СПРАВОЧНОЕ ПОСОБИЕ
к СНиП

 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОТКРЫТЫХ КРАНОВЫХ ЭСТАКАД

Рекомендовано к изданию решением секции несущих конструкций Научно-технического совета ЦНИИпромзданий Госстроя СССР.

Разработано к СНиП 2.09.03-85 "Сооружения промышленных предприятий" (в части разд.1 "Общие положения" и разд. 13 "Открытые крановые эстакады") на основе опыта проектирования и эксплуатации, а также результатов исследований. Содержит материалы, необходимые для использования типовых конструкций, индивидуального и типового проектирования. Предназначено для проектирования новых и реконструкции эксплуатируемых сооружений складского и производственного назначения.

Для инженерно-технических работников проектных организаций.

 ПРЕДИСЛОВИЕ

Крановая эстакада представляет собой инженерное сооружение, состоящее из опор и горизонтального пролетного строения, которое служит несущей конструкцией для мостовых кранов, движущихся на некоторой высоте над поверхностью земли и используемых для перемещения различных материалов или изделий в вертикальном и горизонтальном направлении.

Обычно крановой эстакадой называют открытое (без ограждений) сооружение, опоры которого несут только мостовые краны.

По конструктивной схеме открытые крановые эстакады могут быть: со свободно стоящими колоннами; с колоннами, раскрепленными выше кранового габарита жесткими поперечными конструкциями (они сложнее и дороже эстакад со свободно стоящими колоннами и поэтому находят ограниченное применение).

Открытые крановые эстакады предназначены для использования на погрузочно-разгрузочных работах, в переработке материалов и сырья, а также непосредственно в технологическом процессе производства изделий, деталей, оборудования и т.п., который может выполняться на открытом воздухе и требует использования подъемно-транспортного оборудования. Это определяет межотраслевой характер таких сооружений, но одновременно возникает вопрос о целесообразности замены их напольным подъемно-транспортным оборудованием, прежде всего - козловыми кранами. Такая замена приводит к снижению капитальных затрат на 20 руб/м оборудованной кранами площади (несмотря на то, что козловые краны стоят дороже мостовых). Но мостовые краны имеют лучшие эксплуатационные характеристики, допускают поперечный ввод на площадку транспортных коммуникаций, так что пока нет основания ожидать заметного уменьшения объемов применения открытых крановых эстакад.

Известно, что конструкции, несущие мостовые краны, оказываются в ряде случаев недостаточно долговечными (особенно крановые рельсы, их крепления к балкам и подкрановые балки, а также крепления балок к колоннам). Подкрановые конструкции в эстакадах эксплуатируются в худших условиях, чем в зданиях:

они подвержены непосредственным атмосферным воздействиям;

крановая нагрузка для них основная (при относительно малой массе строительных конструкций) и вследствие этого увеличивается эффект ее многократно повторного действия;

отдельно стоящие опоры эстакад гораздо более деформативны, чем колонны зданий, развязанные конструкциями шатра, и поэтому локальная крановая нагрузка меньше перераспределяется между несущими конструкциями;

площадки складов нередко перегружаются, что вызывает значительные деформации грунтов оснований, соответствующие крены фундаментов и изменяет ширину подкранового пути.

Выявлено два основных дефекта эксплуатируемых сооружений.

Прежде всего, это сверхнормативные отклонения крановых путей от проектного положения (в 16% общего числа обследованных сооружений), обусловленные  преимущественно неравномерными деформациями грунтов оснований. В результате значительно возрастают боковые силы при проходе кранов, из-за чего быстро изнашиваются ходовые колеса кранов и рельсы, нарушаются крепления кранового пути и узловые сопряжения несущих конструкций. Проектную ширину колеи восстанавливают обычно путем рихтовки рельсов по балке, что смещает точку приложения вертикальной крановой нагрузки и приводит к интенсивному разрушению балки. Со временем эти дефекты приводят к накоплению повреждений колонн и связей по ним.

