МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к выполнению курсового проекта
«МОНТАЖ КОНСТРУКЦИЙ ПОКРЫТИЙ БОЛЬШЕПРОЛЕТНЫХ ЗДАНИЙ»
(для студентов специальности 7.092101 «Промышленное и гражданское строительство» всех форм обучения)
| Утверждены на заседании кафедры «Технология и организация строительства» Протокол №9/09 от 4.05. 2012 г. | ||
УДК 624.014:693,8
Методические указания к выполнению курсового проекта “Монтаж конструкций покрытий большепролетных зданий” (для студентов специальности 7.092101 “Промышленное и гражданское строительство”)/Сост.: Н.Н.Шевцова, Д.А. Хохрякова – Макеевка: ДонНАСА, 2012 г. – 29 с.
Изложены рекомендации к разработке проекта по монтажу конструкций покрытий большепролетных зданий и сооружений из металлических конструкций. При их разработке учтены последние достижения науки и техники, а также требования нормативных документов в области проектирования, изготовления и монтажа строительных металлических конструкций.
Приведен состав пояснительной записки и графической части проекта. Дана последовательность выполнения расчетной части. Разработаны рекомендации по выполнению графической части проекта. Приводятся список рекомендуемой литературы и необходимые справочные данные.
| Составители: | ассист. Н.Н. Шевцова | |||
| доц. Д.А. Хохрякова | ||||
| Рецензент: | доц. С.В. Кожемяка | |||
| Ответственный за выпуск: | ассист. В.В. Таран |
Общие положения
Целью выполняемого проекта по разделу “Технология монтажа металлических конструкций” является дальнейшее развитие у студентов навыков разработки проектов производства монтажных работ.
Выполнение проекта способствует усвоению и пониманию теоретического курса, углубляет знания студентов в области монтажа конкретного типа зданий и сооружений.
Проект представляет собой технологическую карту (ТК) на монтаж металлических конструкций промышленных зданий и специальных сооружений.
Основной задачей, стоящей перед студентом при разработке проекта монтажных работ, является выбор наиболее рационального способа монтажа данного типа сооружения, предусматривающего возможность выполнения всех операций в сжатые сроки с минимальными затратами труда и высоким уровнем механизации монтажных процессов при снижении уровня ручного труда. Принятые в курсовом проекте решения должны соответствовать современному уровню технологии возведения зданий и сооружений аналогичного типа с учетом опыта передовых организаций, занимающихся монтажом металлических конструкций. В проекте обязательным является применение прогрессивных методов монтажа конструкций с использованием современного парка монтажных кранов и высокоэффективного монтажного оборудования.
При разработке проекта особое внимание следует уделить вопросам малооперационной технологии, способствующей сокращению сроков строительства за счет снижения трудоемкости монтажных работ и переноса ряда операций на заводы - изготовители.
Для составления технологической карты необходимы рабочие чертежи (стадии КМ и КМД) проектов зданий и сооружений с монтажными и укрупнительными соединениями, которые дали бы возможность определить степень укрупнения конструкций в монтажные блоки.
Нормативной базой для разработки ТК являются (см. список литературы):
| · Державні будівельні норми України ДБН А.3.1.5-2009 «Організація будівельного виробництва»; |
| · «Ресурсные элементные нормы на строительные работы» (РЭСН) ДБН Д.2.2-*-*; |
| · «Стандарты Системы проектной документации для строительства» (СПДС) ГОСТ 21.***-*; |
| · Единые Нормы и Расценки (ЕНиР); |
| · ДБН А. 3.2-2-2009 «Охрана труда и промышленная безопасность в строительстве» |
| · СНиП 3.01.03-84 «Геодезические работы в строительстве |
| · другие нормативные и рекомендательные документы Украины. |
ЗАДАНИЕ И СОСТАВ ПРОЕКТА
2.1 Проект по технологии монтажа металлических конструкций выполняется на основании проекта по курсу металлических конструкций (высотные здания, листовые, большепролетные и специальные сооружения) или является частью дипломного проекта. Основные исходные материалы для курсового проекта по технологии монтажа конструкций покрытий большепролетных зданий приведены в таблице 2.1.
