Применение газобетона в современном строительстве

EF=14599.3,EIy=4.98

EIz=4.98,GIk=3.1

Y1=1.36,Y2=1.36,Z1=1.36,Z2=1.36,RU_Y=0,RU_Z=0

9

Профиль "Молодечно" 70x4

q=0.00816067

нижние горизонтальные связи
(ГС-6…ГС-10)

EF=21846.4,EIy=15.8

EIz=15.8,GIk=9.15

Y1=2.07,Y2=2.07,Z1=2.07,Z2=2.07,RU_Y=0,RU_Z=0

10

Крестовые уголки 110 x 110 x 8

q=0.026993

нижние горизонтальные связи
(ГС-3)

EF=72261.2,EIy=167

EIz=167,GIk=0.659

Y1=2.02,Y2=2.02,Z1=2.02,Z2=2.02,RU_Y=0,RU_Z=0

11

Двутавр 20Б1

q=0.0223555

надколонник

EF=59846.5,EIy=408

EIz=29.9,GIk=0.558

Y1=0.999,Y2=0.999,Z1=6.82,Z2=6.82,RU_Y=0,RU_Z=0

12

Брус 60 X 50

Ro=2.75,E=2.75e+006,GF=0

Колонны ЖБ

B=60,H=50

13

Два швеллера №16

q=0.0284054

вертик связи по колоннам

EF=76042.3,EIy=315

EIz=1.22e+004,GIk=0.514

Y1=38.2,Y2=38.2,Z1=5.18,Z2=5.18,RU_Y=0,RU_Z=0

14

Брус 30 X 30

Ro=2.75,E=2.75e+006,GF=0

фахверк 30х30

B=30,H=30

15

Брус 40 X 40

Ro=2.75,E=2.75e+006,GF=0

Фахверк 40х40

B=40,H=40

16

Брус 60 X 40

Ro=2.75,E=2.75e+006,GF=0

надкрановая часть колонн

B=60,H=40

17

Брус 40 X 85

Ro=2.75,E=2.75e+006,GF=0

консоли колонн

B=40,H=85

18

Брус 80 X 40

Ro=2.75,E=2.75e+006,GF=0

подкрановая часть колонн

B=80,H=40

Далее на рис. 2.3 - 2.9 показаны поперечная рама, общий вид расчетной модели, конструкции вдоль продольных осей здания и схемы связей по нижним и верхним поясам ферм.



Рис. 2.3 Поперечная рама

Рис. 2.4 Общий вид расчетной модели

Рис. 2.5. Объемный вид расчетной модели по оси «А»

Рис. 2.6. Объемный вид расчетной модели



Рис. 2.7. Конструкции вдоль осей «В», «Г», «Д»

Рис. 2.8. Конструкции вдоль осей «А», «Б», «В»

Рис. 2.9 Схема связей по нижнему поясу ферм

Результаты расчетов

В результате расчета получены все компоненты напряженного и деформированного состояния конструктивных элементов здания при постоянной нагрузке, кратковременной части временной нагрузки, крановых нагрузок, сейсмического воздействия вдоль оси Х, оси Y.

По полученным в результате статического расчета расчетным сочетаниям усилий определено необходимое расчетное армирование конструктивных элементов здания, полученное с помощью конструирующего модуля «ЛирАрм». Эти данные для всех перечисленных элементов здания по всем этажам подробно приведены в приложении 1.

Таблица 2.3 Максимальные усилия в колоннах

Критерий	Значения усилий	№№ загруж
	N	Mу	Qz
	(кН)	(кН*м)	(кН)
Колонны 600х500 (крайние)
Nmax	-5.698	-21.994	-13.399	1 2 4 5 6
Nmin	-344.42	2.888	-0.357	1 2 3
Mmax	-274.2	113.277	-14.805	1 2 3 7
Mmin	-271.6	-111.4	14.565	1 2 3 7
Qmax	-116.7	28.434	14.565	1 2 3 7
Qmin	-180.9	47.059	-14.960	1 2 4
Колонны 600х500 (средние)
Nmax	-20.230	-2.518	5.312	1 2 4 5 6
Nmin	-612.3	-6.6	0.7	1 2 3
Mmax	-435.3	116.0	-12.4	1 2 3 7
Mmin	-440.9	-114.9	12.3	1 2 3 7
Qmax	-50.5	9.0	12.7	1 2 3 7
Qmin	-199.9	61.6	-16.9	1 2 4
Колонны 800х400 (крайние)
Nmax	-65.615	-0.797	-0.308	1 2 4 5
Nmin	-530.0	-5.486	0.512	1 2 3
Mmax	-194.1	45.556	-4.859	1 2 3 7
Mmin	-391.4	-49.451	5.173	1 2 3 7
Qmax	-333.1	-10.959	5.173	1 2 3 7
Qmin	-135.9	9.372	-4.859	1 2 4
Колонны 800х400 (средние)
Nmax	-140.7	0.380	-0.549	1 2 4 5
Nmin	-678.2	-5.079	0.564	1 2 3
Mmax	-300.3	18.282	-2.804	1 2 3 7
Mmin	-496.5	-19.908	2.706	1 2 3 7
Qmax	-438.2	2.161	2.706	1 2 3 7
Qmin	-242.0	-4.847	-2.804	1 2 3 7
Колонны 300х300 (фахверк)
Nmax	-8.799	-1.656	-0.270	1 2 4 5
Nmin	-160.3	0.081	-0.015	1 2 3
Mmax	-133.9	4.198	-0.998	1 2 3 7
Mmin	-27.898	-5.365	-0.993	1 2 3 7
Qmax	-27.591	3.057	0.644	1 2 3 7
Qmin	-133.9	4.198	-0.998	1 2 4
Колонны 400х400 (фахверк)
Nmax	-8.364	-2.280	-0.985	1 2 4 5
Nmin	-250.7	-0.363	0.262	1 2 3
Mmax	-191.3	50.651	-16.781	1 2 4
Mmin	-181.8	-39.280	4.775	1 2 3 7
Qmax	-25.026	1.275	8.593	1 2 4
Qmin	-191.3	50.651	-16.781	1 2 4

2.5 Расчет армирования железобетонных конструкций в програмном модуле «ЛИР-АРМ»

Исходные данные для расчета:

Колонны:

ь вид элемента - колонна.

ь модуль армирования - стержень. Армирование - симметричное.

ь система - статически неопределимая.

ь расчет по II группе предельных состояний - выполнять.

ь Материалы:

o бетон класса В-20. Ширина раскрытия трещин - 0,4мм (кратковременных), 0,3мм (длительных). Случайные эксцентриситеты - 3 см.

o арматура продольная класса А-400С2, поперечная - А-240С; коэффициент условий работы при расчете на прочность при сейсм. воздействии k=1,2.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ МОДУЛЕЙ АРМИРОВАНИЯ

Модуль <СТЕРЖЕНЬ>. Модуль выполняет подбор арматуры при наличии в сечениях стержня:

- нормальной силы (сжатие или растяжение) N;

- крутящего момента Mk;

- изгибающих моментов в двух плоскостях My, Mz;

- перерезывающих сил Qz, Qy.

Выполнется расчет по предельным состояниям первой и второй группы (прочность и трещиностойкость). Армируемые сечения: прямоугольное.

- Режим "выделять угловые стержни" - алгоритм дискретной арматуры с приоритетным расположением стержней в угловых зонах сечения.

По желанию может быть получено симметричное и несимметричное армирование относительно оси Y или Z.

Подбор поперечной арматуры осуществляется исходя из величины перерезывающей силы по направлениям Y и Z на единицу длины. Результаты подбора поперечной арматуры - площадь арматуры по направлениям Y и Z при шагах 15, 20, 30 см.

Для подобранной арматуры по условиям трещиностойкости определется ширина продолжительного и кратковременного раскрытия трещин. Ширина раскрытия трещин определяется по направлениям Z и Y.

В таблицу результатов заносится большее значение.

ПРОДОЛЬНАЯ АРМАТУРА - площади подобранной продольной арматуры и процент армирования.

Для стержней (см2):

AU1 - площадь угловой нижней продольной арматуры (в левом нижнем угле сечения);

AU2 - площадь угловой нижней продольной арматуры (в правом нижнем угле сечения);

AU3 - площадь угловой верхней продольной арматуры (в левом верхнем угле сечения);

AU4 - площадь угловой верхней продольной арматуры (в правом верхнем угле сечения);

AS1 - площадь нижней продольной арматуры;

AS2 - площадь верхней продольной арматуры;

AS3 - площадь боковой продольной арматуры (у левой грани сечения);

AS4 - площадь боковой продольной арматуры (у правой грани сечения);

ASW1 - вертикальная поперечная арматура;

ASW2 - горизонтальная поперечная арматура;

для стержней:

В конструктивных элементах колонн площадь продольного армирования не превышает 2.52 см, что соответствует 418АIII. В отдельных элементах колонн сечением 800х400 армирование достигает 2.88 см (420АIII)

Поперечное армирование не превышает 0,63 см, что соответствует 6Вр-1 с шагом 200 мм. ( Рис. 2.11)

2.6 Расчет сечений стропильных конструкций в програмном модуле «ЛИР-СТК»

Система ЛИР-СТК предназначена для конструирования стальных конструкций. ЛИР-СТК работает в двух режимах - подбора сечений элементов стальных конструкций, таких как фермы, колонны и балки, и проверки заданных сечений в соответствии с действующими в мире нормативами. Позволяет объединять несколько однотипных элементов в конструктивный элемент, выполнять унификацию конструктивных элементов. ЛИР-СТК может функционировать в локальном режиме, позволяя проверить несколько вариантов при конструировании требуемого элемента. Система снабжена развитой системой документирования.

ЛИР-СТК содержит модуль конструирования и расчета узлов стальных конструкций.

ЛИР-СТК является базовой для системы ЛИР-КМ, экспортируя в нее информацию о конструктивной схеме, подобранных и унифицированных сечений элементов, унифицированных и рассчитанных узлах.

Приложение ЛИР-СТК предназначено для подбора и проверки сечений стержневых металлических элементов в соответствии со СНиП II.23-81* и СНиП 2.01.07-85, а также расчета узлов по СНиП II.23-81*.

Результатами расчета являются таблицы, содержащие проценты использования сечений согласно соответствующим проверкам и размеры сечений элементов.

Работа ЛИР-СТК осуществляется на базе нормативных данных, которые содержат сведения о расчетных характеристиках сталей, размерах и геометрических характеристиках выпускаемого листового и фасонного проката.

Cтержневые элементы подразделены по видам напряженного состояния на следующие расчетные процедуры (Табл. 2.4)

Расчетные процедуры для различных типов конечных элементов. Табл. 2.5

Расчетная процедура	Учет усилий
Ферменные элементы	Продольного усилия N
Изгибаемые элементы	Изгибающего момента My (в плоскости Z1), Mz (в плоскости Y1) Перерезывающей силы Qz и Qу
Элементы колонн	Нормальной силы (сжатие или растяжение) N и изгибающих моментов My, Мz; перерезывающей силы Qz, Qy

ЛИР-СТК не вычисляет автоматически расчетные длины элементов, которые необходимы для расчета устойчивости внецентренно-сжатых колонн. Для вычисления расчетных длин можно воспользоваться подсистемой “Устойчивость” ПК ЛИРА либо рассчитать расчетные длины вручную, по приближенным формулам.

ПК ЛИРА железобетонное сечение может быть заменено и рассчитано как стальное).

После расчета усилий в ЛИР-ВИЗОР, экспортируем расчетную модель в модуль ЛИР-СТК.

Исходные данные для расчета:

Сталь: ВСт3Гпс5

Тип элемента: ферменный

Коэффициенты условий работы:

- по устойчивости:

- по прочности:

Коэффициент надежности:

Предельная гибкость на сжатие:

Коэффициенты длины:

- в плоскости:

- из плоскости:

Результаты расчета стропильной фермы по РСУ подробно представлены в приложении 2.

Для элементов вертикальных связей по колоннам принимаем следующие сечения согласно расчету и проверке по двум группам предельных состояний:

Два швеллера №14 - для ветвей.

Швеллер №6.5 - для распорок с шагом 600 мм.

2.7 Расчет свайных фундаментов

Таблица «Физико-механические свойства грунтов»

Наименование грунта	Мощность слоя, м	с, кН/м3	сs, кН/м3	W, %	Wl, %	Wp, %	ц	c, кПа	м	Р, МПа	S, см
Растительный слой	0,9 - 1,0	16,4	-	12	-	-	-	-	-	-	-
Суглинок известковистый, твердый с прослойками мягкопластично-го	3 - 3,8	19,3	27	16,5	20	14	20?	5	0,3	0,1	0,52
										0,2	1,04
										0,3	1,56
										0,4	2,6
Суглинок известковистый,мягкопластич-ный	1,5- 2	18,8	27	27	-	-	36?	18	0,28	-	-
Известняк скальный	>10	20,7	27,0	19	42	16	-	-	0,4	-	-

Анализ инженерно-геологических условий площадки

Геологический разрез

Расчёт свайных фундаментов.

Выбор глубины заложения ростверка.

Определение глубины заложения ростверка зависит от нескольких факторов:

- Глубины промерзания грунта:

м;

- Наличие конструктивных особенностей.

В нашем случае подвальных помещений нет, поэтому

- Глубина заложения ростверка.

Исходя из условия, что

,

где dр - глубина заложения ростверка, м;

hст - глубина стакана в фундаменте. Для фундаментов под железобетонные колонны hст = 0,95 м

мм = 1,265 м

Учитывая все перечисленные условия, принимаем глубину заложения ростверка dр = 1,8 м, исходя из кратности ростверка по высоте 15 см.

Принимаем жесткое соединение ростверка и сваи. Голова сваи заходит в тело ростверка на 20 см

Тогда отметка головы сваи - -1,6 м.

Выбор несущего слоя.

Считаем, что несущим слоем будет известняк скальный , поэтому, прорезая слой суглинка, заглубляем сваю в слой известняка до отметки _8,6 м (для применения стандартной длины сваи). При этом длина сваи равна hсв = 7 м.

Дальнейший расчёт ведём как для сваи-стойки. Принимаем железобетонную забивную сваю квадратного сечения. Для выбранной длины принимаем сечение 40 х 40 см.

Расчёт свайного фундамента

Определение несущей способности сваи.

Несущую способность сваи определим в программе «Электронный справочник инженера».

Несущая способность сваи

Расчётная нагрузка на сваю

Определяем по формуле:

кН.

где гк - коэффициент запаса. Для расчёта он равен 1,4; для полевых испытаний _ 1,25.

Определим необходимое количество свай в фундаменте по формуле:

Приеимаем целое число свай - n = 4 шт.

где N - заданная нагрузка на фундамент, для данной колонны N = 1918,51 кН (см. результаты РСН)

Расположение свай в плане, требования к конструированию ростверка.

Расстояние между осями свай должно быть не меньше трёх диаметров сваи. Т.е. в нашем случае это расстояние составляет 1,2 м. Принимаем 1,3 м.

Далее в соответствии с ниже приведенными требованиями к размерам рассчитываем размеры ростверка в плане (см. рис. 2.12)

К размерам ростверка предъявляются следующие требования:

- все размеры по высоте должны быть кратны 15 см; Рис.2.12

- все размеры в плане должны быть кратны 10 см;

нижняя ступень не может быть меньше 600 мм, все остальные - 300 (450) мм

Расчёт ростверка как железобетонной конструкции.

Основное сочетание расчетных нагрузок от колонны на фундамент на уровне верхней грани ростверка ( рис.

N = 757 кН; М = 153 кНм; Q = 18 кН (8,2 тс).

Сечение колонны hcol = 80 см, bcol - 40 см.

Сваи забивные железобетонные сечением 4040 см.

Расчетная нагрузка, допускаемая на сваю по грунту, Fsv = 450 кН (45,9 тс); расчетная нагрузка на сваи крайнего ряда (с учетом возможности их перегрузки на 20%) Fsv=1,2450 = 540 кН (55,1 тc).

Класс бетона ростверка по прочности на сжатие В25, коэффициент условий работы бетона b2 = 1,1.

Расчетное сопротивление бетона осевому растяжению с учетом коэффициента условий работы бетона Rbt = 1,11,05 = 1,16 МПа (11,8 кгс/см2).

Призменная прочность бетона с учетом коэффициента условий работы Rb = 1,114,5 = 16 МПа (163 кгс/см2).

Арматура из стали класса A-III.

Ростверк принимаем прямоугольной формы в плане размером 270240 см. Размеры подколонника (стакана) в плане 15090 см, глубина заделки колонны в стакане - hanc = 90 см. Отметка верха ростверка - 0,15 м (от уровня чистого пола).

Куст свай под ростверком принимается из четырех свай. Расположение свай в кусте и расстояние между сваями в осях приведены на рис. 2.12 Верхние концы свай заделываются в плиту ростверка на 200 мм.

