Выбор методов организации и производства работ, при проектировании ППР, осуществляется с целью уточнения и детализации принятых на стадии разработки ПОС решений.
При разработке проекта (работы), он выполняется только для сооружения основных конструкция здания, т.е. необходимо осуществить выбор способов монтажа и/или выполнения кирпичной кладки.
Конструкции надземной части здания проектируются, как правило, из сборных железобетонных элементов. Поэтому, основным строительным процессом при их возведении является монтажный процесс. В тех случаях, когда конструкции проектируются монолитными (кирпичными), организационно-технологическая схема, применяемая при их возведении, аналогична схеме при возведении зданий из сборных элементов.
Организация монтажного процесса по возведению здания в общем случае представляет собой комплекс мероприятий, направленных на упорядочение и приведение в систему выполнение монтажных работ на строительной площадке. Эти мероприятия должны предусматривать принятие возможных решений по:
è развитию фронта работ (возможным направлениям его осуществления, а именно продольное, поперечное, горизонтальное, вертикальное или комбинированное);
è последовательности или очередности установки монтируемых элементов в проектное положение (раздельное, комплексное или комбинируемое);
è степени укрупнения конструкций и выполнению этих работ в условиях стройплощадки (без укрупнения и с укрупнением);
è транспортировке и подачи конструкций в зону монтажа (с транспортных средств, с при объектного склада, с конвейерной линии).
Одноэтажные промышленные здания монтируются, как правило, самоходными стреловыми кранами. Монтаж осуществляется, в большинстве случаев, смешанным способом. Первым монтажным потоком устанавливаются колонны в стаканы фундаментов. Вторым - подкрановые балки, подстропильные и стропильные фермы, плиты покрытия. При значительных объемах работ второй монтажный поток разделяется на рад самостоятельных с меньшими объемами работ в каждом. Например, одним потоком монтируются подкрановые балки и подстропильные фермы, а вторым - стропильные фермы и плиты покрытия. Завершающим является поток по монтажу стенового ограждения.
Для каждого потока выбирают монтажный кран, который последовательно устанавливает все сборные элементы здания с учетом необходимых технологических перерывов. Обычно развитие монтажного потока и направление движения крана происходит вдоль пролстов здания, т.е. применяется продольный способ монтажа.
Многоэтажные здания возводятся, как правило, с помощью башенных кранов. При небольшой ширине здания краны располагают с одной его стороны, при значительной ширине - могут располагаться с двух сторон или в площади здания. При значительной длине здания, возможно расположение нескольких кранов на одном подкрановом пути. При возведении здания применяется, в общем случае, комплексный способ, предусматривающий возведение различных конструкций в пределах одного этажа. В качестве исключения могут оставляться не сооруженными конструктивы выполняемые из мелкоштучных элементов (например, перегородки из кирпича) не являющиеся несущими конструкциями здания. До перекрытия этажа на него должно быть подано негабаритное оборудование и другие материалы, необходимые для завершения строительно-монтажных работ в пределах этажа (участка) - кирпич, оконные, дверные балки и т.д.
При выборе типа крана, в реальном проектировании, руководствуются: соответствием технических характеристик крана условиями работ; наличием их в машинном парке строительно-монтажных организаций привлекаемых для возведения объекта или возможностями приобретения их в аренду; технико-экономическими показателями каждого типа крана. При выполнении проекта (работы) не учитывается второе условие, т.е. предполагается возможность использования любого крана который включен в справочник.
Практически невозможно подобрать кран, у которого бы все параметры соответствовали заданным. Обычно близок к расчетным один из параметров крана, а остальные приходится принимать с определенной избыточностью. Поэтому выбор типа крана выполняется в два этапа. На первом осуществляется технический отбор, т.е. подбираются те механизмы, которые могут выполнить данный вид работ. На втором - проводится сравнительный анализ технико-экономических показателей и выбирается наиболее эффективный по принятому критерию. При этом окончательное решение принимается, как правило, не по отдельным кранам, а по возможным вариантам комплектов кранов которые могут быть использованы при возведении объекта. В качестве критерия, при осуществлении такого выбора, обычно используются стоимостные показатели или показатели характеризующие уровень использования крана по грузоподъемности. Методика осуществления сравнения вариантов по критерию "стоимость" рассматривается при изучении дисциплины Технология строительного производства.
