Технологическая карта на монтаж элементов стального каркаса
Министерство транспорта РФ
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Дальневосточный Государственный Университет Путей Сообщения
Кафедра: «Строительство»
КУРСОВАЯ РАБОТА
«Технологическая карта на монтаж элементов стального каркаса»
Выполнила: Каштанова А.А.
студентка 431.гр
Проверил: Полякова И. Ю.
Хабаровск
2014
Оглавление
Введение
Строительство - отрасль народного хозяйства, обеспечивающая создание новых, расширение и реконструкцию действующих основных фондов. Резкий рост объемов строительно-монтажных работ требует квалифицированного решения вопросов технологии и проектирования производства работ. В настоящее время большое количество объектов различного назначения возводится из металлических конструкций заводского изготовления.
Цель выполнения работы является разработка и оформление технологической карты на монтаж металлического каркаса одноэтажного промышленного здания.
Технологические карты входят в состав проектов производства работ и являются одним из основных организационно-технологических документов в строительстве. Наличие технологических карт и их использование в строительном производстве во многом предопределяют мощь и конкурентоспособность строительной организации.
Технологические карты могут использоваться при лицензировании строительной организации – в качестве документов, подтверждающих готовность организации к производству работ, при сертификации систем качества и строительной продукции – в качестве стандартов предприятия.
Общая часть
Основные положения по разработке технологических карт в строительстве
Технологическая карта должна:
- содержать комплекс мероприятий по организации труда с наиболее эффективным использованием современных средств механизации, технологической оснастки, инструмента и приспособлений;
- включать наиболее прогрессивные и рациональные методы по технологии строительного производства, способствующие сокращению сроков и улучшению качества работ, снижению их себестоимости;
- обеспечивать безопасное выполнение работ.
Технологические карты входят в состав проектов производства работ и подлежат обязательной разработке в следующих случаях:
- при любом строительстве на городской территории;
- при любом строительстве на территории действующего предприятия;
- при строительстве в сложных природных и геологических условиях, а также технически особо сложных объектов – по требованию органа, выдающего разрешение на строительство или на выполнение строительно-монтажных и специальных работ.
В остальных случаях технологические карты на выполнение отдельных видов работ разрабатываются по согласованию с заказчиком. В соответствии с МДС 12-29.20062 технологическая карта состоит из следующих разделов:
- область применения;
- организация и технология выполнения работ;
- требования к качеству работ;
- потребность в материально-технических ресурсах;
- техника безопасности и охрана труда;
- технико-экономические показатели.
Исходные данные
Исходные данные приведены в таблицах 1.1, 1.2, 1.3.
Таблица 1.1 – Основные характеристики проектируемого объекта
Грузоподъемность крана, Q (т) |
Пролет здания (м) |
Шаг рам (м) |
Количество шагов (шт) |
Полная высота помещения от пола до нижнего пояса фермы (м) |
Заглубление верха фундамента колонны ниже нулевой отметки пола (мм) |
Величина привязки разбивочной оси к наружной грани колонны (мм) |
Привязка кранового рельса к разбивочной оси ряда колонн (мм) |
80/20 |
24 |
12 |
12 |
19,8 |
1000 |
500 |
750 |
Таблица 1.2 – Характеристики колонн
Длина нижней части колонны (м) |
Длина верхней части колонны (м) |
Высота сечения нижней части ступенчатой колонны (мм) |
высота верхней части колонны (мм) |
масса нижней части колонны (т) |
Масса верхней части колонны (т) |
15,15 |
8,8 |
1250 |
700 |
3,359 |
1,138 |
Таблица 1.3 – Характеристики ферм и подкрановых балок
Высота ригеля на опоре (мм) |
Высота ригеля в середине пролета (мм) |
Отправочные марки фермы: кол-во/ длина (шт/м) |
Масса отправочной марки фермы (т) |
Высота подкрановой балки (мм) |
Масса подкрановой балки (т) |
3150 |
3151,5 |
2/12 |
1,314 |
1600 |
7,18 |
Проектируемое здание одноэтажное, однопролетное с теплой кровлей. Все несущие конструкции каркаса – стальные. Монтажные соединения – сварные, на болтах класса точности В.
Колонна доставляется на строительную площадку отправочными марками. Нижняя часть колонны – одна отправочная марка, верхняя часть – другая. Отправочные марки соединяются сваркой. Длина монтажных швов при укрупнительной сборке определяется высотой верхней части колонн hв. При hв=700 мм длина монтажного шва равна 2434 мм.
Установка колонны производится на опорную плиту со строганной поверхностью. Базы сквозных колонн запроектированы раздельно под каждую ветвь. Размеры плиты определяется конструктивно, для hн=1250 мм равными 300*500 мм. Длина монтажных швов принимается в соответствии с длиной опорной плиты. Катет шва при односторонней сварке тавровых соединений с углом скоса одной кромки 45° принят 14 мм.
Соединение элементов нижнего и верхнего опорных узлов фермы с колонной осуществляется на болтах нормальной прочности. Конструктивно для нижнего опорного узла принято 6 болтов, для верхнего – 4 болта М24. Доставка ферм на строительную площадку производится отправочными марками. Соединения элементов нижнего и верхнего поясов фермы при укрупнительной сборке осуществляется на болтах нормальной прочности. Конструктивно для соединения каждого пояса принято 10 болтов М20. Длину монтажных швов принять конструктивно.
Крепления прогонов к верхнему поясу фермы осуществляется на болтах нормальной прочности М16 и на сварке. Шаг прогонов из швеллера № 16 в курсовом проекте конструктивно принят 2м. Длина прогона определена шагом рам. Вес прогона длиной 12 м составляет 171 кг.
Металлоконструкции изготавливаются с защитой от коррозии.
Отметка чистого пола – ± 0.000.
Состав и содержание разделов технологической карты на монтаж элементов стального каркаса
Область применения
Технологическая карта на монтаж стального каркаса одноэтажного производственного здания. В состав работ, при установке колонн, подкрановых балок, стропильных ферм и прогонов входят:
- строповка и расстроповка конструкций;
- подъем, наводка и установка конструкций на опоры;
- выверка и временное закрепление конструкций;
- постоянное закрепление конструкций.
Работы производят в 2 смены в теплый период года.
Монтаж колонн:
- до монтажа колонн следует нанести риски установочных осей на верхней грани фундаментов и боковых гранях колонн;
- устроить дороги для проезда крана и автомобилей;
- подготовить площадки для складирования колонн у места их установки;
- доставить в зону монтажа необходимые монтажные средства, приспособления и инструменты.
- Каждую колонну необходимо осмотреть с тем, чтобы она не имела деформаций, повреждений, трещин, раковин, сколов, обнаженной арматуры, наплывов бетона; проверить геометрические размеры колонны, наличие монтажного отверстия, правильность установки стальных закладных деталей.
- Для обеспечения устойчивости колонн высотой более 12 м кроме клиновых вкладышей используют расчалки, которыми временно крепят колонну в плоскости наименьшей жесткости
Монтаж подкрановой балки:
- балки при выгрузке укладывают на деревянные подкладки под углом к оси колонн. Такое расположение дает возможность осмотреть их и подготовить торцы балок перед началом укрупнения и установки.
- предварительно к колоннам крепят приставные или навесные лестницы-площадки. В это же время монтажники очищают балки от грязи, закрепляют предохранительный канат и готовят инструмент. Затем, привязав оттяжки, стропят балку. По сигналу бригадира монтажников машинист поднимает и подает балку к месту установки; монтажники при помощи оттяжек придают балке близкое к проектному положение, удерживая ее на высоте 15 см от опорной поверхности. Монтажники, стоящие на лестницах-площадках, ориентируясь по рискам, устанавливают балку в проектное положение. Проверив правильность положения балки в плане, ее крепят четырьмя болтами.
Монтаж ферм.
Подготовка фермы к монтажу состоит из следующих операций:
- укрупнительной сборки,
- обустройства люльками, лестницами и расчалками,
- строповки,
- подъема в зону установки,
- разворота при помощи расчалок поперек пролета,
- временного крепления с использованием расчалок, распорок между фермами и оттяжек.
Положение фермы выверяют по положению осевых рисок на торцах фермы. После установки и закрепления первой фермы и раскрепления ее четырьмя растяжками устанавливают вторую, которую связывают с первой при помощи прогонов, связей и распорок.
Характеристика конструктивного элемента или части здания
На рисунке 2.1 и 2.2 приведены монтажная схема элементов каркаса в плане и продольный разрез.
