книги / Мобильные краны в строительстве
..pdfлета, м; RB— радиус вращения поворотной части крана, м; Гб= 1 м — просвет безопасности между поворотной частью крана и внешней плоскостью здания, м.
Благодаря высокой мобильности краны на пневмоколесном ходовом устройстве, делая частые перестановки, легко перемещаются по объекту производства работ, за нимая наиболее выгодные места стоянки для манипули рования конструкциями и деталями на минимальных вы летах.
Приняв метод производства монтажных и погрузочноразгрузочных работ, переходят к выбору мобильного кра на, эксплуатационные качества которого наиболее полно со ответствуют производственным условиям объекта.
Выбор крана производят с учетом взаимосвязи следую щих строительно-технологических характеристик возводи мых объектов и параметров эксплуатационных свойств мо бильных грузоподъемных средств:
геометрические параметры |
строящегося здания, |
масса |
|||||
и габариты |
монтируемых на нем. элементов; |
|
|
||||
высота подъема и глубина подачи группы монтируемых |
|||||||
элементов; |
|
|
|
|
|
|
|
схема движения и место стоянки |
крана |
относительно |
|||||
монтируемых |
и перегружаемых |
элементов; |
|
|
|||
способ строповки |
и захвата |
конструкций |
с проверкой |
||||
массы и высоты грузозахватных устройств; |
|
|
|||||
требуемые |
параметры технических |
границ |
применения |
||||
крана — вылет, |
грузоподъемность, высота подъема; |
|
|||||
радиусы |
поворота |
около здания |
и между |
его |
проле |
||
тами; |
|
|
|
|
|
|
|
маршрут движения крана к объекту исходя из |
его га |
||||||
баритов и осевой нагрузки. |
|
|
|
|
При выборе крана учитывают также ограничения: максимальное приближение оси стрелы к ранее смонти
рованным элементам— м; минимальный зазор при переносе монтируемого элемен
та над ранее смонтированным — 0,5 м;
максимальный угол наклона стрелы к горизонту — 78°; минимальный просвет между наиболее выступающими частями здания, штабелями, транспортными средствами и
поворотной частью крана — не менее 1 м.
При выборе крана учитывают наличный парк грузоподъемных средств строительно-монтажной организации, эксплуатационной базы, доставленных на объект строи тельства. Возможны случаи, когда по техническим грани цам применения работе на объекте соответствует кран меньшей грузоподъемности, но находящийся на отдален ных объектах. В таком случае, учитывая определенные затраты на доставку его на близлежащий к эксплуатацион ной базе объект, может быть экономически целесообразнее
применение более |
мощного крана, имеющегося рядом с |
||
объектом или находящегося на нем. |
|
|
|
Методы выбора |
мобильных кранов и |
передовой |
опыт |
их применения на |
основе технологических |
нормалей, |
свя |
занных общим графиком выполнения строительно-монтаж ных работ, сложились [10, 15, 35] исходя из выполненных монтажных и погрузочно-разгрузочных работ в установ ленные сроки при обеспечении необходимого фронта работ,
четкой |
реализации |
графика |
доставки |
материалов, |
конст |
|
рукций |
и технологического |
оборудования |
в зону |
работы |
||
крана, |
соблюдения |
последовательности |
и |
требуемого ка |
||
чества |
выполнения |
технологических |
процессов и |
опера |
ций. Окончательное назначение кранов для работы на объ ектах проводится с учетом технико-экономических показа телей по областям эффективного применения их в строи тельстве.
2.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЛАСТИ ЭФФЕКТИВНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МОБИЛЬНЫХ КРАНОВ
При выборе кранов, имеющих различные эксплуата ционные свойства при удивлет воряющих требованиям объекта технических границах применения, определяющим
является сопоставление их технико-экономических показа телей по величине приведенных затрат или отдельным ее составляющим [19]. Определение и сопоставление технико экономических показателей с достаточной простотой и точ ностью производят при ограниченном количестве типораз меров, из которых выбирают кран для конкретного объек
та. |
Увеличение числа сравниваемых кранов, включение в |
их |
состав новых типоразмеров с одновременным расши |
рением номенклатуры объектов (см. табл. 12 и 13) значи тельно усложняют технико-экономические расчеты и из-за затрат большого количества труда и времени делает их мало пригодными для практики.
