Материал: Справочник проектировщика инженерных сооружений

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение табл.

7.5

 

 

 

 

 

 

 

 

в

Масса, т

 

 

 

Грузо­

 

Режим

Технические

Пролет

 

 

 

 

Максимальное

подъем­

 

крана

 

 

крана

тележ­

воздействие

ность trig,

 

работы

 

условия

гк. м

 

М М

на колесо

т

 

 

 

 

 

 

 

 

ть

ки тс

^шах»

!тс*

50/12,5

 

С

5К)

ТУ

24.9.925-76

16,5

5250

6505

41,5

13,5

364 (36,4)

 

 

(4К,

 

 

22,5

5600

6860

48,5

13,5

387 (38,7)

 

 

 

 

 

 

28,5

5600

6860

59,5

13,5

421

(42,1)

 

 

 

 

 

 

34,5

5600

6860

73,1

13,5

462 (46,2)

 

 

 

 

 

Краны

специальные грейферные

 

 

 

 

 

5

Ч

т

 

ТУ

24.09.455-83

16,5

4400

5380

15,5

3,44

83 (8,3)

 

 

(6К,

7К)

 

22,5

4400

5380

18,4

3,44

91

(9,1)

 

 

 

 

 

 

28,5

5000

5980

24

3,44

105

(10,5)

10

 

 

 

ТУ

24.09.411-82

16,5

4900

6100

27

7,73

143 (14,3)

 

 

 

 

 

 

22,5

4900

6100

32

7,73

158 (15,8)

 

 

 

 

 

 

28,5

5000

6200

37,5

7,73

174 (17,4)

15

 

с

 

ТУ

24.09.348-79

22,5

6000

7250

50

14,5

245

(24,5)

 

 

(4К,

5К)

 

28,5

6000

7250

62

14,5

280

(28,0)

20

 

т

 

ТУ

24.09.348-79

22,5

5250

6500

50,2

17,5

281 (28,1)

 

 

(6К,

7К)

 

28,5

5250

6500

60,5

17,5

320

(32,0)

 

 

 

 

Краны специальные -- магнитно-грейферные

 

 

 

 

 

5/5

 

с

 

ТУ

24.09.344-79

16,5

3800

4960

15,3

2,2

101

(10,1)

 

 

(4К,

5К)

 

22,5

4850

5860

19,5

2,2

116 (11,6)

 

 

 

 

 

 

28,5

4850

5860

25,1

2,2

131

(13,1)

10/10

 

 

 

ТУ

24.09.411-82

16,5

4900

6100

31

4,1/7,54

143 (14,3)

 

 

 

 

 

 

22,5

4900

6100

36

4,1/7,54

158 (15,8)

 

 

 

 

 

 

28,5

5000

6200

42,5

4,1/7,54

178 (17,8)

15/15

 

т

 

ТУ

24.09.348-79

22,5

5650

6900

63,2

]14,5/13,5

295

(29,5)

 

 

(6К,

7К)

 

28,5

5650

6900

74,5

14,5/13,5

332 (33,2)

20/5

 

 

 

ТУ

24.09.411-82

22,5

7500

8700

40,5

10

230 (23)

 

 

 

 

 

 

28,5

7500

8700

45

10

245 (24,5)

П р и м е ч а н и е .

Пролет крана на 1500 мм меньше пролета эстакады.

 

 

 

 

 

крановых эстакад краны групп режима 1К...ЗК

(Л) не применяют.

Для проектирования эстакад необходимы сле­ дующие данные о кранах (табл. 7.5): максималь­ ное давление на каток Fmax\ масса крана и

тележки тс\ расстояние между катками (база) Лк и ширина крана В .

Для определения ветровой нагрузки на мост крана, торец и кабину требуются данные об их площади, которые с достаточной точностью мо­ гут быть приняты по табл. 7.6 (рис. 7.1).

Открытые крановые эстакады представляют собой ряды колонн, по которым устанавливают j пролетные строения. Колонны рассматриваются ; в поперечном направлении как свободно стоящие, j защемленные в фундаментах, в продольном — ; как защемленные в фундаментах и шарнирно свя­ занные между собой пролетными строениями. В одном (желательно среднем) шаге колонн в пределах каждого температурного блока уста­ навливают вертикальные связи по колоннам. Оптимальным является шаг колонн 12 м. Большие шаги колонн применяют по условиям технологи­ ческого процесса или решениям генплана (напри­

мер, при необходимости косого ввода железно­ дорожного пути на площадку эстакады).

