6-й размер. группы
КБ-674 А (12,5-25 т) башня не вращается	7,5 х 7,5	5,75…18	0,45/0,7	2,6
КБ-675  (12,5 т)	приставной	24,5	-	-
КБ-676 (12,5-25 т) башня не вращается	7,5 х 7,5	11…18	0,45/0,7	2,6
КБк-250	7,5	5,5	0,4/0,6	2,45
МСК-250	7,5	4,4	0,4/0,6	1,35

Выполнив поперечную привязку башенного крана (расстояние по горизонтали от оси подкрановых путей до ближайшей разбивочной оси здания), следует рассчитать требуемые параметры крана (табл.3.2).

Таблица 3.2. Требуемые параметры крана

Наименование материалов, изделий и конструкций, поднимаемых краном	Масса, т	Требуемые параметры крана
		Грузоподъемность Q, т	Вылет стрелы R, м	Высота подъема крюка Н, м
1	2	3	4	5

Примечание. Графа 3 представляет собой суммарную массу поднимаемых материалов, изделий или конструкций, грузозахватного приспособления, тары и других средств малой механизации (поддоны и пр.) в соответствии с разработанными схемами строповок (примеры см. Приложение 1).

Далее, выбирают кран, который по своим характеристикам удовлетворяет требуемым параметрам. Для этого используют справочник по кранам, например [14], данные из Интернета или другие источники информации (Приложение 4).

В пояснительной записке к курсовому проекту представляют технические характеристики выбранного крана, а в графической – грузовую характеристику крана (Q=f(R). Пример грузовой характеристики башенного крана приведен в Приложении 5. По грузовой характеристике крана выполняют продольную привязку подкрановых путей башенного крана.

Продольная привязка подкрановых путей башенных кранов заключается в определении требуемой протяженности подкрано­вых путей:

L _п.п= Б + l _кр + 2 l _т.п + 2 l_туп ,

где Б — база крана; l_кр — расстояние между крайними стоянками крана; l_т.п — длина тормозного пути крана (принимает­ся 1,5м); l_туп — расстояние от конца рельса до тупика, равное 0,5м.

Для определения l_кр пользуются графическим способом (рис. 3.2 в,г,д,е), для чего на оси передвижения крана делают засечки циркулем в принятом масштабе из противоположных углов зда­ния максимальным вылетом стрелы, из середины внутреннего контура здания минимальным вылетом стрелы, из центров на­иболее тяжелых элементов соответствующими вылетами стрел при данной грузовой характеристике крана. Затем по крайним засечкам определяют расстояние между центрами крана l_кр в крайнем по­ложении (крайними стоянками крана). Расчетную длину подкрановых путей L_п.п при необходи­мости увеличивают с учетом кратности длины полузвена 6,25м.

В соответствии со СП 12-103-2002. Пути наземные рельсовые крановые. М.: Госстрой России, 2003 г. мини­мальная длина рельсовых нитей кранового пути для крана, перемещающегося по пути (2 крайние стоянки), кроме периода монтажа крана (не менее 12,5 м), должна быть не менее 31,25 м (2,5 звена по 12,5 м) При работе в стесненных условиях (1 стоянка крана) допускается установка крана на 1,5 звеньях по 12,5 м (18,5 м) подкрановых путей (фактически стационар­ная работа крана), но в этом случае звено должно быть уложено на жесткое основание (фундаментные блоки или специальные сборные конструкции) и должны быть предусмотрены мероприятия, исключающие перемещение крана по путям (например, жесткое прикрепление колес или ходовой части крана к рельсам).

Пример устройства нижнего и верхнего строения кранового пути приведен в Приложении 2.