В целях выбора рациональных типов мобильных кра нов из параметрического ряда типоразмеров, имеющих одинаковые технические границы применения при значи тельных пределах изменения производственных условий объектов, устанавливают области эффективного примене ния машин в строительстве. Методы определения областей эффективного применения кранов получили развитие в пе риод, когда в строительство начали поступать грузоподъ емные машины разного конструктивного исполнения, но одинаково пригодные по техническим границам для вы полнения работ на объекте. Выбор рациональных вариан тов технологии и эффективных способов механизации мон
тажных |
и погрузочно-разгрузочных |
работ при |
наличии |
||||
ряда |
кранов |
одинакового |
назначения |
привел к необходи |
|||
мости предварительного |
изучения производственных усло |
||||||
вий, при которых каждое из имеющихся |
средств |
механи |
|||||
зации |
может |
дать наибольшую экономию. Таким обра |
|||||
зом, |
в |
новых |
условиях хозяйствования |
сложилось четкое |
понятие термина область эффективного применения кранов в строительстве — система показателей условий его эксплу атации на объектах, при которых приведенные затраты на выполняемый объем работ составляют минимальную вели чину по сравнению с аналогичными затратами других кранов равных технических границ применения.
При определении областей эффективного применения мобильных кранов должны быть найдены их границы в зависимости от изменения переменных показателей произ водственных условий работы машин на объектах.
Как показывает анализ методов определения областей эффективного применения стреловых самоходных кранов, производственные условия могут быть охарактеризованы показателями: дальностью транспортирования крана LTP; длиной временных дорог на объекте £д; числом перестано вок крана на объекте п0\ числом смен его работы в сут ки Р; годовым фондом рабочего времени Тф\ объемом ра бот, подлежащих выполнению краном на объекте Ч0.
Каждый из перечисленных показателей находят при рассмотрении данных об объектах, содержащихся в пас портах типовых проектов, типовых технологических кар тах, проектах производства работ; первичной документа ции эксплуатационных баз.
Дальность транспортирования LTP зависит от расстоя ния между объектами и эксплуатационной базой и долж на устанавливаться по критерию оптимальности размеще ния эксплуатационных баз.
В зависимости от подотраслей строительства оптималь ная длина участка обслуживания одной эксплуатационной базой строящихся объектов, приравниваемая к дальности
транспортирования |
LTP, |
определяется по |
формулам |
||
НИИСП: |
|
|
|
|
|
с-м ] / " |
|
S6 |
|
(5) |
|
lOOOpCg (1 + |
К„Т)РН/Су) |
||||
|
|||||
.’ = 1 '4 l / ' S6 |
■+ I i |
(6) |
|||
|
|
ёмсм |
|
|
|
|
|
г |
|
|
|
^ .д = |
2*т |
5 б |
(7) |
||
1/ юоо • рР„ |
где |
LC.M— длины участков |
обслуживания эксплуатацион |
ной |
базой соответственно в |
сельском и мелиоративном, в |
железнодорожном и |
линейном |
энергетическом |
строитель |
||||||
стве, |
при |
строительстве |
автомобильных |
дорог |
и магист |
||||
ральных |
трубопроводов, |
км; 5 б — единовременные затраты |
|||||||
на |
передислокацию |
эксплуатационной |
базы, |
тыс. руб.; |
|||||
р _ удельный |
объем |
основных |
работ, м3/м; |
С3 — прямые |
|||||
затраты на единицу объема основных работ, |
руб./м3; Кн — |
||||||||
коэффициент |
накладных |
расходов; т] — коэффициент, опре |
деляемых отношением среднего расстояния перевозок к длине линейно-протяженного объекта, обслуживаемого эксплуатационной базой; рн — коэффициент искривления участка обслуживания эксплуатационной базы, 1/м; /Су — коэффициент увеличения затрат на единицу объема основ ных работ при удлинении участка, обслуживаемого одной
эксплуатационной |
базой; см— прямые |
затраты |
за 1 |
км |
||||
сооружения, |
руб./км-т; |
g M— усредненная потребность |
в |
|||||
материалах на |
1 |
км железной |
дороги, |
т/км; U — расстоя |
||||
ние |
от эксплуатационной базы |
до ближайшего |
объекта, |
|||||
км; |
Кт — транспортный |
коэффициент, |
зависящий |
от ис |
пользования внутрисменного времени и транспортной ско рости крана.
