Подъемные сооружения разных типов и конструкций стали неотъемлемой частью технологического процесса любого производства. С их помощью повышается выпуск продукции в единицу времени и сокращается время технологических операций в той или иной области производства. Трудно представить современное производство без кранов. Однако отдельные виды кранов (опорные и подвесные) часто требуют для выполнения своей функции дополнительного сооружения — крановой эстакады.
Что же представляет собой крановая эстакада с точки зрения действующих на сегодня нормативов? Обратившись к ГОСТу 35253-2025 (далее ГОСТ) можно сформулировать следующее:
Крановая эстакада — это надземный рельсовый крановый путь на опорах.
Рельсовый крановый путь в свою же очередь, согласно ГОСТу, это путь, опирающийся на подкрановые строительные конструкции или подвешенный к ним.
Исходя из вышесказанного, крановую эстакаду можно разделить на отдельные элементы: опорные и подкрановые.
К опорным элементам эстакады относятся вертикальные элементы — колонны, на которые, в свою очередь, опираются горизонтальные элементы — подкрановые строительные конструкции, к которым относятся подкрановые балки (подкраново-подстропильные балки, фермы). Подкрановые строительные конструкции предназначены для опирания или подвешивания надземного рельсового кранового пути и восприятия нагрузок от крана в процессе эксплуатации.
Обратившись к СП 43.13330.2012 (далее СП) в дополнение к ГОСТу, в составные части крановой эстакады также входят вертикальные связи и фундаменты.
Между вертикальными элементами эстакады всегда предусматривают установку вертикальных связей, которые служат для передачи тормозных усилий крана на основание — фундамент, а также обеспечивают устойчивость эстакады в продольном направлении.
Эскиз эстакады для опорного крана с указанием основных частей представлен на рисунке 1.
Эскиз эстакады для подвесного крана представлен на рисунке 2.
Название «эстакада» пришло в русский язык из французского estacade, что означало «мост на сваях». В свою очередь, estacade пришло во французский язык из испанского estacada — «частокол» или estaca — «столб». А в испанский язык слово пришло из готского, где stakka — «палка, свая».
Таким образом, на протяжении более чем 1500 лет слово «эстакада» используется для обозначения специального сооружения, создаваемого под конкретную задачу.
Требования к крановым эстакадам согласно ФНП по ПБ №461 от 26.11.2020 и СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия». Конструктивные решения крановых эстакад
В соответствии с ФНП ПБ № 461 от 26.11.2020 (далее — ФНП) все краны мостового типа согласно статье 3, пункту «м», делятся на поднадзорные и неподнадзорные Ростехнадзору (до 10 т включительно, без кабины управления).
В связи с этим требования к эстакадам для поднадзорных кранов отличаются от требований к эстакадам для неподнадзорных кранов в части обеспечения промышленной безопасности (далее — ОПО). Однако общие правила ОПО должны соблюдаться и для не поднадзорных кранов. В частности, для неподнадзорных кранов на эстакадах не обязательно проектировать и реализовывать проходные галереи, посадочные и обслуживающие площадки, а также устраивать горизонтальные страховочные канаты или ограждения на рельсовых путях; для поднадзорных кранов выполнение этих требований обязательно.
Расстояние от верхней точки крана до потолка здания, нижнего пояса стропильных ферм или предметов, прикрепленных к ним, должно быть не менее 0,1 м, как для подназорных кранов на эстакадах так и не поднадзорных на эстакадах и так далее.
Также ФНП предъявляет ряд требований к размещению мостовых кранов в пространстве с указанием допусков и минимальных расстояний до технологического и другого оборудования и конструкций зданий, что также следует учитывать при проектировании, в том числе и для неподнадзорных кранов, размещаемых на эстакадах.
СП 20.13330.2016 предъявляет требования к вертикальным и горизонтальным прогибам основных элементов крановых эстакад.
Так, вертикальные элементы эстакады (колонны) в зависимости от режима работы крана и расположения эстакады (на улице или в помещении) ограничиваются предельными значениями. К примеру, предельный горизонтальный прогиб колонн эстакады при режиме работы крана А1-А3 не должен превышать значения h/500 (где h — расстояние от фундамента до верха рельса) при размещении эстакады в здании, для эстакад размещаемых вне зданий этот параметр будет h/1500 при том же режиме работа крана.
Для горизонтальных элементов эстакады (подкрановых балок) в зависимости от режима работы крана также устанавливаются предельные значения горизонтальных и вертикальных прогибов.
Для крана с режимом работы А1-А3 предельный горизонтальный прогиб не должен превышать значения l/500 (где l — пролет подкрановой балки), а предельный вертикальный прогиб для не поднадзорных кранов по технологическим условиям не должен превышать l/250 (где l — пролет подкрановой балки) и l/400 для поднадзорных кранов, по физиологическим условиям не должен превышать l/400 (где l — пролет подкрановой балки) для поднадзорных кранов.
Таким образом, вне зависимости от поднадзорности крана, располагаемого на эстакаде, существует множество требований, в соответствии с которыми должно осуществляться проектирование эстакады.