2.2 Состав проекта (технологической карты):
расчетно-пояснительная записка в объеме 20-25 с.;
технологическая карта в виде одного листа графического материала формата А1 (допускается выполнение графической части на соответствующем количестве листов формата А2 либо А3).
Состав расчетно–пояснительной записки:
- Область применения;
- Организация и технология выполнения работ;
- Готовность фронта работ;
- Спецификация монтажных элементов, объемы работ;
- Выбор технологического нормокомплекта инвентаря, приспособлений и инструментов (орудий труда рабочих);
- Выбор монтажных кранов по грузовысотным характеристикам и варианта технологии по ТЭП;
- Технология возведения надземной части здания (сооружения);
- Дополнительные технические требования к конструкциям;
- Контроль качества и приемка работ;
- Калькуляция затрат труда и рабочего машинного времени.
- График выполнения работ;
- Материальные ресурсы;
- Мероприятия по технике безопасности;
- Технико-экономические показатели;
- Сбор монтажных нагрузок;
- Расчет металлических конструкций и приспособлений на монтажные нагрузки.
| № п/п | Пролет А, м | Шаг l, м | Кол-во шагов n | Отметка низа стропил. раб. констр., м | Высота большепролетной фермы h, м | Длина отправной марки, м | Масса отпр. марки, т | Масса гориз. связей по верхн. и нижн. поясам ГС-1 (ГС-2), т | Масса связей вертк., СВ, т | Масса прогонов, П-1,т | Масса распорок по нижнему поясу, т | Строит. подъем Δ,см | Длина узла lb, м |
| 14,4 | 3,4 | 1,4 | 0,32 | 0,3 | 0,38 | 0,36 | 1,3 | ||||||
| 3,4 | 1,42 | 0,24 | 0,32 | 0,21 | 0,18 | 1,4 | |||||||
| 3,4 | 1,64 | 0,26 | 0,33 | 0,22 | 0,21 | 1,5 | |||||||
| 3,4 | 1,46 | 0,36 | 0,35 | 0,38 | 0,32 | 1,6 | |||||||
| 3,4 | 1,5 | 0,3 | 0,3 | 0,24 | 0,18 | 1,7 | |||||||
| 13,2 | 3,4 | 1,64 | 0,24 | 0,34 | 0,32 | 0,21 | 1,8 | ||||||
| 16,2 | 3,8 | 1,6 | 0,36 | 0,32 | 0,39 | 0,37 | 1,3 | ||||||
| 16,2 | 3,8 | 1,58 | 0,34 | 0,28 | 0,39 | 0,33 | 1,4 | ||||||
| 14,4 | 3,8 | 1,26 | 0,31 | 0,34 | 0,38 | 0,34 | 1,5 | ||||||
| 16,2 | 3,8 | 1,52 | 0,34 | 0,36 | 0,37 | 0,33 | 1,6 | ||||||
| 3,6 | 1,6 | 0,26 | 0,32 | 0,36 | 0,32 | 1,7 | |||||||
| 3,6 | 1,64 | 0,24 | 0,33 | 0,38 | 0,33 | 1,8 | |||||||
| 14,8 | 3,6 | 1,29 | 0,32 | 0,33 | 0,38 | 0,34 | 1,3 | ||||||
| 16,2 | 3,6 | 1,46 | 0,36 | 0,35 | 0,38 | 0,32 | 1,4 | ||||||
| 19,5 | См. табл. 2.2. | См. табл. 2.2. | См. табл. 2.2. | См. табл. 2.2. | 0,24 | 0,34 | 1,6 | ||||||
| 7,2 | 0,32 | 0,33 | 1,7 | ||||||||||
| 0,39 | 0,32 | 1,8 | |||||||||||
| 22,5 | 7,2 | 0,39 | 0,33 | 1,6 | |||||||||
| 0,38 | 0,34 | 1,7 | |||||||||||
| 7,2 | 0,36 | 0,32 | 1,8 |
Таблица 2.1. – Исходные данные
Таблица 2.2. – Характеристики отправочных марок для ферм пролетом 72 м
| № п/п | Вп-1 | Вп-2 | Нп-1 | Нп-2 | С-1 | Р-1 | ||||||
| l, м | m, т | l, м | m, т | l, м | m, т | l, м | m, т | l, м | m, т | l, м | m, т | |
