Пособие
по проектированию
конвейерных
галерей

(к СНиП 2.09.03-85)

УТВЕРЖДЕНО

приказом ГПИ Ленпроектстальконструкция

Госстроя СССР от 7 мая 1987 г. № 29

Москва 1989

 

Рекомендовано к изданию Научно-техническим советом ГПИ Ленпроектстальконструкция Госстроя СССР.

Содержит основные положения по строительному проектированию конвейерных галерей со стальными несущими конструкциями пролетных строений и опор.

Для инженерно-технических работников проектных и строительных организаций.

Разработано ГПИ Ленпроектстальконструкция (кандидаты техн. наук Э.С. Александровская, Ю.С. Плишкин, А.С. Файнштейн, инженеры Ю.С. Зорин, В.А. Крупский, Ю.Н. Мирвис, М.Б. Солодарь) совместно с ГПИ Ленпромстройпроект (канд. архит. В.Ф. Хрущев, архит. Л.И. Видяева), ГПИ Днепрпроектстальконструкция (кандидаты техн. наук А.Е. Любин, А.Г. Раздольский, инженеры В.Ф. Сафронков, В.А. Шевченко), Уралпромстройниипроект (инж. А.Д. Ним), институтом Механобр (инж. О.В. Зеленский), ЦНИИПромзданий (канд. техн. наук Н.А. Ушаков) при участии Донецкого Промстройниипроекта (канд. техн. наук В.Д. Вейсбейн).

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. В настоящем Пособии приведены основные положения проектирования строительных конструкций конвейерных галерей - надземных горизонтальных или наклонных сооружений, преимущественно большой протяженности, расположенных, как правило, между зданиями.

В дальнейшем тексте Пособия наименование «конвейерные галереи» заменено термином «галереи».

1.2. Галереи состоят из пролетных строений и опор. Внутри пролетных строений размещаются ленточные конвейеры для транспортировки сыпучих материалов. При необходимости в пролетных строениях могут быть размещены также технологические коммуникации различного назначения.

1.3. При пользовании настоящим Пособием должны соблюдаться требования СНиП 2.09.03-85 «Сооружения промышленных предприятий», регламентирующие проектирование, транспортировку, изготовление и монтаж строительных конструкций, а также нормы проектирования на все технологические коммуникации, проходящие внутри пролетного строения.

1.4. Пособие распространяется на проектирование галерей для предприятий черной и цветной металлургии, химической и угольной промышленности, промышленности строительных материалов.

Для предприятий других отраслей промышленности должны учитываться дополнительные специальные условия.

1.5. В Пособии рассмотрены галереи с металлическими несущими конструкциями пролетных строений и опор, имеющие наибольшее распространение в промышленном строительстве.

Галереи с железобетонными или деревянными несущими конструкциями могут быть запроектированы по соответствующим главам СНиПов с частичным использованием настоящего Пособия.

1.6. В пролетных строениях галерей расположена, как правило, только средняя часть ленточного конвейера, а «головная» и «хвостовая» части конвейера - вне пролетных строений. В соответствии с этим положением определены нагрузки от конвейера на пролетные строения и опоры (глава 3 настоящего Пособия).

В случае иного расположения оборудования нагрузки от конвейера должны быть определены технологической организацией по нормативным материалам для ленточных конвейеров.

1.7. Продольный уклон галереи по условиям нормальной эксплуатации ленточных конвейеров общепромышленного назначения и с учетом свойств сыпучего материала не должен превышать 24.

1.8. Пособие распространяется на проектирование конвейерных галерей, возводимых в районах с расчетными температурами не ниже минус 50 °С и сейсмичностью не более 6 баллов. При расчетных температурах в интервале - 50 °С ≥ t > -65 °С или при расчетной сейсмичности более 6 баллов проектирование галерей должно осуществляться с учетом специально разработанных технических условий.

1.9. В зависимости от технологических требований, условий эксплуатации и климатического района строительства пролетные строения могут проектироваться отапливаемыми и неотапливаемыми.

Наибольшее распространение имеют отапливаемые пролетные строения галерей.

