Технология  монтажа одноэтажного промышленного  здания 
 

Состав  расчетно-пояснительной записки 
 

     1)Характеристика  возводимого объекта;

     2)Подсчет  объемов СМР;

     3)Составление  калькуляции затрат машинного  времени и затрат труда;

     4)Техническое  обоснование выбора способов установки конструкции и    методов производства монтажных работ;

     5)Выбор  монтажных и захватных приспособлений;

     6)Расчет  технических параметров монтажных  кранов;

     7)Технико-экономическое  обоснование оптимального варианта  монтажных кранов;

     8)Составление календарного плана производства работ;

     9)Решение  вопросов охраны труда и техники  безопасности 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Технология  монтажа одноэтажного промышленного  здания

 
 

Исходные  данные:

      - количество пролетов                                                                                  -3

      - размер пролетов                                                                                   -24 м

      - количество блок-секций                                                               -1 секция

      - расстояние перевозки конструкции                                                 - 5 км

      - высота до низа несущей конструкций                                               -9.6 м

      - шаг колонн                                                                                            -12 м 

1. Характеристика  возводимого объекта

 

     Одноэтажные промышленные здания являются наиболее распространенным типом инженерных сооружений в различных отраслях народного хозяйства.

      В зависимости от характера размещаемых  производств они имеют решения, определяющие объемно-планировочные и конструктивные решения, определяющие объемы монтажных работ, методы их выполнения и применяемые при этом монтажные механизмы и приспособления.

      Проектируемое одноэтажное промышленное здание имеет размеры в плане 72 х 60 м. и высоту 9.6 м. Каркас здания выполнен полностью из сборного железобетона. Здание является бескрановым. Одноэтажные бескрановые здания характеризуются однотипными ячейками и конструкциями, значительной протяженностью в обоих направлениях. Основные размеры сборных железобетонных элементов были подобраны справочно и приведены в таблице 1 (Спецификация сборных элементов конструкций).   

      2. Подсчет объемов  строительно-монтажных  работ 

      Методы  монтажа сборных конструкций  одноэтажных промышленных зданий выбираются в зависимости от объема монтажных работ, объемно-планировочных решений, сроков монтажа, имеющегося парка монтажных машин.

      Комплексный процесс монтажа сборных конструкций  включает: подготовку элементов к  подъему; укрупнительную сборку; доставку к месту подъема; строповку и оснастку элемента вспомогательными приспособлениями и устройствами (причем, в некоторых случаях с элементами жесткости); подъем; временное крепление; выверку и окончательное закрепление элемента в проектном положении. Все эти последовательные процессы монтажа элементов конструкций должны быть учтены в проекте производства работ или, например, в случае укрупнительной сборке должны учитываться в проекте.

      Монтаж  сборных конструкций одноэтажных  промышленных зданий ведут специализированными потоками, каждому из которых придают комплект транспортных и монтажных машин и соответствующую монтажную оснастку. При этом каждый специализированный поток обслуживает монтажный участок, границы которого соответствуют пролету зданий или секции, ограниченной температурными швами. Размеры участков устанавливают с таким расчетом, чтобы на каждом из них были приблизительно одинаковые объемы и трудоемкость работ. Причем в качестве монтажного участка должна приниматься наименьшая часть здания в плане, с тем, чтобы на ней обеспечить непрерывный монтаж сборных конструкций с соблюдением необходимых технологических перерывов и требований безопасной организаций труда.

      Монтаж  сборных и железобетонных колонн, балок и ферм, плит покрытия и  наружного стенового ограждения одноэтажных промышленных зданий в основном осуществляют поэлементно, т.е. отдельными конструктивными элементами.

      В состав проекта монтажных работ  входят основные и вспомогательные  работы. Наличие тех или иных вспомогательных работ во многих случаях зависит от принятого способа производства работ. Подсчеты объемов работ по всем монтируемым элементам целесообразно производить для одноэтажных промышленных зданий – по пролетам в пределах температурных блоков.

      Подсчет объемов работ производим на основании данных полученных в т.1 в табличной форме (таблица 2 «Подсчет объемов строительно-монтажных работ»). 

