Монтаж одноэтажного промышленного здания с железобетонным каркасом

 
 

Содержание: 
 
 
 

Содержание…………………………………………………………………………….. 

    Введение………………………………………………………………………………...

1. Характеристика  здания…………………………………………………………………

2. Подбор  и спецификация монтажных элементов……………………………………...

3. Подбор  грузозахватных устройств и схемы строповок………………………………

4. Определение  монтажных характеристик сборных  элементов и выбор монтажных  кранов по техническим параметрам………………………………………………………………

5. Выбор  оптимального варианта монтажного  крана по технико-экономическим  показателям…………………………………………………………………………………

6. Выбор  способов временного закрепления  конструкций……………………………..

7. Схемы  замоноличивания стыков, сварки закладных деталей………………………..

8. Контроль  качества работ………………………………………………………………..

9. Список  литературы……………………………………………………………………...

 

Введение.  
 

     Для  основных отраслей промышленности  одноэтажные здания с железобетонным каркасом проектируют на основе унифицированных типовых секций, пролетов, шагов колонн.

     При  выборе того или иного метода  монтажа промышленного здания  следует учитывать: конструктивную схему, необходимую последовательность сдачи под монтаж  технологического оборудования в отдельных пролетах здания, расположение будущих технологических линий.

     Краны,  монтируемые на монтаже одноэтажных  зданий, могут быть различными по типу, что зависит от габаритов здания и их компоновки из стандартных ячеек. Количество кранов зависит от ширины здания и технологических габаритов кранов.

     Возможность  использования каждой из машин  должна быть проверена технико-экономическим расчетом. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Характеристика здания. 

Данная курсовая работа разрабатывается на монтаж одноэтажного промышленного здания с железобетонным каркасом.

Здание имеет  два пролета I и III по 18м и II пролет 24 м, длиной 144 м.

Здание имеет  перепад высот: I, III пролет 8,4 м

                           II пролет 10,8 м.

Все пролеты  оборудованы мостовыми кранами  грузоподъемностью 16т.

Жесткость здания в продольном направлении обеспечивается жестким защемлением колонн в  фундамент, диском плит покрытия.

В поперечном направлении  рамами из колонн и ригелей.

Согласно данной характеристике требуется подобрать  конструктивные элементы здания, а  также необходимые механизмы  и машины монтажа. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Подбор и спецификация

монтажных элементов.

На основании  исходных данных подбираем сборные  железобетонные элементы каркаса по «Территориальному каталогу типовых  сборных железобетонных конструкций  зданий и сооружений для промышленного  строительства в г.Красноярске»    

Спецификация  сборных элементов. 

 
 
 

 
 
 

3. Подбор грузозахватных  устройств и схемы  строповок.

4. Определение монтажных характеристик сборных элементов и выбор монтажных кранов по техническим параметрам. 

1. Подбор крана монтирующего  колонны.

Подбираем кран по наиболее тяжелому элементу. Этим элементом  является колонна m=7,2 т, высота 11,85 м.

Средства монтажа:

1. Строп  2СТ-10-А              m= 0,137 т

2. Траверса  ТР 12 – 0,5       m= 0,146 т

3. Подстропок  ПП-8-2      m= 0,0098 т 

а) Монтажная  масса монтируемого элемента:

    М=М_э+М_г

где:    М_э-масса элемента,

           М_г-масса грузозахватных и вспомогательных устройств.

    М=11,85+0,137+0,146+0,0098=12,14 т

б) Монтажная  высота подъема крюка:

    Н_к=h_о+h_з+h_э+h_г

где:    h_о   -расстояние от уровня стоянки крана до опоры монтируемого элемента, м.

h_з   -запас по высоте, необходимый для перемещения монтируемого элемента над ранее смонтированными элементами и установки его в проетное положение, принимается по технике безопасности равным , 0,3…0,5 м.

h_э   -высота элемента в положении подъема, м.

h_г   -высота грузозахватных устройств (расстояние от верха монтируемого элемента до центра крюка крана) , м.                                        

   Н_к=0+0,5+11,85+2,26=14,61 м

в) Минимальное  требуемое расстояние от уровня стоянки  крана до верха стрелы:

   Н_с= Н_к+h_n=14,61+2=16,61 м

где: h_n –высота полиспаста в стянутом состоянии.

г) Требуемый  монтажный вылет крюка:

                

ß –минимальный зазор между стрелой и монтируемым  элементом =0,5м,                                     

ß₁ –расстояние от центра тяжести элемента до края элемента приближенного к стреле, м,                                     

ß₂ –половина толщины стрелы на уровне верха монтируемого элемента, м,

ß₃ –расстояние от оси вращения крана до оси поворота стрелы, м, 

h_ш – расстояние от уровня стоянки крана до оси поворота стрелы, м,        

д) Требуемая  длина стрелы:       

      

 По каталогу монтажных кранов выбираем кран, минимальные рабочие параметры которого были не менее вычисленные выше монтажных характеристик колонны. Этим требованиям отвечает гусеничный стреловой кран СКГ 40/63 (L_c=20м, L_к=7м, М=20м, Н_к=18,2м). 

