Реферат: Справочное пособие к снип серия основана в 1989 году

Центральный научно-исследовательский
и проектно-экспериментальный институт
промышленных зданий и сооружений
(ЦНИИпромзданий) Госстроя СССР

Научно-исследовательский институт
строительных конструкций
(НИИСК) Госстроя СССР

СПРАВОЧНОЕ ПОСОБИЕ К СНиП

Серия основана в 1989 году

ПРОЕКТИРОВАНИЕ
ОТКРЫТЫХ КРАНОВЫХ ЭСТАКАД



Москва Стройиздат 1990

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

Редактор - М.А. Жарикова

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/м2 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 допускаете 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 2.09.04-877

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.

2.3. Изменение конструктивной схемы эстакады путем поперечной развязки противостоящих колонн жесткими распорками, располагаемыми выше кранового габарита, допускается:

при проектировании новой эстакады, если ее параметры превышают указанные в п.п. 2.6, 2.7, 2.10 и 2.11;

при проектировании новой эстакады, если нормативная нагрузка на ее пол превышает 200 кПа (20 тс/м2) или если прогнозируются значительные неравномерные поперечные крены фундаментов при других нагрузках;

при реконструкции (усилении) эксплуатируемой эстакады.

При этом должны быть обеспечены габариты кранов относительно выступающих выше крановых рельсов конструкций, установленные стандартами и ТУ на краны.

Такую эстакаду следует проектировать как каркас производственного здания, оснащенного мостовыми кранами.

2.4. При использовании фундаментов глубокого заложения (более 5 м) поперечная жесткость сооружения при действии крановой нагрузки может быть повышена путем объединения колонн продольного ряда железобетонной неразрезной балкой в уровне поверхности земли (рис. 2).

Допускается использовать для этого и конструкцию пола (при необходимости - усиленную).



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

2.5. Габаритная схема эстакады выбирается в соответствии с технологическим заданием и определяется (см. рис. 1):

характеристиками мостового крана - вид, группа режима работы, грузоподъемность Q и пролет LK. Характеристики кранов приведены в прил. 1;

номинальной высотой эстакады Н, определяемой отметкой головки кранового рельса, которая отсчитывается от головки рельса проходящего по территории эстакады железнодорожного пути, от уровня планировочной отметки или конструкции пола у колонн;

шагом колонн и соответствующим ему номинальным пролетом подкрановых балок LБ;

количеством пролетов;

длиной температурных блоков.

При реконструкции габаритная схема определяется с учетом параметров существующего сооружения.

2.6. Грузоподъемность кранов следует принимать по ГОСТ 1575-87 в соответствии со следующим рядом:

Q = 5, 10, 16, 20, 32 и 50 т,

ограниченным для специальных кранов (магнитные, грейферные, магнитно-грейферные) значением 20 т.

2.7. Пролеты кранов следует принимать по ГОСТ 534-78* в соответствии со следующим рядом:

LK = 16,5; 22,5; 28,5 и 34,5 м.

При этом номинальный пролет эстакады (расстояние между разбивочными осями) следует принимать равным

L = LK + 1,5 м. (1)



Рис. 2. Схема конструкции развязки колонн в уровне земли

1 - фундамент глубокого заложения; 2 - железобетонная балка, объединяющая колонны; 3 - колонна; 4 - пролетная конструкция

2.8. При необходимости допускается:

принимать краны большей (или иной) грузоподъемности, чем указано в п. 2.6;

по согласованию с поставщиком использовать краны пролетом 13,5; 19,5 и 31,5 м, если это позволяет сократить приведенные затраты.

Для эстакад с конструктивной схемой по п. 2.3 пролеты кранов должны быть назначены на 0,5 м меньше указанных выше, а номинальный пролет эстакады следует принимать равным

L = L + 2 м. (2)



Рис. 3. Расчетная схема эстакады

а - при разрезных пролетных конструкциях; б - при неразрезных

2.9. Привязка колонн к продольным разбивочным осям эстакады выполняется:

крайних рядов - из условия симметричного опирания подкрановой балки на колонну;

средних рядов многопролетных эстакад - по геометрической оси колонны.

2.10. Номинальную высоту эстакады следует принимать по ГОСТ 23837-79 по отметке головки кранового рельса в одноэтажных производственных зданиях, оснащенных мостовыми кранами минимальной грузоподъемности.

