Фундамент под вибростенд согласно снип

Рекомендации по размещению вибростендов

A. Организация фундамента.
Установка без фундамента.

Актюатор со станиной и поворотной цапфой – стандартное исполнение актюаторов средних и больших типоразмеров. Данный вариант установки вибростенда – самый распространенный. Между поворотным устройством и станиной или между станиной и полом предусмотрен модуль демпфирующих элементов. Для средних типоразмеров это резиновый амортизатор, для больших типоразмеров – пневматические подушки (необходимо различать с пневмоподушкой в основании подвижной части, которая выравнивает вибростол под нагрузкой). Для вибростендов с горизонтальным столом предусмотрено расположение пневматических подушек между основанием моноблока и опорной поверхностью.
Конструктивное исполнение модуля демпфирования обеспечивает два рабочих положения: плавающий и жесткого крепления. При плавающем режиме актюатор покоиться на амортизаторах или пневматических подушках. Динамическая составляющая от вибрации не передается на станину и опорную поверхность.

Определенная часть массы M_v — корпус актюатора без станины — получает возможность «плавать» на пневомоподушке. Но необходимо учитывать, что при суммарной выталкиваемой актюатором массе ?M (масса подвижной части, масса образца, масса оснастки, масса расширителя) эффективное виброперемещение D_e уменьшается относительно максимального виброперемещения D в соответствии со специальной формулой. Избежать данного эффекта можно искуственно увеличивая массу неподвижной балластной части вибростенда с помощью фундамента.

Примечание:
Использование подобной схемы подвески без дополнительной массы фундамента при испытаниях массивных образцов с внецентренно расположенным ЦТ может привести к расшатыванию сооружения на некоторых режимах.

Организация фундамента.

Идеальный вариант подготовки фундамента для установки актюаторов электродинамических испытательных машин. При правильном проектировании фундамента можно обеспечить:

• Большую точность воспроизведения сигнала,
• Больший диапазон частот,
• Меньшую передачу воздействия на место эксплуатации и близлежащее оборудование.

Примерный расчет массы фундамента в соотвветсвии с рекомендациями международных стандартов осущеcтвляется по специальной формуле. Зная плотности составляющих фундамент материалов, как правило, это бетон и сталь, и их соотношение, можно определить геометрические размеры фундамента.
Фундамент, как правило, устанавливается на песчаную подушку, или на изолирующие материалы. Осуществить предварительные расчеты развязанных фундаментов различных конфигураций и оценить их изолирующие свойства Вы можете обратившись к специалистам ООО «АссемРус»
Специалисты ООО «АссемРус» осуществляют организацию проектно-строительных работ по подготовке помещений под установку испытательного оборудования.

Б. Организация места установки.

Для уменьшения износа подвижной части и избежание роста поперечных составляющих необходимо обеспечить горизонтальность полов.

В. Электрические подключения.

Необходимо особое внимание уделять качеству электроэнергии, отсутствию скачков напряжений и перекоса фаз. При необходимости использовать стабилизатор. Данная мера позволит существенно увеличить качество воспроизводимого профиля и снизить риск негарантийного ремонта техники.
Особенное внимание необходимо уделять качеству заземления. Организацию заземления необходимо выполнять в строгом соответствии с требованиями завода-изготовителя. Это позволит избежать дополнительных нагрузок на электрическую часть вибростенда, и минимизировать наводки, производимые внешними электромагнитными источниками на тракт управления.
Система управления и малые вибростенды

220В, 50Гц, 1?, 3 провода;
Силовая часть средних и больших типоразмеров

380В, 50Гц, 3?, 5 проводов.

Г. Охлаждение

Естественное.

Для вибростендов малых типоразмеров при правильной конструктивной организации тепловых потоков имеют естественное воздушное охлаждение.

Воздушное принудительное.

Катушки электродинамического вибрационного стенда вследствие больших значений силы тока сильно нагреваются. Для отвода тепла от катушек в комплект поставки вибрационной испытательной установки входит охладитель. В зависимости от типа вибростенда в тепло превращается 50-70% потребляемой мощности. Для обеспечения заданного температурного режима охладитель иметь большой расход воздуха. Во избежание циркуляции нагретого воздуха в помещении целесообразно организовать приточно-вытяжную вентиляцию с воздухом промышленной очистки. Вибростенды компании EMIC Corp., Япония с выталкивающим усилием до 60 кН имеют воздушное охлаждение.

