Независимо от того, является ли а отдельно стоящий поворотный кран Надежная установка влияет не только на нормальную работу крана, но и на безопасность подъема грузов и срок его службы. Во время работы груз, расположенный вблизи конца стрелы, создает значительный опрокидывающий момент на колонну крана и фундамент. Даже если два консольных крана имеют одинаковую номинальную грузоподъемность, разная длина стрелы может привести к совершенно разным требованиям к фундаменту и системе крепления.
Поэтому выбор способа соединения основания крана с фундаментом не должен основываться исключительно на грузоподъемности. Необходимо учитывать и другие факторы, включая номинальную нагрузку, длину стрелы, частоту работы, состояние бетона и условия строительства на площадке.
Существует три распространенных способа крепления отдельно стоящего консольного крана к фундаменту: установка на большой опорной плите, установка анкерных болтов с химическим анкерованием и установка анкерного каркаса в фундамент.
Каждый метод имеет свои области применения. Не существует единого решения для фундамента, подходящего для каждого проекта отдельно стоящего консольного крана.
Монтаж опорной плиты большого диаметра: распределение нагрузки на большую площадь фундамента.
Установка на опорную плиту большого диаметра может использоваться для некоторых малогабаритных и среднегабаритных отдельно стоящих консольных кранов, обычно в диапазоне 1–3 тонн. Однако пригодность этого метода должна быть проверена с учетом длины стрелы, опрокидывающего момента, размеров опорной плиты, расположения анкеров и состояния бетонного основания.
Этот метод установки предполагает использование более широкой и толстой стальной опорной плиты под колонной крана, с множеством точек крепления, распределенных по всей плите.
Важно понимать, что большая опорная плита не означает, что отдельно стоящий консольный кран можно просто установить на обычном полу мастерской, и не может заменить правильно спроектированный бетонный фундамент.
Основная цель увеличения опорной плиты — расширение площади распределения нагрузки и обеспечение дополнительных точек крепления, что позволяет передавать нагрузки и опрокидывающий момент, создаваемые стреловым краном, на большую площадь фундамента.
В каких случаях целесообразно использовать большую опорную плиту?
При строительстве нового цехового пола анкерные болты можно заложить во время заливки бетона. Если пространство для установки ограничено, а выкапывание большого котлована для анкерной арматуры неудобно, можно рассмотреть вариант с большой опорной плитой.
Если весь пол цеха будет залит новым бетоном, то анкерные болты можно установить заранее в соответствии с конструкцией стрелового крана. Это может уменьшить объем дополнительных земляных работ, необходимых для отдельного глубокого фундамента.
В местах, где несколько машин установлены в непосредственной близости друг от друга и имеется интегрированный железобетонный пол или фундамент, более крупная опорная плита также может помочь распределить локальные нагрузки на более широкую площадь.
В чём разница между большой опорной плитой и встроенным анкерным каркасом?
Оба метода требуют надежного бетонного фундамента, но принципы его крепления различны.
Большая опорная плита распределяет нагрузки в основном по большей площади фундамента за счет своей большей площади основания и множества точек крепления.
В свою очередь, в анкерном каркасе, встроенном в бетон, используется арматура и анкерные болты, заглубленные глубже в бетонный фундамент, что позволяет создать более интегрированную систему крепления. Как правило, это обеспечивает лучшую структурную целостность и устойчивость к опрокидывающим нагрузкам.
Для кранов большой грузоподъемности, с длинными стрелами, при частых подъемных операциях или в условиях больших опрокидывающих моментов, как правило, следует сначала оценить возможность использования фундамента с анкерным каркасом, а не просто увеличивать размер опорной плиты.
Основная процедура установки большой опорной плиты
- 1. Соберите бетонный фундамент.
Залейте бетонный фундамент в соответствии с проектом и расположите заглубленные анкерные болты согласно схеме отверстий в опорной плите. - 2. Установите и выровняйте большую опорную плиту.
Очистите поверхность фундамента, установите опорную плиту на место, выровняйте ее по забитым анкерным болтам и отрегулируйте ее центральное положение и уровень. - 3. Затяните анкерные гайки.
