Нагрузки от мостовых и подвесных кранов (СП 20.13330)

Нормативная база

СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» (приказ Минстроя России от 03.12.2016 № 891/пр, введён 04.06.2017), раздел 9 «Нагрузки от мостовых и подвесных кранов» и приложение А. Действующая редакция раздела: Изменения № 1, № 2, № 4 и № 6 раздел 9 не трогают; п. 9.10 — в ред. Изменения № 3 (приказ от 30.12.2020 № 897/пр, введено 01.07.2021: коэффициент динамичности умножает НОРМАТИВНЫЕ значения, в издании 2016 г. стояло «расчетные»); пп. 9.19 и 9.20 — в ред. Изменения № 3 с вставкой Изменения № 5 (приказ от 14.12.2023 № 918/пр: «пониженные нормативные значения»). Коэффициент надёжности по нагрузке γf = 1,2 для всех групп режимов работы — п. 9.8. Коэффициент динамичности вертикальных нагрузок 1,2 независимо от шага колонн — п. 9.10, и только при расчёте прочности и устойчивости балок кранового пути и их креплений; при расчёте на выносливость, проверке прогибов балок и смещений колонн, а также при учёте местного действия нагрузки от одного колеса коэффициент динамичности не учитывается. Коэффициенты сочетаний — п. 9.18: два крана ψt = 0,85 для групп 1К-6К и 0,95 для 7К и 8К; четыре крана 0,7 и 0,8; один кран — без снижения. Горизонтальная нагрузка от торможения тележки — п. 9.4: 0,05 суммы подъёмной силы крана и веса тележки при гибком подвесе груза и 0,1 при жёстком, распределяется поровну между всеми колёсами одной стороны. Боковая сила от перекоса крана — п. 9.5: 0,2 полного нормативного давления на колесо, только при расчёте прочности и устойчивости балок кранового пути и их креплений к колоннам в зданиях с кранами групп 7К и 8К, и совместно с нагрузкой по п. 9.4 не учитывается. Продольная нагрузка от торможения моста — п. 9.3: 0,1 полного нормативного давления на тормозные колёса рассматриваемой стороны, при отсутствии данных допускается принимать половину колёс тормозными. Дополнительный коэффициент местного и динамического действия колеса — п. 9.9: 1,8 для 8К с жёстким подвесом, 1,7 для 8К с гибким, 1,6 для 7К, 1,4 для 6К, 1,2 для остальных групп. Число кранов в расчёте — пп. 9.11-9.17: вертикальные нагрузки на балки кранового пути не более чем от двух кранов (п. 9.11), на рамы, колонны, фундаменты и основания — не более чем от двух на каждом пути и не более чем от четырёх при совмещении в одном створе кранов разных пролётов (пп. 9.12, 9.13); горизонтальные — не более чем от двух кранов, и для каждого крана учитывается только одна горизонтальная нагрузка, поперечная или продольная (п. 9.14); прогибы балок и смещения колонн — от одного крана (п. 9.16). Пониженные нормативные значения для расчёта на выносливость — п. 9.19: 0,4 для групп 1К-3К, 0,5 для 4К-6К, 0,6 для 7К, 0,7 для 8К; для стенки в зоне колеса они дополнительно умножаются на коэффициент п. 9.9 (п. 9.20). Коэффициент динамичности при проверке прогибов равен единице — п. 15.1.5. Группы режимов работы — табл. А.1 приложения А. Сверено 18.09.2026 и 21.09.2026 по официальному изданию и файлам изменений Минстроя России. Не заложено: удар крана в тупиковый упор (п. 9.7, форм. (А.1), (А.2) и табл. А.2 приложения А) — он нужен только для расчёта упоров и их креплений; число кранов по заданию на проектирование при двух и трёх ярусах в пролёте и при перекидных мостиках (п. 9.15); предельные прогибы балок крановых путей и сближения путей открытых эстакад (прил. Л). Формулы для Fn,min в СП 20.13330.2016 нет: п. 9.2 отсылает к стандартам на краны и паспортам завода-изготовителя, и оценка (Q + G)/n0 − Fn,max помечается расчётной, а не нормативной. Собственный вес подкрановой конструкции, рельса и временная нагрузка на тормозной площадке в крановые усилия не входят: множителя «α = 1,03 / 1,05 / 1,08» в СП 20.13330.2016 нет