При проектировании открытых эстакад иногда в одном или двух шагах колонн требуется уст-

\

Рис. 7.1. К определе­ " г у нию ветровой нагрузки на торец мостового кра­

на:

1 — мост крана; 2 — ка­ бина.

------

J =

Г

Лк

ôг----

ройство навеса, под которым размещают кран в периоды, когда он не работает, или технологи­ ческим заданием предусматривается устройство навеса на всей площади эстакады для защиты складируемых изделий и материалов от атмосфер-

 

Направление действия ветра

 

Направление действия

ветра

Грузоподъем­

поперек

вдоль эстакады при пролете

Грузоподъем­

поперек

вдоль эстакады при пролете

ность крана

 

м

 

ность крана

 

м

 

 

эстака-

 

 

 

т<Г т

эстака-

 

 

 

X

ды

! 6,5

21,5

28,5

 

ДЫ

16,5

21,5

28,5

 

 

 

 

 

 

 

5

15

29

41

56

20/5

19

39

52

72

10

17

32

48

67

32/5

23

45

61

84

16/3,2

19

36

49

68

50/12,5

25

49

66

94

Рис. 7.2.

Конструктивное решение эстакады:

а .— поперечный разрез; б — продольный

разрез; 1 — фундамент; 2 — колонна; 3 — пролетная конструкция;

4'-* проход вдоль путей; 5 — мостовой

кран; 6 — ограждение прохода; 7 — вертикальная связь; 8 — поса­

дочная площадка; 9 — лестница на посадочную площадку; 10 — лестница на проход вдоль путей.

ных воздействий. В таких случаях эстакада или ее часть превращается в крытую. Проектирова­ ние крытых эстакад не отличается от проекти­ рования зданий. Однако устройство крытых эста­ кад (за исключением возведения навеса для защи­ ты крана) не достигает поставленной дели, так как при отсутствии стен складируемые изделия и материалы недостаточно защищены от воздей­

ствия косого дождя и снега. Взамен крытых эстакад рекомендуется проектировать неотапли­ ваемые здания с легкими ограждающими конст­ рукциями (например, с покрытием и стенами из асбестоцементных волнистых листов).

В некоторых случаях эстакады проектируют с жесткими поперечными конструкциями — рас­ порками выше кранового габарита; распорки сни-

жаютдеформативность в поперечном направле­ нии, но увеличивают стоимость и трудоемкость возведения эстакады.

Жесткие распорки выше кранового габарита допускается применять в случаях неравномерных деформаций основания или при нормативной нагрузке на пол эстакады более 0,2 МПа. Габа­ риты приближения кранов к строительным конст­ рукциям, предусмотрены «Правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кра­ нов», утвержденными Госгортехнадзором СССР.

Эстакады с жесткими распорками выше кранового габарита проектируют так же, как производствен­ ные здания.

Особенность эстакад крытых и с жесткими рас­ порками — необходимость устройства сквозного прохода вдоль крановых путей, для чего пре­ дусматривают отверстия в теле оголовков колонн размером не менее 0,4 X 1,8 м либо обходы вокруг колонн вне кранового габарита шириной не менее 0,4 м. В связи с этим для них заказывают краны меньшего пролета, чем для открытых эстакад, что допускается техническими условиями заводовизготовителей. Вместо обычно применяемых про­ летов кранов 16,5; 22,5; 28,5 и 34,5 м, в этих случаях заказывают краны с пролетами соот­ ветственно 16; 22; 28 и 34 м (привязка оси кра­ нового пути к координационной принимается равной 1000 мм).

Вкачестве основного типа рассмотрена двух­ пролетная эстакада, в которой различают конст­ рукции крайних и среднего рядов (рис. 7.2).

Однопролетную эстакаду получают из двух­ пролетной, исключая средний ряд колонн и про­ летных конструкций, многопролетную — добав­ ляя необходимое количество средних рядов ко­ лонн и пролетных конструкций.