| 2,0 | 2,1 | 1,6 | 1,72 | 0,38 | 6,7 | 0,28 | ||||||
| 1,9 | 2,0 | 1,7 | 1,8 | 7,2 | 0,46 | 7,0 | 0,3 | |||||
| 1,82 | 1,9 | 1,5 | 1,68 | 0,4 | 6,7 | 0,26 | ||||||
| 1,88 | 1,94 | 1,72 | 1,84 | 7,2 | 0,48 | 7,0 | 0,32 | |||||
| 1,9 | 2,1 | 1,4 | 1,6 | 0,41 | 6,7 | 0,28 | ||||||
| 2,1 | 2,2 | 1,74 | 1,86 | 7,2 | 0,49 | 7,0 | 0,34 |
Содержание проекта (Технологической карты)
Область применения
В разделе «Область применения» приводятся наименование, краткая характеристика объекта и виды работ; условия выполнения данного вида работ, в том числе климатические; характеристика измерителя конечной продукции (вес конструкций в тоннах или общая площадь в квадратных метрах), размеры и условия поставки отправочных элементов, наименование основных строительных конструкций и материалов, ссылки на типовые проекты и чертежи рабочей документации для строительства.
Организация и технология выполнения работ
3.2.1 Требования по готовности фронта работ до возведения надземной части здания (сооружения).
В технологической карте указывается, что до начало работ по возведению надземной части здания (сооружения) должны быть закончены работы нулевого цикла, включая обустройство строительной площадки временными зданиями и сооружениями, подъездными дорогами, инженерными сетями, средствами коллективной и индивидуальной защиты работающих в соответствии с требованиями ДБН А. 3.2-2-2009 «Охрана труда и промышленная безопасность в строительстве» [5]; на строительной площадке должны быть выполнены геодезические работы по разбивке и привязке осей здания (сооружения) к элементам геодезической сети строительной площадки в соответствии с требованиями ДБН А.3.1-5-2009 [1] и СНиП 3.01.03-84 «Геодезические работы в строительстве [6]. Указываются особые условия возведения зданий и сооружений при реконструкции.
3.2.2. Поскольку при монтаже металлоконструкций практически всегда имеет место предварительное укрупнение конструкций в монтажные блоки, в технологической карте вначале составляются таблицы выборки металлических конструкций на блоки, а затем составляется таблица монтажных блоков.
Выборка металлических конструкций на блоки определяет количество отправочных элементов (и их наименование), а также общую массу укрупненного блока без учета оснастки, приспособлений и элементов усиления (Таблица 3.1). Таблица составляется на основании материалов монтажных схем типовых проектов на стадии КМ и рабочих чертежей отправочных марок стадии КМД. При этом предварительно необходимо задаться размерами укрупненных монтажных блоков. После подсчета массы укрупненных блоков возможна корректировка, как их состава, так и размеров.
Ниже таблицы необходимо привести вид соединений отправочных элементов в блоке и их количество.
3.2.3. Выбор технологического нормокомплекта инвентаря, приспособлений и инструментов (орудий труда рабочих).