      3. Составление калькуляций  машинного времени  и затрат труда 

      Для определения затрат машинного времени  и трудоемкости монтажа необходимо установить нормы времени на монтаж каждого элемента. Нормы времени могут быть получены из ЕНиР или составлены путем калькуляции на основании нормативных данных, полученных из других источников. В справочнике ЕНиР 4 вып. 1987 года содержатся нормы времени и расценки на монтаж сборных железобетонных и бетонных, а также монолитных конструкций зданий. Для электросварочных работ необходимо применять ЕНиР 22 «Сварочные работы. Выпуск 1. Конструкции зданий и промышленных сооружений». Нормами сборников предусмотрено производство работ на высоте до 15 м, при производстве работ на большей высоте на каждый последующий метр высоты н.вр. и расценки увеличиваются на 0,5. В таблицах норм на работу с применением машин, кроме н.вр. рабочих (монтажников) в чел.-час., даются н.вр. на работу машин в маш.час. Нормы времени на вспомогательные работы и работы, сопутствующие монтажу (сварка, заделка стыков и т.п.), принимают на основе соответствующих разделов ЕНиР и СНиП.

      В таблице 3 (Калькуляция затрат машинного  времени и затрат труда) производится расчет затрат машинного времени и трудоемкости монтажа отдельных конструкций. Состав бригады монтажников (или комплексной бригады), а также отдельных звеньев, работающих на монтажных механизмах, устанавливается расчетом для каждого варианта производства работ. 

      4. Техническое обоснование  выбора способов  установки конструкции  и    методов  производства монтажных  работ 

      Для монтажа одноэтажных промышленных зданий, в зависимости от последовательности установки конструктивных элементов, применяют дифференцированный (раздельный), комплексный (совмещенный) и комбинированный (смешанный) методы монтажа. Исходя, из практики монтажа для одноэтажных промышленных зданий рекомендуется применять комбинированный метод монтажа, т.е. колонны, подкрановые балки монтировать дифференцированным методом, а фермы и плиты покрытий – комплексным методом, выделив их в отдельный поток.

     Колонны монтируют отдельными потоками после  подготовки дна стакана фундаментов  и инструментальной проверки их в  плане и по вертикали в соответствии с требованиями проекта. Выверку и временное закрепление колонн осуществляют инвентарными клиновыми вкладышами или кондукторами. После установки ряда колонн их проектное положение окончательно выверяют и производят замоноличивание стыков колонн с фундаментами. Колонны под замоноличивание сдаются партиями.

     Конструкций покрытий (подстропильные и стропильные  фермы и балки, плиты покрытий) монтируют комплексным методом, отдельным потокам. Фермы и балки, а также плиты покрытия пролетом 12 м рекомендуется монтировать с транспортных средств. Плиты покрытия пролетом 6 м – с предварительной раскладкой в зоне действия монтажного крана. Однако допускается вариант монтажа всех элементов конструкций покрытия с предварительной раскладкой. Стропильные фермы и балки устанавливают в проектное положение с совмещением осевых рисок на их торцах с рисками на опорных поверхностях нижележащих конструкций (колонн, подстропильных ферм), после чего их закрепляют сваркой с закладными элементами этих конструкций. Плиты покрытия при бесфонарной кровле монтируют от одного конца фермы к другому, начиная со стороны ранее смонтированного пролета; при кровле с фонарями – от концов фермы к фонарю, затем монтируют плиты на фонарях.

     Монтаж  ограждающих конструкций осуществляют отдельным монтажным потоком после окончания монтажа несущего каркаса здания в целом или его части. Стеновые панели в каждой ячейке между двумя колоннами монтируют сразу на всю высоту здания или ярусами, высота которых зависит от конкретных условий производства работ.

     Монтаж  стеновых ограждений в последние  годы осуществляют по новой технологии, отличительной особенностью которой  является применение монтажных кранов со специализированным башенностреловым оборудованием. Это оборудование совмещает  в себе монтажный кран  с механизированным устройством рабочего места монтажников. 

     5. Выбор монтажных  и захватных приспособлений 

     Выбор монтажных и захватных приспособлении производится в тесной увязке с решением вопросов о способах установки отдельных  элементов конструкций и методах производства монтажных работ в целом с учетом всех габаритов монтируемых элементов, а также с учетом максимального пакетирования мелкоразмерных и легкомассных элементов, оптимального укрупнения монтируемых элементов в монтажные блоки с целью максимального использования грузоподъемности монтажных кранов.

     Для строповки сборных элементов  промышленных и гражданских зданий применяются универсальные и  специальные канатные стропы с крюками, а также пальцевые, рамочные, вилочные, фрикционные захваты и петлизахваты. Наиболее широко применяются универсальные канатные стропы, оснащенные чалочными крюками для подъема сборных элементов за монтажные петли. Стандартом предусматриваются следующие типы канатных стропов: 1СК – одноветвевые;  2СК – двухветвевые; 3СК – трехветвевые; 4СК – четырехветвевые; СКП – двухпетлевые; СКК – кольцевые.

     Наряду  с унифицированными стропами общего назначения применяются специальные  стропы, рассчитанные на определенную номенклатуру изделий и схемы  строповки. Для подъема плит перекрытий, имеющих шесть точек подвеса, применяются балансирные стропы с блоками, обеспечивающими равномерное натяжение ветвей стропов.

