Общие требования к выбору грузоподъемного крана

Грузоподъемный кран – это грузоподъемная машина, оснащенная стационарно установленными грузоподъемными механизмами, которые позволяют их классифицировать по целому ряду свойств. Грузоподъемные краны (в дальнейшем-краны) в зависимости от типа конструкции подразделяются на: краны козловые, полукозловые, стреловые, портальные, башенные, железнодорожные, настенные и велосипедные. В зависимости от вида грузозахватного органа краны подразделяются на: краны крюковые, грейферные и магнитные. По способу установки они бывают: стационарные, самоподъемные, переставные, радиальные, передвижные и прицепные. По виду ходового устройства краны подразделяются на: краны на гусеничном ходу, автомобильные, на пневмоколесном ходу, на специальном шасси, рельсовые и устанавливаемые на катках. В зависимости от привода краны подразделяются на: электрические, механические и гидравлические. В зависимости от степени поворота груза краны подразделяются на: поворотные, неполноповоротные. полноповоротные и неповоротные.

В настоящее время наиболее распространены автомобильные стреловые, телескопические, самоходные и башенные краны. Для монтажа сборных элементов обычно применяется кран соответствующей грузоподъемности. При наличии на объекте небольшого количества тяжелых элементов (до 10 % от общего количества) допускается их монтаж с помощью двух кранов. При этом обязательным условием является одинаковая скорость подъема и опускания груза.

Стреловые самоходные краны обладают общим достоинством – способностью быстро перемещаться с одного объекта на другой и быстро приступать к работе без специальной подготовки. Поэтому их предпочтительно использовать для обслуживания рассредоточенных объектов сравнительно небольшой высоты, хотя некоторые краны способны поднимать грузы на высоту до 80 м. Главным недостатком стреловых кранов является значительные ограничения на передвижение с грузом. Поэтому их основной формой работы является монтаж с выдвижением гидравлических или откидных опор, что значительно снижает их маневренность и увеличивает монтажный цикл.

По типу стрелового оборудования краны могут быть с телескопическими стрелами, с жесткими стрелами и в башенно-стреловом исполнении. К самоходным относятся автомобильные, на шасси автомобильного типа, пневмоколесные и гусеничные краны.

Автомобильные краны могут осуществлять подъем груза на высоту до 20 м и более. Обычно используются для погрузочно-разгрузочных и вспомогательных работ, а также при монтаже строительных конструкций на объектах небольших размеров в плане и по высоте.

Краны на шасси автомобильного типа в настоящее время получили достаточно широкое распространение. Грузоподъемность таких кранов может достигать до 100 т и при высоте подъема – до 100 м. Обычно такие краны имеют гидравлический привод и выносные опоры, телескопическую стрелу, но могут оборудоваться балочными стрелами или гуськом. Телескопирование стрелы может производиться с грузом на крюке. Габаритные размеры кранов позволяют им без особых проблем перемешаться по городским улицам в составе транспортных потоков.

Пневмоколесные краны в качестве ходового устройства имеют специальное шасси, изготовленное из автомобильных узлов и сменные решетчатые стрелы (вставки). Привод кранов механический или дизель-электрический. Обычно на строительную площадку такие краны доставляются трейлерами или буксируются тягачами по устанавливаемым специальным маршрутам из-за своих габаритов. В пределах строительной площадки допускается их перемещение с соблюдением особых мер предосторожности (со снятой полностью или частично стрелой). Вставки или сменные стрелы на строительную площадку доставляются отдельно. Грузоподъемность пневмоколесных кранов может быть различной, и колеблется в пределах от 12 до 100 т.. высота подъема груза может достигать до 80 м.

Гусеничные краны отличаются высокой проходимостью и маневренностью. Они обладают возможностью перемешаться по строительной площадке с грузом и работать без выносных опор. Гусеничные краны выгодно использовать при монтаже одноэтажных и малоэтажных промышленных и гражданских зданий. Грузоподъемность гусеничных кранов может достигать до 200 т, а высота подъема – до 50 м. Для увеличения вылета стрелы широко применяются гуськи и специальные оголовки (жесткие и вильчатые). Такие краны имеют два рабочих крюка, один из которых – основной, рассчитан на максимальную нагрузку при небольшом вылете, а другой (дополнительный) имеет меньшую грузоподъемность при достаточно большом вылете стрелы.