Водяное принудительное.

Катушки вибростендов большой мощности охлаждаются водой. В первичном контуре охлаждения циркулирует жидкость (вода) необходимого уровня чистоты. Теплообменник входит в поставку. Подключение вторичного контура охлаждения к теплообменнику осуществляется Заказчиком.
Все присоединительные размеры и параметры совмещения указываются в дополнительной сопроводительной технической литературе (требования и рекомендации для подготовки места установки — предоставляется специалистами ООО «АссемРус»).

Существует 3 основных варианта подключения второго контура:

1. Подключение к индивидуальному охлаждающему устройству (чиллеру),
2. Подключение к системе охлаждения (градирне),
3. Подключение к водопроводу со сливом в канализацию (незамкнутый контур).

Д. Подача сжатого воздуха.

Система автоматического выравнивания вибростола.

При включении вибростенда, при загрузке или разгрузке вибростола система выравнивает его положение относительно нулевой отметки.
Давление 5-7 Бар, расход 5-10 л/мин (без масла).

Пневматические подушки виброизоляции.

Опция, нецелесообразно использовать при установке вибростенда на фундамент. В случае невозможности организации развязанного фундамента, при расположении стенда на не обеспечивающем заданный уровень жесткости основании вибростенд может быть установлен на пневматические виброизоляционные подушки. При нагнетании воздуха в подушки стенд изолирован от фундамента, при стравливании – жестко садиться на посадочные поверхности. Возможно совместное использование воздушной магистрали с системой выравнивания вибростола.
Давление 5-7 Бар, расход 10-30 л/мин (без масла).

Е. Экранирование.

Для получения механического профиля высокой точности необходимо максимально экранировать все источники электромагнитных излучений. При невозможности выполнения данного требования рекомендуется использовать дополнительное экранирование сигнальных кабелей, а экран заземлить.

Ж. Шумоизоляция.

Рекомендуется рабочее место оператора (система управления, усилительная стойка) размещать в отдельном шумоизолированном боксе.

З. Степени защиты IP.

Вибрационные электродинамические установки могут быть исполнены с учетом дополнительных требований по степени защиты камер: взрывозащищенность, искрозащищенность, работа с агрессивными средами в составе комбинированных установок и пр.

Источник

СНиП 2.02.05-87 Фундаменты машин с динамическими нагрузками.

СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА

ФУНДАМЕНТЫ МАШИН С ДИНАМИЧЕСКИМИ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОМИТЕТ СССР

РАЗРАБОТАНЫ ВНИИОСП им. Герсеванова Госстроя СССР (д-р техн. наук, проф. В.А. Ильичев — руководитель темы, д-р техн. наук, проф. Д.Д. Баркан, кандидаты техн. наук О.Я. Шахтер, М.Н. Голубцова), Ленинградским Промстройпроектом Госстроя СССР (кандидаты техн. наук В.М. Пятецкий, Б.К. Александров, С.К.Лапин; И.И. Файнберг), Фундаментпроектом Минмонтажспецстроя СССР (канд. техн. наук В.М. Шаевич), ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева Минэнерго СССР (доктора техн. наук, профессора О.А. Савинов, И.С. Шейнин, канд. техн. наук Г.Г. Аграновский), Ленинградским отделением Атомэнергопроекта Минатомэнерго СССР (Е.Г. Бабский), Днепропетровским инженерно-строительным институтом Минвуза УССР (кандидаты техн. наук Н.С. Шварц, В.Л. Седин), Харьковским Промстройниипроектом Госстроя СССР (канд. техн. наук И.М. Балкарей) с участием Донецкого Промстройпроекта, НИИЖБ, ЦНИИСК им. Кучеренко и ЦНИИпромзданий Госстроя СССР, ЭНИМС Минстанкопрома СССР, Гипромеза Минчермета СССР.

ВНЕСЕНЫ ВНИИОПС им. Герсеванова Госстроя СССР.

ПОДГОТОВЛЕННЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ Управлением стандартизации и технических норм в строительстве Госстроя СССР (О.Н. Сильницкая).

С введением в действие СНиП 2.02.05-87 «Фундаменты машин с динамическими нагрузками» с 1 июля 1988 г. утрачивает силу глава СНиП II-19-79 «Фундаменты машин с динамическими нагрузками».