     Для монтажных работ чаще всего применяют  стропы из стальных канатов диаметром  от 12 до 30 мм. При изготовлении стропов более чем с тремя ветвями следует соблюдать их равенство по длине, иначе нагрузка в ветвях окажется неравномерной.

     Строповка колонн, имеющих консоли, производится рамочными захватами. Петли-подхваты применяются для строповки плоских  плит перекрытий крупнопанельных зданий, имеющих строповочные отверстия. Вилочные захваты применяются для подъема железобетонных лестничных маршей, в том числе объединенных с полуплощадками.

     Строповку ферм покрытий осуществляют с помощью  решетчатых или блочных траверс  универсальными стропами, стропами с полуавтоматическими или электрическими захватными устройствами.

     Подъем  плит перекрытий и покрытий производят четырехветвевыми стропами либо траверсами за петли. Крупноразмерные плиты  стропуются трехтраверсными и трехблочными захватными приспособлениями с увеличенным числом точек подвеса.

     Строповку стеновых железобетонных панелей, находящихся  в вертикальном положении, обычно выполняют  двухветвевыми стропами или траверсами.

     Монтажные приспособления выбираем из каталога «Унифицированные схемы строповок железобетонных и металлических конструкций», затем вносим в таблицу 4 «Ведомость монтажных и захватных приспособлений». 

     6. Расчет технических  параметров монтажных  кранов. 

     Выбор монтажных машин и технической  оснастки производится после определения методов монтажных работ и способов установки конструкций в проектное положение. Для чего составляются различные варианты механизации работ и устанавливают по минимально требуемым техническим параметрам возможность использовать кран данного типа, затем по ТЭП определяют наилучший вариант механизаций работ. Исходными данными при выборе монтажных кранов кроме методов и технологий монтажа являются габариты и конфигурация зданий и сооружений (подземной и надземной части), параметры и расположения в зданиях монтируемых конструкций (масса, габариты, оснастка) производства  работ (степень сосредоточенности возводимых сооружений на стройплощадках), грунтово-климатические факторы, конструктивные особенности подземной части. Сопоставляя габариты, массу и расположение монтируемых конструкций с параметрами монтажных кранов (грузоподъемность, вылет стрелы, высота подъема крюка, длина стрелы, грузовой момент).

     Необходимо  выделить их производственные преимущества и выбрать наиболее пригодный  в технологическом отношений. Основной задачей такого сопоставления является выбор таких кранов, которые больше всего соответствовали бы возводимому сооружению, по своим требуемым параметрам и степенью охвата монтируемых конструкции по грузоподъемности и производительности. Для правильного выбора монтажных механизмов целесообразно сначала определить исходные данные, которые указываются в таблице 5. 

     Выбор монтажного крана для каждого  монтажного потока производится по техническим  параметрам. К техническим параметрам самоходного стрелового крана относятся:

Q – требуемая грузоподъемность;

Н_к – наибольшая высота подъема крюка;

L_к – наибольший вылет крюка;

L_с – наибольший длина стрелы.

      1)Расчет  колонн крайнего и средних  рядов и фахверковых колонн:

Грузоподъемность

      

где     вес элемента;

       вес стропа.

Высота  подъема крюка

      

где     превышение монтажного горизонта над уровнем стоянки

                башенного крана;

       запас по высоте для обеспечения  безопасности монтажа,

           принимается не менее 0,5 м;

       высота или толщина элемента в монтажном положении;

       высота строповки.

Вылет крюка

      

где     d – расстояние от оси вращения крана до оси крепления стрелы (для

                КП 1,5 м);

Оптимальный угол наклона стрелы крана к горизонту

         

где     h_п – длина грузового полиспаста крана;

      b₁ – длина или ширина сборного элемента в метрах;

      S – расстояние от края монтируемого элемента до оси стрелы,

                принять около 1,5 м; 

      α – угол наклона оси стрелы крана  к горизонту.

Длина стрелы

      

где    h_ш – расстояние от оси крепления стрелы до уровня стоянки крана. 