Установите шайбы и гайки, затем постепенно и равномерно затягивайте их по диагонали. - 4. Установите колонну крана.
Присоедините основание колонны к большой опорной плите, затяните соединительные болты и проверьте вертикальное выравнивание колонны. - 5. Окончательная проверка и затирка швов при необходимости.
Проверьте все соединения, контакт с опорной плитой и вертикальность колонн. Если в проекте фундамента предусмотрен слой раствора, нанесите подходящий безусадочный раствор.
Как правило, не рекомендуется без специальной проверки конструкции: В условиях высокой грузоподъемности, длинных стрел, высокой частоты колебаний или больших опрокидывающих моментов не следует полагаться исключительно на увеличенную опорную плиту в качестве замены заглубленного фундамента без надлежащих расчетов несущей способности конструкции.
Установка анкерных болтов с химическим составом: минимизация изменений существующих полов в мастерской.
Для некоторых легких отдельно стоящих консольных кранов обычно используются химические анкерные болты, как правило, весом приблизительно от 0,25 до 1 тонны. Однако пригодность таких болтов нельзя определить только по грузоподъемности крана. Необходимо также проверить прочность, толщину, армирование существующего бетона, необходимую глубину анкеровки, расстояние от края до опоры и опрокидывающий момент, создаваемый консольным краном.
В отличие от анкерного каркаса, этот метод не требует установки анкеров до заливки бетона.
Вместо этого в существующем бетонном фундаменте сверлятся отверстия в соответствии с рисунком опорной плиты крана. После тщательной очистки отверстий впрыскивается химический анкерный клей и вставляются резьбовые стержни.
После полного затвердевания химического анкерного материала и достижения им необходимой прочности можно устанавливать колонну крана.
В каких случаях подходят химические анкерные болты?
Если в цехе уже имеется бетонный пол или фундамент, отвечающий конструктивным требованиям стрелового крана, и выемка грунта для нового фундамента затруднена, можно рассмотреть возможность установки анкерных болтов с использованием химических реагентов.
Этот метод особенно подходит для:
- Модернизация существующих мастерских
- Мастерские с готовыми бетонными полами
- Рабочие места, где затруднены масштабные работы по выемке грунта под фундамент.
- Проекты, требующие относительно короткого срока монтажа.
Главные преимущества — более быстрая установка и меньшие изменения существующего пола или фундамента. Однако это не означает, что отдельно стоящий консольный кран можно установить на любом существующем бетонном полу с использованием химических анкеров.
Если бетон потрескался, имеет пустоты, слишком тонкий слой, неизвестную прочность или если необходимые места для анкеровки расположены слишком близко к краю фундамента, метод установки необходимо пересмотреть.
Основная процедура установки химического анкера
- 1. Отметьте места установки анкеров в соответствии с отверстиями в опорной плите колонны.
- 2. Просверлите отверстия заданного диаметра и глубины.
- 3. Тщательно удалите пыль и мусор из отверстий.
- 4. Введите указанное количество химического анкерного клея.
- 5. Вставьте резьбовые стержни и дайте клею полностью затвердеть.
- 6. Установите основание колонны, шайбы и гайки.
- 7. Отрегулируйте вертикальность колонны и затяните анкеры в соответствии с указанными требованиями.
Среди этих этапов глубина сверления, очистка отверстия и время затвердевания имеют особое значение для эффективности анкеровки. Избыточное количество пыли внутри отверстий, недостаточное количество анкерного клея или нагрузка на анкеры до полного затвердевания могут значительно снизить эффективность анкеровки.
Как правило, не рекомендуется: Если толщину, прочность, армирование или общее состояние существующего бетона невозможно подтвердить, или если бетон имеет значительные трещины, пустоты или структурные повреждения, химические анкеры не следует выбирать, основываясь исключительно на грузоподъемности крана.
Встраиваемый анкерный фундамент: подходит для длительной эксплуатации и тяжелых нагрузок.