Длина участков обслуживания эксплуатационными ба зами объектов, определенная по формулам (5) — (7), не одинакова (табл. 17), изменяется в зависимости от видов строительства. В сельскохозяйственном и мелиоративном строительстве эксплуатационная база обслуживает объек ты, находящиеся от нее на расстоянии до 41 км. При строительстве железных дорог это расстояние увеличива ется и достигает 58 км. Максимальная зона обслуживания эксплуатационной базой, равная 75—79 км, достигается на объектах строительства линейных сооружений трубопро водов и энергоснабжения. Дальнейшее увеличение длины обслуживания обектов эксплуатационной базой может при вести к удорожанию ее содержания по сравнению со стои мостью передислокации. Дальность транспортирования кранов до объектов на территории крупных городов опре деляется на основании ведомости учета обслуживаемых
Т а б л и ц а 17. |
Длина |
участков |
обслуживания |
||||
|
|
|
|
|
|
Значения |
|
Объекты |
|
|
|
|
|
|
|
строительства |
|
|
Р |
сз. |
К„ |
л |
|
|
|
|
|
||||
Сельскохозяйственного |
250 |
190 |
0,55 |
0,175 |
0,5 |
||
назначения |
|
|
|||||
Мелиоративные |
|
200 |
195 |
0,55 |
0,175 |
0,4 |
|
Железные дороги |
|
120 |
— |
— |
— |
— |
|
Автомобильные дороги |
150 |
2 |
— |
— |
— |
||
Магистральные |
трубо |
180 |
|
|
|
|
|
проводы |
сооружения |
3 |
____ |
____ |
____ |
||
Линейные |
100 |
— |
— |
— |
|
||
энергоснабжения |
|
— |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
объектов, маршрутной ведомости, путевого листа, диспет черского журнала и составляет в среднем 25 км.
Исходными данными для определения длины времен ных дорог U специально устраиваемых для передвижения кранов у объекта, являются их конструктивно-планировоч
ные решения |
и технологические схемы |
возведения. |
В зависимости от периметра здания и принятого метода |
||
производства |
работ длина временной |
дороги La может |
быть определена по одной из следующих формул (рис. 17,
18):
|
|
Ч |
= Laд + V ’ |
|
|
|
(8) |
||||
^ |
= |
2 ^ |
O + |
^ > |
+ 7 (* B + |
' 6) + |
V . |
(9) |
|||
|
4 |
” |
[ i « |
+ |
2(Sn + |
M |
V |
|
|
<10> |
|
где Z.Ai — длины |
временных |
дорог |
при |
работе |
крана |
соот |
|||||
ветственно |
у здания |
с |
одной стороны, |
с |
двух |
сторон, по |
|||||
середине, пролета, м; |
LB— длина въезда со сквозной |
доро |
|||||||||
ги объекта на временную дорогу у здания |
(£в« 6 м); |
пп— |
|||||||||
число пролетов здания. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
На длину временных дорог существенное влияние ока |
|||||||||||
зывают технические |
границы применения |
машины, а |
так- |
эксплуатационными базами объектов строительства
показателей формул (5, 6, 7)
|
|
|
|
длина |
участка |
|
|
|
|
|
обслуживания |
||
к |
«У |
*М’ |
«г |
эксплуатационной базой |
||
^с.м» |
^ж.э' ^*ад |
|||||
|
|
|
|
1,1 |
0,003 |
|
|
|
|
Lc = 36 |
КМ |
1,2 |
0,002 |
— |
— |
— |
— |
LM= 41 |
к м |
— |
— |
60 |
0,52 |
3 |
— |
L ж —58 км |
|
1,1 |
— |
— |
— |
— |
4 |
La = 66 КМ |
|
1.1 |
— |
— |
— |
— |
5 |
LT= 75 |
км |
— |
— |
6,2 |
0,55 |
5 |
— |
L9= 79 |
км |
же принятая на объекте технологическая схема производ ства монтажных и погрузочно-разгрузочных работ. Распо ложение временной дороги с одной стороны здания сокра щает ее протяженность, но вызывает необходимость при менения крана с бблыиим полезным грузовым моментом, чем для работы с двух сторон или посередине строящегося объекта. В результате анализа производственных условий пределы изменения длины временной дороги на рассредо
точенных объектах получены равными 20—500 м.
