Проектирование открытых крановых эстакад (Справочное пособие к СНиП 2.09.03-85)

 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).