1.10. Пособие распространяется на проектирование пролетных строений с конвейерами, опирающимися на пол. В целях упрощения уборки просыпи и пыли взамен опирающихся конвейеров могут применяться конвейеры, подвешенные к покрытию.

1.11. Как показывает практика, при существующих конструкциях конвейеров и режимах их эксплуатации, на отдельных участках пола галереи образуется слой сыпучего материала - просыпь, возникающая от обрыва ленты конвейера, налипания материала на ленту, сбрасывания материала с ленты во время движения конвейера на всем протяжении галереи.

Нагрузка от просыпи соответствующим образом учитывается при проектировании строительных конструкций галерей (глава 3 настоящего Пособия).

1.12. Условия нормальной эксплуатации галерей и условия сохранения надежности строительных конструкций требуют периодической уборки образовавшейся просыпи.

1.13. Удаление пыли и просыпи в галереях рекомендуется производить сухим способом. Применения гидросмыва и других мокрых способов уборки, как правило, следует избегать.

Способ уборки назначается технологической организацией в соответствии с указаниями настоящего пункта.

Использование мокрых способов уборки должно иметь обоснование, учитывающее значительный дополнительный расход воды на промышленном предприятии, необходимость обеспечения надежной герметичности перекрытия и коррозионной стойкости металлоконструкций пролетных строений и специального устройства у нижнего конца галереи для отвода воды и сбора просыпи.

1.14. В Пособии не рассмотрено проектирование пролетных строений и опор галерей для открытых складов сыпучих материалов.

1.15. Архитектурное и цветовое решение конструкций галерей должно соответствовать их композиционному значению в пространственной организации предприятия как элементов, дополняющих архитектуру основных производственных зданий.

2. КОМПОНОВОЧНЫЕ РЕШЕНИЯ ГАЛЕРЕЙ И ГАБАРИТЫ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ

2.1. Галерея представляет собой инженерное сооружение мостового типа.

2.2. Взаимное расположение несущих и ограждающих конструкций определяет компоновку пролетного строения: несущие конструкции по высоте располагаются в пределах технологического габарита или вне его, ниже пола галереи. Последний вариант компоновки в настоящем Пособии не рассматривается.

2.3. По типу конструктивных решений пролетные строения галереи принадлежат к одной из трех групп:

несущие конструкции пролетных строений из стальных ферм с параллельными поясами, с ограждающими конструкциями панельного типа из различных материалов (рис. 1);

Рис. 1. Пролетное строение конвейерной галереи с несущими конструкциями из ферм с параллельными поясами

несущие конструкции пролетных строений из сварных двутавровых балок, в том числе - с гибкими стенками, с ограждающими конструкциями покрытия и перекрытия различного типа (рис. 2);

Рис. 2. Пролетное строение конвейерной галереи с несущими конструкциями из сварных двутавровых балок

несущие конструкции пролетных строений из металлических оболочек прямоугольного или круглого сечения, совмещающих несущие и ограждающие функции (рис. 3, 4).

Рис. 3. Пролетное строение конвейерной галереи с несущими конструкциями из оболочки прямоугольного сечения

Рис. 4. Пролетное строение конвейерной галереи из круглой цилиндрической оболочки

2.4. Изучение отечественного и зарубежного опыта проектирования и строительства галерей показало, что в пределах каждой из трех групп, указанных в п. 2.3, имеется большое количество разнообразных компоновочных и конструктивных решений. Однако в Пособии рассмотрены только те типы решений, которые получили широкое применение в практике строительства или являются наиболее перспективными для дальнейшего внедрения.

2.5. Выбор трассы, уклоны и расстановка опор определяются требованиями технологии и особенностями генплана промышленного предприятия.

2.6. При необходимости иметь, по условиям технологии, два параллельных конвейера, их следует, как правило, размещать в одном пролетном строении. В отдельных случаях для конвейеров с шириной ленты 1600 мм и более, при соответствующем обосновании, допускается, по согласованию с технологической организацией, размещение конвейеров в двух отдельных пролетных строениях.

2.7. Длины пролетных строений галереи следует принимать, как правило, равными 18, 24, 30, 36, 42 и 48 м.

Допускается при обосновании назначать пролеты менее 18 и более 48 м, по возможности кратными 3 м. Конструктивные решения этих пролетов должны приниматься индивидуальными.