     2)Расчет  подкрановых балок:

Грузоподъемность

      

Высота  подъема крюка

      

Вылет крюка

      

Оптимальный угол наклона стрелы крана к горизонту

         

Длина стрелы

        

     3)Расчет  решетчатых стропильных ферм:

Грузоподъемность

      

Высота  подъема крюка

      

Вылет крюка

      

Оптимальный угол наклона стрелы крана к горизонту

         

Длина стрелы

        

     4)Расчет  ребристой железобетонной плиты  покрытия:

Грузоподъемность

      

Высота  подъема крюка

      

Вылет крюка

      

Оптимальный угол наклона стрелы крана к горизонту

         

Длина стрелы

        

     5)Расчет  стеновых панелей:

Грузоподъемность

      

Высота  подъема крюка

      

Вылет крюка

      

Оптимальный угол наклона стрелы крана к горизонту

         

Длина стрелы

        

Таблица требуемых технических параметров

 
 
 

     По  каталогу «Строительные краны» выбираем гусеничный кран СКГ – 50, с техническими параметрами:

      -грузоподъемность 50 т;

      -вылет  стрелы 5,6…18  м;

      -высота  подъема крюка 28,5 м;

      -время  работы крана в году 3075;

      Результаты  расчета вносим в таблицу 5 (Определение исходных данных для выбора монтажных механизмов).

      7. Сравнение вариантов монтажных кранов по себестоимости.

 

      Технико-экономическое сравнение целесообразно выполнять для кранов с различной ходовой частью и оборудованием.

     Пример: башенные передвижные с башенными приставными, стреловые на гусеничном ходу с кранами на пневмоколесном ходу.

      Выбранные краны по техническим  параметрам должны быть близки  по грузоподъемности. Сравнение  различных монтажных кранов производят  по величине удельных приведенных затрат на 1 тонну 

      Для каждого из кранов определяют  удельные приведенные затраты:

   С_{пр. уд.}= С_е +Е_н* К_уд.,

   С_е – себестоимость монтажа одной тонны конструкции, у.е./т.

   Е_н – нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений ( в стр. пром-ти =0.15)

   К_уд.- удельные капитальные вложения, у.е./т. 

   С_е =(1.08*С_{маш.смен}+1.5 ΣЗ ср.) / П_н.см.+1.08*С_п*м / Р, где  

   1.08 и 1.5 –коэффициенты накладных  расходов соответственно эксплуатации машин и зарплаты монтажников,

   С_{маш.смен} –себестоимость машинной смены крана для данного потока, у.е., [1-т.10].

     ΣЗ_ср.-средняя зарплата рабочих в смену, занятых на монтаже, сварке и за-              

   делке стыков, [т. 3].

     П_н.см.- нормативная сменная производительность крана на монтаже конструкции данного потока, т/см, 
 

   С_п – затраты на подготовительные работы [1- стр95–для самоходных кранов –0]

   м –  число звеньев подкрановых путей  длиной по 12.5 м, шт.,

   Р –  общая масса элементов в просматриваемом  потоке.

   В свою очередь, П_н.см.= Р/ n_{маш.смен}, где

     n_{маш.смен}- количество машино-смен крана для монтажа конструкции данного потока, маш.смен. [т. 3].

      Определяем удельные капитальные  вложения

   К_уд.=С_и.р. * t_см / П_н.см. * Т_{год. ,} где

   С_и.р.- инвентарно-расчетная стоимость крана, у.е. [1-т. 4.7].

   t _см.- число часов работы крана в смену (8.2 часов)

   Т_год.- нормированное число часов работы крана в году, час. [1-т. 4.7].

   Результаты  выбора монтажных кранов по техническим, экономическим параметрам отражены в пояснительной записке.

   Сравниваем  пневмоколесный кран МКП-50 и гусеничный ДЭК-50 

Таблица 5

 
 

   1. МКП-50

   К _уд.=(69800*8,2)/(67,17*3075) =2,77

   С_е =(1.08 * 53,44+1.5 *6,53) / 67,17=1,005 р./т.

   С_пр.уд.=1,005+0.12*2,87 = 1,34 р. 

   2. СКГ-50

   К_уд. =(51000*8,2) / (67,17*3075) =2,02 р./т.

   С_е =(1.08*44,94+1.5*6,53)/67,17 =0,87 р./т.

   С_пр.уд.=0,87+ 0.12*2,02 = 1,11 р.

   По  расчетам: С_пр.уд. крана МКП-50 =1,34 р.

                          С_пр.уд. крана СКГ-50= 1,11 р.

   Выбираем  гусеничный кран СКГ-50 

     8. Составление календарного  плана производства  работ 

      Календарный план производства работ предназначается  для определения последовательности и продолжительности выполнения общестроительных, специальных и монтажных работ с максимально возможным совмещением и увязкой сроков их выполнения, нормативного времени работы строительных машин, потребности в трудовых ресурсах и средствах механизации. Он как основной документ входит в состав проектов организации строительства и производства работ, поэтому структура, состав и степень детализации его основных данных зависят от назначения проектной документации.

      Исходными данными для разработки календарных  планов в составе проекта производства работ служат: