Наглядный конспект по основным темам МДК 01.01 «Проектирование зданий и сооружений» - Железобетонные конструкции зданий (вопрос 51а)

Тема 51. Сборные ж/б подкрановые балки, их типы и параметры. Крепление кранового рельса. Эскизы.

1. Общие сведения о железобетонных подкрановых балках

Сборные железобетонные подкрановые балки могут быть разрезные и неразрезные. Первые применяют чаще, так как они проще в монтаже.
В сборных железобетонных подкрановых балках удаление арматуры в концевых опорах от торцовой грани на расстояние, большее, чем предусмотрено техническими условиями, приводит к перенапряжению неармированной части бетона, к сколу граней и, как следствие, потере необходимой опорной площади, созданию условий неустойчивого и ненадежного положения подкрановой балки.
Разрез здания вагонного депо со световым фонарем. В зданиях вагонных депо применяют сборные железобетонные подкрановые балки с предварительно напряженной арматурой, таврового или двутаврового сечения.
Привязка колонн в местах перепадов высот между пролетами одного направления.

Подкрановые балки предназначены для опирания крановых рельсов, по которым перемещаются электрические мостовые краны. Эти балки являются также продольными элементами каркаса здания и повышают его пространственную жесткость. Сборные железобетонные подкрановые балки выполняют разрезными сплошного сечения. Такие балки просты в изготовлении и монтаже. У температурных швов и у торцов применяют балки ( крайние), отличающиеся от балок средних пролетов наличием дополнительных закладных деталей, расположенных на расстоянии 500 мм от торца балок и необходимых для крепления их к колоннам. Длина участка прямоугольного сечения у опоры определяется из условия восприятия главных напряжений в балке. Плавный переход, например, от прямоугольного к двутавровому сечению дает возможность избежать больших концентраций напряжений на отдельных участках.
Для эстакад под краны общего назначения грузоподъемностью до 30 т легкого и среднего режима работы допускается применение сборных железобетонных предварительно напряженных подкрановых балок со стержневой арматурой по выпуску 2 серии КЭ-01-50. При этом горизонтальные усилия от поперечного торможения кранов воспринимаются подкрановыми балками, и постановка стальных тормозных ферм не требуется. Вспомогательные фермы служат в этом случае только для опирания настила, предназначенного для прохода вдоль крановых путей в уровне верхнего пояса подкрановой балки. Закладные детали в колоннах для опирания сборных железобетонных подкрановых балок следует принимать по выпуску I серии К.

Сборные подкрановые балки пролетом 6 и 12 м по условиям технологичности изготовления и ментажа выполняют разрезными с монтажным стыком на колоннах.
Сборные подкрановые балки пролетом 6 и 12 м по условиям технологичности изготовления и монтажа выполняют разрезными с монтажным стыком на колоннах.
Сборные железобетонные подкрановые балки и детали их крепления. Сборные подкрановые балки выполняются в большинстве случаев таврового или двутаврового сечения; развитая в ширину верхняя часть балки ( полка) увеличивает горизонтальную жесткость балки и упрощает устройство съемного кранового пути. При назначении высоты балок следует учитывать, что максимальный прогиб балок не должен превышать 1 / 600 пролета.
При прокладке троллеев на железобетонной балке кронштейны укрепляют с помощью двух сквозных болтов. При прокладке на металлических балках кронштейны укрепляют с помощью сварки. У клепаных и сборных подкрановых балок с ребрами жесткости кронштейны, как правило, приваривают к ребрам и только в исключительных случаях к вертикальному листу балки.

Все элементы сборных железобетонных каркасов унифицированы.

Характеристика каждого из них дана в специальных каталогах. Для соединения сборных железобетонных элементов каркаса между собой, а также для крепления стен, покрытий и других элементов зданий они имеют закладные стальные детали.

Рис. 49. Общий вид сборного железобетонного каркаса: 1— колонна; 2 — подкрановая балка; 3 — ферма; 4— плиты покрытия; 5 – стальные рама фонаря; связи

Для строповки элементов каркаса при их транспортировании, складировании и монтаже в процессе изготовления в них закладывают монтажные (подъемные) петли из мягкой арматурной стали (класса А-1) или устраивают специальные отверстия. Сборку железобетонных элементов в каркас производят путем сварки стальных закладных деталей. На рис. 49 приведен общий вид сборного железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания.