Нормокомплекты орудий труда – такелажные приспособления (стропы, траверсы, захваты, оттяжки и др.) и монтажные приспособления (кондукторы, подкосы, расчалки, струбцины и др.), монтажные инструменты. Их необходимо выбирать из справочников, каталогов, соответствующих типовых технологических схем [7; 8; 9; 10; 31]. При выборе того или иного приспособления, в первую очередь, необходимо учитывать простоту его конструкции, надежность использования и возможность дистанционного управления приспособлениями. Предпочтение следует отдавать монтажным приспособлениям с самоустанавливающимися и полуавтоматическими захватами, с максимальным ограничением степеней свободы конструкций при наводке, ориентировании и установке их в проектное положение, т.е. таким приспособлениям, которые обеспечивают снижение трудоемкости, повышение точности и безопасности монтажа конструкции.
Таблица 3.1 - Выборка конструкций на монтажный блок
| Наименование монтажного блока (элемента) | Номер отпра- вочной марки | Наименование отправочной марки | Кол- во | Масса, т | ||
| ед. | общая | блока | ||||
| МБ-1 | Ф-1 а Ф-2 б ГС-1 ГС-2 ФВС-1 П-1 | половина фермы половина фермы горизонтальная связь горизонтальная связь вертик связевая ферма прогон | 1,025 1,025 0,065 0,068 0,6 0,43 | 2,05 2,05 0,52 0,54 3,87 | 12,03 | |
| МБ-2 | Ф-1 Ф-2 | половина фермы половина фермы | 1,025 1,025 | 1,025 1,025 | 2,05 | |
| МБ-3 | ГС-1 | горизонтальная связь | 0,065 | 0,26 | 0,26 | |
| ГС-2 | ГС-2 | горизонтальная связь | 0,068 | 0,068 | 0,068 | |
| Р-1 | Р-1 | распорка | 0,24 | 0,24 | 0,24 | |
| П-1 | П-1 | прогон | 0,43 | 0,43 | 0,43 |
Для выбранных такелажных и монтажных приспособлений приводится краткое описание принципа их действия и конструктивные особенности, эскиз и ссылка на источник (по списку литературы). Данные заносятся в таблицу 3.2.
Таблица 3.2 – Нормокомплект орудий труда
| Наименование | Марка, техническая характеристика, ДСТУ, ГОСТ, № чертежа | Количество на бригаду | Назначение |
По заданию или указанию консультанта производится расчет стропов, траверсы или устойчивости конструкций в процессе монтажа по методике, изложенной в [7; 8; 21]. ГОСТ на канаты приведен в [10].
В зависимости от размеров и массы укрупненного (монтажного) блока по заданию руководителя выполняется проверка его устойчивости (см. п.п. 3.8 и 3.9) и определяется необходимость установки элементов усиления монтажного блока, под которым понимается комплекс в составе: металлоконструкции, монтажная оснастка (монтажные лестницы, площадки и пр.), такелажные приспособления (стропы, оттяжки, расчалки, траверсы) и элементы усиления. На базе перечисленных выше данных составляется таблица 3.3 (монтажных блоков).
Таблица 3.3 - Таблица монтажных блоков
| Наимено- вание блоков | Масса (т) | |||||
| Металло- конструк. | Оснастка | Такелаж. приспособ. | Элемент усил. | Общая | ||
| МБ-1 | 12,70 | 0,30 | 0,47 | - | 13,47 | |
| МБ-2 | 2,05 | 0,20 | 0,22 | 0,30 | 2,77 | |
| ГСБ-1 | 0,66 | 0,15 | 0,07 | - | 0,73 | |
| ГС-4 | 0,24 | 0,01 | 0,07 | - | 0,32 | |
| Р-1 | 0,25 | 0,01 | 0,06 | - | 0,32 | |
| П-1 | 0,43 | 0,01 | 0,04 | - | 0,48 |
При этом необходимо иметь в виду, что в таблицу 3.3 вносятся все монтируемые конструкции, в том числе не подлежащие укрупнительной сборке (например, колонны, балки подкрановые, фермы подстропильные), но требующие соответствующей оснастки или усиления.