При использовании нормативным документом следует учитывать утвержденные изменения строительных норм и правил и государственных стандартов, публикуемые в журнале «бюллетень строительной техники», «Сборнике изменений к строительным нормам и правилам» Госстроя СССР и информационном указателе «Государственные стандарты СССР» Госстандарта СССР.

строительный комитет СССР

Строительные нормы и правила

Фундаменты машин с динамическими нагрузками

Настоящие нормы распространяются на проектирование фундамен­тов машин с динамическими нагрузками, в том числе фундаментов: машин с вращающимися частями, машин с кривошипно-шатунными механизмами, кузнечных молотов, формовочных машин для литейного производства, формовочных машин для производства сборного железо­бетона, копрового оборудования бойных площадок, дробильного, прокат­ного, прессового оборудования, мельничных установок, металлорежущих станков и вращающих печей.

Фундаментов машин с динамическими нагрузками, предназначены для строительства в районах со сложными инженерно-геологическими условиями, в сейсмических районах, на подрабатываемых территориях, на предприятиях с систематическим воздействием повышенных (более 50 0 С) технологических температур, агрессивных сред и в других особых условиях, следует проектировать с учетом требований соответствующих нормативных документов.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ФУНДАМЕНТОВ

1.1. В состав исходных данных для проектирования фундаментов машин с динамическими нагрузками должны входить:

техническая характеристика машины (наименование, тип, число обо­ротов в минуту, мощность, общая масса и масса движущихся частей, кинематическая схема оборудования с привязкой движущихся масс, скорость ударяющих частей и т.п.);

данные о значениях, местах приложения и направлениях действия статических нагрузок, а также об амплитудах, частотах, фазах, законе изменения во времени, местах приложения и направлениях действия динамических нагрузок в режиме нормальной эксплуатации, а также в аварийных режимах, в том числе нагрузок, действующих на фунда­ментные болты: размеры площадок передачи нагрузок; сведения о нали­чии заводской виброизоляции у машин с указанием динамических нагрузок, передаваемых на фундаменты с учетом этой виброизоляции;

данные о предельных значениях деформаций фундаментов и их оснований (осадка, крен, прогиб фундамента и его элементов, амплитуда колебаний и др.), если такие ограничения вызываются условиями техно­логии производства, работы машины или рядом расположенного высоко­точного и чувствительного к вибрациям оборудования; требования по ограничению взаимных деформаций отдельных частей машины;

данные об условиях размещения машины (оборудования) на фунда­ментах: отдельные фундаменты под каждую машину (агрегат) или груп­повая их установка на общем фундаменте; данные о характеристиках опорных плит (рам) агрегированного оборудования, данные о типе их соединения с фундаментом;

чертежи габаритов фундамента в пределах расположения машины, элементов ее крепления, а также вспомогательного оборудования и ком­муникаций с указанием расположения и размеров выемок, каналов и отверстий, размеров подливки и пр., чертежи расположения фунда­ментных болтов с указанием их типа и диаметра, закладных деталей, обортовок и т.п.;

Данные о привязке проектируемого фундамента к конструкциям здания (сооружения), в частности, к его фундаментам, данные об особен­ностях здания (сооружения), в том числе о виде и расположении имею­щегося в нем оборудования и коммуникаций;

данные об инженерно-геологических условиях участка строительства и физико-механических свойствах грунтов основания на глубину сжимае­мой толщи, определяемой в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83; данные о характеристиках виброползучести грунтов в случаях ограни­чения деформаций фундамента; данные о коэффициентах жесткости грунтов оснований и несущей способности свай при статических и динамических нагрузках;

специальные требования к защите фундамента и его приямков от подземных вод, воздействия агрессивных сред и промышленных стоков, температурных воздействий;

данные об использовании машин во времени для фундаментов, строящихся на вечномерзлых грунтах.

Кроме перечисленных выше данных, в соответствующих разделах приведены дополнительные исходные данные для проектирования, вытекающие из специфики каждого вида машин.

ВНИИОСП им. Герсеванова

Утверждены постановлением Государственного строительного комитета СССР от 16 октября 1987 г.

Срок введения в действие 1 июля 1988г.

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ ФУНДАМЕНТОВ

1.2. Фундаменты машин с динамическими нагрузками должны удов­летворять требованиям расчета по прочности и по пригодности к нор­мальной эксплуатации, а для фундаментов с расположенными на них рабочими местами — также требованиям стандартов безопасности труда в части допустимых уровней вибраций.