2.8. Стальные опоры галерей выполняются двух типов: плоские (качающиеся) и пространственные (неподвижные).

2.9. При назначении длин пролетов в соответствии с генпланом следует иметь в виду, что чем выше опоры, тем эффективнее применение увеличенной длины пролетного строения.

2.10. В галереях большой протяженности необходимо предусматривать температурные швы. Зазор в температурном шве принимается не менее 100 - 200 мм.

2.11. В температурном блоке галерей следует предусматривать одну неподвижную опору, обеспечивающую устойчивость конструкции в продольном направлении. В качестве такой опоры допускается использовать перегрузочные узлы.

2.12. Наибольшая длина температурного блока неотапливаемых и отапливаемых пролетных строений с расположением несущих конструкций снаружи, определяемая как расстояние от неподвижной опоры до температурного шва, не должна превышать 130 м в районах с расчетной температурой воздуха выше или равной минус 40 °С и 100 м - при расчетной температуре ниже минус 40 °С.

В необходимых случаях возможно принимать большую длину температурного блока, допустимость которой должна быть подтверждена расчетом.

2.13. При проектировании галерей возможны три принципиальные схемы их продольной компоновки. Схема 1 предусматривает неподвижное закрепление галереи в нижней части температурного блока (рис. 5, а). Схема 2 предусматривает устройство неподвижной опоры в середине галереи (рис. 5, б).

Рис. 5. Принципиальные схемы продольной компоновки галерей

а - схема 1; б - схема 2; в - схема 3; 1 - неподвижное закрепление; 2 - плоская (качающаяся) опора; 3 - пространственная (неподвижная) опора

Во избежание дополнительных воздействий от галереи на каркас здания примыкание пролетных строений в схемах 1 и 2 осуществляется консольно. В целях уменьшения длины консоли плоскую опору рекомендуется устанавливать в непосредственной близости от здания. Примыкание к зданию следует решать по аналогии с температурным швом.

Схема 3 (рис. 5, в) используется, если необходимо осуществить опирание верхней части пролетного строения непосредственно на здание (невозможность установки вблизи здания плоской опоры из-за наличия пониженного пролета здания, подземных коммуникаций, железнодорожных путей и др.). Возможность температурных перемещений в этом случае обеспечивается введением дополнительного температурного шва на парных плоских опорах независимо от длины галереи.

2.14. В зависимости от общей длины галереи каждая из трех схем, приведенных в п. 2.13, допускает возможность устройства промежуточных температурных швов с соответствующим размещением плоских и пространственных опор.

2.15. Внутренние размеры пролетного строения галереи по ширине и высоте должны обеспечивать нормальные и безопасные условия эксплуатации и ремонта конвейеров.

2.16. Внутренние размеры поперечных сечений пролетного строения обуславливаются:

по ширине - количеством конвейеров, размерами их станин, шириной проходов для обслуживания, монтажа и ремонта конвейеров и шириной коммуникационных зон;

по высоте - высотами проходов и коммуникационных зон.

2.17. Для всех типоразмеров конвейеров необходимо устройство проходов с двух сторон.

2.18. Ширина проходов вдоль конвейеров определяется шириной конвейера, режимом его работы, характеристикой транспортируемого материала, удобством эксплуатации и ремонта и правилами техники безопасности.

2.19. В табл. 1 и 2 приведены габариты конвейеров и рекомендуемые внутренние технологические размеры поперечных сечений пролетных строений галерей для одного и двух конвейеров (рис. 6, 7).

Рис. 6. Размеры одноконвейерной галереи

Рис. 7. Размеры двухконвейерной галереи

2.20. Габарит конвейера дан с учетом ограждений конвейера, центрирующих роликоопор и максимальной высоты груза на ленте.

2.21. В табл. 1 и 2 минимальные размеры проходов по ширине и, следовательно, ширина пролетного строения назначены не только из условий техники безопасности, как это предусмотрено в ГОСТ 12.2.022-80*, но также с учетом условий установки, эксплуатации и ремонта конвейеров [1].