Расчет ростверка на продавливание колонной

Расчет производится по формуле:

Величины реакций свай от нагрузок колонны на ростверк на уровне верхней горизонтальной грани ростверка определяются по формулам:

а) в первом ряду свай от края ростверка со стороны наиболее нагруженной его части

б) во втором ряду от края ростверка

F2=378 кН (38 тс).

Величина продавливающей силы определяется по формуле:

2(3469+378) = 3570 кН (364 тс).

Задаемся толщиной дна стакана hbot = 60 см.

Расчетная высота дна стакана

h0 = hbot-a1 = 60 - 7 = 53 см.

Определяем величины c1 и с2 (расстояния от граней колонны до соответствующих ближайших граней свай):

Определяем коэффициент , учитывающий частичную передачу продольной силы на плитную часть ростверка через стенки стакана, для чего предварительно определяем площадь боковой поверхности заделанной в стакан части колонны Af

и принимаем = 0,85.

Определяем предельную величину продавливающей силы, которую может воспринять ростверк с заданной толщиной дна стакана

F = 3793 кН > Fper = 3570 кН,

т.е. прочность ростверка на продавливание колонной обеспечена.

Полная высота ростверка

h = hanc + hbot = 90 + 60 = 150 см.

Определяем величины расчетных нагрузок на сваи с учетом нагрузок от веса ростверка и грунта на его уступах.

Усредненный объемный вес материала ростверка и грунта принимаем равным V= 21 кН/м3, коэффициент перегрузки f = 1,1.

Расчетная нагрузка на сваи от собственного веса ростверка и грунта на его уступах G равна:

Величины продольной силы и момента, действующие на уровне подошвы ростверка, определяем по формулам:

Nbot = N + G = 3400 + 246 = 3646 кН (371,8 тc);

Mbot = M+Qh= 600+801,5=720 кНм (73,5 тсм).

Расчетные нагрузки на сваи:

а) в первом ряду свай от края ростверка со стороны наиболее нагруженной части ростверка

б) во втором ряду свай от края ростверка

405 кН (41,3 тс) <Fsv = 450 кН (45,9 тс).

Следовательно, несущая способность свай обеспечена.

Расчет ростверка на продавливание угловой сваей

Расчет производится по формуле:

Задаемся высотой плиты ростверка h1 = 60 см.

Высота плиты ростверка от верха головки свай

h01 = h1 - 5 см = 60 - 5 = 55 см.

Определяем величины b01; b02; c01; c02:

Находим коэффициенты 1 и 2:

1 = 1; c01 = 0,4h01 = 0,455 = 22 см; 2 = 0,895.

Определяем предельную нагрузку на сваю, которую может воспринять плита ростверка из условия ее продавливания угловой сваей



Следовательно, прочность плиты ростверка на продавливание угловой сваей обеспечена.

Расчет прочности наклонных сечений штаты ростверка по поперечной силе

Расчет производится по формуле:

Определяем расчетную величину поперечной силы со стороны наиболее нагруженной части ростверка как сумму реакций всех свай крайнего ряда от расчетных нагрузок на сваи

3514 = 1542 кН (157,2 тc);

h01 = 53 см; с = 20 см;

Следовательно

Определяем предельную величину поперечной силы, которую может воспринять плита ростверка по наклонному сечению

Qmax = 2,52,40,531031,16 = 3688 кН (375 тc) > Q = 1542 кН (157,2 тc).

Следовательно, прочность наклонных сечений плиты ростверка обеспечена.

Расчет ростверка на изгиб

Величины изгибающих моментов определяем по формулам:

а) в сечениях 1-1 и 3-3 по граням колонны:

б) в сечениях 2-2 и 4-4 по граням подколонника

При определении сечения арматуры в плите ростверка (арматура принимается из стали класса A-III) пользуемся формулами. В сечениях по граням колонны:

сечение 1-1

при = 0,03 находим v = 0,985.



Rs=365 МПа (арматура класса A-III, d 10 мм)

сечение 3-3

v = 0,992;

В сечениях по граням подколонника:

сечение 2-2

v = 0,976;

сечение 4-4

v = 0,979;

Расчетными являются сечения по граням подколонника (сечения 2-2 и 4-4).

Принимается арматура:

в продольном направлении - 1218AIII (As = 30,54 см2);

в поперечном направлении - 1416AIII (As = 28,15 см2).

Для армирования подошвы ростверка принимается сварная арматурная сетка по ГОСТ 23279-84 марки

Проверка прочности наклонных сечений плиты ростверка по изгибающему моменту

Проверка производится со стороны наиболее нагруженной части плиты ростверка. Поперечная сила от внешней нагрузки, действующая в нормальном сечении, проходящем через начало наклонного сечения, равна

3514 = 1542 кН (157,2 тc);

Предельная величина поперечной силы, которую может воспринять плита ростверка по наклонному сечению, обеспеченному от образования нормальных трещин, определяется по формуле с введением в правую часть неравенства дополнительного коэффициента



Следовательно, прочность наклонных сечений по изгибающему моменту обеспечена.

Рис. 2.10 Нагрузки на фундаменты (кН) по результатам РСН

Рис. 2.11 Нагрузки на фундаменты (кН) по результатам РСН

Рис.2.12 Нагрузки на фундаменты (кНм) по результатам РСН.



Рис.2.13 Нагрузки на фундаменты (кНм) по результатам РСН.

ЧАСТЬ 3. ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

3.1 Технология строительного производства

Характеристика монтируемого здания

Одноэтажные промышленные здания по объемно-планировочным и конструктивным решениям отличаются от общественных большими размерами помещений (крупные пролеты между рядами опор), наличием кранового оборудования, бесчердачными покрытиями (плоскими или скатными пологими). При значительных нагрузках от несущих элементов покрытия и кранового оборудования несущий остов промышленного здания должен обладать большой пространственной жесткостью. Как правило, его выполняют каркасным.

Наиболее распространены многопролетные здания с рамно-пролетным каркасом и мостовыми кранами. Основные элементы каркаса такого типа: колонны и стропильные фермы, которые образуют плоские поперечные рамы, устанавливаемые на расстоянии 6...12м друг от друга (с шагом 6 или 12 м). Эти элементы каркаса бывают стальными или железобетонными. Расстояние между опорами (колоннами) одной рамы (пролет каркаса) равно длине стропильной балки или фермы. В связи с этим длину балки (фермы) называют пролетом.

На поперечные рамы опираются продольные элементы каркаса: подкрановые балки 5, по которым прокладывают пути для мостовых кранов; ригели стенового каркаса (фахверка), используемого для крепления оконных переплетов; прогоны кровли, по которым укладывают кровельное покрытие -- листы профилированной стали; фонари для естественной аэрации и освещения зданий.

Для устойчивости и пространственной жесткости каркаса здания к поясам ферм и между колоннами прикрепляют стальные вертикальные 15 и горизонтальные связи.

Несущие каркасы зданий высотой до 18м при шаге колонн 6 и 12м и пролетах 6, 12, 18 и 24м в большинстве случаев выполняют из сборных железобетонных конструкций или из смешанных конструкций: колонны - железобетонные, фермы покрытий - стальные.

3.2 Спецификация монтажных элементов

Спецификация монтажных элементов

Позиция	Наименование элемента	Эскиз и основные размеры конструкции, мм	Кол-во, шт.	Марка элемента	Масса, т
					Одного элемента	Всего на здание
1	Колонны среднего ряда в пролете с мостовым краном		7	К-1	10	70
4	Колонны крайнего ряда в пролете с мостовым краном		14	К-2	9,25	129,5
5	Колонны среднего и крайнего ряда в пролете без мостового крана		51	К-3	8,8	360,8
6	Подкрановая балка (12м)		18	ПБ-1	2,5	45
7	Стропильная ферма (18м)		26	ФС-1	1,15	29,9
8	Стропильная ферма (18м)		26	ФС-2	1,1	28,6
9	Стропильная ферма (6м)		4	ФС-3	0,5	2
10	Стеновая панель		265	ПС/12*6	0,49	129,85
Итого	796,65

3.3 Калькуляция трудовых затрат и заработной платы рабочих

Для расчета экономических показателей по каждому принятому варианту комплекта машин определяются затраты труда и заработная плата рабочих, обслуживающих комплект машин.

Калькуляция трудозатрат и заработной платы.

Позиция	Вид работ	Единица	Объем работ	Нормативный источник	Нормы времени	Расценка на ед. измерения, грн.	Трудоемкость работ на объем	Зарплата З, грн.	Состав звена
					, чел.-ч	, маш.-ч		, чел.-ч	, маш.-ч
1	Монтаж колонн в стаканы ф-та при массе одной колонны до 10т	100шт.	0,63	ДБН Д.2.2-7-99	1640	207	524	1033,2	130,41	330,12	Монтажник 5р. - 1 4р. - 1 3р. - 2 2р. - 1 Машинист крана 6р. - 1
2	Монтаж подкрановых балок массой 3 5т	1 т.	45	ДБН Д.2.2-9-99	20,16	3,55	4,86	907,2	159,75	219	Монтажник 5р. - 1 4р. - 1 3р. - 2 2р. - 1 Машинист крана 6р. - 1
3	Монтаж стропильных ферм (пролет 18м)	1 т	58,5	ДБН Д.2.2-9-99	36,8	5,31	7,79	934,96	310,63	455,7	Монтажник 6р. - 1 5р. - 1 4р. - 1 3р. - 1 2р. - 1 Машинист крана 6р. - 1
4	Монтаж стеновых панелей площадью до 10м2	100м2	38,16	ДБН Д.2.4-3-2000	64	4,88	28	2442,2	186,22	1068	Монтажник 5р. - 1 4р. - 1 3р. - 1 2р. - 1 Машинист крана 6р. - 1

3.4 Выбор монтажного крана

Гусеничные краны (рис. 57) широко применяют в промышленном строительстве. Распространенные серии кранов МКГ, СКГ и КС имеют грузоподъемность 10...160 т. Ходовое устройство -- гусеничные тележки -- обеспечивает небольшое удельное давление на грунт и, следовательно, хорошую проходимость и устойчивость на грунтовых спланированных площадках.

Монтаж колонн:

- требуемая высота подъема крюка.

- высота колонны крайнего ряда;

0,5 - монтажный зазор;

hстр - высота строповки

- требуемая грузоподъемность.

Qк - вес колонны;

q - вес грузозахватного приспособления

Монтаж подкрановых балок

- требуемая высота подъема крюка.

- отметка верха консоли средней колонны;

0,5 - монтажный зазор;

hпб - высота подкрановой балки;

hстр - высота строповки

- требуемая грузоподъемность.

Qпб - вес подкрановой балки;

q - вес грузозахватного приспособления

Монтаж стропильных ферм:

- требуемая высота подъема крюка.

- высота колонны крайнего ряда;

0,5 - монтажный зазор;

hф - высота стропильной фермы;

hстр - высота строповки



- требуемая грузоподъемность.