Как считается

Метод и нормативная база

Нагрузки от мостовых и подвесных кранов по разделу 9 СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» в действующей редакции. Изменения № 1, № 2, № 4 и № 6 раздел 9 не трогают; п. 9.10 действует в редакции Изменения № 3, пп. 9.19 и 9.20 — в редакции Изменения № 3 с вставкой Изменения № 5. Исходное — полное нормативное значение вертикальной нагрузки на колесо Fn,max по стандарту на кран или паспорту завода-изготовителя (п. 9.2), группа режима работы по табл. А.1 приложения А, способ подвеса груза и расстановка колёс.

Балка кранового пути и её крепления к колоннам: расчётная нагрузка колеса Fk = γf·kд·ψt·Fn,max, где γf = 1,2 для всех групп режимов работы (п. 9.8), kд = 1,2 независимо от шага колонн (п. 9.10 в ред. Изм. № 3, коэффициент умножает нормативное значение), ψt — коэффициент сочетаний по п. 9.18. Колонна, рама, фундамент и основание считаются без коэффициента динамичности: п. 9.10 вводит его только для балок кранового пути и их креплений к несущим конструкциям, поэтому Fmax = γf·ψt·Fn,max и Fmin = γf·ψt·Fn,min.

Коэффициент сочетаний по п. 9.18: при двух кранах ψt = 0,85 для групп режимов 1К-6К и 0,95 для 7К и 8К; при четырёх кранах 0,7 и 0,8; при одном кране нагрузки принимаются без снижения. Четыре крана по пп. 9.12 и 9.13 — это совмещение в одном створе кранов разных пролётов или разных путей: на рассматриваемом пути в ряд всё равно стоят не более двух кранов (п. 9.11), а по строке «четыре крана» берётся только сам коэффициент сочетаний. Горизонтальные нагрузки по п. 9.14 учитываются не более чем от двух кранов, поэтому для них ψt берётся по строке «два крана» даже тогда, когда вертикальные считаются от четырёх.

Невыгодная расстановка колёс ищется перебором, а не берётся из готовой схемы. Краны ставятся вплотную: первое колесо второго крана отстоит от первого колеса первого на габаритную ширину крана B, поэтому между крайними колёсами соседних кранов остаётся зазор B − K, где K — база крана (расстояние между крайними колёсами одной стороны). Для поперечной силы на опоре и для давления на колонну линия влияния ломаная, и наибольшая сумма ординат достигается, когда какое-то колесо стоит в её вершине, — перебираются ровно эти положения. Для момента в пролёте применяется критерий Винклера: при закреплённом наборе колёс на балке момент под выбранным колесом наибольший, когда середина пролёта делит пополам расстояние между этим колесом и равнодействующей колёс, стоящих на балке; перебираются все непрерывные наборы колёс и все расчётные колёса внутри набора.

Горизонтальная поперечная нагрузка. Торможение электрической тележки по п. 9.4: нормативное значение 0,05 суммы подъёмной силы крана и веса тележки при гибком подвесе груза и 0,1 при жёстком, распределяется поровну между всеми колёсами одной стороны и передаётся на одну балку пути. Боковая сила от перекосов крана и непараллельности путей по п. 9.5: 0,2 полного нормативного давления на каждое колесо, но только при расчёте прочности и устойчивости балок кранового пути и их креплений к колоннам в зданиях с кранами групп 7К и 8К, и нагрузка по п. 9.4 совместно с ней не учитывается. На колонну и раму боковая сила не переносится — там остаётся торможение тележки. Продольная нагрузка от торможения моста по п. 9.3: 0,1 полного нормативного давления на тормозные колёса рассматриваемой стороны; при отсутствии данных допускается считать тормозными половину колёс. По п. 9.14 у каждого крана учитывается только одна горизонтальная нагрузка — поперечная или продольная.