Рис. 3.1. Схема поперечной привязки башенного крана к оси «Г» при возведении надземной части здания

Рис. 3.2. Схемы поперечной и продольной привязок крановых путей:

а, б – поперечная привязка у здания и вблизи выемки; в,г,д,е – последовательность определения крайних стоянок крана при продольной привязке; ж – определение минимальной длины крановых путей; з – привязка крановых путей; 1 – выступающая часть здания; 2 – ограждение; 3 – зона склада; 4 – водоотводная канава; 5 – крайние стоянки крана; 6 – привязка крайней стоянки крана к оси здания; 7 – контрольный груз; 8 – конец рельса; 9 – тупик; 10 – база крана; ОПП – ось подкранового пути; α – угол естественного откоса грунта;

Количество машин и транспортных средств (кранов, автосамосвалов, бортовых автомобилей, плитовозов, бетоносмесителей и др.), входящих в комплект, должно обеспечить требуемый темп каменной кладки J (м³/см) или монтажа конструкций (т/см). Технические характеристики машин, механизмов и транспортных средств для производства каменных и монтажных работ приведены в Приложении 3.

Транспортирование кирпича. Количество каменщиков в бригаде для кладки стен определяется по формуле

n_бр=∑Т_р/m∙n_я∙К_к ∙К_н, чел,

∑Т_р – трудоемкость кладочных работ на этаже, чел-дн (см. Калькуляцию); m – число захваток на этаже; n – число ярусов кладки по высоте этажа; К_к– модуль цикличности каменщиков (продолжительность работы каменщиков на ярусе-захватке); К_н – коэффициент перевыполнения норм, принимаемый равным 1…1,25.

1 вариант (см. стр. 10). На этаже m=2, n_я=3, К_к=3. n_бр=251,75/2х3х3х1=14 чел.

На этаже укладывается 131,43 тыс. шт. кирпичей (табл.2.5), в смену 131,43/2х3х3 =7,3 тыс.шт. На 1 м³ кладки в среднем приходиться 131,43/405,97=0,324 тыс.шт. (405,97 м³ – табл. 2.2). Бригаде каменщиков из 14 чел. в смену потребуется 1,2х14х0,324=5,44 тыс.шт. кирпича.

2 вариант (см. стр. 10). На этаже m=2, n_я=3, К_к=2. n_бр=251,75/2х3х2х1=21 чел.

На этаже укладывается 131,43 тыс. шт. кирпичей (табл.2.5), в смену 131,43/2х3х2=11тыс.шт. На 1 м³ кладки в среднем приходиться 131,43/405,97=0,324 тыс.шт. (405,97 м³ – табл. 2.2). Бригаде каменщиков из 21 чел. в смену потребуется 1,2х21х0,324=8,17 тыс.шт. кирпича.

Для транспортирования кирпича применяются бортовые автомобили, технические характеристики которых приведены в табл.1 Приложения 3, и манипуляторы.

Доставка раствора для кирпичной кладки.

1 вариант. Потребность раствора на этаже составляет 94,1 м³ (табл. 2,5), в смену 94,1/2х3х3=5,2 м³.

Из производственного опыта выработка на одного каменщика в среднем составляет 1,2 м³/чел-дн. На 1 м³ кладки расходуется 0,3 м³ раствора. Бригаде из 14 чел в смену потребуется 1,2х14х0,3=5,1 м³ раствора: 2,55 м³ – до обеда, 2,55 м³ – после обеда.

2 вариант. Потребность раствора на этаже составляет 94,1 м³ (табл. 2,5), в смену 94,1/2х3х2=7,8 м³.

Из производственного опыта бригаде из 121 чел в смену потребуется 1,2х21х0,3=7,6 м³ раствора: 3,8 м³ – до обеда, 3,8 м³ – после обеда.

Для транспортирования раствора можно принять авторастворовоз С-89В, вместимостью цистерны 1,6 м³: 2(3) шт. – до обеда, 2(3) шт. – после обеда) или самосвал, грузоподъемностью 5…8 т (один до обеда, один – после обеда). Транспортирование сборных железобетонных конструкций. Для транспортирования плит перекрытий и лоджий применяются плитовозы с тягачами (табл. 1 приложения 3). Завозить плиты можно заранее на склад и монтировать со склада. При монтаже «с колес» количество автопоездов (тягач+плитовоз) определяется по формуле n_м=J/П_м, где J –темп монтажа, т/см; П_м – производительность автопоезда, т/см.

Темп монтажа можно определить, использую норму времени (маш-ч) на укладку плит перекрытия и лоджий в среднем равную 0,19. J=1х1/0,19=5,26 шт/ч=5,26х2,45=12.9 т/ч.

