3009

Единовременные расходы Се.п равны (для самоходных кранов):

Се.п = Стр + См.д, (1.30)

где Стр – расходы по доставке кранов на строительную площадку; См.д – расходы по монтажу и демонтажу кранов.

Годовые амортизационные отчисления Гам определяют по формуле

где Сб.р – балансовая или расчетная стоимость кранов; Нам – норма ежегодных амортизационных отчислений.

Сменные эксплуатационные расходы Ст.э определяют по формуле

где Сэр – эксплуатационно-ремонтные расходы; З – заработная плата персонала, управляющего краном и осуществляющего внутрисменный технический уход за ним.

Эксплуатационно-ремонтные расходы Сэр вычисляют по фор-

где Ср – затраты на все виды ремонтов, кроме капитального; С0 – затраты на эксплуатационные материалы (канаты, автошины и т.д.); Сэ – затраты на электроэнергию и горюче-смазочные материалы.

Сопоставление технико-экономических показателей по продолжительности, трудоемкости и стоимости работ позволяет обосновать преимущества одного варианта перед другим для данных реальных условий строительства.

2. Определение основных технологических параметров башенных кранов

В строительной практике часто приходится решать типично технологические задачи, которые заключаются в выборе кранов общего назначения для соответствующих условий работы. Не менее значима и обратная задача.

21

К ограниченно мобильным средствам механизации относят подъемно-транспортные монтажные средства с ограниченной зоной работы, определяемой размерами транспортных путей или вертикальных направляющих, а также радиусом действия рабочего оборудования. К ним относятся башенные, козловые, железнодорожные, портальные, мостовые и кабельные краны, самоподъемные монтажные машины и механизмы. Груз они перемещают путем поворота стрелы или башни, изменением вылета крюка, движением по рельсовым путям или их совмещением. Классификация их приведена в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Классификация ограниченно мобильных средств механизации

Ограниченно мобильные средства механизации достаточно устойчивы в работе и имеют большой вылет крюка. К их недостаткам следует отнести значительную трудоемкость монтажа и демонтажа при их транспортировке, необходимость устройства рельсовых путей, ограниченный диапазон грузоподъемности у каждого типа оборудования.

К основным параметрам башенных кранов, связанным с параметрами возводимых зданий и сооружений, следует относить грузовой момент, вылет стрелы, грузоподъемность и высоту подъема крюка. Наиболее полно характеризует параметры кранов грузовой момент, так как он учитывает такие основные параметры, как грузоподъемность и вылет, поэтому для башенных кранов его принимают в качестве главного обобщенного параметра. По данному показателю строятся ряды башенных кранов.

22

К дополнительным параметрам, определяющим технический уровень кранов, следует отнести скорость рабочих движений, колею, задний габарит, конструктивную массу.

Вылетом крюка L называют расстояние по горизонтали от оси вращения поворотной части крана до вертикальной оси грузозахватного органа. При выборе вылета необходимо учитывать конструктивные формы возводимого сооружения, которые являются определяющими при выборе существующего или вновь проектируемого крана.

Однако для приставных и самоподъемных кранов, занятых на строительстве линейно протяженных зданий, вылет крюка может быть зависим и от числа установленных кранов, и от необходимого темпа строительства, определяемого фронтом работ.

При определении максимального вылета L0 для передвижных кранов следует учитывать наибольшую приведенную величину В здания (с учетом балконов, сдвижки секций и пр.), безопасное рас-

= (1,5 + 2) м, необходимый для облегчения и ускорения наводки груза к месту монтажа и увеличения фронта работ (рис. 2.1, а). В этом случае он может быть равен

Безопасное расстояние от оси крана до наиболее выступающих частей здания (балкон, карнизы) обычно принимают различным образом. Так, например, для кранов с нижним расположением противовеса заднему габариту добавляют безопасный зазор 0,7–1 м. В этом случае противовес должен быть расположен выше сооружения, чтобы при вращении крана он мог свободно проходить над зданием (см. рис. 2.1).