Взависимости от технологического процесса предприятия различают крановые эстакады для производств, допускающих и не допускающих перерыв в работе крана. В последнем случае вво­ дятся более жесткие условия расчета, оговорен­ ные в п. 7.5.

Основные конструктивные элементы открытых крановых эстакад — пролетные строения, колон­ ны (опоры пролетных строений) и вертикальные связи по ним, фундаменты. Комплектующие эле­ менты — посадочные площадки, лестницы на них

ина пролетные строения.

Пролетные строения состоят из подкрановых балок (стальных или железобетонных), тормоз­ ных конструкций (ферм или балок), применяе­ мых только при стальных балках, ходовых насти­ лов и поддерживающих их конструкций, периль­ ного ограждения, кранового пути и крановых упоров.

Для проектирования открытой крановой эста­ кады помимо исходных данных, перечисленных в п. 1.2, выдают технологическое задание, содер­ жащее:

количество и размеры пролетов, длину эста­ кады, шаг колонн, отметку головки кранового рельса;

характеристику кранового оборудования (тип, грузоподъемность, режим работы кранов, их количество в каждом пролете, тип кранового рельса);

расположение посадочных площадок и отметки их пола;

данные о складируемых материалах, в том чис­ ле о нагрузке от них на пол эстакады, об их абразивности и необходимости защиты колонн от ударов и истирания;

агрессивность среды; ввод железнодорожных путей и автомобильных

дорог; особые условия (например, эстакаду пристраи­

вают к торцу существующего здания с выходом крана из здания на эстакаду или к его продоль­ ной стене; по колоннам эстакады прокладывают крупногабаритные коммуникации и т. д.).

При соответствующем обосновании в задании может быть предусмотрено перспективное уве­ личение грузоподъемности кранов, связанное с

прогнозируемо^ модернизацией обслуживаемого

производства, подкрановые балки

проектируют

без учета этого.

эстакад

с параметра­

Для проектирования

ми, значения которых

превышают

указанные в

табл. 7.4, кроме задания составляют технические условия.

При проектировании реконструкции в задании дополнительно приводят сведения о цели рекон­ струкции; обмерочные чертежи строительной части сооружения, относящиеся к конструкциям, которые предполагается использовать в реконст­ руируемом сооружении, а также сведения от обслуживающего персонала об особенностях эксплуатации; сведения о состоянии и особен­ ностях эксплуатации мостовых кранов, если они не подлежат замене.

При составлении задания стремятся к приме­ нению типовых конструкций эстакад и учитывают это при выборе параметров эстакады. Индиви­ дуальный проект эстакад допустим в тех случаях, когда отклонение параметров подлежащей проек­ тированию эстакады от параметров габаритных схем типовых конструкций подтверждается тех­ нико-экономическими расчетами и требования­ ми технологической части проекта.

7.3. Расчет

При расчетах крановых эстакад учитывают постоянные и временные (длительные, кратковре­ менные, особые) нагрузки: постоянные на несу­ щие конструкции эстакады — их собственный вес, а также нагрузки от зданий, сооружений, складов и т. п., расположенных за пределами эстакады, влияющие на деформативность основа­ ний под подошвой ее фундаментов; временные длительные — вес материалов, деталей или обо­ рудования, располагаемых на полу эстакады в зоне действия мостовых кранов; кратковремен­ ные — от мостовых кранов (вертикальные и го­ ризонтальные); от веса людей, деталей и ремонт­ ных материалов на проходах вдоль путей; от снега на этих проходах; ветровая на несущие конструкции и мостовые краныГ температурные климатические “воздействия; особые воздей­ ствия — сейсмические и просадки основания, обу­ словленные коренным изменением его структуры (уплотнение просадочных грунтов при замачи­ вании, просадки в районах горных выработок

ит. п.).

Нормативную вертикальную нагрузку на хо­

довые галереи от веса людей и ремонтных мате­

риалов принимают равной 2000 Па (200 кгс/м2) и учитывают без совместного действия со снего­ вой нагрузкой* Так как обычно эта нагрузка превосходит интенсивность снеговой, то практи­ чески при расчете пролетных строений и колонн открытых эстакад снеговую не учитывают.