Объемы работ
Подсчет объемов работ для технологической карты производится в единицах измерения, принятых в ЕНиР, и приводится в форме спецификации. Спецификация приведена в таблице 2.1.
Таблица 2.1 – Спецификация металлоконструкций
Название элемента |
Марка элемента |
Ед. изм. |
Количество |
Эскиз элемента |
Масса, т | |
одного элемента |
общая | |||||
Ферма |
ФС 1 |
шт |
13 |
2,628 |
34,164 | |
Колонна |
КС - 1 |
шт |
26 |
4,497 |
116,922 | |
Подкрановая балка |
ПБ 1 |
шт |
24 |
7,180 |
172,320 | |
Прогон |
П-1 |
шт |
108 |
0,171 |
18,468 | |
Итого |
341,874 | |||||
Необходимо определить технологическую последовательность установки стальных конструкций со всеми сопутствующими и вспомогательными работами. В таблице 2.2 приведена ведомость дополнительных работ, в единицах измерения, принятых в ЕНиР.
Таблица 2.2 – Ведомость дополнительных работ
Наименование работ |
Ед. изм. |
Количество |
Примечание | |
на 1 элемент |
на все здание | |||
Односторонняя сварка тавровых соединений с углом скоса одной кромки 45 (тип шва Т6) катет шва 14 мм. Положение шва нижнее |
10 м |
0,22 |
5,72 |
Для сварки колонны с опорной плитой |
Односторонняя сварка стыковых соединений со скосом одной кромки 45 (тип шва С8) катет шва можно принять конструктивно 8-12 мм. Положение шва нижнее |
10м |
0,2434 |
6,3284 |
Для укрупнительной сборки колонн |
Постановка постоянных болтов М 20 |
100 шт |
0,04 |
0,96 |
Крепление подкрановой балки к колонны. |
Односторонняя сварка нахлесточных соединений без скоса кромок (Н1) катет шва конструктивно можно принять 8-12 мм. Положение шва нижнее |
10 м |
0,5184 |
6,7392 |
Для укрупнительной сборки ферм |
Постановка постоянных болтов М 20 |
100 шт. |
0,2 |
2,6 |
Для укрупнительной сборки ферм |
Постановка постоянных болтов М 24 |
100 шт. |
0,1 |
1,3 |
Крепление фермы к колонне |
Постановка постоянных болтов М16 |
100 шт. |
0,02 |
3,12 |
Крепление прогонов болты М16 |
Нахлесточное соединение без скоса кромок (Н1) катет шва конструктивно можно принять 10 мм. Положение шва нижнее |
10 м |
0,069 |
10,76 |
Крепление прогонов |
Организация и технология выполнения работ
Выполнение данного раздела производится в 5 этапов. На первом этапе нужно определиться с методом производства работ; на втором – произвести выбор грузозахватных приспособлений и монтажной оснастки; на третьем – рассчитать требуемые параметры и подобрать самоходный кран; на четвертом – разработать технологическую схему производства работ; на пятом – привести письменные пояснения к производству работ.
Выбор методов производства работ
Монтаж каркаса ведется двумя монтажными потоками, в каждом потоке используется комплексный метод. В первом потоке производится монтаж колонн и подкрановых балок . Во втором потоке производится монтаж ферм и прогонов.
Комплексный метод обеспечивает фронт работ для последующих строительных процессов и монтажа технологического оборудования, что уменьшает общий срок строительства объекта. Недостатки - частая смена грузозахватных приспособлений.
Выбор грузозахватных приспособлений и монтажной оснастки
Выбор грузозахватных приспособлений и монтажной оснастки производится для каждого элемента с учетом его типа и массы, габаритных размеров, условий строповки и расстроповки.
Выбор строповки для подъема колонн.
Строповку колонны осуществляют за верхушку колонны, универсальным стропом с увязкой его на «удав». Так обеспечивается вертикальное положение колонны при подъеме, что значительно облегчает наводку и установку колонны на фундамент.
Длина верхней части колонны Hв= 8510 мм. Высота сечения нижней части колонны hн= 1000, тогда периметр нижнего сечения равен P= 4400 мм.
Требуемая длина сторпа:
lтр = Hв + P + 0,6
lтр = 8,8 + 5,4 + 0,6 = 14,8 м.
Принимаем длину стропа равную 15,5 м.
Тогда высота строповки будет равна:
hс = 15,5 - lтр
hс = 15,5 – 14,8 = 0,7 м.
