6.3 Грузозахватные устройства.

Погрузку и разгрузку строительных материалов и конструкций, подъем и установку конструкций в проектное положение осуществляют с помощью грузозахватных устройств. В качестве грузозахватных устройств используют гибкие стальные канаты, траверсы различных систем, механические и вакуумные захваты. Грузозахватные устройства должны обеспечивать простоту и удобство строповки и расстроповки конструкций, надежность зацепления или захвата, исключающую возможность свободного отцепления и падения груза. Грузозахватные устройства должны испытываться пробной статической или динамической нагрузкой, превышающей их паспортную грузоподъемность.

Стропы. Стропы, как правило, изготавливают из стальных канатов. Стропы подразделяются на: простейшие, универсальные, облегченные (одноветьевые, двух-, трех и четырехветвевые), инвенторные витые и инвенторные полотенчатые (рис. 6.14)

Рис.6.14 Простейшие (а), универсальные (б, в), облегченные (г-е) и

полотенчатый (ж) стропы; схемы подвески на крюк универсальных стропов (з, и):

1 - заплетка, 2 - коуш, 3 - петля, 4 - зажимы.

Простейшие стропы (рис.6.14, а) - кусок каната, которым поднимаемый груз обвязывают и прикрепляют к крюку грузоподъемного механизма. Концы каната простейшего стропа закрепляют сжимами или такелажными узлами. Простейшие стропы применяют при подъеме тяжелых грузов, если грузоподъемность обычных стропов недостаточна. Универсальные стропы (рис.6.14, б, в) - замкнутая петля длиной от 1 до 30м. Их изготавливают из канатов диаметром от 6,3 до 63мм. Концы каната соединяют заплеткой 1 на длину, равную 40 диаметрам каната, или зажимами 4.

Рис.6.15 Многоветвевые стропы:

а – двухветвевой; б – трехветвевой; в - четырехветвевой;

1 – крюк; 2 – строп; 3 - разъемная такелажная скоба; 4 - треугольное звено

Универсальные стропы обозначают в зависимости от допустимой нагрузки, исполнения, климатического района и длины. Универсальные стропы широко применяют при монтажных работах, однако они имеют существенный недостаток: такелажнику в большинстве случаев приходится подниматься к узлу крепления стропа, для его расстроповки. Схемы подвески на крюк грузоподъемного механизма универсальных стропов представлены на (рис.6.14, з, и).

Облегченные стропы (рис.6.14, г) изготавливают из куска каната диаметром до 30мм. На концах каната заделывают коуши 2 или петли 3 в зависимости от назначения стропа. Изготовить облегченный строп сложнее, чем универсальный, так как приходится выполнять две заплетки каната у петель. Несмотря на это, их широко применяют, особенно в гражданском строительстве.

Для равномерного распределения нагрузки на стропы используют системы блочных и траверсных приспособлений (рис.6.15), которые применяют при строповке плит и панелей перекрытия. Когда поднимаемые элементы или конструкции не могут воспринимать растягивающие монтажные усилия, возникает необходимость в уменьшении угла наклона стропа по отношению к вертикали. Увеличение высоты строповки вызывает неудобство в наводке конструкций на опоры и усложняет процесс монтажа. В этом случае применяют траверсы.

Траверсы. Траверсы бывают двух основных типов - балочные и решетчатые. 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 траверсы могут навешиваться облегченные стропы или захваты (рис.6.16, 6.17)

Рис.6.16 Траверсы:

а – трехлучевая; б - для металлических ферм; в - для железобетонных ферм;

г - для различного оборудования и конструкций;

1 - траверса, 2 - проушины, 3 - универсальные стропы, 4 - стяжка, 5 - облегченные стропы, 6 - ушки.

Рис. 6.17 Конструкции траверс:

а - балочная; б - консольная; в - пространственная;

1- подвеска; 2 - гибкие тяги; 3 – балка; 4 - скоба для подвески к грузовому крюку; 5 - блок.

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. На рис.6.18 приведены примеры строповки ферм, балок и колонн с использованием различных систем траверс. 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.

Рис.6.18 Строповка ферм, колонн и балок:

а - строповка ферм пролетом 18…30 м; 1- ферма; 2 - траверса; 3- полуавтоматический захват;

б - траверса для строповки ферм с дистанционным управлением;

1- замок; 2-траверса; 3- управляемая система расстроповки;

в - схема строповки балки; 1 - балка; 2 -захват; 3 - балочная часть траверсы; 4 - гибкие стропы;

г, д - схемы строповки колонн; е, ж-расчетные схемы траверс.

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 (рис.6.19) Электромагнитные основаны на удержании токопроводящих конструкций с помощью магнитного поля. Такие захваты используют преимущественно на монтаже и погрузочно-разгрузочных работах листовых металлоконструкций.

Рис.6.19 Конструкции захватов для беспетлевого монтажа элементов:

а - фрикционный захват для строповки колонн; б - механический захват для подъема балок;

в - устройство для строповки плит; г - вилочный захват для монтажа ребристых плит;

д - устройство для строповки конструкций; е - цанговый захват; ж - клещевой захват;

з -траверса с вакуум-захватами; 1 - монтируемый элемент конструкции;

2 - балка фрикционного захвата; 3 - траверса; 4 - механический захват; 5 - резьбовой кронштейн;

6 - фиксатор; 7 - элемент вилочного захвата; 8,9 - система стрежней для фиксации;

10 - клиновой вкладыш; 11 - фрикционная гильза; 12 - клещевой захват; 13 - манометр;

14 - вакуум-насос; 15 - вакуум-траверса; 16 - вакуум-камера.

Вакуумные захваты применяют для подъема тонкостенных плоских конструкций. Конструкция удерживается за счет усилия, вызванного разряжением воздуха.

Грузоподъемность стропа должна соответствовать усилию, создаваемому массой поднимаемого элемента (с учетом грузозахватных устройств и монтажных приспособлений). При этом необходимо учитывать коэффициент запаса прочности и угла наклона стропа по отношению к вертикали. Коэффициент запаса прочности принимают в соответствии с нормативными документами, но менее 6.

Порядок расчета следующий:

- Определяют наибольшее натяжение стропа S по формуле:

S=l/cos(α)*Q/n=m*Q/n; кгс где,

Q - вес поднимаемого груза, кг;

n- число ветвей строповочного устройства;

α - угол наклона ветви стропа к вертикали;

m - коэффициент зависящий от угла наклона стропа (1/cos α).

При угле наклона α=0, 30, 45 □ , коэффициент «m» соответственно равен 1; 1,15 и 1,42

- Затем определяют разрывное усиление стропа «Р» по формуле P=S*K где,

Р - разрывное усилие в стропе, кгс;

S - наибольшее натяжение стропа, птс;

К- коэффициент запаса прочности.

По величине разрывного усилия стропа «Р» по соответствующим таблицам регламентирующих документов, выбирают вид троса и его диаметр. Затем проводят проверочный расчет.