При конструировании промежуточных опор кроме их расчетов на прочность и устойчивость большое внимание уделяют определению и обоснованию геометрических параметров. Относительно размеров в плане необходимо учитывать следующее:
- ширина опоры определяется размерами узлов конструкций, которые выполняются на помостах рабочей площадки таким образом, чтоб обеспечить безопасные условия производства работ, чаще всего этот размер принимается больше длины узла на 1.5…2.0м;
lо=lb+(1.5…2), м, (3.1)
- длина опоры в какой-то мере зависит от шага несущих конструкций здания; если этот шаг составляет 6…12м, то
Lо=B+(1.5…2.0), м (3.2)
- высота опори зависит от оборудования, которое применяется для раскружаливания, и определяется следующим образом.
Если высота установки во время монтажа конструкций Н (Н=hпр+Δ), то высота опоры до верха помостов (рис. 3.1.)
Но=Н- Δ-hмп-(5…6), см, (3.3)
или
Но=hпр-hмп-(5…6), см. (3.4)
В формулах 3.1…3.4 принято:
В – шаг большепролетных конструкций;
Δ – величина раскружаливания;
hпр – проектная отметка нижнего пояса конструкций;
Н – высота установки во время монтажа;
Но – высота опоры до верха силовой площадки;
hмп – высота раскружаливающего приспособления в нерабочем (стесненном) состоянии см. табл. 3.4.;
lо – ширина опоры;
lb – длина узла (пространство, где будут устанавливаться монтажные соединения и приспособления).
Рис. 3.1. Схема определения отметок: установки (Н), проектного положения и верха рабочей площадки временной опоры: 1 – временная опора; 2 – деревянные клетки; 3 – клинья; 4 – ось узла; 5 – нижний пояс устанавливаемой конструкции; 6 – пол временной опоры; 7 – раскружаливающее устройство (домкрат).
Таблица 3.4 – Технические характеристики гидравлического оборудования
| Производитель. марка | Грузоподъемность, т | Высота, мм | Ход штока, мм |
| Гидродомкраты «Yale» | |||
| YH-70/350 | |||
| YH-100/350 | |||
| YH-100/500 | |||
| Длинноходовой гидроцилиндр «Энерпредгидравлик» | |||
| ЦС100Г630 |
3.2.4 Выбор монтажных кранов по грузовысотным характеристикам и варианта технологии по ТЭП.
3.2.4.1 Для возведения одноэтажных зданий применяются обычно самоходные краны, для многоэтажных - башенные, а в некоторых случаях самоходные краны в башенно-стреловом исполнении. Здание (сооружение) может быть смонтировано одним краном или несколькими типами кранов: это зависит от принятой последовательности монтажа. Выбор метода монтажа и схемы организации строительства рекомендуется выполнять параллельно с решением вопросов по п. 3.2.3.
При возведении одноэтажных зданий возможно применение дифференцированного метода монтажа (колонны - подкрановые балки и подстропильные фермы - элементы шатра здания - стеновое ограждение), и тогда для каждого из потоков возможно применение различных кранов.
Многоэтажные здания возводятся комплексным методом, и тогда краны (чаще всего башенные) располагаются сбоку зданий (с одной или двух сторон). Количество кранов принимается по одному на 1-2 температурных блока.
3.2.4.2. На основании анализа конструктивных и планировочных особенностей сооружений осуществляется выбор метода их монтажа (наращиванием, подращиванием, надвижкой, поворотам, сборкой на сплошных подмостях, на временных опорах с последующим раскружаливанием, навесная или полунавесная сборка и т.д.)
Здесь же разрабатываются основные принципы организации монтажа здания или сооружения (схемы перемещения монтажных механизмов, размещение складов, укрупнительных стендов или стеллажей, конвейерных линий, временных дорог и т.д.).
Для возведения здания (сооружения) или отдельного частного потока рассматривается не менее двух вариантов (по указанию руководителя), лучший из которых выбирается по технико-экономическим показателям для дальнейшей разработки.