Местное и динамическое действие сосредоточенной нагрузки от одного колеса: полное нормативное значение умножается на дополнительный коэффициент п. 9.9 — 1,8 для 8К с жёстким подвесом груза, 1,7 для 8К с гибким, 1,6 для 7К, 1,4 для 6К, 1,2 для остальных групп. Коэффициент динамичности при этом не учитывается (п. 9.10, второй абзац). Пониженные нормативные значения для расчёта балок кранового пути и их креплений на выносливость — п. 9.19 в ред. Изм. № 3 и № 5: нормативное значение вертикальной нагрузки от одного крана умножается на 0,4 для групп 1К-3К, 0,5 для 4К-6К, 0,6 для 7К и 0,7 для 8К; для проверки выносливости стенки в зоне колеса это значение дополнительно умножается на коэффициент п. 9.9 (п. 9.20).

Прогибы балок кранового пути и смещения колонн: нагрузка от одного наиболее неблагоприятного крана (п. 9.16), значение нормативное, коэффициент динамичности равен единице (п. 15.1.5). Расстановка для этого случая ищется заново — от одного крана она другая, чем от двух.

Формулы

Fk = γf·kд·ψt·Fn,max

балка кранового пути и её крепления: γf = 1,2 (п. 9.8), kд = 1,2 (п. 9.10 в ред. Изм. № 3), ψt по п. 9.18

Fmax = γf·ψt·Fn,max; Fmin = γf·ψt·Fn,min

колонна, рама, фундамент, основание: коэффициент динамичности по п. 9.10 введён только для балок кранового пути и их креплений

ψt = 0,85 (1К-6К) и 0,95 (7К, 8К) при двух кранах; 0,7 и 0,8 при четырёх; 1 при одном

п. 9.18; для горизонтальных нагрузок число кранов не больше двух (п. 9.14)

M = Fk·Σy; Q = Fk·Σy; Dmax = Fmax·Σy; Dmin = Fmin·Σy; T = Tk·Σy

Σy — сумма ординат линии влияния под колёсами при невыгодной расстановке; у давления на колонну линия влияния — две смежные балки с вершиной 1 над опорой

Tn = k·(Q + Gт)/n0, k = 0,05 при гибком подвесе груза и 0,1 при жёстком

п. 9.4, торможение тележки: n0 — число колёс одной стороны крана, нагрузка распределяется поровну

Tn = 0,2·Fn,max

п. 9.5, боковая сила: только группы 7К и 8К, только балки кранового пути и их крепления к колоннам; совместно с нагрузкой по п. 9.4 не учитывается

Tn,прод = 0,1·Fn,max·nт

п. 9.3, торможение моста: nт — число тормозных колёс стороны, при отсутствии данных половина колёс

Fлок = γf·k9.9·Fn,max, k9.9 = 1,8; 1,7; 1,6; 1,4; 1,2

п. 9.9; коэффициент динамичности при местном действии колеса не учитывается (п. 9.10)

Fn,пон = kпон·Fn,max, kпон = 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; для стенки под колесом Fn,пон·k9.9

пп. 9.19 и 9.20 в ред. Изм. № 3 и № 5, расчёт на выносливость

Fn,min = (Q + G)/n0 − Fn,max

формулы для Fn,min в СП 20.13330.2016 нет: п. 9.2 отсылает к стандартам на краны и паспортам. Оценка расчётная, помечается предупреждением и подлежит замене паспортным значением

Что вводится

• Группа режима работы крана по табл. А.1 приложения А, способ подвеса груза (гибкий или жёсткий), число кранов, учитываемое в расчёте (один, два или четыре по пп. 9.11-9.17).
• Пролёт подкрановой балки, он же шаг колонн; полное нормативное давление на колесо Fn,max и Fn,min по стандарту на кран или паспорту; подъёмная сила крана Q и вес тележки Gт; полный вес крана G, если Fn,min в паспорте не найдено.
• Расстановка колёс: шаги между колёсами одной стороны крана и габаритная ширина крана B (из неё получается зазор между колёсами соседних кранов B − K). Доля тормозных колёс стороны — по умолчанию половина по п. 9.3.

