Учебное пособие: Монтаж сборного железобетонного каркаса промышленного здания
ГОУ ВПО
Дальневосточный государственный университет путей сообщения
Кафедра “Строительное производство”
Курсовой проект № 2
“Проект производства работ по монтажу сборного железобетонного каркаса промышленного здания”
Выполнил: Николаев И.Д.
435гр
Проверила: Котенко Ж.И.
г. Хабаровск 2009 г
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Подсчет объемов работ
1.1 Конструктивная характеристика здания
1.2 Состав монтажных процессов и работ
1.3 Объемы работ
1.4 Затраты труда и время работы крана на монтаж каркаса
2. Выбор монтажных средств
2.1 Монтажная оснастка
2.2 Выбор монтажного крана
2.2.1 Выбор крана по техническим параметрам
2.2.2 Сравнение вариантов монтажных кранов
2.3 Выбор транспортных средств
2.4 Вспомогательные приспособления и инструменты
3. Организация монтажа здания
3.1 Выбор технологической схемы монтажа
3.2 Составление монтажной схемы и ведомости последовательности монтажа конструкций
3.3 Разработка графика производства работ
3.4 Расчет численно-квалификационного состава бригады
3.5 Технико-экономические показатели организации работ
ВВЕДЕНИЕ
Железнодорожное строительство включает в себя сооружение большого числа разнообразных объектов, постоянных устройств не только железнодорожного пути, водопропускных труб, мостов, но и зданий.
Процесс сборки таких объектов из частей высокой производственной готовности, или монтаж, представляет собой наиболее предпочтительную и совершенную технологию массового строительства.
Целью выполнения курсового проекта по дисциплине «Технология, механизация и автоматизация железнодорожного строительства» является овладение основами проектирования комплексной механизации и технологии монтажа строительных конструкций полносборных зданий. Кроме того, необходимо освоить методику разработки основных документов Проекта производства монтажных работ:
технологических схем монтажа сборных элементов,
технологических карт на монтажные процессы,
графиков производства работ,
ведомостей объемов работ,
трудовых и материально-технических ресурсов.
В данном курсовом проекте решается задача монтажа сборного железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания.
ПОДСЧЕТ ОБЪЕМОВ РАБОТ
1.1 Конструктивная характеристика здания
В соответствии с заданием в курсовом проекте принято:
высота здания 9,6 м;
число пролетов 4;
ширина пролета 24 м;
общая ширина здания 108 м;
— общая длина здания 72 м;
шаг крайних колонн 12 м;
шаг колонн средних рядов 12 м;
шаг ферм 12м.
Каркас здания выполнен из сборных железобетонных элементов:
колонн крайних рядов К-96-12;
колонн средних рядов С-96-12/12;
балки подкрановые, БП-12;
ферма стропильная Ф-24-12;
плита покрытия ПП-12-3.
1.2 Состав монтажных процессов и работ
Комплексный процесс монтажа строительных конструкций включает транспортные, подготовительные и основные монтажные операции. К транспортным процессам относятся погрузка, транспортирование, разгрузка и складирование сборных элементов с обеспечением их своевременной доставки и сохранности. Подготовительные операции состоят из проверки на строительной площадке качества и комплектности сборных элементов, при необходимости укрупнение и временное усиление конструкций, навеска приспособлений для выверки и временного закрепления сборных элементов, а так же для обеспечения безопасной работы монтажников. Основные монтажные процессы состоят из захвата (строповки) сборных элементов, установки их на место, временного закрепления, выверки и окончательного закрепления в проектном положении.
В курсовом проекте рассмотрены и спроектированы основные монтажные процессы по монтажу конструкций каркаса, работы по заделке стыков элементов, а также разгрузку и раскладку элементов в монтажной зоне.
1.3 Объемы работ
На основе выбранной конструктивной схемы составлена спецификация сборных железобетонных элементов на здание. Подсчет количества конструктивных элементов произведен по плану здания, представленному на рисунке.
Таблица 1.1. Спецификация сборных железобетонных элементов каркаса
Элемент
Марка элемента
Кол-во на здание, шт
Объем, м3
Масса, т
на 1 элем.
общий
на 1 элем.
общая
Колонна крайнего ряда
К-96-12
14
4,14
57,96
10,4
145,6
Колонна среднего ряда
С-96-12/12
21
4,7
98,7
--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--Установка колонн
16
333
1,5
Траверса
/>
Установка подстропильных балок и подкрановых балок длиной 12 м
16
475
2,8
Траверса
/>
Установка ферм
16
990
1,8
Траверса
/>
Установка подкрановых балок длиной 12 м и плит покрытия
10
1080
3,31
Клиновой вкладыш
/>
Выверка и временное крепление колонн
–
6,5
–
Расчалка
/>
Временное крепление ферм, балок и т. д.
–
98
–
Распорка
/>
Временное крепление ферм при шаге 6 (12) м.
–
63 (89)
–
Домкрат
Выверка колонн в плане
21
Инвентарная распорка
/>
Выверка и временное крепление колонн в плоскости ряда
89
Вышка строительная
Обеспечение рабочего места на высоте до 19 м.