Встраиваемая анкерная клетка — одно из наиболее распространенных решений для фундаментов отдельно стоящих консольных кранов. Она подходит для широкого спектра применений, от кранов малой и средней грузоподъемности до относительно тяжелых кранов, с типичным диапазоном грузоподъемности примерно от 0,5 до 5 тонн.
Для длинных стрел, большей грузоподъемности, частых подъемных операций или применений с большими опрокидывающими моментами этот метод устройства фундамента часто является приоритетным.
Для установки заглубленных элементов требуется выемка котлована под фундамент. Арматура, анкерные болты и элементы позиционирования устанавливаются внутри фундамента до заливки бетона.
После того как бетон достигнет заданной прочности при монтаже, основание колонны крана устанавливается на заглубленные анкерные болты.
В каких случаях целесообразно использовать встраиваемый анкерный каркас?
Встраиваемый анкерный каркас особенно подходит для новых цехов или проектов, где еще ведутся строительные работы.
Если место установки отдельно стоящего консольного крана и основные технические параметры определены на этапе строительства цеха, фундамент и анкерный каркас могут быть спроектированы и установлены заранее. Это помогает свести к минимуму изменения в готовом полу цеха в дальнейшем.
При проектировании фундамента следует уделять больше внимания следующим аспектам:
- Стационарные рабочие места
- Стреловые краны большей грузоподъемности
- Удлинённые рычаги стакселя
- Высокочастотные подъемные операции
- Области применения, связанные со значительными динамическими нагрузками.
- Проекты, требующие большей прочности фундамента и устойчивости к опрокидыванию.
По сравнению с химическими анкерами и крупными опорными плитами, встроенный анкерный каркас передает нагрузки и опрокидывающий момент, создаваемые колонной крана, на более крупный бетонный фундамент, создавая более интегрированную анкерную систему.
Базовая процедура установки встраиваемого анкерного каркаса
- 1. Выкопать котлован для фундамента в соответствии с указанными размерами.
- 2. Изготовьте анкерный каркас и точно расположите анкерные болты.
- 3. Закрепите анкерный каркас, чтобы предотвратить его смещение во время заливки бетона.
- 4. Залейте бетон и тщательно вибрируйте его.
- 5. Обеспечьте твердение бетона в соответствии с установленными требованиями.
- 6. Установите колонну крана после того, как фундамент достигнет необходимой прочности.
- 7. Отрегулируйте вертикальность колонны и затяните анкерные гайки.
В процессе строительства особое внимание следует уделять положению, расстоянию между анкерными болтами, их вертикальности и длине выступающей части. Если анкерная клетка не закреплена должным образом, заливка бетона и вибрация могут привести к смещению анкерных болтов, что затруднит или сделает невозможным выравнивание опорной плиты крана во время установки.
Ограничения, которые следует учитывать: Хотя анкерный каркас, встроенный в фундамент, обеспечивает превосходную целостность основания, он требует выемки грунта, армирования, заливки бетона и его твердения. Поэтому объем строительных работ и время установки, как правило, больше, чем при использовании двух других методов.
Как выбрать один из трех способов устройства фундамента для отдельно стоящего поворотного крана
Приведенные ниже диапазоны несущей способности носят лишь предварительный характер и не должны рассматриваться как стандарты проектирования фундаментов.
| Способ установки | Базовая вместимость | Более подходящие условия для размещения объекта | Основные характеристики |
| Химические анкерные болты | 0,25–1 тонна | Существующие бетонные полы, модернизация мастерских, участки, где проведение земляных работ затруднено. | Быстрая установка и минимальные доработки, но в значительной степени зависит от существующих условий бетонирования. |
| Большая опорная плита | 1–3 тонны | Новые бетонные полы, ограниченное пространство для земляных работ, анкерные болты можно установить заранее. | Большая площадь распределения нагрузки и снижение необходимости в глубокой выемке грунта под фундамент. |
| Встроенная анкерная клетка | 0,5–5 тонн | Новые цеха, стационарные установки, подъем тяжелых грузов или частые подъемные работы. | Более высокая структурная целостность и сопротивление опрокидыванию, но требует больше строительных работ. |
Важный: Даже если два отдельно стоящих консольных крана имеют одинаковую номинальную грузоподъемность, различия в длине стрелы, высоте подъема и условиях эксплуатации могут привести к различным нагрузкам на фундамент. Поэтому окончательный выбор способа устройства фундамента никогда не следует основывать исключительно на указанных выше диапазонах грузоподъемности.