С целью унификации длины колонн отметку подкрановой консоли рекомендуется назначать одинаковой независимо от высоты подкрановой балки, преимущественно из ряда:

6,3; 8,1 и 10,5 м.

При проектировании эстакады по п. 1.11 отметка подкрановой консоли должна назначаться из условия устройства кранового пути эстакады и здания в одном уровне.

2.11. Шаг колонны эстакады следует принимать равным 12 м. Допускается при необходимости назначать другой шаг колонн, кратный 6 м.

2.12. Эстакада может быть запроектирована однопролетной или многопролетной.

В многопролетном сооружении допускается использовать не более двух различных размеров пролетов, а номинальная высота должна быть одинаковой.

2.13. При достаточно большой длине сооружения надземные конструкции разделяются температурными швами, расстояние между которыми следует назначать, исходя из следующих соображений:

температурные блоки должны иметь одинаковую длину (или с разницей в один шаг колонн, если число шагов колонн не кратно числу температурных блоков);

усилия, вызываемые температурными деформациями пролетных конструкций, не должны вызывать чрезмерного утяжеления колонн и фундаментов.

2.14. При расчетном перепаде температур не более 40 °С расстояние между температурными швами рекомендуется назначать равным:

при железобетонных колоннах - 60 м (в этом случае требуется специальный расчет на температурные деформации);

при стальных колоннах - 132 м (без выполнения дополнительных расчетов).

2.15. Расчетную схему открытой крановой эстакады следует принимать в виде отдельно стоящих продольных рядов колонн, жестко соединенных с фундаментами в уровне их обреза и шарнирно соединенных в пределах температурного блока с пролетными конструкциями и вертикальными связями (рис. 3).

Связь противостоящих рядов несущих конструкций мостом крана расчетом не учитывают.

2.16. При использовании неразрезных пролетных конструкций их следует рассматривать как многопролетную балку на упруго оседающих опорах.

Осадка опор определяется деформациями колонн и грунтов оснований и оценивается коэффициентом упругой податливости системы

С = m ЕJ D / L3б, (3)

где т - коэффициент, равный 1 для балки и 0,9 для фермы;

EJ - изгибная жесткость пролетной конструкции в вертикальной или горизонтальной плоскости;

D - перемещение опоры от вертикальной единичной силы, приложенной на уровне головки рельса, с учетом деформации колонны и осадки фундамента;

^ Lб - пролет балки.

2.17. Для расчета неразрезных балок в вертикальной плоскости при C < 0,006 податливостью опор можно пренебречь, при 0,006 £ C £ 0,05 балки следует рассчитывать с учетом податливости опор, а при C > 0,05 использование таких балок не допускается.

При расчете тормозных конструкций в горизонтальной плоскости податливостью опор можно пренебречь при C £ 0,008.

2.18. Конструкции и основание эстакады должны быть рассчитаны по первой и второй группам предельных состояний.

Размеры конструкций следует назначать из расчета на прочность и проверять на устойчивость и выносливость, деформативность, а также образование и раскрытие трещин (для железобетона).

Увеличение размеров конструкций и их элементов из условий ограничения их прогибов требует соответствующего обоснования.

2.19. Расчет и проектирование конструкций необходимо выполнять в соответствии с требованиями: железобетонных - СНиП 2.03.01-84, стальных - СНиП II-23-81*.

При использовании железобетонных конструкций в условиях систематического воздействия технологических температур выше 50 °C необходимо соблюдать требования СНиП 2.03.04-84.
^ 3. НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ
3.1. Конструкции открытой крановой эстакады должны быть рассчитаны на постоянную и временную нагрузку, а также (при необходимости) на особые воздействия.

Следует учитывать, что временная (главным образом - крановая) нагрузка обусловливает значительную часть усилий во всех основных конструкциях сооружения и давления в основании под ним.

3.2. Нагрузки и воздействия необходимо принимать по СНиП 2.01.07-85.

3.3. Постоянная нагрузка на несущие конструкции эстакады включает только их собственную массу.

Для оснований под фундаментами эстакады в число постоянных необходимо также включать нагрузки от:

а) грунта;

б) постоянно установленного на площадке эстакады оборудования;

в) зданий и сооружений, расположенных за пределами эстакады, если они влияют на деформации основания под ее фундаментами.