0,25
5300
18
2.2 Выбор монтажного крана
Выбор крана для возведения зданий и сооружений проводят в два этапа:
— устанавливают техническую возможность использования крана данного типоразмера;
— выполняют технико-экономические расчёты и определяют экономическую целесообразность применения данного крана.
При выборе крана исходными данными являются:
— габариты и конфигурация здания и (или) их частей
(пролётов, блоков, секций, ячеек);
— параметры и расположение в здании монтируемых конструкций (масса, габариты, монтажная высота).
— методы и технология монтажа;
— условия производства
2.2.1 Выбор крана по техническим параметрам
Выбор крана для возведения зданий и сооружений проводят в два этапа:
— устанавливают техническую возможность использования крана данного типоразмера;
— выполняют технико-экономические расчёты и определяют экономическую целесообразность применения данного крана.
При выборе крана исходными данными являются:
— габариты и конфигурация здания и (или) их частей
(пролётов, блоков, секций, ячеек);
— параметры и расположение в здании монтируемых конструкций (масса, габариты, монтажная высота).
— методы и технология монтажа;
— условия производства.
Определение монтажной массы элементов
Установочная масса определяется по формуле:
Gтр= G1+ G2,(2.1)
где G1– масса монтируемого элемента, т;
G2– масса захватных и монтажных средств, поднимаемых вместе с элементом, т.
Высота подъема крюка подсчитывается по формуле:
Нтр=H0 + H1+ H2+ H3,(2.2)
продолжение--PAGE_BREAK--
где H– превышение опор монтируемого элемента над уровнем стоянки крана (высота монтажного горизонта), м;
H1= 0,5 м – зазор между элементами и опорами, м;
H2 – высота (толщина) элемента, м;
H3 – расчетная высота захватного приспособления, м;
Определение требуемой высоты подъема элементов
Требуемая высота подъема крюка крана при установке элемента Hтр измеряется от уровня стоянки крана
Все расчеты по определению требуемой высоты подъема крюка крана сведены в таблицу.
Таблица 2.2 Требуемая грузоподъемность крана и высота подъема крюка
Элемент каркаса
Марка элемента
Монтажная масса Gтр, т
Высота, м
Требуемая высота подъема крюка крана Hтр, м
H0
H1
H2
H3
Колонна крайнего ряда
К-96-12
10,7
-1,0
0,5
10,6
1,5
12,6
Колонна среднего ряда
С-96-12/12
12,1
-1,0
0,5
10,6
1,5
12,6
Подкрановая балка крайнего ряда
БП-12
11,2
9,6
0,5
1,4
3,2
14,1
Подкрановая балка среднего ряда
БП-12
11,2
9,6
0,5
1,4
3,2
14,1
Ферма
Ф-24-12
19,59
9,6
0,5
2,9
1,8
14,8
Плита покрытия
ПП-12-3
8,08
12,53
0,5
0,45
3,31
16,8
Gтр(колонн)=10,4+0,333=10,7 (траверса унифицированная)
Gтр(колона ср.)=11,8+0,333=12,1 (траверса унифицированная)
Gтр(подкр.балка)=10,7+0,475=11,2 (траверса)
Gтр(ферма)=18,6+0,99=19,59 (траверса)
Gтр(плита)=7+1,08=8,08
Определение вылета прямой стрелы при укладке плит покрытия
Требуемый вылет крюка определяется по условиям установки плиты. Расчет ведется в следующей последовательности.
Сначала определяют величину угла наклона стрелы, при котором ее длина будет наименьшей
/>
(2.3)
продолжение--PAGE_BREAK--
где: H6= Hтр– H3 – H5,
H5– высота пяты стрелы над уровнем стоянки крана, »1,5 м;
L3= L/ 2 + E,
где L– длина плиты покрытия;
E= 1 м – зазор между стрелой и фермой.
При известном угле наклона стрелы ее минимальная длина lи вылет Lмогут быть определены из выражений:
l = L3/cos a+ H6/sin a;
L = L2+ l cos a
Где: где L2 — расстояние от оси вращения крана до оси шарнира пяты стрелы, принимаемое в расчетах 1,5...2 м.
По полученным значениям lи L находят требуемые параметры lтри Lтрс учетом поворота крана на угол jдля установки крайней в ячейке плиты покрытия. При этом величина смещения крюка от оси пролета Восоставляет:
Bo= 0,5(B-B1),
где В — ширина пролета здания, м; В1— ширина плиты покрытия, м.
С учетом величины Вотребуемый вылет крюка будет определяться из выражения:
/>
требуемая длина стрелы:
/>
Расчет:
1. Определяется: H6= 16,8 – 3,3– 1,5 = 12,
2. l3= l/ 2 + 1 = 12 / 2+1 = 7 м;
3. tg = 1,197.
a= 50; sin a= 0.77; cos a= 0.64
4. l = 7/0.64 + 12/0.77= 26,5м.