Масса монтируемой колонны равна 4,497 т. Тогда примем канатную ветвь марки ВК – 5,0, грузоподъемностью 5,0 тонны, приведенную на рисунке 2.3.
Рис. 2.3. – Строп с заделкой каната заплеткой длиной 14 м: 1 - канат, 2 – заделка концов каната; 3 – коуш
Погонная масса стропа на 1 погонный метр равна 2,110 кг.
Масса коуша mкоуша = 0,47 кг.
Тогда масса стропа составит:
mстр = 2,110 ((lтр + 2 * l1 + 4 * l2) + 2 * mкоуша)
mстр = 2,110 * ((15,5 + 2 * 0,4 + 4 * 0,19) + 2 * 0,47) = 36,9366 кг
Примем массу 37 кг.
Замок Смаля примем на грузоподъемность 5 т. ЗЗС – 5,0 – 50 – 60, весом 19 кг.
Монтаж подкрановых балок
Масса подкрановой балки равна 7,18 т. Длина 12 м. Строповку ведем двухветвевым стропом.
Рис. 2.4. – Строповка подкрановой балки за две точки с использованием стропов.
Требуемая длина стропа в соответствии с рисунком 2.4,находится:
lтр =
lтр = = 7,07 м.
Длину стропа принимаем lтр = 7,1 метра.
Тогда высота строповки равна hc = = 5,04 м.
По грузоподъемности подбираем строп 2СК-8,0, грузоподъемностью 8,0 т, с канатной ветвью ВК-6,3.
Рис. 2.5. - Строп с заделкой каната заплеткой длиной 4м: 1 - канат, 2 – заделка концов каната; 3 – коуш
Определим вес строповочного оборудования.
Вес стропа 2СК, приведенного на рисунке 2.5, равен:
mвк = 2,685 *( lтр + 2 *l1 + 4 * l2) + 2 * mкоуша)
mвк = 2,685 *((8,0 + 0,5 * 2 + 0,19 * 4) + 2 * 0,8) = 27,8 кг
Подбор звеньев по нагрузке на звено (8 т). выбираем 78,50 (8,0) кН(тс).
Грузоподъемность крюка крана 16,0 т звено Рт2-8,0 грузоподъемностью 61,80 (6,3), массой mзв = 15,675 кг. Крюки берем К-6,3, допускаемая нагрузка 61,80 (6,3, массой mк = 7,23 кг.
Итого масса 2СК-8,0* :
mск = 2 * mвк + mзв + 2 * mк = 2 * 27,8 + 22,802 + 2 * 7,23 = 92,862 кг.
Масса стропа типа СКК 1-7,0:
mскк = (1,6*8) * 2,685 = 34,37 кг.
Общая масса:
m = mск + 2 * mскк = 92,862 + 2 * 34,37 = 161,602 кг.
Монтаж фермы.
Монтаж фермы массой mф = 2,628 т ведем двухветвевым стропом 2 СК состоящим из звена, канатной ветви, крюка. Захват фермы производим методом на удав стропом СКК 1.
Монтаж фермы приведен на рисунке 2.6.
Рис. 2.6. – Схема строповки стальной стропильной фермы
Требуемая длина стропа:
lтр = = = 8,5 м ≈ 9м
По грузоподъемности подбираем строп 2СК-3,2 с канатной ветвью ВК-2,5. Принимается длина стропа 10 м.
Высота строповки равна:
hc = = 8,0 м
Вес стропа 2СК, строп приведен на рисунке 2.7, равен:
mвк = 1,025 *( lстропа + 2 * l1 + 4 * l2) + 2 * mкоуша)
mвк = 1,025 *((10 + 0,4 * 2 + 0,13 * 4) + 2 * 0,1) = 11,803 кг
Рис. 2.7. - Строп с заделкой каната заплеткой длиной 10 м: 1 - канат, 2 – заделка концов каната; 3 – коуш
По допускаемой нагрузке принимаем 31,40 (3,2).
Грузоподъемность крюка крана 10,0 т звено Рт2-3,2 грузоподъемностью 31,40 (3,2), массой mзв = 5,829 кг. Крюки берем К-2,5 (24,52 (2,5) допускаемая нагрузка) массой mк = 2,40 кг.
Итого масса 2СК-3,2 :
mск = 2*mвк + mзв + 2*mк = 2*11,803 + 5,829 + 2*2,40 = 34,235 кг.
