Д 31.31.49-88. Руководство по проектированию оснований под рельсовые пути кранов и перегружателей из сборных балок, уложенных на грунт

РУКОВОДСТВО

ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ОСНОВАНИЙ ПОД РЕЛЬСОВЫЕ

ПУТИ КРАНОВ И ПЕРЕГРУЖАТЕЛЕЙ ИЗ СБОРНЫХ

БАЛОК, УЛОЖЕННЫХ НА ГРУНТ

РД 31.31.49-88
Москва 1988 г.
Разработано Союзморниипроектом
Директор института - Ф.Г. Аракелов
Начальник отдела стандартизации - М.И. Калашников
Ст. н. с. – руководитель и исполнитель разработка - А.Н. Котц
Главный специалист нормоконтроль - В.И. Ярошенко
Согласовано Главный инженер Главморречстроя
Минтранстроя - Д.Ф. Черевач

РУКОВОДСТВО

ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ОСНОВАНИЙ ПОД РЕЛЬСОВЫЕ ПУТИ КРАНОВ И ПЕРЕГРУЖАТЕЛЕЙ ИЗ СБОРНЫХ БАЛОК, УЛОЖЕННЫХ НА ГРУНТ РД 31.31.49-88
Вводится впервые
Срок введения в действие
установлен с 01.01.89
Настоящее Руководство распространяется на проектирование конструкций сборных железобетонных балок, уложенных непосредственно на песчаный грунт и являвшихся основанием рельсовых путей портовых портальных кранов и перегружателей.
Руководство рекомендуется для проектирования реконструкции существующих путей и опытного строительства новых.
1. Характеристики грунтового основания
1.1. При проектировании следует использовать нормативные характеристики вновь образованного при строительстве основания из песчаного грунта, приведенные в таблице приложения HYPERLINK "" \l "PO0000045" \o "Приложение 1" 1 .
При строительстве крановых путей из сборных железобетонных балок, уложенных на грунтовое основание, полученное в результате засыпки пазухи причальных сооружений или образования территории порта, на момент устройства пути основание должно иметь относительную плотность сложения D > 0,6.
При D > 0,6 в зависимости от результатов технико-экономических расчетов необходимо провести уплотнение грунта или устраивать рельсовый путь по железобетонным балкам на свайном основании.
1.2. В случае реконструкции рельсовых путей характеристики грунтового основания и механические свойства его необходимо определять по результатам изысканий на объекте реконструкции.
При отсутствии данных изысканий, характеристики основания из песчаного грунта рекомендуется определять по формулам:
(t = (o + n(t, град., (1)
, (2)
где t - количество лет прошедших после образования грунтового основания;
(о и Со - угол внутреннего трения и удельное сцепление после образования грунтового основания (по данным таблицы приложения HYPERLINK "" \l "PO0000045" \o "Приложение 1" 1 );
n и К - коэффициенты, значения которых принимают для песчаных грунтов средней крупности n = 0,06 и К = 0,004 и мелкой n = 0,04 и К = 0,005.
1.3. Механические характеристики грунтового основания следуем определять по результатам штамповых испытаний, а до образования грунтового основания механические характеристики определяют по зависимости осадки штампа от приложенной нагрузки к нему по формуле:
, (3)
где У - абсолютная осадка штампа, м;
[У] - предельная осадка штампа в момент достижения предельной несущей способности основания, м;
R - давление, передаваемое на основание, Па;
[R] - предельная несущая способность основания, Па;
;
для вновь образованного основания принимают D = 0,5.
1.3.1. Осадку штампа в момент достижения предельной несущей способности грунтового основания определяют по формуле:
[У] = В(0,22 - 0,18D), (4)
где: В - ширина штампа, м.
1.3.2. Предельную несущую способность грунтового основания определяют в соответствии со HYPERLINK "file:///C:/МОИДОК~1/OLEG-02/НЕПОЛН~1/898.htm" \o "Основания зданий и сооружений" СНиП 2.02.01-83 по формуле:
+ В(q + L(C, (5)
где А, В и Д - коэффициенты, определяемые по формуле:
А = (((n(; (( = 0,9((q - 1)(tg(;
;
Д = (c(nc; (c = ((q - 1)(ctg(;