Простое руководство по предварительному отбору
Существующий бетонный пол и котлован представляют собой сложную задачу.
→ Сначала проверьте состояние существующего бетона. Для легких кранов можно рассмотреть возможность использования анкерных болтов с химическим анкерованием.
Новый бетонный пол: анкерные болты можно установить заранее, но глубокие земляные работы ограничены.
→ Может быть рассмотрена возможность установки крупной опорной плиты.
Новый цех, постоянная эксплуатация, повышенная грузоподъемность, длинная стрела или частые подъемные работы.
→ Как правило, предпочтительнее использовать фундамент с анкерным каркасом, встроенным в конструкцию.
Данные рекомендации предназначены только для предварительного отбора. Окончательный проект фундамента всегда должен быть подтвержден в соответствии с параметрами крана и фактическими условиями на площадке.
Почему при выборе фундамента нельзя ориентироваться исключительно на грузоподъемность крана?
Это один из наиболее часто упускаемых из виду аспектов проектирования фундамента для отдельно стоящего консольного крана.
Например, рассмотрим два консольных крана, каждый из которых рассчитан на 1 тонну. Один имеет стрелу длиной 2 метра, а другой — 6 метров.
Когда груз достигает внешнего конца стрелы, опрокидывающее воздействие на фундамент колонны может существенно различаться у двух кранов.
Следовательно, для определения пригодности того или иного метода устройства фундамента необходимо учитывать как минимум следующие факторы:
- Номинальная грузоподъемность
- Длина стрелы
- Высота подъема
- Собственный вес крана
- Класс работы и частота работы
- Динамические нагрузки
- Условия фундамента и бетона
Именно поэтому производитель консольных кранов обычно спрашивает не только: «Какая грузоподъемность вам нужна?», но и о необходимой длине стрелы и условиях основания площадки, прежде чем подтвердить решение по установке.
Какая информация необходима перед установкой отдельно стоящего поворотного крана?
Если вы не уверены, следует ли в вашем проекте использовать химические анкеры, большую опорную плиту или встроенный анкерный каркас, нецелесообразно принимать решение, основываясь только на грузоподъемности крана.
Перед выбором варианта фундамента подготовьте следующую информацию:
- 1. Номинальная грузоподъемность
Например: 500 кг, 1 тонна, 2 тонны или 5 тонн. - 2. Длина стрелы / рабочий радиус
Расстояние от центра колонны крана до внешнего края эффективной рабочей зоны. - 3. Требуемая высота подъема
Необходимая эффективная вертикальная высота подъема от уровня пола до крюка. - 4. Существующие условия фундамента
Это включает в себя толщину бетона, его прочность и армирование. Для нового цеха, если имеются данные о планируемых условиях закладки фундамента. - 5. Фотографии или чертежи места установки.
Фотографии участка, планировка мастерской и чертежи фундамента могут помочь определить доступное строительное пространство и выявить окружающие сооружения, которые могут повлиять на монтаж.
На основе этой информации можно дополнительно оценить нагрузки и опрокидывающий момент, действующие на фундамент, что позволит выбрать более подходящий фундамент и метод анкеровки.
Для тяжелых работ, подъема грузов с длинной стрелой, частой эксплуатации или проектов со сложными условиями основания фундамент должен быть спроектирован и структурно проверен в соответствии с фактическими параметрами крана, а не с использованием стандартных размеров фундамента.
Только при условии, что бетонный фундамент, система крепления, основание колонн и отдельно стоящая конструкция стрелового крана образуют правильно спроектированную и надежно соединенную систему, кран может безопасно, надежно и стабильно работать в течение длительного времени.