2. Подбор крана монтирующего подкрановые балки.

Подбираем кран по наиболее тяжелому элементу. Этим элементом  является подкрановая балка m=11,95 т.

Средства монтажа:

1. Строп  2СТ16-5                m= 0,166     т

2. Пружинный замок ПР8   m= 0,0067 т

3. Канат для расстраповки

4. Подстраповок  ВК-4-5        m= 0,0129  т

5. Подкладка  под канат          m= 0,0015  т 

а) Монтажная  масса монтируемого элемента:

    М=М_э+М_г

где:    М_э-масса элемента,

           М_г-масса грузозахватных и вспомогательных устройств.

    М=11,95+0,166+0,0067+0,0129+0,0015=12,14 т

б) Монтажная  высота подъема крюка:

    Н_к=h_о+h_з+h_э+h_г

где:     h_о   -расстояние от уровня стоянки крана до опоры монтируемого элемента, м.

     h_з   -запас по высоте, необходимый для перемещения монтируемого элемента над ранее смонтированными элементами и установки его в проектное положение, принимается по технике безопасности равным , 0,3…0,5 м.

     h_э   -высота элемента в положении подъема, м.

     h_г   -высота грузозахватных устройств (расстояние от верха монтируемого элемента до центра крюка крана) , м.                                        

   Н_к=3,9+0,5+1,2+4,1=9,7 м

в) Минимальное  требуемое расстояние от уровня стоянки крана до верха стрелы:

   Н_с= Н_к+h_n=9,7+2=11,7 м

где: h_n –высота полиспаста в стянутом состоянии.

г) Требуемый  монтажный вылет крюка:

                

ß –минимальный зазор между стрелой и монтируемым  элементом =0,5м,                                     

ß₁ –расстояние от центра тяжести элемента до края элемента приближенного к стреле, м,                                     

ß₂ –половина толщины стрелы на уровне верха монтируемого элемента, м,

ß₃ –расстояние от оси вращения крана до оси поворота стрелы, м, 

h_ш – расстояние от уровня стоянки крана до оси поворота стрелы, м,        

д) Требуемая  длина стрелы:       

      

 По каталогу  монтажных кранов выбираем кран, минимальные рабочие параметры  которого были не менее вычисленные выше монтажных характеристик. Этим требованиям отвечает гусеничный кран МКГ-25 (L_c=12,5м, L_к=5м, М=14,7м, Н_к=11,4м). 

3. Подбор монтажного крана для стропильной фермы.

Наиболее тяжелым  элементом является стропильная  железобетонная ферма длиной 24 м и массой 18,2 т.

а) М=18,2+0,513=18,713 т

б) Н_к=11,85+0,5+3,3+1,2=16,85 м

в) Н_с= Н_к+h_n=16,85+2=18,85 м.

г)

д)    По каталогу монтажных кранов выбираем кран, минимальные рабочие параметры которого были не менее вычисленные выше монтажных характеристик. Этим требованиям отвечает гусеничный стреловой кран КС-8165 (L_c=25м, L_к=15м, М=25,15м, Н_к=20,1м). 

4. Подбор монтажного крана для плит покрытия. 

         Определим монтажные характеристики первой от оси пролета плиты покрытия, пренебрегая углом поворота стрелы относительно оси пролета

Строп 4СК10-4 (m=89,85кг)

Мм=7,4+0,09=7,49т

Нк=13,5+0,5+0,3+4=18,3м

Нс=18,3+2=20,3м

    

По каталогу монтажных кранов выбираем кран - гусеничный кран ДЭК-631 (L_c=24м, L_к=14,1м, М=15,1м, Н_к=19,2м), оборудованный гуськом. 

Определим монтажные характеристики крайней плиты покрытия

Строп 4СК10-4 (m=89,85кг)

Ммβ=7,4+0,09=7,49т

Нкβ=8,4+1,65 +0,5+0,3+4=14,85м

Нс=14,85+2=16,85м 

Вылет крюка  вспомогательного подъема при монтаже  крайней плиты:

 

- определяем  угол наклона стрелы к горизонту  при монтаже крайней плиты

 α_β=56˚ 

Минимальная длина  стрелы

 

Подбираем вспомогательный  подъем (гусек) для монтажа плит покрытия.