Если высота расположения противовеса меньше высоты здания, то должны быть приняты меры, исключающие возможность поворота противовеса в сторону здания как в рабочем, так и в нерабочем состояниях крана, или безопасное расстояние должно быть на 0,7–1 м больше заднего габарита противовесной консоли. Для приставных и самоподъемных кранов, предназначенных для

23

обслуживания протяженных зданий, вылет зависит от числа установленных на здании кранов и необходимого темпа строительства. Однако чаще всего считают, что вылет целесообразно определять в зависимости не только от параметров здания, но и от темпа строительства.

Рис. 2.1. Схема определения максимального вылета:

а – передвижные краны, б – приставные и самоподъемные краны

Учитывая опыт эксплуатирования передвижных и приставных кранов, фронт обслуживания зданий приставными и самоподъемными кранами F0 целесообразно принимать равным 60 м. Это вместе с повышением скорости рабочих движений позволит обеспечить и заданный темп строительства. С учетом принятого размера фронта работ максимальный вылет будет равен:

для приставных кранов

где S и S1 – расстояние от оси вращения крана до ближайшей стены здания.

Минимальный вылет для крана с балочными стрелами устанавливают по конструктивным соображениям исходя из условий приближения грузовой тележки к башне крана. Он зависит от размеров башни и грузовой тележки и обычно составляет от 2,5 до 5 м.

24

У кранов с подъемными стрелами минимальный вылет зависит от длины стрелы. Его можно определить исходя из расчета стрелы против запрокидывания. У кранов со свободно подвешенной стрелой минимальный вылет может быть равен 0,5L0, если средняя скорость изменения вылета находится в пределах 15–20 м/мин. При скорости изменения вылета 5–8 м/мин минимальный вылет может быть равен 0,3L0.

Под грузоподъемностью крана понимается максимально допустимая масса рабочего груза, поднимаемого краном на данном вылете. Грузовой момент соответствует произведению вылета грузозахватного органа и соответствующей ему грузоподъемности крана.

Вместе с тем высотой подъема Н называют расстояние от уровня кранового пути (для самоподъемных кранов – от основания сооружения) до центра его крюка, находящегося в верхнем рабочем положении. Поскольку краны могут работать с грузами и ниже уровня стоянки (монтаж фундамента – для передвижных кранов, взятие со склада или с транспорта – для самоподъемных), то им свойственны такие параметры, как глубина опускания и диапазон подъема.

Под глубиной опускания понимают расстояние от кранового пути до центра крюка, находящегося в нижнем допустимом положении. Диапазоном подъема называют расстояние по вертикали между верхним и нижним рабочими положениями грузозахватного органа.

Таким образом, при выборе высоты башни определяющим является высота сооружения, а при выборе канатоемкости барабана грузовой лебедки – диапазон подъема.

Для передвижных кранов глубина опускания оговорена соответствующими нормативами, в соответствии с которыми при определении высоты подъема Н во вновь проектируемых кранах следует учитывать возможность беспрепятственного монтажа верхнего этажа и плит кровли.

На рис. 2.2 определены необходимые высоты подъема крюка для кранов с балочной стрелой при монтаже стен верхнего этажа и

25

плит кровли. Наибольшая высота подъема требуется при монтаже стен верхнего этажа:

где Нзд – высота здания (от уровня земли), м; ∆ – безопасное расстояние для перемещения груза над зданием, ∆ ≈ 2 м; hэ – высота монтируемого строительного элемента (для монтажа стен hэ ≈ 3 м, для монтажа кровли hэ ≈ 1 м); hп – высота подвески, hп ≈ 2 м; hкр – высота плит кровли, м.

Рис. 2.2. Схема определения высоты подъема крюка

Принимая высоту плит кровли hкp = 1 м и минимальное расстояние от крюка до стрелы hк = 2 м, имеем Н = Нзд + 6 и высоту до шарнира стрелы Нш = Нзд + 8.

Для кранов с подъемной стрелой, а также с балочной стрелой с изменяемым углом наклона высота подъема при максимальном вылете может быть снижена путем использования запаса вылета при работе с поднятой стрелой. При этом минимальную высоту подъема определяют по условиям приближения стрелы к передней стене здания на безопасное расстояние δ (не менее 0,5 м). Отсюда

26

где lс = А + В – bб – b0 – расстояние от шарнира стрелы до задней стены здания.