Qф - вес стропильной фермы;

q - вес грузозахватного приспособления

Требуемые параметры кранов

Позиция	Монтируемая конструкция	Требуемые параметры крана	Возможные варианты кранов
			I комплект	II комплект
			Марка крана	Технические характеристики	Марка крана	Технические характеристики
		Qтр	Нтр	Lтр	lтр		Q	Н	L	l		Q	Н	L	l
1	Колонны	10,377	12,75	-	-	МКГ-25БР	17	23	23,5	14	КС-5363	16	22,9	15	11,7
2	Подкрановые балки	3,061	12,5	-	-
3	Стропильные фермы	2,9	17,05	-	-

3.5 Сравнение монтажных кранов по экономическим показателям

Себестоимость механизированного процесса, грн.:

,

где =1,08 - коэффициент накладных расходов на затраты по эксплуатации машин; Спл.маш.-ч. - плановая себестоимость 1 маш.-ч работы крана, грн.; Тмаш.-ч.- трудоемкость работ в машино-часах, выполняемых данным краном на объекте; - коэффициент накладных расходов на заработную плату рабочих, участвующих в технологическом процессе, за исключением машинистов; З- заработная плата рабочих за исключением машинистов.

С01=1,08*(3,62*(130,41+159,75+310,63+186,22))+1,5*(330,12+219+455,7+1068)=6186,12 грн

С02=1,08*(4,62*(130,41+159,75+310,63+186,22))+1,5*(330,12+219+455,7+1068)=7036,1 грн

Трудоемкость механизированного процесса, чел.-ч:

где Зпл.маш.-ч - плановые затраты труда рабочих, приходящиеся на 1 маш.-ч работы крана; Тч - затраты труда рабочих, участвующих в технологическом процессе, за исключением машинистов.

Т01=2,06*(130,41+159,75+310,63+186,22)+1033,2+907,2+934,96+2442,2=6938,8 чел.-ч

Т02=3,18*(130,41+159,75+310,63+186,22)+ 1033,2+907,2+934,96+2442,2=7819 чел.-ч

Себестоимость монтажа 1т конструкций, грн.:

,

где Ф - объем работ, выполняемый комплектом машин, т.



Трудоемкость монтажа 1т конструкций, чел.-ч:

Приведенные затраты, грн.:

где Ен=0,15 - нормативный коэффициент эффективности; Кинв - инвентарно-расчетная стоимость машины, грн.; Тг- нормативное кол-во часов работы крана в году, ч.

Вычисленные экономические показатели по каждому варианту рассматриваемых комплектов кранов сводим в таблицу:

Технико-экономические показатели

№ п/п	Наименование показателя	Единица	I вариант	II вариант
1	Себестоимость механизированного процесса С0	грн.	6186,12	7036,1
2	Трудоемкость механизированного процесса Т0	чел.-ч	6938,8	7819
3	Себестоимость монтажа 1т конструкций Сед	грн.	7,77	8,83
4	Трудоемкость монтажа 1т конструкций Тед	чел.-ч	8,71	9,82
5	Приведенные затраты П	грн.	7060	7861,3

Вывод о целесообразности I комплекта кранов делаем, исходя из минимума приведенных затрат.

- Трудоемкость монтажа каркаса - 664,3 чел.-дн.

- Выработка 1 рабочего в смену в т конструкций:

- при монтаже колонн - 4,88

- при монтаже подкрановых балок - 0,4

- при монтаже стропильных конструкций - 0,217

- при монтаже стеновых панелей - 0,4375

- Время работы монтажного крана - 108 маш.-см.

3.6 Технологическая последовательность выполнения монтажных процессов

Организация работ при монтаже производственных зданий

Колонны одноэтажных зданий

До установки колонн должны быть нанесены риски установочных осей на верхние грани фундаментов, очищены от мусора, грунта и воды стаканы фундаментов, на дно стаканов уложен выравнивающий слой из жесткого бетона (если эта операция не была выполнена заранее), т. е. уровень дна каждого стакана должен быть доведен до проектного (монтажного) горизонта.

Толщину подбетонки определяют как разницу между отметкой уровня монтажного горизонта и фактической отметкой дна стакана фундамента (по данным исполнительной схемы). Для очистки стаканов их продувают сжатым воздухом от компрессора и промывают водой с помощью шланга, откачивая грязную воду ручным насосом. Бетонную смесь уплотняют ручной трамбовкой, или вибраторами; уровень поверхности бетона в стакане проверяют нивелированием.

Колонны до начала монтажа доставляют к месту установки и раскладывают вдоль фронта работ с учетом схем монтажа таким образом, чтобы при перемещении крана на позицию место строповки и нижний конец ее находились на равных вылетах стрелы крана, не превышающих вылет, необходимый для подъема колонны данной массы. Колонну поднимают, поворачивая вокруг нижнего конца. При этом грузовой полиспаст все время остается в вертикальном положении, а стрела крана одновременно поворачивается.

Железобетонные колонны, как правило, нельзя стропить за верхний конец из-за недостаточного сопротивления ее изгибу. Поэтому стропы крепят в местах, предусмотренных проектом, в большинстве случаев в уровне подкрановых консолей.

При подъеме, во время разворота, колонна нижним концом опирается на землю и работает на изгиб как балка. С учетом этого обстоятельства, а также исходя из удобства строповки прямоугольные колонны поднимают из положения “на ребро”. А так как на стройплощадку колонны иногда доставляют в положении “плашмя”, то до строповки ее кантуют на ребро. Благодаря приспособлению для кантования при отрыве от земли стропы под действием силы тяжести колонны перемещаются по роликам траверсы.

Колонны стропят штыревыми или рамочными грузозахватными устройствами, указанными в проекте производства работ, так, чтобы колонна висела на крюке крана в вертикальном положении и для ее расстроповки не приходилось подниматься наверх. Одновременно со строповкой колонну обстраивают лестницами, навесными люльками, расчалками, которыми временно закрепляют колонны высотой 12 м и более.