Фундаменты. Под колонны каркаса зданий устраивают отдельно стоящие железобетонные фундаменты ступенчатой формы, имеющие в верхней части стакан, в который устанавливают колонны (рис. 50). Устройство этих фундаментов см. в § 24. фундаментные балки. В промышленных каркасных зданиях с шагом колонны 6 и 12 м фундаментные балки служат для опирания на них самонесущих стен и передачи от них нагрузок на фундаменты. Балки имеют тавровое (рис. 51) или трапецеидальное поперечное сечение. Длина основных балок при шаге колонны 6 м—4950 мм, при шаге 12 м— 10700 мм.

Рис. 50. Опирание колонны на фундамент: 1 — колонна; 2 — фундамент

Рис. 51. Фундаментная балка

Балки, укладываемые у торцов здания и температурных швов, где шаг колонн уменьшен, на 500 мм короче основных —4450 и 10 200 мм. Толщина балок для кирпичных стен—250, 380 и 510 мм, блочных —380 и 510 мм, панельных —200, 240, 300 и 400 мм. Высота фундаментных балок 400 и 600 мм.

Балки длиной 6 м изготовляют без предварительного напряжения, длиной 12 м—предварительно напряженными.

Рис. 52. Опирание фундаментной балки: 1 — фундаментная балка; 2 — бетонный столбик; 3 — фундамент

Под наружные стены балки укладывают с внешней стороны колонны, под внутренние стены — между колоннами на продольной раз-бивочной оси. Балки опирают непосредственно на ступени фундаментов или на бетонные столбики (рис. 52), выложенные по этим ступеням с таким расчетом, чтобы верхняя грань балок была расположена на отметке —0,030, т. е.на 30 мм ниже уровня чистого пола. Зазоры между торцами балок, а также между концами балок и колоннами заполняют бетоном марки 100.

По выровненной поверхности балок устраивают горизонтальную гидроизоляцию стен. Во избежание деформации балок при пучинистых (глинистых) грунтах, а также для защиты пристенной полосы пола от промерзания снизу и с боков фундаментных балок делают шлаковую подсыпку.

Фундаментные балки изготовляют из бетона марок 200—400, рабочую арматуру балок ФБ— из стали класса А-П, балок ФБН (фундаментные балки напряженные) — из стали класса А-Шв.

Колонны. В одноэтажных промышленных зданиях сборные Железобетонные колонны применяют сплошные прямоугольного сечения (рис. 53, а, б) и сквозные двухветвевые (рис. 53, в). В зданиях, оборудованных мостовыми кранами, колонны имеют консоли для опирания на них подкрановых балок, на которые укладывают рельсы для передвижения крана. Унифицированные колонны имеют высоту, кратную модулю 600 мм. Проектная высота колонны (Н) исчисляется от уровня чистого пола помещения, т. е. от отметки 0, 000 до верха колонны без учета ее нижнего конца длиной 900—1350 мм, заделываемого в фундамент.

Рис. 53. Типы сборных железобетонных колонн одноэтажных промышленных зданий: а — для бескрановых зданий; б—крановые прямоугольного сечения; в — крановая двухветвевая для средних рядов

Часть колонны, расположенную выше консолей, называют над-крановой, ниже — подкрановой. Надкрановую часть колонны, поддерживающую элементы покрытия, называют надколонником. В двух-ветвевых колоннах надколонник выполняют из одной ветви, вследствие чего для опчрания подкрановых балок создаются уступы. Верхний торец колонны имеет стальной закладной лист с анкерными болтами для крепления несущих элементов покрытия. Стальные закладные детали предусматривают также в местах установки подкрановых балок и связей и, кроме того, в боковых плоскостях крайних колонн (для крепления стен).

Для выверки положения колонн при их монтаже предусмотрены риски в виде вертикальных канавок треугольного профиля. Их наносят на четырех гранях колонн (вверху и внизу), а также на боковых гранях консолей колонн.

Колонны изготовляют из бетона марок 200, 300 и 400, рабочую арматуру — из стали класса А-Ш.

Колонны фахверка (вспомогательного каркаса) устраивают торцовых фахверках и фахверках продольных стен одноэтажных промышленных зданий при длине стеновых панелей 6 и 12 м.

Колонны рассчитывают на нагрузку от ветра и массыпанельныхстен. устанавливают колонны на самостоятельные фундаменты. Наружная грань колонн рассполагается в плоскости внутренней поверхности стен.

Колонны изготовляют из бетона марок 200—-400, рабочая арматура — из стали класса А-Ш.