3.4. К длительным нагрузкам относят:

а) нагрузки от массы материалов, деталей и оборудования (кроме учтенного по п. 3.3 б), расположенных по полу эстакады в зоне действия мостовых кранов;

б) воздействия усадки и ползучести бетона железобетонных подкрановых балок.

По указанию соответствующих нормативных документов к длительным относятся также части нагрузки от одного мостового крана и температурных климатических воздействий.

3.5. К кратковременным нагрузкам относят:

нагрузки от мостовых кранов, определяемые по прил. 1;

нагрузку от массы людей, деталей и ремонтных материалов на проходах вдоль путей, нормативное значение которой принимается равным 2 кПа (0,2 тс/м2). Эта нагрузка учитывается без снеговой;

ветровую нагрузку на несущие конструкции и мостовые краны, которую нужно принимать по прил. 1;

температурные климатические воздействия - как для открытых сооружений.

3.6. К особым нагрузкам относят сейсмические воздействия.

Расчет прочности конструкций на усилия от воздействия оседания основания при использовании разрезных подкрановых балок не выполняется.

Расчетные сочетания

3.7. Расчет конструкций и оснований должен выполняться на расчетные нагрузки с учетом коэффициентов надежности по нагрузке (для крановых нагрузок - также динамичности), установленных СНиП 2.01.07-85.

3.8. Расчет эстакады выполняется на основное сочетание, включающее постоянные, длительные и кратковременные нагрузки. При этом учитываются коэффициенты сочетания:

для длительных нагрузок y1 = 0,95;

для кратковременных нагрузок y2 = 0,9.

При учете трех и более кратковременных нагрузок этот коэффициент сочетания следует принимать равным: для крановой нагрузки - 1; для второй (по степени влияния) - 0,8; для остальных - 0,6.

Если сочетание включает постоянные и одну временную (длительную или кратковременную) нагрузку, то коэффициенты сочетания не вводятся.

3.9. За одну кратковременную нагрузку принимают нагрузку одного рода (по п. 3.5).

За одну крановую нагрузку принимают вертикальную и горизонтальную (поперечную или продольную) нагрузку кранов, установленных на эстакаде, но не более двух для крайнего и четырех для среднего ряда опор. Эти нагрузки умножают на коэффициенты, принимаемые по табл. 1.

3.10. В необходимых случаях должна быть выполнена проверка конструкций эстакады на особое сочетание, включающее постоянные (от массы несущих конструкций), кратковременную (от мостовых кранов) и сейсмическую нагрузку.

3.11. В соответствии с СНиП 2.01.07-85 значения расчетных нагрузок (усилий), соответствующих указанным в п.п. 3.8 и 3.10 сочетаниям, следует умножать на коэффициент надежности по назначению gп = 0,95.

Таблица 1

Количество кранов, учитываемое расчетом

Значение коэффициента сочетаний y для кранов группы режима работы

2К - 5К

6К - 8К

1

1

1

2

0,85

0,95

4

0,7

0,8

При реконструкции эстакад, обслуживающих непроизводственные склады, допускается принимать gп = 0,9.

Расчет на сейсмическое воздействие

3.12. Расчет конструкций эстакад с учетом действия сейсмических сил должен выполняться в соответствии с требованиями СНиП II-7-81. При этом рекомендуется упрощать расчет путем исключения покрытия.

3.13. В связи с тем, что масса несущих конструкций и кранов относительно невелика, эстакады мало чувствительны к сейсмическим воздействиям и усиление их конструкций для районов с сейсмичностью 7 и 8 баллов обычно не требуется.

3.14. При расчете в поперечном направлении значение горизонтального смещения от единичной силы вычисляется по схеме свободно стоящей стойки, защемленной в фундаменте.

Для двухветвевой колонны горизонтальное смещение определяется как для свободно стоящей однопролетной многоэтажной рамы. Изменение прогиба по высоте конструкции рекомендуется принимать линейным.

3.15. При расчете в продольном направлении значение горизонтального смещения от единичной силы вычисляется для системы, состоящей из двух колонн, соединенных стальными вертикальными связями. Жесткость каждой колонны в этом случае принимается равной полусумме жесткостей всех колонн, входящих в состав продольной рамы.

3.16. При определении расчетных усилий в конструкциях учитываются колебания только первого (основного) тона.
^ 4. ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ
4.1. Неравномерные деформации оснований под фундаментами эстакады могут вызываться:

изменением размеров пустот (горные выработки, карсты и т.п.) в грунтовом массиве под сооружением;

изменением физико-механических характеристик грунта основания;

неравномерным загружением основания.