b - ширина подошвы балки, м;
l - длина одной балки, м;
( - удельный вес грунта, на глубину от подошвы балки до двойной ширины балки;
( - нормативный угол внутреннего трения грунта основания, град.;
;
.
1.3.3. В соответствии с зависимостью ( HYPERLINK "" \l "PO0000007" \o "Зависимость 3" 3 ) модуль упругости грунтового основания на уровне подошвы балки определяют по формуле
, Па, (6)
;
b - ширина балки, м;
- относительная величина напряжения, при которой определяется модуль упругости Ео. Принимают Ro равным напряжению, передаваемому на основание от собственной массы конструкции;
( - коэффициент Пуассона.
2. Расчет конструкций
2.1. Конструкции оснований рельсовых путей рассчитывают по первой и второй группам предельных состояний.
По первой группе рассчитывают железобетонные конструкции на наибольшие расчетные усилия, полученные в результате статических расчетов балки, лежащей на грунтовом основании, и возникающие в строительный период.
По второй группе определяют наибольшие уклоны рельсового пути, которые не должны превышать нормативных значений.
К этой группе также относятся расчеты по определению ширины раскрытия трещин в наиболее напряженном сечении железобетонной конструкции.
2.2. Нагрузка на рельсовые пути, уложенные по железобетонным балкам, состоит из постоянной нагрузки, от собственного веса конструкции и временной - от катков перегрузочных механизмов.
2.3. Временную нагрузку от кранов и перегружателей принимают в соответствии с Нормами технологического проектирования морских портов РД 31.31.37-78.
2.4. При относительной плотности сложения грунтового основания D < 0,85 в качестве расчетной модели основания рекомендуется принимать комбинированную модель, в которой учитываются упругие и остаточные деформации грунта (см. таблицы приложения HYPERLINK "" \l "PO0000046" \o "Приложение 2" 2 ).
.
Грунтовое основание в расчетах принимают однородным.
2.6. При расчетах по упругим моделям необратимым деформации основания допускается определять по формуле:
(nк - 1), м, (8)
- необратимая информация основания в точке "К", м;
- упругая деформация по расчету в точке "К", м;
nк - коэффициент, определяемый по формуле:
, (9)
- относительное давление на основание в точке "К".
2.7. Наибольшие нормативные изгибающие моменты в балках кранового пути находят при двух схемах: расположении наибольшей нагрузки от ноги крана, посередине длины балки (схема № 1) и при расположении нагрузок по концам балки (схема 2, Рис. HYPERLINK "" \l "SO0000002" \o "Рисунок 1" 1 ).
2.8. Расчетные значения изгибающих моментов, растягивающих нижнюю часть балки, определяют умножением нормативного значения на коэффициент условий работы m = 1,25, учитывающий неоднородность свойств грунтового основания под балкой.
Значения расчетных изгибающих моментов, растягивающих верхнюю часть балки, полученных по комбинированной модели с односторонней связью балки с основанием, умножаются на m =1,0, а по упругой модели - на m = 0,8.
2.9. Наибольший уклон рельсового пути получают при расположении нагрузки у стыка сборных балок, если жесткость стыка меньше жесткости балки.
Схема 1
Схема 2
Рис. 1. Схемы нагрузок от крана
l - расстояние меду осями ног крана, м;
А, Г - нагрузки на ноги крана, определяемые по РД 31.31.37-78;

Рис. 2. График определения поправочного коэффициента Ку к прогибу балки в месте стыка
Bст - жесткость стыка;
Bб - жесткость балки, Па м4;
( - показатель гибкости системы "балка-основание"
;
Уст - осадка балки в месте стыка, жесткость которого отличается от жесткости балки, м;
Уо - осадка балки в месте стыка, жесткость которого равна жесткости балки, Вст = Вб, м.
, где Су - длина участка, на которые поделена балка при расчете по методу Б.Н. Жемочкина, м.
2.10. Наибольший уклон рельсового пути должен быть меньше или равен нормативному уклону или допускаемому уклону для конкретного крана или перегружателя. Нормативный уклон принимают по таблице 5 "Правил устройства и эксплуатации грузоподъемных кранов". Металлургия, 1976 г.
2.11. Нормативные изгибающие моменты, действующие в поперечном направлении балки, и перерезывающие силы определяют для сечения, в котором действует наибольшее реактивное давление при расчете в продольном направлении. Эпюра реактивного давления в поперечном направлении принимается равномерной с ординатой, равной давлению в этом сечении, полученному при расчете в продольном направлении.
2.12. Расчетные изгибающие моменты в поперечном направлении определяют по нормативным значениям, умноженным на коэффициент условия работы m:
для 0,1 > ( ( 0,01 - m = 0,9
для ( < 0,01
, (10)
- относительное напряжение на грунтовое основание в месте определения изгибающих моментов в поперечном направлении.
2.13. Необратимые деформации грунтового основания после приложения нагрузки более 30 раз определяют по формуле:
, м, (11)
- необратимые деформации после первого загружения, определяемые расчетом, м;
- необратимые деформации после многократного загружения, м.
3. Конструирование и подготовка основания
3.1. Длина сборных железобетонных конструкций основания рельсового пути должна быть равной длине рельса.
3.2. Высота сборных балок выбирается в диапазоне от 0,45 до 0,8 м. Высота балки определяется по необходимой жесткости, при которой наибольший уклон рельсового пути меньше или равен нормативному значению.
3.3. Для балок рекомендуется принимать наиболее экономичное тавровое сечение.
3.4. Ширину подошвы балки принимают в диапазоне от 1,0 до 1,8 м. Конкретные размеры назначают по результатам расчета по второй группе предельных состояний.
3.5. Полку тавра балки проектируют толщиной 0,2-0,25 м в месте примыкания к ребру и 0,1-0,15 м на конце полки.
Толщину ребра таврового сечения балки рекомендуется назначать от 0,3 до 0,5 м (Рис. HYPERLINK "" \l "SO0000004" \o "Рисунок 3" 3 ).
3.6. В месте стыка балок проектируют соединения, которые должны обеспечить наименьшую разность деформации концов смежных балок. Возможные конструктивные решения приведены на рис. HYPERLINK "" \l "SO0000005" \o "Рисунок 4" 4 .
3.7. Конструктивные соединения балок должны обеспечивать быстрый монтаж и демонтаж для производства текущего ремонта и подбивки основания.
3.8. Крепления рельса к сборной железобетонной балке должны обеспечивать возможность монтажного перемещения рельса в сторону от оси на (20 мм и по высоте +20 мм.
Проверенное в эксплуатации крепление приведено на рис. HYPERLINK "" \l "SO0000006" \o "Рисунок 5" 5 .
Рис. 3. Рекомендуемые размеры сечения балки
Рис. 4. Конструктивные решения соединения балок
1 - сборные балки