Рис. 54. Сборные железобетонные подкрановые балки: а —таврового сечения длиной 6 м б — двутаврового сечения длиной 12 м

Подкрановые балки служат для передвижения по ним мостовых кранов и являются продольными связями между колоннами каркаса. Балки устанавливают на железобетонные колонны при их шаге 6 и 12 м. Подкрановые балки имеют тавровое или двутавровое сечение. Балки пролетом 6 м изготовляют таврового поперечного сечения с утолщением стенки на опорах высотой 800 и 1000 мм (рис. 54, а), а пролетом 12 м. — двутаврового сечения высотой 1400 мм с усиленной верхней полкой (рисс 54, б). Верхние полки балок служат в основном для крепления к ним крановых рельс. В балках предусмотрены закладные детали, необходимые для крепления балок к колоннам и рельсовых путей к балкам. Все балки — предварительно напряженные.

Балки изготовляются из бетона марки 300—500, рабочая арматура—из высокопрочной проволоки Вр-П, стали класса А-Шв и др.

Высота сборных железобетонных подкрановых балок принимается с учетом унификации типоразмеров для балок длиной 6 м равной 800 мм под краны грузоподъемностью до 10 т и 1000 мм для кранов грузоподъемностью от 10 до 30 т. Балки пролетом 12 м проектируют высотой 1400 мм. По верхним полкам балок прокладывается крановый путь из рельсов специального профиля типа КР-70. В отдельных случаях для кранов легкого режима работы применяются железнодорожные рельсы широкой колеи типа Р-38. Для опирания кранового рельса на подкрановую балку устанавливается тонкая упругая прокладка из прорезиненной ткани толщиной 8–10 мм. Крановый рельс закрепляется лапками прижима и крепежными болтами. Железнодорожные рельсы имеют более тонкую стенку и большую высоту по сравнению с крановыми рельсами; поэтому такие пути крепят специальными крюками, способствующими повышению поперечной устойчивости рельсов.

1 – Закладная деталь для крепления подкрановой балки в пром. Зданиях

Унифицированные железобетонные подкрановые балки имеют тавровое сечение. При монтаже балки опирают на консоли колонн прямоугольного сечения или траверсы двухветвевых колонн. В этих частях колонн есть стальные закладные листы с анкерными болтами. К нижним закладным опорным деталям балок приварены накладные опорные листы с отверстиями, которыми при монтаже надевают балки на анкерные болты и закрепляют гайками. Эта процедура служит временным закреплением балок. Окончательно балки закрепляют сваркой накладных опорных листов балок с закладными стальными листами на консолях или траверсах колонн. Кроме того, балки крепят вверху с колоннами посредством вертикально расположенных стальных планок, привариваемых к верхним закладным деталям на опорных частях балок и к закладным деталям, имеющимся в колоннах на уровне верха подкрановых балок.

Железобетонные подкрановые балки монтируют способом «на весу». При монтаже перед подъемом балки раскладывают стреловыми кранами двумя способами. Если предусмотрен монтаж краном с перемещением балки в поднятом состоянии только поворотом стрелы, без изменения ее вылета, то балку укладывают так, чтобы место подвески ее к крюку крана и центр тяжести балки в проектном положении находились на дуге окружности, описываемой стрелой без изменения ее вылета. В случаях, когда в процессе монтажа балок допустимо изменение вылета крюка с поднятым грузом, балки укладывают у места установки параллельно их проектному положению и как можно ближе к колоннам.

Строповка подкрановых балок выполняется двухветвевыми стропами за монтажные петли клещевыми захватами или захватами в виде скобы, а также «на удав» универсальными обвязочными стропами с подвеской их к траверсе соответствующей длины.

Во время подъема балку удерживают оттяжками от удара по колоннам и перед установкой разворачивают в нужном направлении.

При установке балок в проектное положение целесообразно пользоваться приставными лестницами с площадками, которые устанавливаются у каждой опоры.

После укладки и временного закрепления подкрановых балок в пределах одного пролета или его части проводят геодезическую проверку положения подкрановых балок, как в плане, так и по высоте.

1.2 Виды и типы подкрановых балок

Виды подкрановых балок

Подкрановые балки являются продольными элементами каркаса и служат для укладки по ним рельсовых путей под мостовые краны. Железобетонные подкрановые балки подразделяют по следующим признакам:

— способу изготовления — на сборные и монолитные;

— конструкции — на сплошные и составные;

— форме поперечного сечения — на тавровые и двутавровые;

— расположению вдоль кранового пути — средние и крайние, располагаемые у температурных швов и у торцов зданий.