4.2. Для предотвращения возможности или ликвидации последствий значительных перемещений несущих конструкций эстакады, которые могут привести к нарушению нормальных условий ее эксплуатации, могут быть использованы следующие мероприятия:

изменение размеров фундаментов;

изменение физико-механических характеристик грунтов естественного основания по СНиП 2.02.01-83, СНиП II-8-78 и СНиП 2.02.04-88;

использование свайных фундаментов по СНиП 2.02.03-85 и ограждений;

применение конструкций и узлов, допускающих восстановление проектного положения каркаса (см. п.п. 4.10, 4.11);

изменение конструктивной схемы сооружения путем поперечной развязки колонн выше кранового габарита (см. п. 2.3);

ограничение площади складирования грузов.

4.3. Выбор необходимых мероприятий производится на основе подробного изучения местных условий, результатов соответствующих расчетов, а также технико-экономического обоснования.

4.4. Для эстакад, обслуживающих непрерывные производственные процессы, следует обеспечивать бесперебойную эксплуатацию даже за счет увеличения затрат на возведение сооружения.

В тех случаях, когда временное прекращение работы крана на некоторых участках эстакады допустимо с точки зрения эксплуатации (например, складские, ремонтно-механические сооружения и т.п.), рекомендуется предусматривать возможность восстановления проектного положения несущих конструкций, если оно будет нарушено.

4.5. Использование фундаментов с разной площадью подошвы рекомендуется для выравнивания осадок и кренов фундаментов при неравномерной деформативности грунтов в пределах площадки сооружения.

4.6. Поверхностное уплотнение рекомендуется при слое уплотняемого грунта до 2,5 м.

4.7. Глубинное уплотнение и искусственное закрепление грунтов либо устройство свайных фундаментов рекомендуется при значительной (более 4 м) толще грунта основания с неблагоприятными свойствами.

4.8. Ограждение фундамента стеной в грунте или шпунтовым рядом на всю глубину сжимаемой толщи используется при значительных деформациях основания от нагрузок или сооружений, расположенных за пределами фундаментов эстакады.

4.9. В том случае, когда неравномерные деформации оснований предотвращены, надземные конструкции решаются так же, как в обычных грунтовых условиях.

4.10. Если ожидаемые перемещения крановых путей вследствие неравномерных деформаций основания не превышают 50 мм по горизонтали (на каждом ряду колонн) и 200 мм по вертикали, то крепление подкрановых балок к колоннам следует проектировать таким образом, чтобы можно было осуществить соответствующую рихтовку балок.

4.11. При ожидаемых перемещениях крановых путей, превышающих указанные в п. 4.10, крепление колонн к фундаментам следует проектировать таким образом, чтобы можно было осуществить соответствующую рихтовку колонн. Одновременно предусматривается крепление балок по п. 4.10.

4.12. Выбор типа основания производится с учетом местных условий, назначения сооружения и технико-экономических соображений.

4.13. Основание надлежит проектировать в соответствии со СНиП 2.02.01-83.

Расчет производится по второй группе предельных состояний (по деформациям) с целью определить:

размеры подошвы фундаментов;

ожидаемые деформации оснований для прогнозирования возможных отклонений несущих конструкций от проектного положения.

В случаях, установленных нормами проектирования, расчет должен быть выполнен также по первой группе предельных состояний (по несущей способности).

Если основание эстакады сложено скальными грунтами, то расчет выполняется только по первой группе предельных состояний.

4.14. Размеры подошвы фундамента необходимо определять расчетом на две комбинации нагрузок, которые создают в уровне подошвы:

максимальную вертикальную силу с соответствующими максимальными изгибающими моментами;

максимальные изгибающие моменты с соответствующей максимальной вертикальной силой.

Допускается выполнять расчет на основное сочетание, включающее постоянные и крановые нагрузки, и использовать линейное распределение контактных давлений.

При этом должны соблюдаться следующие условия:

pтt £ R, (4)

pтax £ 1,2R, (5)

pтin ³ 0,25 pтax. (6)

где р - давление под подошвой фундамента;

mt - среднее;

max - наибольшее краевое;

min - наименьшее краевое;

R - расчетное сопротивление грунта.