Башенные краны подразделяются на два основных вида: с поворотной и неповоротной платформой. К первому типу относятся краны с грузоподъемностью до 10 т. противовес у них располагается внизу. Изменение вылета стрелы у таких кранов осуществляется за счет изменения наклона стрелы или перемещения по стреле грузовой каретки. В зависимости от этого краны делятся на две группы: с подъемной и балочной стрелой. К первой группе, например, относятся краны типа МСК, КБ-100, КБ-160, КБ-405, КБ-602, ко второй – краны типа КБк, КБ-308, КБ-504, КБ-575, МСК-250, МСК-400.

Этот тип кранов обладает повышенной устойчивостью от опрокидывания при сильном ветре из-за низкого расположения центра тяжести. Краны, у которых противовес располагается вверху, оборудуются неповоротной башней, к такому типу относятся все модификации крана КБ-674 и зарубежные аналоги. Они применяются при возведении зданий повышенной этажности. Это объясняется тем, что большая грузоподъемность и высота подъема груза возможны лишь при значительной грузоподъемности машины, что затрудняет создание кранов с опорно-поворотным устройством в нижней части.

Одной из модификаций башенных кранов являются рельсовые стреловые краны МСТК-90, МБСТК-80/100 и КБ-404, они предназначены в основном для монтажа конструкций при выполнении работ «нулевого цикла» или при строительстве малоэтажных зданий. После их демонтажа на освободившиеся подкрановые пути могут быть установлены башенные передвижные краны.

Кроме передвижных башенных кранов для монтажа высотных зданий могут применяться приставные краны, прикрепляемые к зданию связями через 30 м, начиная с 40-метровой высоты. Связи переставляются по высоте в процессе строительства здания. Внизу эти краны крепятся к специальным железобетонным фундаментам.

Выбор кранов для выполнения строительно-монтажных работ при возведении зданий и сооружений осуществляется в два этапа.

На первом этапе подбор грузоподъемного крана производится по четырем основным параметрам: грузоподъемности, вылету стрелы, высоте подъема (глубине опускания) груза и размерам строительной площадки, которые по своим техническим характеристикам могут обеспечить выполнение технологических операций и процессов, выбирают краны (стреловой, башенный и т.п.).

На втором этапе выбирают конкретную модель крана на основе выполнения расчетов сравнительного экономического анализа.

Грузоподъемность крана – груз полезной массы, поднимаемый краном и подвешенный при помощи съемных грузозахватных приспособлений или непосредственно к несъемным грузозахватным приспособлениям. У стреловых поворотных кранов должна быть обеспечена возможность подъема груза при всех положениях поворотной части. У некоторых моделей кранов в массу поднимаемого груза может быть включена масса крюковой обоймы, на что следует обращать внимание.

Грузоподъемность крана на соответствующем вылете стрелы определяется по массе наиболее тяжелого груза со съемными грузозахватными приспособлениями (стропов, траверс, грейфера и т.п.). Масса монтажных приспособлений должна быть включена в массу поднимаемого груза.

Вылет стрелы – расстояние по горизонтали от оси вращения поворотной части до вертикальной оси грузозахватного органа при установке крана на горизонтальной площадке.

Высота подъема – расстояние по вертикали от уровня стоянки крана до грузозахватного органа, находящегося в верхнем положении: для крюков и вил- до их опорной поверхности: для прочих грузозахватных органов – до их нижней точки (в замкнутом положении).

Глубина опускания – расстояние по вертикали от уровня стоянки до грузозахватного органа, находящегося в нижнем рабочем положении для крюков и вил – до их опорной поверхности: для прочих грузозахватных органов – до их нижней точки (в замкнутом положении).

Кроме общих технико-экономических требований могут вводиться некоторые ограничения, например:

• невозможность использования кранов с двигателями внутреннего сгорания или с электроприводом;
• возможность использования кранов только на пневмоколесном ходу с ограничением нагрузки на ось;
• обязательное наличие телескопической стрелы или башеннострелового оборудования;
• невозможность работы крана с высокими рабочими скоростями;
• невозможность установки на строительной площадке одновременно двух и более кранов.

Выбор крана следует производить с учетом требований СНнП 12-03-2001 «Безопасность труда в строительстве.

Обычно придерживаются следующей последовательности:

• определение геометрических параметров объекта;
• определение габаритов и массы монтируемых элементов;
• установление высоты их подъема и глубины (вылет) подачи;
• определение общего числа монтируемых элементов и группировка их по одинаковым характеристикам;
• выбор способа строповки и грузозахватных приспособлений;
• определение требуемых параметров крана.

Уровень стоянки крана принимается на 0.4 м ниже уровня пола. Максимальное приближение оси крана к ранее смонтированным элементам 1 м. Минимальный зазор при переносе монтируемых элементов – 0,5 м. Зазор между поворотной частью крана и со смонтированными частями здания – 1 м.