Вертикальные крановые нагрузки учитывают от двух сближенных кранов в каждом пролете (при этом принимают невыгодную комбинацию

Т а б л и ц а 7.7. Значение коэффициента сочетаний

Количество кранов,

Группы режима работы кранов

учитываемых расчетом

4К, 5К (с)

6К, 7К ( Т )

 

1

1

1

2

0,85

0,95

4

0,70

0,80

усилий). Таким образом в однопролетных эста­ кадах расчет производится на вертикальные нагрузки от двух сближенных кранов, в много­ пролетных — от двух (для крайних рядов) или четырех (для средних рядов) сближенных кра­ нов, расположенных в одном створе в соседних пролетах.

4 Горизонтальными крановыми нагрузками яв­ ляются нагрузки от продольного и поперечного торможения. Нагрузки продольного торможе­ ния на один каток

F hi =

(7.1)

Нагрузка поперечного торможения на один ка­ ток при кранах с гибким подвесом

Fht = (m<? +

mc)/^ g ,

(7.2)

где mq — грузоподъемность

крана,

кг; тс

масса крановой тележки,

кг;

g = 9,81 м/с2.

Для определения крановых нагрузок на ко­ лонну производят накатку кранов — размещают их в наиболее невыгодном положении (рис. 7.3).

Нагрузки на колонну от кранов с четырьмя катками при одном и двух кранах в пролете, при шаге колонн 12 м определяют по следующим формулам.

При загружении одним краном (рис. 7.3, а): вертикальная нагрузка

^ 1

=

^ та х (2 -Л к /1 2 );

(7.3)

горизонтальная

нагрузка поперечного тормо­

жения кранов

 

 

 

F U

=

F M & - A J 1 2 ) .

(7.4)

Рис. 7.3. Схема накатки кранов для определения максимального давления на колонну при кране соот­ ветственно одном (а) и двух (б).

Горизонтальные крановые нагрузки от по­ перечного или продольного торможения кранов учитываются не более чем от двух кранов. При этом в однопролетных эстакадах рассматриваются два сближенных крана, а в многопролетных — два крана в соседних пролетах, расположенные

водном створе.

Всоответствии со СНиП 2.01.07-85 вертикаль­ ные и горизонтальные крановые нагрузки учи­

тывают с коэффициентами

сочетания

приве­

денными в табл. 7.7.

нагрузки

учитывают

Вертикальные крановые

в двух комбинациях — при максимальном (см. табл. 7.5) и минимальном давлении крана на ка­ ток, которое с достаточной для практических целей точностью может быть принято по формуле Fmin = 6/4, где G — вес моста крана (условно

принято допущение, что вес груза и тележки полностью передаются на противоположный кра­ новый путь).

При загружении двумя кранами (рис. 7.3, б) вертикальная нагрузка

Fv2 — ^шэх (4 В/6);

(7.5)

горизонтальная нагрузка от поперечного тормо­ жения кранов

Ph2= ^ ( 4 - В / 6 ) .

(7.6)

В формулах (7.3)...(7.6) приняты обозначения: Fmax — максимальное вертикальное давление

на один каток; Fht — усилие горизонтального поперечного торможения кранов на один каток;

Ак — база крана, м; В — ширина крана, м. При проектировании открытых крановых эста­

кад ветровая нагрузка учитывается в двух ва­ риантах:

при неработающем (без груза и без усилий про­ дольного и поперечного торможения) кране по СНиП 2.01.07-85 в зависимости от ветрового района и высоты сооружения;

при работающем кране'по ГОСТ 1451— 77 не­ зависимо от ветрового района и высоты сооруже­ ния — 125 Па (12,5 кгс/м 2) для обычных произ­ водств и 500 кПа (50 кгс/м 2) для производств, не допускающих перерывов в работе.

При неработающем кране допускается учиты­ вать мост крана ка к элемент, связывающий про­

дольные ряды колонн эстакады между собой (при учете ветровой нагрузки на торец крана), и распределить ветровую нагрузку на оба ряда

колонн.

При работающем кране все горизонтальные нагрузки передаются на один_ряд колонн.