Убедившись в правильности и надежности строповки, звеньевой монтажников разрешает начать подъем колонны. Когда колонна поднята и находится в вертикальном положении над фундаментом, монтажники (двое или трое в зависимости от массы конструкции) заводят колонну в стакан фундаментов, ориентируя ее положение по осевым рискам. При наводке низа колонны по рискам сначала ее опускают так, чтобы она не доходила до дна стакана на 20...30 мм; удерживая ее на весу рихтуют монтажными ломиками, совмещая осевые риски на колонне с рисками на фундаменте, и опускают на дно стакан; в зазоре между колонной и стенками стакана вставляют клинья.

Не освобождая колонну от крюка крана, окончательно выверяют положение ее в плане по осевым рискам. Одновременно выверяют вертикальность колонны, добиваясь отвесности ее по двум взаимно перпендикулярным граням. Для этого отвесы или теодолиты устанавливают по двум осям колонн во взаимно перпендикулярных плоскостях. Выверкой колонны занимается звеньевой или мастер (геодезист); монтажники окончательно приводят колонну в проектное положение, натягивая расчалки или забивая с каждой стороны колонны клинья или клиновые вкладыши по указанию звеньевого.

С колонны снимают стропы и после установки в такой же последовательности ряда колонн или ячейки окончательно проверяют их положение с помощью геодезических приборов и промерами между осевыми рисками. Составляют исполнительную схему монтажа колонны и замоноличивают колонны в стаканах бетонной смесью.

Колонны высотой до 12 м можно временно закреплять в стаканах фундаментов без расчалок клиньями или в кондукторах. В зависимости от глубины стакана фундамента клинья должны быть длиной 250...300 мм с уклоном .

По каждой грани колонны при ширине ее до 400 мм устанавливают по одному клину, при большей ширине грани - два клина (см. рис. 1, б).

Применяют клинья деревянные, стальные и железобетонные (см. рис. 1, а). Деревянные не удобны тем, что их нельзя оставлять в бетоне, а надо обязательно вынимать, образовавшиеся пустоты заполнять бетоном. При использовании стальных клиньев увеличивается расход металла. Железобетонные клинья можно оставлять в стакане замоноличенными. Однако применяют их редко - требуется строгий контроль качества, чтобы обеспечивать их надежность.

Вместо клиньев выгодно применять инвентарные клиновые вкладыши (см. рис. 1, в), которые легко устанавливаются, хорошо вынимаются из бетона, могут использоваться в стаканах с различными параметрами, вкладышами можно регулировать величину зазора.

При закреплении колонн клиновыми вкладышами значительно упрощается процесс выверки. Вкладыш устанавливают в зазор между колонной с стенками стакана фундамента. Вращением рабочего винта 5 под действием опускающейся бобышки 6 клин 7 перемещается на шарнире, создавая распор между стенкой стакана и колонной. Этим и обеспечивается точное и быстрое перемещение колонны и совмещение ее рисок с рисками на фундаменте. При использовании вкладышей продолжительность установки колонн и работы крана сокращается примерно на 15% по сравнению с установкой с применением забиваемых клиньев.

г)

Рис. 1. Приспособления для временного закрепления железобетонных колонн

а - клинья, б - крепление колонны клиньями в стакане фундамента, в - инвентарный клиновой вкладыш, г - крепление колонны расчалками; 1 - железобетонный клин, 2 - стальной клин, 3 - колонна, 4 - стакан фундамента, 5 - винт с рукояткой, 6 - бобышка, 7 - клин, 8 - фаркопф, 9 - якорь или монтажная петля массивной конструкции, 10 - расчалка

Для временного закрепления колонн применяют кондукторы различных типов. Условия применения каждого вида кондуктора, порядок выполнения работ по установке и выверке колонн с их применением оговариваются проектом производства работ. Например, колонны массой до 5т монтируют (рис. 3) так.

Рис. 2. Временное закрепление колонн массой до 5 т в кондукторе

1 - фермочка, 2 -- риска, 3 - стяжной болт, 4 -переносной домкрат, 5 -- домкрат кондуктора

При установке колонны монтажники направляют ее так, чтобы по возможности сразу же совместить ее установочные осевые риски с рисками на фундаменте. Если это не удается сделать, то на стакан фундамента ставят домкраты, зацепляя опорным уголком за грань стакана, и их винты доводят до упора в грани колонн. С помощью домкрата выверяют колонну, совмещая положение монтажных рисок на колонне с рисками на фундаменте в обеих направлениях. Для этого ослабляют винты домкратов с одной стороны колонны и перемещают ее винтом другого домкрата. На верх стакана фундамента с двух противоположных сторон колонны ставят фермочки 1 кондуктора и с помощью стяжных болтов 3 закрепляют его на колонне. Винты домкратов 5 упирают в поверхность стакана и с колонны снимают стропы.

После выверки и временного закрепления производят геодезическую проверку положения смонтированной колонны в плане, по высоте и по вертикали. Если погрешность установки ее оказывается в пределах допустимой, колонну замоноличивают в стакане фундамента бетоном марки, указанной в проекте. После того как бетон стыка наберет 70% проектной прочности, снимают кондуктор, вынимают вкладыши (клинья) и используют их при установке других колонн. Замоноличивают колонны группами по 6…10 колонн на захватке, равной сменному объему монтажа.

Подкрановые балки и стропильные конструкции

Подкрановые балки. Преимущественно применяют стальные подкрановые балки, железобетонные устанавливают только при малых пролетах (6, 9, иногда 12 м) и по железобетонным колоннам.

К монтажу подкрановых балок приступают после установки, выверки и окончательного закрепления колонн. Бетон в стыке колонны и стакана фундамента должен к этому времени набрать 70 % проектной прочности; исключения из этого правила оговариваются в ППР, где одновременно указывают меры, обеспечивающие устойчивость колонн при монтаже подкрановых балок и других элементов. При высоте железобетонных колонн более 12 м и всех стальных колонн рекомендуется стальные балки монтировать вслед за установкой очередной колонны.