Производительность плитовоза (т/ч) определяется по формуле

П=60хQгрхКгр/t_ц ,

где Qгр – грузоподъемность, т; tц - продолжительность цикла, мин, которая равна

60хLх(V_гр+V_пор)

t_ц = ------------------- +tп + tр + tман,

V_гр хV_пор

где L – дальность транспортирования, км; V_гр, V_пор – соответственно скорости движения в груженом и порожнем состояниях, км/ч; tп – время погрузки; tр – время разгрузки (монтажа); tман – время маневров (задержек) в пути и при погрузке и выгрузке.

Принимаем автопоезд ЗИЛ ММЗ-164 АН + Плитовоз Т-151 Минпромстроя БССР (Qгр=8т). Расстояние транспортирования L=10 км. Средняя масса плиты составляет 2,45 т. На плитовозе одновременно перевозиться 3 шт. плит. Время разгрузки (монтажа) tр =3х2,45/12,9=0,57ч=34,1 мин. Время погрузки принимаем равным tп=0,75хtр=0,75х34,1=25,6 мин. Продолжительность цикла равна t_ц=60х10х(32+32)/32х32+25,6+34,1+5=102,2 мин. Производительность автопоезда П=60х8х3х2,45/8/102,2=4,3 т/ч. Количество автопоездов n_м=12,9/4,3=3. Принимаем 3 автопоезда.

Элементы лестниц и перемычки перевозятся на бортовых автомобилях (табл. 1 приложения 3) и монтируются с приобъектного склада.

Расчет бетоносмесителей принудительного действия для приготовления бетона и раствора, необходимого для заливки швов плит перекрытий, лоджий, элементов лестниц и монолитных участков перекрытий.

1 вариант. Трудоемкость монтажных работ на этаже составляет ∑Т_р=168,3 чел-ч (21,04 чел-дн). Продолжительность монтажных работ на этаже 21,04х1,14/4чел = 6 дн = 6 смен (n_см=1). На этаже принято 2 захватки (m=2), модуль цикличности монтажников (продолжительность их работы на захватке) равен К_м=6/2=3 см. Каменщики и монтажники работают с одинаковым ритмом.

К_м= К_к=3 см (см. стр.32). Потребность раствора на этаже составляет 6,081 м³ (табл.2.5), в смену 6,081/2х3=1,1 м³.

2 вариант. На этаже m=2, n_я=3. Продолжительность монтажных работ на этаже 21,04/4х1,25 = 4 дн = 4 смены (n_см=1). Модуль цикличности монтажников К_м=4/2=2 см. Каменщики и монтажники также работают с одинаковым ритмом. Потребность раствора на этаже составляет 6,081 м³ (табл.2.5), в смену 6,081/2х2= 1,52 м³.

Техническая производительность бетоносмесителя (м³/ч) определяется по формуле П_т = V_зхn/1000, где V_з – объем готового замеса, м³; n – число циклов в час; Для бетоносмесителя СБ-142: П_т=45х60/1000=2,7 м³/ч. П_см=2,7х8х0,8=17 м³/см. Удовлетворяет потребность в растворе по 1 и 2 варианту.

В графической части проекта дать ведомость основных машин и механизмов по форме табл. 3.3.

Таблица 3.3. Основные машины и механизмы

Наименование машин и механизмов с индексом	Главный или основной параметры	Коли- чество
Башенный кран КБ-403 Б	Максимальная грузоподьемность 8 т	1
Авторастворовоз С-89 В (ЗИЛ-130)	Загрузочная вместимость цистерны 1,6 м3	2 (3)
Плитовоз ПП-20 Мособлстрой- транса + КРАЗ-221 Б	Грузоподъемность 24 т	3
Вибробункер ЦНИИОМТП	Вместимость 1 м3	1
Бетоносмеситель СБ-142	Объем готового замеса 45 л Число циклов в час 60 Мощность 7,2 кВт Масса 260 кг	1
Сварочный трансформатор ТД-500	Мощность 32 кВт Напряжение 220/380 В Пределы регулирования сварочного тока 85-700 А	1
Бортовой автомобиль МАЗ-500	Грузоподъемность 7,5 т	1