По конструктивному исполнению различия крановых эстакад в основном сводятся к геометрии сечений колонн, балок и вертикальных связей. Различают крановые эстакады для опорных и подвесных мостовых кранов. Как следует из названия, опорные краны опираются на подкрановые балки сверху, а подвесные краны подвешиваются к подкрановым балкам снизу, которые одновременно выполняют функцию рельса. Поднадзорные крановые эстакады (на которых размещаются краны г/п более 10 т) будут отличаться от неподнадзорных эстакад наличием ряда технологических вспомогательных сооружений, таких как: посадочная площадка, проходная галерея, площадки обслуживания и пр. Также для удовлетворения технологических нужд производства могут быть вариации всех эстакад с разной пространственной геометрией вертикальных связей: крестообразные, А-образные, полупортальные и портальные (рис. 3). Портальные связи применяются при пролетах подкрановых балок от 10 метров.
Как правильно выбрать крановую эстакаду? С чего начать?
Поскольку применение грузоподъемного оборудования существенно сокращает сроки технологических операций и повышает выпуск продукции в единицу времени, рано или поздно любой технологический процесс (далее — техпроцесс) потребует размещения грузоподъемного оборудования. От правильного выбора грузоподъемного оборудования будет зависеть какой получится результат.
И начинать выбор необходимо с базовых параметров — грузоподъемности и высоты подъема груза, требуемых для конкретного техпроцесса. В зависимости от этих параметров подбирается тип крана (опорный или подвесной) и эстакада.
Следующим этапом является определение возможности установки эстакады с краном в зоне расположения технологического оборудования и инженерных коммуникаций (интеграция крановой эстакады в техпроцесс), что также может внести свои коррективы в выбор типа крана. На этом этапе можно определить рабочую зону крана с эстакадой, внести коррективы в расположение эстакады относительно технологического оборудования, подобрать шаг колонн, тип вертикальных связей и фундамент (основание).
Идеальным считается одновременный подбор типа крана с эстакадой и проектирование техпроцесса — это позволяет оптимально сочетать размещение грузоподъемного и технологического оборудования.
На финальном этапе, после выбора и размещения крана с эстакадой, остается определить возможность и методы монтажа крановой эстакады и крана в конкретном месте.
Что входит в бесплатный проект крановой эстакады от ООО «Грузоподъем»?
Приобретая мостовой опорный или подвесной кран с крановой эстакадой в ООО «Грузоподъем», заказчик получает базовый проект крановой эстакады бесплатно.
В базовый проект входят только металлические конструкции (колонны, подкрановые балки и вертикальные связи крестового типа). Крановая эстакада вписывается в габаритный объем, заданный заказчиком, без учета расположения технологического оборудования и коммуникаций (предусмотреть учет этих факторов должен заказчик). Однако заказчик может задать необходимый ему шаг колонн и расположение вертикальных связей (при условии, что эстакада двухпролетная или многопролетная).
Тип основания (фундамента) для эстакады заказчик определяет и разрабатывает самостоятельно.
Индивидуальное проектирование крановой эстакады под специфические требования заказчика
Иногда в условиях сложного технологического процесса, стесненных обстоятельств или специфических требований заказчика возникает необходимость разработки нестандартной крановой эстакады. Например, чтобы разместить подкрановые балки на консоли колонны эстакады. При таком исполнении заказчик решает задачу увеличения ширины рабочей зоны крана и совмещает колонны крановой эстакады с существующими конструкциями здания.
Конструкция крановой эстакады в таком случае становится сложнее и требует детальной проработки (вычисления точной длины консоли, привязки колонн и подкрановых балок к существующим конструкциям, учета расположения инженерных коммуникаций и пр.)
В подобных случаях проектирование приобретает индивидуальные особенности и требует большего количества времени на разработку узлов и изучение исходных данных, вплоть до выезда на место будущего размещения крановой эстакады.
Фундаменты для установки крановой эстакады
Как и любое сооружение, крановая эстакада требует устройства фундаментов (оснований) для опирания колонн (опор).
Самый распространенный вид фундаментов под колонны крановой эстакады — столбчатые железобетонные мелкозаглубленные фундаменты монолитного исполнения. Эскиз профиля такого фундамента без армирования представлен на рисунке 4.
Такой вид фундамента позволяет установить эстакаду в действующем производстве с минимальными ограничениями процесса выпуска продукции. Для его устройства не требуется применение дорогостоящей механизации, что положительно влияет на общую стоимость установки крановой эстакады.
Еще одним видом фундамента для крановой эстакады является монолитный железобетонный плитный фундамент. Его применяют для эстакад малой грузоподъемности и обычно совмещают с полами в производственном помещении при проектировании здания или при техническом перевооружении производства. Эскиз профиля такого фундамента без армирования представлен на рисунке 5.
Другие виды фундаментов для крановой эстакады (свайные, сборные и пр.) менее востребованы с экономической точки зрения и из-за сложности выполнения в существующем помещении, но также могут применяться при соответствующем обосновании.