Оптимальный угол наклона основной стрелы крана оборудованного гуськом:

;  α=57,83˚

где: L_r- длина гуська крана, м (принимается по паспорту =5м)

        φ –угол наклона гуська к горизонту, принимаем равным 45˚

Длина стрелы крана, оборудованного гуськом, при монтаже  средней плиты:

Минимальный вылет  крюка основного подъема при  монтаже средней плиты:

l_к= L_c*Cosα+ b₃=17,04х0,532+2=11,07 м

Минимальный вылет  крюка вспомогательного подъема  при монтаже средней плиты:

l^всп_к= L_к+L_г*Cosφ=11,07+5*0,7=14,57м 

Вылет крюка  вспомогательного подъема при монтаже  крайней плиты:

 

Чтобы определить минимальную длину стрелы для монтажа крайней плиты выполняем следующие расчеты:

- определяем  угол поворота основной стрелы  крана в горизонтальной плоскости

 

- находим ее  проекцию на горизонтальную плоскость  при монтаже крайней плиты

- находим проекцию основной стрелы на вертикальную плоскость при монтаже крайней плиты

Н_сβ=h_оβ+h_з+h_э+h_г+ h_n-L_г*Sinφ-Н_ш=8,4+1,65+0,5+0,3+4+2-5*0,7-2=11,35м 

- определяем  угол наклона стрелы к горизонту  при монтаже крайней плиты

 α_β=47,73˚

- через найденный  угол находим длину основной  стрелы крана, оборудованного  гуськом для монтажа крайних  плит

При этом требуемая  высота крюка вспомогательного подъема  определится из выражения

H^всп_кβ= L_cβ*Sinα+L_г*Sinφ+h_ш-H_n =15,34х0,74+5*0,7+2-2=14,85 м 

По каталогу монтажных кранов выбираем кран -  гусеничный стреловой кран СКГ-63/100 (L_c=25,7м, L_к=16,25м, М=11,8м, Н_к=29,2м), оборудованный гуськом. 

Выбираем два  стреловых гусеничных крана:

-для  монтажа колонн  и балок - СКГ-40/63 (L_c=20м, L_к=7м, М=20м, Н_к=18,2м).

-для  монтажа ферм и  плит – СГК-100 в стреловом исполнении (L_c=30м, L_к=16м, М=19м, Н_к=26,7м). 

5. Выбор оптимального  варианта монтажного  крана по технико-экономическим  показателям

Основные критерии при выборе варианта крана:

1. Продолжительность  монтажных работ;

2. Трудоемкость  монтажа;

3. Себестоимость  монтажных работ;

4. Приведенные  затраты; 

1. Расчет продолжительности  монтажных работ:

Продолжительность пребывания крана на объекте

 Т_к=Т_о+Т_тр+Т_м+Т_оn+Т_q

где: Т_о- время работы крана непосредственно на монтаже,

      Т_трТ_мТ_оnТ_q-время на транспортирование крана на объект, монтаж,           

        опробование, пуск и демонтаж, смен.    

Продолжительность монтажа Т_о=V/П_э,

где: V-объем работ, выполненный данной машиной, в шт, т м³. 

П_э- эксплуатационная сменная производительность крана при монтаже сборных                              элементов, в шт, т м³.

 где:    Кв₁- коэф-т, учитывающий неизбежные перерывы в работе крана,          

          принимаем =0,86;

          Кв₂- коэф-т, учитывающий неизбежные перерывы в работе по               

          техническим и технологическим причинам, принимаем =0,9;

          480 –продолжительность одной смены,  мин.; 

Т_ц- продолжительность одного цикла работы крана, при монтаже 

          элемента, мин;

Т_ц= Т_руч +Т_маш

где: Т_руч –время ручных операций, мин;

        Т_маш –время машинных  операций, мин;

   

Время ручной операции:

Т_руч=t_стр+t_уст+t_расст

где:  t_стр,t_уст ,t_расст – соответственно ручное время строповки, установки и расстроповки элемента, мин (табл.5 прил); 

Машинное время  цикла:

                   ,

где: Н_к –средняя высота подъема крюка, м;

        γ –средний угол поворота стрелы  между положением стрелы при  

             строповке элемента и его установке в проектное положение, град;

        К₁ –коэф-т учитывающий совмещение операций поворота стрелы       

               сперемещением груза по вертикали, при изменении вылета стрелы, К₁=0,75,

        V₁ –средняя скорость подъема и опускания крюка, м/ сек;

           V₂ –скорость перемещения груза при изменении длины стрелы или

                  скорость перемещения каретки, м/сек;                    

           V₃ –рабочая скорость перемещения крана, м/сек;

           ρ₁ –среднее расстояние перемещения груза за счет изменения вылета   

                  стрелы или перемещения грузовой каретки, м;

          ρ₁ –расстояние перемещения крана, на один элемент, м;

           n_об –число оборотов, с^-1. 

а) Определяем продолжительность работ монтажными кранами СКГ 40/63 и МКП-40 при монтаже железобетонных колонн в количестве 50 шт.

Высота подъема  крюка  H_к=18,2 м, H_к=19,8 м.

Технические параметры  кранов СКГ 40/63 и МКП-40:

- средняя скорость  подъема и опускания крюка: 0,11 м/с; 0,415 м/с

- рабочая скорость  передвижения крана: 0,278 м/с; 0,556 м/с