Захват фермы производят под углом в 45°, поэтому принимаем кольцевой строп СКК 1- 4,0 массой mскк = 7,36 кг.
Общая масса:
m = mск + 2* mскк = 34,235 + 2*7,36 = 48,955 кг.
Все рассчитанные характеристики грузозахватных приспособлений сведены в таблицу 2.3.
Таблица 2.3. – Характеристики грузозахватных приспособлений
Монтируемый элемент |
Грузозахватные приспособления | |||||
Наименование |
Масса |
Наименование, шифр |
Схема строповки |
Грузоподъемность |
Масса |
Расчетная высота |
Колонна К1 |
4,497 |
строп ВК–5,0 замок ЗЗС – 5,0 – 50 - 60 |
5,0 5,0 |
0,037 0,019 Итого: 0,056 |
0,7
| |
ПБ-1 |
7,18 |
2 СК – 8,0 СКК 1- 7 |
8,0 |
0,161 |
5,04 | |
Ферма Ф-1 |
2,628 |
2 СК-3,2 СКК1-4,0 |
3,2 2,8 |
0,049 |
8 | |
Характеристики монтажной оснастки и средств подмащивания приведены в таблице 2.4.
Таблица 2.4. – Характеристики монтажной оснастки и средств
подмащивания
Монтируемый элемент |
Монтажная оснастка | |||||
Наименование |
Масса |
Наименование, шифр |
Схема |
Назначение |
Масса, т |
Количество |
Колонна К-1 |
4,497 |
Расчалка с карабином и винтовой стяжкой |
Времен- ное креп- ление колонны. Обеспе-чение рабочего места на высоте |
0,013 |
2 | |
Лестница секционная приставная с площадкой, монтажная |
1,289 |
2 | ||||
Ферма стропильная ФС-1 |
2,628 |
Лестница навесная монтажная , Л2 |
Времен- ное креп- ление колонны. Обеспечение рабочего места на высоте |
0,053 |
4 | |
Расчалка с карабином и винтовой стяжкой |
0,013 |
2 | ||||
Подкрановая балка ПБ-1 |
7,18 |
Лестница навесная монтажная , Л1 |
Обеспечение рабочего места на высоте |
0,032 |
2 | |
Навесная площадка , ПЛ1 |
0,039 |
2 | ||||
Выбор кранов по техническим параметрам
Требуется:
- рассчитать требуемые параметры для выбора крана;
- выбрать тип (автомобильный, пневмоколесный, на гусеничном ходу) и марку монтажного крана.
Выбор монтажного крана ведется по расчетно-конструктивным параметрам:
- требуемой грузоподъемности Qтр;
- требуемой высоте подъема Hтр;
- требуемому вылету стрелы Lтр.
Для расчета необходимо определиться определить массу и габариты монтируемых элементов, а также массу и размеры грузозахватных приспособлений и монтажной оснастки навешиваемой на конструкцию перед подъемом.
Требуемая грузоподъемность:
Qтр = qэл + qмо + qстр + qку,
где qэл - масса поднимаемого элемента; qмо – масса навесных монтажных приспоблений; qстр – масса строповочного оборудования; qку – масса конструкций усиления жесткости поднимаемого элемента.
Все данные сведены в таблицу 2.5 для более удобного подсчета.
Таблица 2.5 - Требуемая грузоподъемность крана для монтажа элементов
Схема монтируемого элемента с оснасткой |
Масса, (т) |
Требуемая грузоподъемность (т) | |||
элемента |
Грузозахватного приспособ-ления |
монтажной оснастки |
конструкции усиления | ||
колонна |
4,497 |
0,056 |
0,026 |
-- |
4,6 |
подкрановая балка |
7,180 |
0,127 |
-- |
-- |
7,3 |
ферма |
2,628 |
0,049 |
0,160 |
2,788 | |
прогон |
0,171 |
||||
Расчет требуемой высоты подъема крюка Hтр выполняется по формуле и приводится в табличной форме:
Hтр = h0 + hз + hэл + hстр,
где h0 – отметка монтажного горизонта от уровня стоянки крана до уровня установки элемента, равное 200 мм; hз – запас по высоте из условия безопасности работ, принимаем 0,5 м; hэл – высота поднимаемого элемента, м; hстр – высота строповки, м.