Одно из дополнительных, но не менее важных требований (условий) при принятии окончательного решения по выбору кранов, является обеспечение наименьшего числа их типов на строительной площадке. Это позволяет, как свидетельствует опыт, повысить степень их использования и облегчить условия их эксплуатации.
При выполнении проекта (работы), технический выбор кранов осуществляется, в соответствии с принятой номенклатурой работ сетевого графика, по отдельным монтируемым элементам. В результате осуществления такой работы подбираются, как минимум, два возможных варианта. Выбор окончательного варианта осуществляется по критерию "уровень использование крана по максимальной его грузоподъемности", который также используется в практике строительства наряду с другими. Уровень использования крана по грузоподъемности определяется по формуле 1.19.
В тех случаях когда, по рассматриваемым вариантам, данный критерий не обеспечивает возможности принятия решения вводятся следующие два дополнительных условия (критерия). Первый - уровень использования крана по грузоподъемности при работе со стрелой рассматриваемой длины, который определяется также по формуле 1.9, При этом расчетная максимальная грузоподъемность крана определяется по справочникам с учетом работы его с стрелой рассматриваемой длины. Второй - удобство работы с краном, т.е. принимается тот кран который может осуществлять работы со стрелой меньшей длины.
Технический выбор предполагает установление требуемых рабочих параметров кранов при осуществлении монтажа отдельного элемента. К их числу относятся:
грузоподъемность крана - наибольшая масса груза, которая может быть поднята краном при условии сохранения его устойчивости и прочности конструкций;
высота подъема грузового крюка - расстояние от уровня стоянки крана до центра грузового крюка в его верхнем положении;
вылет крюка крана (вылет стрелы) - расстояние между вертикальной осью вращения поворотной платформы крана (наиболее выступающей его части) и вертикальной осью, проходящей через центр обоймы грузового крюка;
длина стрелы - расстояние между центром оси пяты стрелы до оси обоймы грузового полиспаста.
Требуемая грузоподъемность крана определяется из выражения 1.10.
Остальные требуемые технические характеристики кранов определяются графоаналитически в соответствии со схемами приведенными на рис. 1.16, 1.17 - для самоходных и рис. 1.18 - для башенных кранов.
Как видно из рис. 1.16 и 1.18, требуемая высота подъема крюка может быть определена из выражения 1.11.
В общем случае, минимально возможное приближение самоходного крана к месту установки монтируемого элемента, т.е. требуемый минимальный вылет стрелы (крюка), может быть определен, см. рис. 1.16-а, из выражения 1.12.
При использовании кранов, стрелы которых оборудованы "гуськом", значение (b + b + b), приведенное в формуле 1.13, уменьшается на длину гуська, см. рис. 16-б. В тех случаях, когда полученное значение разницы имеет отрицательное значение или равно нулю - принимается минимальный вылет стрелы крана, которое определяется по техническим характеристикам крана, приведенным в справочниках по кранам.
Требуемый вылет стрелы (крюка) самоходного крана в значительной степени зависит и от принятой схемы его движения. В зависимости от технических характеристик используемого крана, массы и габаритных размеров монтируемых и ранее смонтированных конструкций, ширины пролета, ось движения крана может проходить как по середине пролета, так и смещаться к оси расположения монтируемых конструкций. Например, при установке колонн, с одной стоянки крана может осуществляться монтаж одной, двух или четырех колонн, см. рис. 1.17.
Схема 1, приведенная на рис. 1.17, предполагает организацию монтажа на минимально возможном вылете стрелы самоходного крана. Схемы 2 и 4, предполагают проходку крана по середине пролета.
При организации монтажа по схеме 3, приведенной на рис. 1.17, вылет стрелы определяется из выражения 1.13.
Требуемый вылет стрелы самоходного крана зависит и от длины стрелы установленной на кране. Она определяется из выражения 1.14.