5. L= 1,5 + 26,5*0,64 = 18,46 м.
продолжение--PAGE_BREAK--
6. B0 = 0.5 ( 24 – 3 ) = 10.5 м;
7. />
8. />
Подбирается модель крана с требуемыми параметрами:
требуемая грузоподъемность, т – 19,59;
Установочная масса наиболее удаленного от крана элемента, т – 8,08;
требуемый вылет, м – 21,2;
требуемая высота подъема, м – 16,8;
требуемая длина стрелы, м – 25,9.
2.2.2 Сравнение вариантов монтажных кранов
Выбор крана производим на основе сравнения технико-экономических показателей, приведенного в таблице.
Усредненную часовую эксплуатационную производительность кранов определяем по средневзвешенной норме машинного времени на монтаж элементов каркаса Hср
Пч=Кф´Фср/Ку´Нср,
где Кф – средний коэффициент к нормам времени ЕНиР, учитывающий отклонение фактических затрат времени от нормативных, Кф=1,3; Фср – средняя масса монтируемых элементов, т; Ку – коэффициент, учитывающий условия выполнения работ, принимается для гусеничных кранов 1,0, для пневмоколесных – 1,1.
Средняя масса элементов определяется по спецификации изделия
/>
Средневзвешенная норма машинного времени на монтаж элементов каркаса здания определяется по калькуляции
Нср=/>
Трудоемкость единицы работ также можно определить по калькуляции
Те=/>,
где Тмонт – затраты труда монтажников, чел.-ч (табл. 1.3); Тмаш – то же, машинистов, чел.-ч (табл. 1.4.); Тмд – затраты труда на монтаж, демонтаж и доставку крана на объект, чел.-ч; V – объем работ на объекте, м3 сборного железобетона.
Удельную энергоемкость монтажных работ определяем по формуле
е=Эд´Кпр/Пт,
где Эд – мощность двигателя машины, кВт; Кпр – коэффициент приведения размерностей, Кпр=3,6; Пт – техническая производительность машины
Пт=Пч/Кв,
где Кв – коэффициент использования машины по времени в течении смены, принимается равным 0,8.
Таблица 2.2. Технико-экономические показатели вариантов монтажных кранов.
Наименование показателя
Ед. изм.
Обозначение
Значение по вариантам
I
II
Тип крана
-
-
СКГ-100
КС-8362
Максимальная грузоподъемность
Т
Gmax
100
100
Мощность двигателя
КВт
Эд
132
132
Количество элементов на все здание
Шт
N
303
303
Масса элементов на все здание
Т
Ф
2771,8
2771,8
Средняя масса элемента
Т
Фср
9,1
9,1
Объем элементов
М3
V
1104,98
1104,98
Машиноемкость монтажных работ
Маш.-ч
Тмаш
265,6
265,6
Средневзвешанная норма машинного времени
Маш.-ч/т
Нср
0,88
0,88
Часовая эксплуатационная производительность крана
продолжение--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--
1
--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--1
9
2
Итого
168,5
Распределив трудозатраты по разрядам, определяем потребность рабочих по каждому разряду исходя из общей продолжительности работ, рассчитанной по графику (см. табл. 3.3)
Таблица 3.3 Численно – квалификационный состав бригады
Разряд рабочего
Затраты труда
Количество человек
Средний разряд рабочих для расчетного количества человек
Средний разряд рабочих для принятого количества человек
чел.-ч
чел.-дн
расчетное
принятое
6
53,2
6,7
0,5
1,0
2,9
6,0
5
315,7
39,5
2,8
3,0
14,1
15,0
4
268,6
33,6
2,4
2,0
9,6
8,0
3
463,1
57,9
4,1
4,0
12,4
12,0
2
247,6
31,0
2,2
2,0
4,4
4,0
Итого
1348,2
168,5
12,0
12,0
43,4
45,0
Средний разряд работ равен 43,4/12=3,6; средний разряд бригады равен 45/12=3,75, что допустимо.
3.5 Технико-экономические показатели организации работ
Для данного проекта определяем расчетные показатели, характеризующие эффективность запроектированного технологического процесса возведения сборных конструкций каркаса.
Средний процент выполнения норм комплексной бригадой определяем по формуле
/>,
где Тс – суммарные затраты труда на монтаж, чел.-дн.; tч – число рабочих дней; Nбр – количество человек в бригаде.
Выработка на одного рабочего в смену определяем по формуле
/>,
где V – общий объем монтажных работ, м3
/>
/>
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Шалягин Г.Л., Полоз В.Н., Клыков М.С., Проектирование производства монтажных работ: Методические указания на выполнение курсового пректирования. В 2-х частях.- Часть 1: Определение объемов работ и выбор монтажных средств.- Хабаровск: ДВГУПС, 1999. – 43 с.
ЕниР. Сб. Е4. Монтаж сборных и устройство монолитных железобетонных конструкций. Вып. 1. Здания и промышленные сооружения / Госстрой СССР. – М.: Стройиздат, 1987. – 67 с.
Железнодорожное строительство. Технология и механизация: Учебник для вузов ж.д. трансп. / Под ред. С.П. Першина. – 2-е изд., перераб. И доп. – М.: Транспорт, 1991. – 399 с.