Почти так же часто проявляется значительная деформативность колонн, которая обусловливает повышенные вибрации при проходе крана, что мешает работе крановщиков и ремонтных рабочих, увеличивает динамическое воздействие крана на несущие конструкции. Иногда эти вибрации вызывают и чисто психологический эффект неудовлетворительной работы сооружения. Подтверждены известные данные об излишнем в ряде случаев облегчении колонн, что приводит к уменьшению их поперечной жесткости. Но оказалось также, что чаще имеют место значительные прогибы колонн в направлении перемещения крана из-за неудовлетворительного решения или состояния вертикальных связей. Недостаточная жесткость колонн также приводит к нарушению соединений конструкций, к накоплению повреждений.

При составлении Пособия учтен опыт проектирования, эксплуатации, лабораторных и натурных исследований около 150 эстакад.

Пособие разработано НИИСК (канд. техн. наук Д.А.Коршунов), Киевским Промстройпроектом (инженеры В.Ш.Козлов, Г.А.Либерман и А.Н.Сытник) и Укрниипроектстальконструкцией (инж. Ю.С.Борисенко) под методическим руководством ЦНИИпромзданий (канд. техн. наук Н.А.Ушаков).

 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Открытая крановая эстакада служит для размещения на ней мостовых электрических кранов, используемых для перемещения материалов и изделий.

1.2. В рабочем пространстве эстакады могут быть размещены оборудование и другие устройства, необходимые для обслуживаемых мостовыми кранами процессов.

На площадку эстакады вводят транспортные коммуникации (как правило, железнодорожный путь или автодорога) для подачи в зону действия кранов и вывоза из нее перерабатываемых грузов.

1.3. Возведение открытой крановой эстакады допускается предусматривать в тех случаях, когда технологический процесс не может быть обеспечен с помощью козловых кранов.

1.4. Проектирование открытых крановых эстакад необходимо осуществлять в соответствии с требованиями СНиП 2.09.03-85 и правил Госгортехнадзора.

1.5. Настоящее Пособие рекомендуется использовать при разработке типовых (или для повторного применения) проектов и привязке их к местным условиям строительства либо индивидуальных проектов новых сооружений, а также разработке проектов реконструкции эксплуатируемых сооружений.

1.6. Типовое проектирование открытых крановых эстакад должно выполняться для габаритных схем наиболее массового применения в соответствии с техническим заданием.

1.7. Индивидуальное проектирование открытых крановых эстакад должно выполняться по технологическому заданию, включающему:

наименование объекта, его назначение и привязку на генеральном плане предприятия;

данные инженерно-геологических изысканий с характеристиками грунтов оснований, необходимыми для строительного проектирования;

сведения об обслуживаемом производстве, необходимые для строительного проектирования, в том числе: о перерабатываемых грузах, стационарном технологическом оборудовании, размерах рабочего пространства, нагрузке на пол эстакады, вводах транспортных коммуникаций; о характеристиках мостовых кранов (вид, грузоподъемность, режим работы, пролет, высота подъема груза) и их количестве в каждом пролете эстакады; об агрессивности среды;

сведения о базе стройиндустрии для изготовления элементов сооружения;

прочие сведения, данные и требования.

При соответствующем обосновании в задании может быть предусмотрено перспективное увеличение грузоподъемности кранов, связанное с прогнозируемой модернизацией обслуживаемого производства. При этом подкрановые балки должны быть запроектированы без учета перспективного увеличения грузоподъемности кранов.

1.8. Проект реконструкции (усиления) эксплуатируемого сооружения должен выполняться по техническому заданию, включающему, кроме указанных в п.1.7, сведения о цели реконструкции и результаты обследования сооружения.

Результаты обследования в общем случае включают:

проект, по которому возведена эстакада. При его отсутствии должны быть составлены исполнительные чертежи;

обмерочные схемы с фиксацией видимых дефектов;

сведения обслуживающего персонала об особенностях эксплуатации эстакады (включая сведения об эксплуатации кранов, если они не подлежат замене).

1.9. Открытая крановая эстакада может быть отдельно стоящей или пристроенной к зданию (сооружению).

В отдельных случаях допускается встроенная эстакада.

1.10. Эстакаду следует располагать, как правило, параллельно разбивочным осям соседних зданий (сооружений) и проездам. При этом разбивочные оси эстакады следует увязывать с унифицированной сеткой колонн зданий.

1.11. В случае, если эстакада проектируется примыкающей к торцу неотапливаемого здания с выходом мостовых кранов из здания на эстакаду, в местах их примыкания следует:

совмещать продольные разбивочные оси колонн эстакады и здания;

совмещать фундаменты колонн эстакады и здания, если это допускается конструктивными решениями.