Данные о рассчитанной требуемой длине стрелы являются подсобным материалом при выборе кранов.
При использовании башенного крана, требуемый вылет стрелы может быть определен, см. рис. 1.18, из выражения 1.15.
Исходя из рассчитанных требуемых параметров по характеристикам, устанавливаемым по справочникам (графикам изменения грузоподъемности и высоты подъема крюка в зависимости от длины и вылета стрелы), выбираются такие краны, которые удовлетворяют требуемым значениям.
Результаты работ по выбору кранов, рекомендуется сводить в ведомость, форма которой приведена в табл. 1.8. В тех случаях когда окончательное решение принимается с учетом дополнительных условий, в таблице вводится дополнительная строка, см. табл. 2.4.
Доставка конструкций в зону монтажа осуществляется непосредственно от поставщика, со склада или площадки укрупнительной сборки размещаемых на стройплощадке. В настоящее время различают две схемы организации такой доставки, а именно: с предварительной раскладкой конструкций или без нее.
Предварительная раскладка осуществляется вспомогательными механизмами или основным механизмом в зоне его действия (в зоне осуществления работ по монтажу).
При складировании конструкций в зоне монтажа раскладку их необходимо осуществлять так, чтобы при захвате, подъеме и установке их в проектное положение не приходилось часто менять вылет стрелы крана. Различают раздельную и групповую схему предварительной раскладки конструкций. Раздельная - предусматривает складирование конструкций только одного вида, например, колонн, подкрановых балок и т.д. Ее производят параллельно осям объекта. Такой подход позволяет обеспечить работу самоходных монтажных кранов при минимальных вылетах стрелы. Групповая - складирование различных конструкций, например, ферм, подстропильных ферм (балок), плит покрытия. При использовании такой схемы, монтажный механизм работает, как правило, без перемещения - с одной стоянки осуществляется монтаж всех видов конструкций, при этом различные конструкции монтируются при различных вылетах стрелы.
При выборе схемы раскладки конструкций необходимо учитывать размеры зон разгрузки и складирования, габариты объекта и его частей (пролетов), а также габариты используемых монтажных, транспортных и вспомогательных машин и механизмов.
Доставка конструкций в зону монтажа без предварительной раскладки предполагает перемещение доставленных конструкций монтажным механизмом непосредственно с транспортных средств к месту установки. Использование такой схемы работ по организации разгрузки транспортных средств и осуществлению монтажных работ в литературе получило название "монтаж с колес". Использование такого подхода (способа) ведет к сокращению затрат временных и финансовых ресурсов за счет сокращения выполняемого перечня работ; не привлечение дополнительных или отвлечения основного механизма к разгрузочным работам. Однако использование его снижает уровень надежности системы производства работ за счет жесткой увязки сроков доставки конструкций со сроками осуществления монтажного процесса. Любые срывы разработанных планов как при доставке конструкций, так и при осуществлении монтажного процесса ведут к простоям.
При выполнении курсового проекта (работы), решения об организации работ по доставке конструкций в зону монтаже принимаются студентом без проведения специальных технико-экономических обоснований.
По каждому из выбранных вариантов организации монтажных работ разрабатываются организационно-технологические схемы выполнения монтажных процессов. В качестве примера, на рис. 1.19 приведена схема организации монтажа стеновых и перегородочных панелей многоэтажного жилого дома, 1.20 - схема организации монтажа бескрановых многоэтажных промышленных зданий двумя башенными кранами, 1.21 - схема организации работ при монтаже элементов покрытия одноэтажного здания осуществляемого самоходным краном.
При проектировании организации монтажного процесса по одноэтажному промышленному зданию, разрабатываются также схемы организации движения кранов при монтаже элементов каркаса здания и стенового ограждения. Разработанные схемы включаются в состав стройгенплана. В тех случаях когда разработка стройгенплана не предусмотренна Заданием, разрабатываются только схемы организации движения кранов. Они включаются в состав пояснительной записки. При этом все схемы могут быть совмещены на одном чертеже (рисунке).