3.2.4.3. Монтажные краны выбираются по таким грузовысотным характеристикам (при этом используются данные табл. 3.3)
-грузоподъемности Q (т);
-высоте подъема крюка Нкр (м);
-вылету грузового крюка Lкр. (м) (см.[18]).
На основании этих характеристик выбирается 2…3 варианта механизации строительства.
3.2.5 Выбор метода транспортировки металлических конструкций.
Для транспортировки металлических конструкций с завода-изготовителя до монтажной площадки могут использоваться такие виды транспорта:
-железнодорожный,
- водный,
-автомобильный,
-воздушный.
Выбор вида транспорта будет зависеть от взаимного расположения завода и монтажной площадки, выбранного метода монтажа и некоторых других факторов.
При выборе железнодорожного транспорта по заданию руководителя разрабатываются схемы погрузки на подвижной железнодорожный состав некоторых конструкций, имеющих большие длину и высоту.
При небольшом расстоянии от завода до монтажной площадки принимается автомобильный транспорт, и тогда перевозка может осуществляться маятниковым, челночным или получелночным способами [18, 20]. В этом случае рассчитывается количество транспортных средств для некоторых конструкций. Если в проекте предусматривается укрупнение конструкций, то транспортировку до склада рекомендуется осуществлять маятниковым способом.
При возведении линейно протяженных объектов (опоры линий электропередач, трубопроводные магистрали и т.д.) для доставки конструкций рекомендуется принимать вертолеты. Тип вертолета принимается из имеющихся в наличии в данном районе. В этом случае масса укрупненных блоков не должна превышать грузоподъемности вертолета, а место расположения укрупнительных стендов (стеллажей) определяются дальностью полета вертолета.
3.2.6 Технология возведения надземной части здания (сооружения).
В этом разделе пояснительной записки на основании нормативно-инструктивных и научно-технических источников [1; 4; 15; 16; 19; 20; 21] необходимо в сжатой форме осветить:
-назначение и типы зданий (сооружений) для применения технологической карты;
-характеристику готовности фронта предшествующих работ (нулевого цикла);
-принятый метод монтажа и сменность работ;
-последовательность монтажа здания (сооружения) и отдельных элементов;
-организацию работы монтажных машин и механизмов, технологию использования монтажной оснастки, инвентаря и приспособлений;
-организацию складов конструкций;
-разбивку сооружения на захватки, монтажные участки, потоки монтажных работ, схему развития потоков;
-организацию доставки конструкций под монтаж, транспортные средства.
При изложении технологии монтажа должны быть освещены вопросы установки, временного закрепления, выверки и постоянного закрепления каждого типа конструкций, кратко описаны грузозахватные и другие приспособления.
В этом разделе необходимо изложить особенности производства работ в зимних условиях (при необходимости), дополнительные технические требования (ДТТ).
Появляются эти требования по мере разработки проекта производства работ, в частности, ТК. Они, как правило, адресуются заводу-изготовителю металлических конструкций, должны быть учтены при разработке чертежей КМД и могут включать такие требования:
-изменения членения конструкций на отправочные элементы с соответствующим изменением места расположения укрупнительных стыков и узлов. При этом ставится условие максимального укрупнения конструкций на заводе и возможности их последующего укрупнения на монтажных площадках;
- фрезерования или строжки опорных поверхностей конструкций;
- оснащения монтажными приспособлениями (планками, ловителями, отверстиями, петлями, проушинами и т.д.) отдельных отправочных элементов;
- проведения на заводе контрольной сборки конструкций и определения последовательности их сборки на монтаже;
- составления перечня узлов, в которых происходит рассверливание отверстий на монтаже;
- поставки заводом-изготовителем обработанных пластин для сварки на монтаже контрольных образцов из металла, изготовленных конструкций (в основном для листовых конструкций);
- отправки заводом-изготовителем промежуточных монтажных схем на стадии КМД по мере отгрузки металлоконструкций для учета и определения комплектности прибывающих конструкций.
ДТТ составляются в виде отдельного раздела пояснительной записки и по мере появления требований оформляются вместе с эскизами.