1.12. При проектировании эстакады, пристраиваемой к продольной стене здания следует:

прогнозировать возможные крены фундаментов вследствие наложения зон деформаций грунта основания;

не допускать сток воды с крыши здания на подкрановые пути, троллеи и обслуживающие площадки эстакады.

1.13. Эстакаду следует располагать преимущественно на горизонтальной площадке.

При этом должны предусматриваться мероприятия, обеспечивающие отвод атмосферных вод с площадки путем устройства местных уклонов или другим способом.

1.14. При проектировании эстакады необходимо принимать типовые конструкции и детали, обеспечивающие максимальную унификацию конструкций и узлов и минимальное количество их типоразмеров (включая внутриплощадочную унификацию).

Вместе с тем следует учитывать конкретные условия строительства и эксплуатации, а также технико-экономическую целесообразность принимаемых решений.

1.15. Материал конструкций эстакад следует выбирать на основе технико-экономических расчетов.

1.16. При проектировании открытой крановой эстакады должны предусматриваться помещения для защиты работающих от неблагоприятных метеорологических воздействий.

Допускается использовать для этой цели помещения соседних зданий, расположенные на расстоянии не более 300 м от наиболее удаленных рабочих мест.

Помещения должны отвечать требованиям СНиП 2.09.04-87.

1.17. Бетонные и железобетонные конструкции, подвергающиеся систематическому увлажнению атмосферными осадками, должны иметь на горизонтальных элементах гидроизоляцию и сливы, обеспечивающие свободный сток воды.

1.18. Стальные конструкции должны быть заземлены.

1.19. При наличии химической агрессии проектирование эстакад должно осуществляться с учетом требований СНиП 2.03.11-85.

В зависимости от вида и степени агрессии следует предусматривать:

использование трещиностойких конструкций;

защиту только подземных или надземных конструкций, либо всех конструкций сооружения;

защитные мероприятия путем применения: стойких против коррозии материалов; защитных покрытий; конструктивных решений, допускающих замену отдельных элементов в процессе эксплуатации.

При этом конструктивные элементы должны иметь простые формы, не способствующие задержанию агрессивной среды, а все конструкции и их соединения должны быть доступны для осмотра и ремонта.

1.20. Покрытие площадки эстакады выбирается с учетом технологических требований и условий эксплуатации.

Покрытие следует проектировать в соответствии со СНиП 2.03.13-88.

1.21. Вводы железнодорожных путей на площадку эстакады следует проектировать в соответствии со СНиП 2.05.07-85.

При этом кабина управления крана должна быть установлена так, чтобы из нее обеспечивалась обозреваемость погрузки и разгрузки во всей рабочей зоне, в том числе и на полу полувагона.

1.22. Цветовое решение эстакады следует разрабатывать в соответствии с общим архитектурным решением предприятия.

2. КОНСТРУКТИВНОЕ РЕШЕНИЕ

2.1. При проектировании эстакады должна быть принята конструктивная схема, которая обеспечивает необходимую прочность, устойчивость и пространственную неизменяемость сооружения в целом, а также отдельных его элементов на всех стадиях возведения (монтажа) и эксплуатации.

2.2. Открытую крановую эстакаду следует проектировать со свободно стоящими (в поперечном направлении) рядами колонн.

Такая эстакада включает (рис.1) :

фундаменты;

колонны, жестко соединенные с фундаментами и раскрепленные в пределах температурного блока вертикальными связями;

пролетные конструкции - подкрановые балки (при необходимости с тормозными конструкциями) с закрепленными на них крановыми путями (рельсы, концевые упоры). К балкам крепятся троллеи для электропитания крана;

эксплуатационные устройства - проходы вдоль крановых путей, посадочные площадки, лестницы;

мостовые краны.

Рис.1. Конструктивное решение эстакады

1 - фундамент; 2 - колонна; 3 - пролетная конструкция;  4 - мостовой кран; 5 - галерея вдоль кранового пути;
6 - ограждение галереи; 7 - лестница на галерею; 8 - лестница на площадку; 9 - посадочная площадка;
10 - вертикальная связь по колоннам; УГР - уровень головки рельса; ТШ - температурный шов