2.22. По согласованию с технологической организацией возможно уменьшение ширины пролетного строения за счет сужения ширины любого прохода (кроме среднего в двухконвейерной галерее) не более чем на 300 мм. При этом ширина прохода должна быть не меньше, чем регламентируемая [1], (см. прил. 1).

2.23. Габарит коммуникационной зоны Г_пр для расположения приборов отопления и промышленных проводок следует принимать не менее 300 мм.

2.24. Высота проходов в галереях Н₂ должна обеспечивать удобные и безопасные условия установки, ремонта и эксплуатации конвейеров. Высоту проходов по нормали к полу следует принимать по табл. 1, но не менее 1,9 м.

Таблица 1

2.25. Внутренние размеры пролетных строений для двух конвейеров зависят от расположения приводных и натяжных устройств, которое может быть соосным и несоосным, что должно быть указано в задании на проектирование галерей (см. табл. 2).

Таблица 2

Примечание. В табл. 1 и 2 обозначены: Г₁, Г₂, H₁ - габариты конвейеров; Г₅, Г₆, H₂ - внутренние размеры пролетного строения; Г_пр - габариты коммуникационной зоны; П₂, П₄, П′₄ - основной (рабочий) проход; П₁ - вспомогательный проход. Размеры H₁ и H₂ указаны для сечения пролетного строения, перпендикулярного его продольной оси.

2.26. Необходимость устройства и расположения противопожарных зон и эвакуационных выходов решается в каждом конкретном случае с учетом типа ограждающих конструкций, протяженности галереи и свойств транспортируемого материала с учетом положений действующих СНиП 2.01.02-85 и СНиП 2.09.03-85.

2.27. В галереях длиной более 200 м необходимо устраивать переходные площадки через конвейеры для удобства их обслуживания и прохода людей к эвакуационным выходам.

2.28. Эвакуационные выходы из галерей, лестницы, переходные площадки и противопожарные зоны следует, как правило, размещать либо на неподвижной опоре призматического типа (см. рис. 5, б), либо совмещать, где это возможно, с перегрузочными узлами. В местах расположения переходных площадок следует обеспечить необходимый по высоте габарит для прохода человека.

2.29. Для обеспечения естественного освещения и вентиляции в галереях в соответствии с технологическими требованиями следует проектировать открывающиеся окна, дефлекторы и другие устройства. Окна следует располагать, как правило, со стороны основного прохода. В галереях шириной более 5 м следует предусматривать устройство окон с обеих сторон. Допускается, при соответствующем обосновании, проектировать галереи без естественного освещения.

2.30. При высоте галереи от уровня земли до верха пролетного строения 10 м и более следует предусматривать перила на кровле и наружные лестницы на кровлю не реже, чем через 200 м. Эти лестницы должны быть продолжением эвакуационных лестниц.

При больших продольных и поперечных уклонах кровель галерей (от 12° и более) или для пролетных строений из круглых цилиндрических оболочек перила на кровле следует предусматривать по всей длине галереи, независимо от ее высоты над уровнем земли.

Крепление перильного ограждения рекомендуется производить непосредственно к конструкциям покрытия.

2.31. При уклоне галерей более 12° по ширине проходов вдоль трассы конвейеров должны предусматриваться ступени. Рекомендуется устройство съемных или откидных металлических ступеней с использованием решетчатого настила или дерева. При уклоне галерей от 6 до 12° включительно в проходах должны устраиваться съемные ходовые трапы (настилы с поперечинами), металлические или деревянные. При сухой уборке допускается замена трапов и ступеней в проходах приклеенными дорожками из профилированной резины.

2.32. Внутренние поверхности стен и потолков пролетных строений галерей должны, по возможности, исключать скопление пыли и влаги.

2.33. Для производства ремонтных работ на конвейере в горизонтальных галереях возможно устройство подвесного транспорта (монорельса). В наклонных галереях для этой цели рекомендуется использовать напольный транспорт. Монорельсы могут быть применены только при обеспечении их надежной эксплуатации.

3. НАГРУЗКИ НА ГАЛЕРЕИ

3.1. В Пособии под термином «нагрузка», «величина нагрузки» понимается «нормативная нагрузка», «нормативная величина». Коэффициенты надежности по нагрузке для перехода к расчетным нагрузкам принимаются по СНиП 2.01.07-85.