Число смен работы крана в сутки выражается коэффи циентом сменности р, определяемым делением количества часов работы машины в сутки на среднюю продолжитель ность рабочей смены. Учет количества часов работы крана в сутки производится по сменному рапорту машиниста, ежемесячным сводкам управлений механизации об эксплуа тации машин, статистической отчетности по форме 1-НТ стр. В связи с интенсификацией строительства коэффи
циент сменности р принимают равным Р=1,5—3. Годовой фонд рабочего времени зависит от климатиче
ской зоны расположения объекта (ГОСТ 16350—80) и оп
ределяется по приведенной в работе [28] формуле.
п
Объем работ Ч0 измеряют в машино-часах пребывания крана на объекте. Величину Ч0 определяют по структуре затрат на механизацию строительно-монтажных работ на объектах. Источниками получения удельного веса работ, выполняемых мобильными кранами, от общего объема работ на объекте являются типовые технологические кар ты, проекты производства работ, сметные нормы, нормы продолжительности строительства, прейскуранты на объ екты, коэффициенты перехода от сметных норм к произ водственным.
Наибольший объем работ, равный 70—160 маш./ч, при ходится на краны, работающие при возведении сельскохо зяйственных производственных зданий, объектов железно дорожного транспорта и наземных сооружений магист ральных трубопроводов. Половина от этого объема работ выполняется кранами при строительстве жилых домов в сельской местности, сооружении систем мелиорации и ав томобильных дорог, производственных зданий промышлен ных предприятий, монтаже тепловых и распределительных пунктов. Незначительные объемы работ, на которые требу ется не более 10 маш.-ч, выполняется кранами при уста новке инвентарных зданий, устройстве подземных комму никаций и ограждений площадок, погрузке и разгрузке
материалов и конструкций |
на пунктах |
грузопереработкн. |
|||||||
Результаты |
анализа |
технологии |
производства |
работ |
|||||
дают основание |
при установлении |
областей эффективного |
|||||||
применения крана рекомендовать |
показатели |
производст |
|||||||
венных условий в пределах: |
|
|
|
|
|
|
|
||
дальность транспортирования LTP= 10—80 км; |
|
||||||||
длина временных дорог LA= 20—400 м; |
|
|
|
||||||
число перестановок крана на объекте |
п0= |
1— 100; |
|||||||
число смен работы крана в сутки |
р = |
1,5—3; |
|
||||||
годовой фонд рабочего |
времени |
Гф = 213—242 дня; |
|||||||
объем работ, |
выполняемый краном |
на |
объекте, |
Ч0 = |
|||||
*=1— 160 маш.-ч |
(табл. |
18). |
|
|
|
|
|
|
|
Таким образом, области |
эффективного |
применения мо« |
Т а б л и ц а |
18. |
Усредненные |
показатели условий работы |
|||||||||||
|
мобильных кранов на объектах строительства |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Значения |
показателей |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
производственных условий |
|
|||||
Группы объектов |
|
|
|
н |
§ |
у |
я |
|
||||||
|
|
|
>* |
|
|
ь |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
S |
|
вГ |
|
а |
|
о |
^ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
.01 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
X |
|
о |
»=( |
|
|
S* |
X * |
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
* |
8 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
о. |
|
о |
|
С |
О |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
г о |
|
И |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а£ |
|
ъ £ |
с° S о |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н 3" У |
о |
||||
Производственные |
сельско |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
хозяйственные |
здания |
и их |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
технологическое |
оборудова |
40 |
по |
2,0 |