Что получается

• Балка кранового пути: расчётная нагрузка колеса Fk, невыгодная расстановка с ординатами линии влияния, наибольший момент и поперечная сила, горизонтальный момент и поперечная сила от торможения тележки или от боковой силы.
• Колонна и рама: Fmax и Fmin без коэффициента динамичности, Dmax, Dmin и поперечная сила T по линии влияния опорного давления двух смежных балок.
• Местное действие колеса по п. 9.9, пониженные нормативные значения для выносливости по пп. 9.19 и 9.20, нормативный момент для проверки прогибов от одного крана, продольная нагрузка от торможения моста, ход расчёта с подстановкой чисел, две схемы линий влияния и выгрузка в PDF, Excel и DOCX.

Пример расчёта

Два мостовых электрических крана на одном пути, группа режима работы 5К, гибкий подвес груза. Шаг колонн и пролёт подкрановой балки 12 м, колонна среднего ряда. По паспорту крана: подъёмная сила Q = 300 кН, вес тележки Gт = 120 кН, полный вес крана G = 520 кН, полное нормативное давление на колесо Fn,max = 315 кН, два колеса на стороне с базой K = 5100 мм, габаритная ширина крана B = 6300 мм. Fn,min в паспорте не найдено. Доля тормозных колёс — половина по п. 9.3.

1. Расстановка: n0 = 2 колеса на стороне, база K = 5,100 м, между крайними колёсами соседних кранов B − K = 1,200 м; на пути в ряд два крана, всего 4 колеса с координатами 0; 5,100; 6,300 и 11,400 м от первого колеса.
2. Fn,min не задано: (Q + G)/n0 − Fn,max = 820,0/2 − 315,0 = 95,0 кН. Формулы для Fn,min в СП 20.13330.2016 нет, значение помечается расчётным и подлежит замене паспортным.
3. Коэффициенты: ψt = 0,85 (п. 9.18, два крана, группа 5К входит в 1К-6К); γf = 1,2 (п. 9.8); kд = 1,2 для балки кранового пути (п. 9.10 в ред. Изм. № 3).
4. Балка: Fk = 1,2·1,2·0,85·315,0 = 385,56 кН на колесо.
5. Момент по критерию Винклера: на балке стоят три колеса, расчётное сечение x = 6,650 м, сумма ординат линии влияния Σy = 5,9556 м, откуда M = 385,56·5,9556 = 2296,3 кН·м.
6. Поперечная сила на опоре: колёса в 0; 1,200 и 6,300 м от опоры, ординаты 1,000 + 0,900 + 0,475, сумма Σy = 2,3750; Q = 385,56·2,3750 = 915,7 кН.
7. Горизонталь на балку — торможение тележки по п. 9.4 (боковая сила по п. 9.5 применяется только при 7К и 8К): Tn = 0,05·(300,0 + 120,0)/2 = 10,50 кН на колесо, Tk = 1,2·0,85·10,50 = 10,71 кН, Mt = 10,71·5,9556 = 63,8 кН·м, Qt = 25,4 кН.
8. Колонна: коэффициент динамичности не применяется, Fmax = 1,2·0,85·315,0 = 321,30 кН, Fmin = 1,2·0,85·95,0 = 96,90 кН; линия влияния опорного давления — две смежные балки по 12 м, колёса в 6,900; 12,000; 13,200 и 18,300 м, ординаты 0,575 + 1,000 + 0,900 + 0,475, сумма Σy = 2,9500.
9. Dmax = 321,30·2,9500 = 947,8 кН; Dmin = 96,90·2,9500 = 285,9 кН; T = 10,71·2,9500 = 31,6 кН.
10. Местное действие колеса (п. 9.9, группа 5К — коэффициент 1,2, коэффициент динамичности не учитывается): F = 1,2·1,2·315,0 = 453,6 кН. Выносливость (пп. 9.19, 9.20): пониженное нормативное значение 0,5·315,0 = 157,5 кН, для стенки под колесом 157,5·1,2 = 189,0 кН.
11. Прогибы (пп. 9.16, 15.1.5): один кран, нагрузка нормативная, коэффициент динамичности равен единице — сумма ординат Σy = 3,7209, M = 315,0·3,7209 = 1172,1 кН·м. Продольная нагрузка от торможения моста (п. 9.3): тормозных колёс 1,0 из 2, нормативное значение 0,1·315,0·1,0 = 31,50 кН, расчётное 1,2·0,85·31,50 = 32,13 кН.