Нагрузки от перепада температур определяют­ ся в зависимости от нормативной зимней темпера­

туры района строительства t c

и температуры

за­

мыкания конструкций t o c y

принимаемым

по

СНиП 2.01.07-85. Температурная деформация для

любой колонны

в

направлении

вдоль

эстакады

 

 

 

h t

=

a t ( t c

t o c ) l ( yf ,

 

 

(7.7)

где l i

расстояние от оси связей до рассматри­

ваемой

колонны

(рис.

7.4);

у ^

1,1.

 

 

 

При стальных балках коэффициент линейного

расширения

принимают

равным

a t —

1 , 2 X

X

10~ 5 ° С ~

\ при

железобетонных

a t

1,1 X

X

10—5 °с—1.

деформация

от

температурного

 

Наибольшая

перепада в

направлении вдоль

эстакады

будет

у крайней колонны температурного блока, одна­ ко, поскольку эта колонна испытывает меньшие вертикальные и горизонтальные усилия в пер­ пендикулярной плоскости, то проверять следует крайнюю и предыдущую колонны. Крановые и ветровые нагрузки, действующие на колонны эстакад (при шаге колонн 1 2 м), приведена в табл. 7.8. Для всех эстакад, кроме оговоренных ниже, должен быть учтен коэффициент надеж­ ности по назначению, принимаемый как для зданий II класса, у п = 0,95. Для эстакад под краны с группой режима работы 7К (т), исполь­ зуемых в производствах, исключающих перерывы в работе крана, у п = 1 .

Расчетной схемой эстакад при расчете в по­ перечном направлении являются ряды защемлен­ ных в фундаментах консольных колонн; вдоль эстакады — ряды защемленных в фундаментах колонн, шарнирно связанных поверху пролет­ ными строениями, с дополнительным элементом связей в среднем шаге каждого температурного блока (см. рис. 7.4). Связи, ка к правило, выпол­ няют крестового типа, при этом в расчетах учи­ тывают только растянутую ветвь.

Таким образом при расчете колонн на усилия,

действующие вдоль эстакады от ветра, продоль­ ного торможения кранов и температурного пере­ пада рассматривается дважды статически неопре­ делимая система.

Усилия в колоннах от внешних нагрузок долж­ ны быть найдены по ряду комбинаций нагрузок.

Для колонн, расположенных в средней по дли-

не эстакады части температурного блока, рас­ сматриваются комбинации по A/max, по N min, по

М х т а х и П 0 М у т а х (при соответствующем значе­

нии момента в перпендикулярном направлении). Изгибающие моменты М у возникают в эстакадах с железобетонными подкрановыми балками от внецентренного приложения опорной реакции подкрановых балок.

Для крайней и ближайшей к ней колонн каж ­ дого температурного блока, кроме того, должны быть учтены моменты М и от температурного пе­ репада.

Расчеты сечений выполняют по первой группе предельных состояний (по несущей способности) и второй (по пригодности к нормальной эксплуа­ тации) согласно нормативным требованиям в за­ висимости от материала конструкции.

Расчеты по второй группе предельных состоя­ ний предусматривают ограничения перемещений верхнего конца колонны, а для железобетонных конструкций, кроме того, также ограничения ширины раскрытия трещин.

Указанные ограничения обусловлены упомя­ нутыми ранее тяжелыми условиями эксплуатации эстакад: горизонтальное перемещение колонн на уровне кранового рельса, обусловленное силой поперечного торможения одного крана макси­ мальной грузоподъемности из числа установлен­ ных в пролете, должно быть не более 5 мм; сбли­ жение крановых рельсов от совместного действия вертикального давления и поперечного торможе­ ния одного крана максимальной грузоподъемно­ сти в пролете должно быть не более 15 мм (провер­ ка выполняется при внецентренном загружении колонн вертикальной нагрузкой).

Обе проверки выполняют при значении коэф­ фициента надежности по нагрузке y f — 1 .

Ограничения ширины раскрытия трещин при воздействии кратковременных нагрузок принима­ ют для эстакад, эксплуатируемых в неагрессив­

ной

газовой среде a c r c

^ 0,4 мм; в слабоагрессив­

ной

а с г с

< 0,25 мм;

в среднеагрессивной а с г с ^

0,15

мм.

 

В оголовках двухветвевых колонн средних ря­ дов (части колонны, расположенной выше под­ крановой площадки, в пределах высоты подкра­ новой балки) образование трещин не допускается.