Для эстакад, оснащенных кранами общего назначения группы режима работы не более 5К, грузоподъемностью не более 16 т при R не менее 150 кПа (15 тс/м2) взамен условия (6) допускается использовать условие:

pтin ³ 0. (7)

4.15. Проверка деформаций основания производится в следующих случаях:

а) если не выполняются условия, при которых согласно СНиП 2.02.01-83 расчет по деформациям считается удовлетворенным при определении размеров подошвы фундамента по п. 4.14. В этом случае деформации основания от суммарного действия постоянной и крановой нагрузок не должны вызывать вертикальные осадки фундаментов, обусловливающие уклоны крановых путей больше, чем 0,004 вдоль пути и 0,003 поперек пролета;

б) если нагрузка на пол эстакады от массы складируемых или перерабатываемых материалов, изделий и т.п. составляет более 50 кПа (5 тс/м2) или вблизи эстакады расположены здания или сооружения, зона деформируемого грунта под фундаментами которых накладывается на такую зону под фундаментами эстакады. В этом случае деформации основания не должны вызывать разность отметок головок крановых рельсов на соседних колоннах (вдоль или поперек пролета) большую, чем 20 мм и изменение расстояния между крановыми рельсами больше, чем на 10 мм.

4.16. При расчете по п. 4.15а рекомендуется учитывать дополнительные осадки фундаментов от многократного воздействия крановых нагрузок в соответствии с прил. 2 в случаях:

значительного различия грунтовых условий на площадке эстакады;

существенно неравномерной работы кранов по длине эстакады;

отличия грузоподъемности и режима работы кранов в соседних пролетах эстакады.

4.17. При заглублении подошвы фундаментов более 5 м от уровня пола эстакады в расчете следует учитывать отпор грунта, действующий на боковую поверхность фундамента.

4.18. При необходимости улучшения поверхностного слоя грунтового основания под фундаменты и под полы на грунте следует устраивать, как правило, щебеночную подготовку. Применение для этой цепи бетона на портландцементе или шлакопортландцементе не допускается.

Под фундаменты на нескальном основании рекомендуется устраивать бетонную подготовку, выходящую за контур подошвы со всех сторон на 0,1 м, из бетона класса В 3,5 на местном вяжущем материале.

4.19. Фундаменты под колонны следует принимать железобетонными монолитными и проектировать преимущественно прямоугольными в плане с подошвой, развитой в плоскости действия максимальных изгибающих моментов от крановой нагрузки.

4.20. Для обеспечения нормального производства монтажных работ и эксплуатации сооружения обрез фундамента должен находиться:

на 150 мм ниже уровня планировочной отметки или верха пола площадки при железобетонных колоннах;

на 300 мм выше уровня планировочной отметки или верха пола площадки при стальных колоннах.

4.21. Проектирование и расчет монолитных фундаментов следует производить в соответствии с Руководством по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений промышленных предприятий (М., 1978), а ростверков свайных фундаментов - с Пособием по проектированию железобетонных ростверков свайных фундаментов под колонны зданий и сооружений (М., 1985).

4.22. Фундаменты под лестницы проектируют, исходя из конструктивных соображений.
5. КОЛОННЫ
5.1. Колонны открытых крановых эстакад следует проектировать преимущественно сборными железобетонными. Использование стальных колонн допускается:

для эстакад под краны грузоподъемностью более 32 т, а также высотой более 13 м;

при строительстве в сложных условиях, когда проектом предусмотрена возможность восстановления их проектного положения после неравномерных осадок сооружения (см. п. 4.11);

в других условиях - при соответствующем технико-экономическом обосновании.

5.2. Типы колонн и размеры их сечений должны удовлетворять условиям унификации колонн открытых крановых эстакад с колоннами одноэтажных производственных зданий, и требованиям обеспечения необходимой поперечной жесткости сооружения.

5.3. Расчет колонн на прочность производится при действии нагрузок в комбинациях, создающих в элементах колонны:

максимальные продольные сжимающие усилия с соответствующими наибольшими изгибающими моментами;

максимальные продольные растягивающие усилия с соответствующими наибольшими изгибающими моментами;

максимальные изгибающие моменты с соответствующими наибольшими продольными усилиями.

5.4. Проверка колонн производится:

во всех случаях - по прогибам;

кроме того, для железобетонных колонн - по раскрытию трещин в процессе эксплуатации (в соответствии с требованиями п. 1.16 СНиП 2.03.01-84 как для конструкций 3-й категории трещиностойкости).

Для эста