Балка кранового пути: Fk = 385,56 кН на колесо, наибольший момент M = 2296,3 кН·м в сечении 6,650 м, поперечная сила Q = 915,7 кН; горизонтальный момент от торможения тележки Mt = 63,8 кН·м, Qt = 25,4 кН. Колонна среднего ряда: Dmax = 947,8 кН, Dmin = 285,9 кН, T = 31,6 кН. Местное действие колеса 453,6 кН, пониженное нормативное значение для выносливости 157,5 кН и 189,0 кН для стенки под колесом, нормативный момент для проверки прогибов 1172,1 кН·м, продольная нагрузка от торможения моста 32,13 кН.

Окончательные значения принимаются в составе проектной документации — с учётом задания, местных условий и решений смежных разделов.

Границы применимости

• Собственный вес подкрановой конструкции, рельса и временная нагрузка на тормозной площадке в результат не входят: показаны чистые крановые усилия. Учебного множителя «альфа = 1,03 / 1,05 / 1,08 при пролёте 6, 12 и 18 м» в СП 20.13330.2016 нет ни в одном пункте, поэтому он не применяется — перечисленные нагрузки прибавляются отдельно по фактическим весам конструкций и рельса.
• Формулы для Fn,min в СП 20.13330.2016 нет: п. 9.2 отсылает к стандартам на краны и паспортам завода-изготовителя. Если Fn,min не задано, значение оценивается по (Q + G)/n0 − Fn,max и помечается расчётным, а не нормативным; без полного веса крана минимальное давление и Dmin остаются неопределёнными, и это называется в ответе. Само Fn,max инструмент не выводит и не проверяет.
• Удар крана в тупиковый упор по п. 9.7 и приложению А (форм. (А.1), (А.2), табл. А.2 предельных расчётных значений) не считается: эта нагрузка нужна только для расчёта упоров и их креплений к балкам кранового пути. Число кранов при двух и трёх ярусах в пролёте, при одновременном размещении подвесных и мостовых кранов и при передаче груза через перекидные мостики устанавливается заданием на проектирование по технологическим решениям (п. 9.15) — инструмент его не выбирает.
• Горизонтальные нагрузки считаются по п. 9.14 не более чем от двух кранов, и при выборе четырёх кранов коэффициент сочетаний для горизонтальных остаётся по строке «два крана». Направление нагрузок принимается наиболее невыгодным: по пп. 9.4 и 9.5 нагрузка может быть направлена как внутрь, так и наружу пролёта, и знак выбирает проектировщик. Крутящий момент от эксцентриситета рельса относительно оси балки и кручение балки не рассчитываются.
• Предельные прогибы балок крановых путей и горизонтальные сближения путей открытых эстакад (приложение Л в ред. Изм. № 3 и № 6) не проверяются: инструмент даёт нормативный момент от одного крана по п. 9.16, а сам прогиб зависит от сечения балки и считается в расчёте конструкции. Подвесные краны идут по тем же пп. 9.2-9.5, 9.8 и 9.18, что и мостовые, с числом кранов по п. 9.13; отдельного понижающего коэффициента для них раздел 9 не задаёт.

Смежные расчёты: Конструктивные решения (КР)

• Снеговая нагрузка (СП 20)
• Ветровая нагрузка (СП 20)
• Балка: прогиб, прочность, эпюры M/Q
• Сортамент проката и труб
• Фундамент (основание)
• Проверка на всплытие
• Колонна на сжатие (СП 63)
• Плита перекрытия (СП 63)
• Продавливание плиты (СП 63)
• Несущая способность сваи (СП 24)
• Анкеровка и нахлёстка арматуры (СП 63)
• Гибка арматуры: оправка и заготовка (СП 63)
• Узлы стальных конструкций (СП 16)
• Сопротивление грунта R (СП 22)
• Сейсмические нагрузки (СП 14)
• Стальная колонна (СП 16)
• Кирпичный столб (СП 15)