При этом должно быть соблюдено условие

Висключительных случаях имеется возможность строительства и при меньшей высоте подъема, чем определено по формуле, т.е. строительство методом возведения последнего этажа «на себя»: сначала монтируют наиболее удаленные от крана элементы,

азатем возводят ближние части здания.

Воснову выбора монтажных кранов по техническим характеристикам положено сравнение кранов по степени использования грузовой площади. Это особенно важно при выборе башенных кранов.

Грузовой площадью (рис. 2.3) условно называется площадь, в любую точку которой крюком крана может быть подана и установлена конструкция при максимально возможном приближении крана к зданию. Произведение грузовой площади Sгр на длину обслуживания дает пространственную монтажную сферу действия крана. Высота грузовой площади определяется предельной высотой подъема крюка, уменьшенной на 3–6 м за счет длины стропов и высоты верхних элементов. Ширина грузовой площади равна вылету стрелы за вычетом расстояния от оси поворота стрелы до

27

выступающих частей здания. На рис. 2.3 показано, как вписывается объект в грузовую площадь башенного крана.

Рис. 2.3. Схема односторонней установки крана КБ-100

При установке кранов с двух сторон здания расстояние между крюками кранов принимается равным 3 м, при этом две грузовые площади кранов совмещаются.

Как в том, так и в другом случае важна достаточность грузоподъемности крана по массе монтажных элементов и размеров его рабочей зоны, в которой возможно нормальное ведение монтажа или погрузо-разгрузочных операций. Связь грузоподъемности и

28

размеров рабочей зоны особенно существенна для консольных кранов, так как грузоподъемность многих из них находится в обратной зависимости от вылета крюка. Это видно из расчетной схемы, которая показана на рис. 2.2.

Грузоподъемность крана Q может быть определена с помо-

где Рi – максимальная масса поднимаемого груза (в некоторых случаях это может быть груз с критической, т.е. близкой к паспортной грузоподъемности, массой); Рстр – масса строповочного оборудования или монтажного приспособления.

В зависимости от паспортного грузового момента Мг (момента опрокидывания), который равен произведению массы поднимаемого груза на вылет крюка Lкр, по величине поднимаемого груза можно определить допустимый вылет крюка. Кроме того, если считать, что момент опрокидывания является величиной приблизительно постоянной, то может быть решена и обратная задача – определение величины поднимаемого груза в зависимости от вылета крюка:

Мг ≈ Qi gLкр ≈ const; Qi g = Mг / Lкр; Lкр = Мг / Qi g. (2.12)

Подобные обстоятельства позволяют технологические параметры кранов изобразить в виде графика. Между тем указанные величины находятся в более сложной зависимости. Данные для графика грузоподъемности определяются исходя из необходимости сохранения устойчивости крана. Допустимый опрокидывающий момент может определяться по следующей приближенной формуле:

где Qmax – максимальная грузоподъемность крана на минимальном вылете крюка; qстр – масса стрелы крана, принимаемая в зависимости от грузоподъемности крана в пределах от 100 до 250 кг на 1 м погонной длины стрелы; qп – масса грузового полиспаста; Lmin – минимальный вылет крюка; с – расстояние от оси вращения платформы крана до точки касания колесом крана головки рельса.

29

Возможная грузоподъемность крана Qx на любом другом вылете крюка Lx может быть определена как

В общем виде технологическая характеристика башенного крана может иметь вид, показанный на рис. 2.4. В равной степени это относится к кранам с поворотной и неповоротной башней.

Требуемая высота подъема, которую должен обеспечивать монтажный кран (рис 2.5), измеряется расстоянием от уровня стоянки крана до горизонтальной оси его подъемного крюка и зависит от возвышения опорной поверхности монтируемого элемента над уровнем стоянки крана h0, высоты поднимаемого элемента h2 и принятого способа или высоты строповочного приспособления h1. Кроме того, необходимо учитывать запас по высоте поднимаемого груза а, находящийся в пределах 0,5–1 м. С учетом указанных параметров высота подъема крюка крана будет равна:

Применение соответствующего способа строповки может оказать существенное влияние на высоту подъема, поэтому прежде всего необходимо выбрать конструкцию зацепляющих устройств

30