Подкрановые балки изготавливаются длиной 6 и 12 м, высотой 800, 1000, 1400 мм и шириной полок 550, 600, 650 мм. Крепление подкрановых балок 1 производится с помощью сварки и анкерных болтов. Кроме того, для большей устойчивости подкрановые балки с помощью стальных пластин прикрепляют к закладным элементам надколенника.

Балки подкрановых путей железобетонные ЖБ

Железобетонные подкрановые балки предназначены для несения нагрузки от мостовых кранов грузоподъемностью от 5 т до 50 т при больших нагрузках используются стальные подкрановые балки.

1.3 Крепление подкранового рельса к балке

Упорные и прижимные планки применяются для крепления крановых рельсов по ГОСТ 4121-96 к стальным подкрановым балкам под мостовые электрические краны общего назначения легкого, среднего и тяжелого режимов работы, применяемые в зданиях и на открытых крановых эстакадах с расчетной сейсмичностью до 9 баллов включительно и эксплуатируемые в районах с расчетной температурой наружного воздуха минус 65.°С и выше.

ГОСТ 24741-81

Планка упорная, прижимная ГОСТ 24741-81

Накладка кранового рельса

Марка узла крепления в зависимости от типа кранового рельса и расчетной температуры наружнего воздуха

Крепление к балкам железнодорожных рельсов Р43, Р50 и кранового рельса КР140 также осуществляется при помощи упорных и прижимных планок.

Наряду с упорными и прижимными планками, изготовленными по ГОСТу 24741-81, на практике в зависимости от типа основания (металлического, деревянного, железобетонного) также применяются другие варианты крепления рельсов.

а) ПМЗ (планка прижимная и планка упорная)

б) Прижим МС2

в) Прижим для скрепления железнодорожных рельсов с железобетонными плитами и балками.

Болты стыковые М24х150

Планка прижимная

Планка упорная, прижимная ГОСТ 24741-81

1.4. геодезические работы при установке подкрановых путей

1. ОРГАНИЗАЦИЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ РАЗБИВОЧНЫХ РАБОТ. И КОНТРОЛЬНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ КРАНОВЫХ ПУТЕЙ

2. КОНТРОЛЬНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ ПРИ УСТРОЙСТВЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ НАЗЕМНЫХ ПОДКРАНОВЫХ ПУТЕЙ

Приложение Основные типы кранов, применяемых в строительстве, и их характеристики

Рекомендации разработаны по заданию треста Оргтехстрой-II и Первого строительно-монтажного треста. На основе обобщения опыта дана методика выполнения контрольных измерений геометрических параметров подкрановых путей на стадии их сооружения и в период эксплуатации.

Рекомендации рассчитаны на специалистов, занятых инструментальным контролем и обеспечением точности монтажа подкрановых путей. Они могут быть использованы также при чтении лекций на курсах повышения квалификации инженерно-технических работников строительно-монтажных организаций.

ОБЩАЯ ЧАСТЬ

Безопасность работы и нормальные условия эксплуатации грузоподъемных кранов на рельсовом ходу, долговечность и надежность подкрановых конструкций в значительной, мере зависят от соблюдения проектной геометрии подкрановых путей.

Контроль соблюдения проектных геометрических параметров подкрановых путей как в стадии их сооружения, так и в период эксплуатации выполняется, как правило, геодезическими методами. От геодезических измерений, выполняемых для достижения необходимой точности, зависит качество установки подкрановых путей и достоверность определения фактического положения элементов.

Специалист, выполняющий контроль геометрических параметров путей, должен четко знать требуемую точность измерений, параметры, подлежащие контролю, и их предельные, отклонения от проектных, методы измерения, и приборы, обеспечивающие необходимую точность.

Поскольку в строительстве используется большое количество грузоподъемных, кранов, различающихся по конструкции, назначении и способу перемещения грузов, то при выборе того или иного типа крана следует руководствоваться их характеристиками, приведенными в приложении.

1. ОРГАНИЗАЦИЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ РАЗБИВОЧНЫХ РАБОТ И КОНТРОЛЬНЫХ ИЗМЕРЕНИй КРАНОВЫХ ПУТЕЙ

В период строительства подкрановых путей строительная организация (генподрядчик, субподрядчик) должна выполнять разбивку основных осей и вынос отметки подкрановых путей от геодезической основы, созданной заказчиком [5, 7].

При выполнении работ субподрядной организацией генподрядчик, обязан до начала работ передать ей по акту геодезическую разбивку основных осей и отметок, закрепленных в натуре.