213-228 |
|
70 |
|
95 |
|||||
ние |
дома |
в |
сельской |
|
|
|||||||||
Жилые |
36 |
30 |
3,5 |
213-228 |
|
40 |
|
15 |
||||||
местности |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Здания |
культурно-бытового |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
назначения |
в сельской |
мест |
36 |
20 |
1,5 |
213-228 |
|
20 |
|
15 |
||||
ности |
|
|
коммуникации и |
|
|
|||||||||
Подземные |
30 |
100 |
1,7 |
213-242 |
|
14 |
|
93 |
||||||
элементы |
их сооружений |
|
|
|||||||||||
Сооружения |
систем |
мелио |
40 |
100 |
2.5 |
213-242 |
|
20 |
|
100 |
||||
рации |
|
|
сооружения |
сис |
|
|
||||||||
Линейные |
|
80 |
40 |
3,0 |
213-242 |
|
60 |
|
18 |
|||||
тем энергоснабжения |
же |
|
|
|||||||||||
Здания |
и сооружения |
58 |
80 |
2,5 |
213—242 |
|
80 |
|
40 |
|||||
лезных |
дорог |
|
|
|
|
|
||||||||
То же, |
автомобильных дорог |
66 |
55 |
2,5 |
213-242 |
|
60 |
|
35 |
|||||
Сооружения |
комплектно |
80 |
120 |
3 |
213-242 |
|
95 |
|
50 |
|||||
блочного |
исполнения |
маги |
|
|
||||||||||
Наземные |
сооружения |
75 |
180 |
2,0 |
213-242 |
|
90 |
|
48 |
|||||
стральных трубопроводов |
|
|
||||||||||||
Здания тепло- и энергоснаб |
25 |
25 |
1,5 |
213—242 |
|
35 |
|
13 |
||||||
жения |
городских районов |
|
|
|||||||||||
Ограждение |
площадок |
|
15 |
110 |
1,5 |
213—242 |
|
14 |
|
20 |
||||
Инвентарные здания |
здания |
35 |
32 |
1,5 |
213-228 |
|
13 |
|
1 |
|||||
Производственные |
10 |
300-400 |
3,0 |
213-242 |
|
160 |
|
180 |
||||||
промышленных |
предприятий |
|
|
|||||||||||
Пункты |
1рузопереработки |
15 |
10 |
3,0 |
213—242 |
|
25 |
|
2 |
бильных кранов устанавливают по системе показателей условий их работы на объектах, при которых приведенные затраты составляют минимальную величину по сравнению с аналогичными затратами других кранов равных техниче ских границ применения. Эти области разграничиваются уравнениями равновеликих приведенных затрат и пред ставляют в виде номограмм, координатами которых явля
ются два любых производственных (переменных) показа теля. Третий переменный показатель отмечают в диапазо не значений, при которых номограммы считаются досто
верными.
Определение областей эффективного применения мо бильных кранов связано с выполнением ряда последова тельных проработок, к числу которых относят:
составление экономико-математической модели задачи расчета областей эффективного применения машин;
выбор сравниваемых мобильных кранов для механиза ции монтажных и погрузочно-разгрузочных работ в строи тельстве;
определение показателей экономико-математической мо дели и их влияния на критерий оптимизации;
нахождение областей допустимых решений уравнений равновеликих приведенных затрат;
составление номограмм областей эффективного приме нения кранов.
В общем виде экономико-математическая модель может
быть |
записана критериальным |
|
уравнением |
приведенных |
|||||
затрат с ограничениями, которые |
отражают |
границы из |
|||||||
менения показателей, входящих в уравнение. |
|
|
|||||||
Критериальное |
уравнение приведенных |
затрат: |
|
||||||
|
|
|
П0 = С + Е НК, |
|
|
|
(11) |
||
где П0 — приведенные затраты |
на |
выполняемые краном ра |
|||||||
боты |
на объекте, |
руб./объект; |
С — себестоимость выполне |
||||||
ния |
работ краном |
на объекте, |
руб./объект; |
Ен — норма |
|||||
тивный коэффициент |
эффективности |
капитальных |
вложе |
||||||
ний; |
К — капитальные вложения, |
необходимые для |
выпол |
||||||
нения краном работ на объекте, руб./объект. |
|
|
|||||||
Выполненное |
канд. техн. наук |
С. А. Фиделевым реше |
|||||||
ние |
уравнения |
приведенных |
затрат |
с |
учетом |
количе |
ства перестановок крана на объекте может быть представ лено в виде:
Г1° = | с м.д + Атр + Бт р Ч + а/ д + лоСп ■+