Подкрановые балки монтируют потоками, иногда в поток включают монтаж подстропильных ферм и балок с одной и той же стоянки крана. Балки раскладывают в рабочем положении на прокладках в пролетах между колоннами, так же поступают при их укрупнении. При наличии кранов достаточной грузоподъемности собранную балку поднимают одним краном, тяжелую балку -- двумя. Таким монтажом руководит инженерно-технический работник.

Схема работ при монтаже подкрановых балок приведена на рис. 1.



Рис. 1. Установка стальной подкрановой балки

1 - монтажный кран, 2 -- подмости (люлька), 3 - траверса, 4 -подкрановая балка, 5 -- лестница; М1 и М2 - места монтажников

Подкрановые балки, учитывая их большую массу, монтируют бригадой из пяти человек. Двое монтажников готовят балку к монтажу и удерживают ее при подъеме за оттяжки. Один руководит подъемом и работой звена. Двое принимают и устанавливают балку, находясь на подмостях 2 или площадках монтажных лестниц.

При подготовке балки к монтажу наносят риски продольной геометрической оси на торцах балки в двух местах внизу у опорных частей и наверху около полки и, кроме того, на верхней полке около торцов.

Места для установки железобетонной балки монтажники готовят каждый на той колонне, где будут устанавливать ее. Для этого монтажники поднимаются на монтажную площадку и, пользуясь исполнительной схемой монтажа колонн, наносят на консоли риски поперечных и продольных осей здания и на колонне с внутренней стороны риску отметки верха подкрановой балки. Кроме того, зная фактическую длину балки, на консолях намечают положение торцов балки с таким расчетом, чтобы расстояние между торцом балки и поперечной осью здания было одинаковым на обеих колоннах. В соответствии с фактической высотой балки и отметкой опорной части консоли на исполнительной схеме подбирают прокладку необходимой толщины. При установке балок на железобетонные колонны монтажник выправляет анкерные болты. Чтобы не испортить нарезку на анкерном болту, на него сверху навинчивают гайку, на болт с гайкой надевают трубку.

Железобетонные подкрановые балки стропят за монтажные петли двухветвевым стропом, стальные -- за проушины, присоединенные к верхнему поясу болтами через отверстия для крепления рельс. Можно применять также строповку универсальными или полуавтоматическими стропами. Стальные подкрановые балки крайних рядов здания желательно поднимать в укрупненном виде с тормозной фермой.

Поднимают балку вертикально на высоту, несколько большую, чем опорные консоли, так, чтобы при опускании стрелы и увеличении вылета крана деталь оказалась над местом установки.

При подъеме балки ее удерживают за оттяжки из пенькового каната от удара по колоннам и разворачивают в нужном направлении перед установкой. Опускаемую балку ориентируют по рискам продольной оси на балке и консоли, а при наличии ранее установленной балки в смежном пролете -- по риске на этой балке.

После установки балки на консоли проверяют с помощью уровня соответствие верхней плоскости балки проектной отметке и риске на колонне. Совмещение геометрической продольной оси балки с проектной достигается смещением конца балки. Вертикальность стенки балки проверяют отвесом по рискам на свободном торце балки. Отклонения от вертикали устраняют, устанавливая под балку прокладки.

Стальные балки крепят к колоннам болтами -- их пропускают через отверстия в нижнем поясе, диаметр которых несколько больше диаметра болтов. Верхний пояс балки приваривают к колонне с помощью стальной планки. До окончательной выверки конструкции крепят прихватками. Планку укладывают свободно, без фиксирующих отверстий, так, что компенсируется смещение балки. Аналогично крепят железобетонные подкрановые балки к консолям колонн; к концам таких балок на земле, до их подъема, приваривают стальные планки, которыми балку присоединяют к колоннам на закладных болтах.

При необходимости положение верхнего пояса подкрановых балок корректируют с помощью подкладок, которые устанавливают на консолях колонн под опорными деталями балок; толщину подкладок подбирают в зависимости от величины отклонения отметок консолей от проектных.

Сразу после установки балки между колоннами натягивают страховочный канат на высоте 1,2…1,6 м выше балки. Его крепят к кронштейнам струбцин, которые надевают на колонны. Стропы снимают с балки после установки страховочного каната. Постоянно крепят балки после геодезической выверки всех балок в пролете или на участке до температурного шва.

Положение балок относительно оси выверяют одним из двух способов.

При первом способе при помощи теодолита выносят проектные оси подкрановых путей на первые по ходу проверки подкрановые балки в данном пролете. Теодолитом визируют оси рельсов по верху балок. На каждой колонне замеряют расстояние от внутренней границы колонны до визируемой оси, чтобы был обеспечен свободный проход мостового крана, и одновременно определяют величину необходимого перемещения балки до проектного положения.

При втором способе оси одного ряда подкрановых путей теодолитом выносят на кронштейны, установленные на первой и последней колоннах ряда, и прочерчивают риски. Кронштейны закрепляют сваркой или струбцинами на высоте 1,0... 0,8 м над балкой. При помощи стальной рулетки ось рельсов переносят на кронштейны второго ряда колонн и также закрепляют рисками. Между кронштейнами натягивают проволоку и положение балки проверяют по отвесу, навешенному на проволоку.

Кроме проверки положения балок относительно оси проводят нивелирную съемку отметок каждого конца балки. Если геодезическая съемка покажет, что отклонения балок от проектного положения превышают допуски, то балки выверяют дополнительно. Чтобы обеспечить перемещение балок при вторичной выверке, все предусмотренные проектом сварные соединения в узла...