В процессе строительства генподрядная или субподрядная организация (каждая в соответствии с выполненными ими работами) должна осуществлять геодезический контроль, который заключается:

в инструментальной проверке фактического положения возводимых конструкций в плане и по высоте;

в исполнительной геодезической съемке фактического положения элементов конструкций, закрепленных постоянно по окончании монтажа;

в составлении и оформлении исполнительной схемы: планово-высотного положения подкранового пути.

Согласно СНиП III-2-75, в обязанности генподрядных организаций входит выборочный контроль выполненных субподрядными организациями работ в части соблюдения геометрических параметров проекта. Субподрядная организация обязана предоставлять генподрядной организации необходимые материалы и сведения по геодезическим работам.

Исполнительная геодезическая съемка геометрических параметров подкрановых путей перед сдачей их в эксплуатацию должна выполняться геодезической службой строительной организации. В процессе эксплуатации подкрановых путей периодические исполнительные съемки обязаны выполнять линейные ИТР, ответственные за безопасную эксплуатацию кранов и других грузоподъемных механизмов, эксплуатирующихся на подкрановых путях.

Линейные ИТР, занятые на исполнительной съемке подкрановых путей, должны пройти соответствующее обучение и сдать экзамены на право выполнения этих работ. Лица, не сдавшие экзамены, не допускаются к эксплуатации подкрановых путей. Знания линейных ИТР в области геодезического контроля подкрановых путей должны проверяться соответствующей комиссией в установленные сроки.

2. КОНТРОЛЬНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ ПРИ УСТРОЙСТВЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ НАЗЕМНЫХ ПОДКРАНОВЫХ ПУТЕЙ

2.1. При сооружении рельсовых путей рекомендуется пользоваться сборными инвентарными секциями с деревянными полушпалами, из деревометаллических звеньев и с железобетонными балками. Их геометрические параметры даны на рис. 1.

Характеристики полушпал и рельсов подкранового пути должны соответствовать допустимому давлению на ходовые колеса крана (см. табл. 1). Для эксплуатации башенных кранов с восемью ходовыми колесами и нагрузкой от колеса на рельс до 30 тс следует использовать инвентарные секции с железобетонными балками.

Рис. 1 Инвентарные секции рельсовых путей: а - с деревянными полушпалами; б- из деревометаллических звеньев; в - с железобетонными балками

Таблица 2

Геометрические параметры рельсов, учитываемые при геодезической съёмке

2.3. При устройстве наземных подкрановых путей должны соблюдаться геометрические параметры, указанные на рис.2.

Требования к нижнему строению пути (земляное полотно и водосток) в период приемки его в эксплуатацию несколько отличаются от требований, предъявляемых во время эксплуатации.

Рис. 2. Строение наземного подкранового пути:

А - размер колеи, Б - минимальное расстояние от выступающей части здания, штабелей груза или других предметов, Д - ширина призмы полотна поверху;

1 - балластная призма, 2 - полушпала, 3 - рельсы, 4 - стена здания, n - откосы боковых сторон.

Площадка под подкрановый путь в период ее приемки должна иметь односкатный поперечный уклон в сторону водоотвода в пределах от: 0,008 до 0,01 (8-10 мм на 1 м) и продольный уклон не белее 0,003 (3 мм на 1 м).

Водоотвод должен иметь трапецеидальный поперечный профиль глубиной 0,35 м и шириной по дну 0,25 м с откосами 1:1 (для песчаных грунтов 1:1,5). Уклон для водоотводных канав должен быть 0,002-0,003 (2-3 мм на 1 м).

Требования, предъявляемые к верхнему строению пути (балластный слой, опорные элементы, рельсы, рельсовые крепления и др.) сводятся к следующему.

Расстояние от нижнего края балластной призмы подкранового пути до края дна котлована должно быть не менее 1,5 глубины котлована плюс 400 мм для песчаных и супесчаных грунтов и не менее глубины котлована плюс 400 мм для глинистых грунтов.

Откосы боковых сторон балластной призмы должны быть 1:1,5. Рекомендуется устраивать раздельные балластные призмы с шириной поверху 1750 мм. Минимальное расстояние от выступающей части здания до оси ближнего, рельса, как и другие контролируемые параметры, зависят от типа крана (см. табл. 4).

Взаимное смещение торцов стыкуемых рельсов в плане и по высоте, зазоры в стыках рельсов, отклонение рельсового пути от прямолинейности, разность отметок головок рельсов на длине пути 10 м не должны превышать величин, указанных в табл. 5.

Размер колеи должен проверяться на всем протяжении рельсового пути в средней его части и на стыках.