3.2. Нагрузки, направленные параллельно линии наклона галереи, называются продольными нагрузками.

3.3. Нагрузки на галереи подразделяются на три группы: технологические, строительные, от атмосферных воздействий.

3.4. Нагрузки, действующие на галерею, приведены в табл. 3.

Таблица 3

3.5. Нагрузки от конвейера передаются на перекрытие пролетного строения в виде вертикальных Q_в и продольных Q_п сил от каждой опоры стойки конвейера (рис. 8).

Рис. 8. Схема технологических нагрузок от конвейера

Вертикальная сила Q_в включает вес транспортируемого груза, ленты, рядовых и центрирующих роликоопор, станины конвейера.

Продольная сила Q_п включает в себя продольную составляющую от веса транспортируемого груза и ленты конвейера, силу сопротивления движению ленты на роликоопорах, силы инерции от изменения скорости вращения роликов при пуске. Все составляющие силы Q_п направлены вверх по уклону.

3.6. В табл. 4 и 5 приведены величины нормативных вертикальных сил Q_в и продольных сил Q_п от одной стойки станины при шаге стоек 3 м для лент различной ширины в зависимости от насыпной плотности транспортируемого груза. Табл. 4 и 5 составлены в соответствии с прил. 2 на основании технологических нагрузок, соответствующих оптимальному заполнению ленты. В таблицах учтены параметры резинотканевых лент. Значение обобщенного коэффициента сопротивления движению ленты принято равным 0,04. В величине силы Q_в учтен коэффициент динамичности 1,15 на вес транспортируемого груза и ленты.

Таблица 4

Таблица 5

При несовпадении исходных данных для проектирования конкретной галереи с параметрами, положенными в основу табл. 4 и 5, значения сил Q_в и Q_п определяются технологической организацией в соответствии с указаниями прил. 2.

Силы Q_в и Q_п указываются технологической организацией в задании на проектирование.

3.7. Полезная нагрузка от промышленных проводок создается массой различных трасс и коммуникаций. Промышленные проводки рекомендуется располагать вдоль стен пролетного строения. В отдельных случаях возможна подвеска части коммуникаций к балкам покрытия. Фактическое размещение промпроводок следует учитывать при определении нагрузок на основные продольные конструкции пролетных строений и балки покрытия.

При проектировании галерей для конкретных объектов нагрузка от промышленных проводок и габариты их размещения задаются технологической и общестроительной проектными организациями.

В тех случаях, когда нагрузки от промышленных проводок не могут быть конкретизированы технологической организацией, для расчета основных продольных конструкций пролетного строения рекомендуется принимать линейную нагрузку q₁ (по табл. 6), приложенную вдоль стен галереи. Для расчета балок покрытия в этом случае рекомендуется принимать равномерно распределенную по покрытию нагрузку q₂, равную 150 Па для галерей шириной b ≤ 4 м и 100 Па - для галерей шириной b > 4 м (рис. 9).

Таблица 6

Примечание. В неотапливаемых галереях нагрузка по пп. 1 и 2 не учитывается.

Рис. 9. Схема нагрузки от промпроводок

3.8. При определении нагрузок, имеющих большой разброс значений (просыпь, ремонтная), для уточнения их влияния на результаты расчета в Пособии в соответствии с указаниями СНиП 2.09.03-85 использован дифференцированный подход. Каждая из них задается двумя величинами: большей, учитывающей возможность высокого уровня местного нагружения, - для расчета элементов перекрытия, и меньшей - для расчета несущих конструкций пролетного строения в целом с учетом осреднения нагрузки по его длине.

3.9. Значение нормативной нагрузки от веса просыпи, людей и ремонтных материалов для расчета конструкций пролетных строений принимается по табл. 7.

Таблица 7

Примечание. Все нагрузки относятся к кратковременным, кроме веса просыпи при расчете основных продольных конструкций, который является особой нагрузкой. В табл. 7 обозначены: q_р.р. - линейная нагрузка от массы роликоопор, кН/м (тс/м); γ - плотность насыпного груза, т/м³; B