Колебания фундаментов не должны указывать вредного влияния на технологические процессы, оборудование и приборы, расположенные на фундаменте или вне его, а также на находящиеся вблизи конструкции зданий и сооружений.

При проектировании фундаментов машин с динамическими нагруз­ками следует учитывать требования СНиП 2.02.01-83, СНиП 2.02.03-85, СНиП 2.03.01-84, СНиП II-23-81 и пр.

1.3. Фундаменты машин с динамическими нагрузками могут быть бетонными или железобетонными монолитными, сборно-монолитными и сборными, а при соответствующем обосновании — металлическими.

Монолитные фундаменты следует проектировать под все виды машин с динамическими нагрузками, а сборно-монолитные и сборные, как правило, — под машины периодического действия (с вращающимися частями, с кривошипно-шатунными механизмами и др.).

1.4. Класс бетона по прочности на сжатие для монолитных и сборно-монолитных фундаментов должен быть не ниже В12,5, а для сборных — не ниже В15. Для неармированных фундаментов станков допускается приме­нять бетон класса В7,5. В случае одновременного воздействия на фундамент динамической нагрузки и повышенных технологических тем­ператур класс бетона должен быть не ниже В15.

1.5. Фундаменты машин допускается проектировать отдельными под каждую машину (агрегат) или общими под несколько машин (агрегатов).

Фундаменты машин, как правило, должны быть отделены сквозным швом от смежных фундаментов здания, сооружения и оборудования, а также от пола.

Примечание. Соединение фундаментов машин с фундаментами здания или опирание на них конструкций здания допускается в отдельных случаях, указанных в отдельных соответствующих разделах.

1.6. С целью уменьшения вибраций фундаментов машин с динами­ческими нагрузками при соответствующем обосновании рекомен­ду­ет­ся предусматривать их виброизоляцию.

1.7. Устройство фундаментов машин с динамическими нагрузками, за исключением фундаментов турбоагрегатов мощностью 25 тыс. кВт и более, допускается на насыпных грунтах, если такие грунты не содержат органических примесей, вызывающих неравномерные осадки грунта при сжатии. При этом основание из насыпных грунтов должно быть уплотнено (тяжелыми трамбовками, вибрированием или другими способами) в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83.

Примечание. Фундаменты машин неимпульсного (неударного) действия с двигателями мощностью менее 500 кВт со средним давлением под подошвой фундамента от расчетных статических нагрузок 1 менее 70 кПа (0,7 кгс/см 2 ) допускается возводить на насыпных грунтах без искусственного уплотнения, если возраст насыпи из песчаных грунтов не менее двух лет и из пылевато-глинистых грунтов не менее пяти лет.

1.8. При проектировании фундаментов машин на естественном осно­вании следует стремиться к совмещению на одной вертикали центра тяжести площади подошвы фундамента и линий действия равнодей­ствующей статических нагрузок от веса машины, фундамента и грунта на обрезах и выступах фундамента, а для свайных фундаментов — центра тяжести плана свай и линий действия равнодействующей статических нагрузок от веса машины и ростверка. При этом эксцентриситет, как правило, не должен превышать (за исключением случаев, оговоренных в отдаленных разделах) для грунтов с расчетным сопротивлением R₀ 150 кПа (1,5 кгс/см 2 ) 3%, а для грунтов с расчетным сопротивлением R₀ > 150 кПа (1,5 кгс/см 2 ), а также свайных фундаментов из висячих свай — 5% размера стороны подошвы фундамента, в направлении которой смещен центр тяжести. Значение R₀ следует определять по табличным данным СНиП 2.02.01-83; для фундаментов турбоагрегатов эксцентриситет не должен превышать 3% указанного размера независимо от значения R₀. Для оснований, сложенных скальными грунтами, а также свайных фундаментов из свай-стоек, значение эксцентриситета не нормируется.

1.9. Фундаменты машин с динамическими нагрузками следует проек­тировать:

массивными в виде блока или плиты с необходимыми приямками, колодцами и отверстиями для размещения частей машины, вспомо­гательного оборудования, коммуникаций и т.д.;

стенчатыми, состоящими из нижней фундаментной плиты (или ростверка), системы стен и верхней плиты (или рамы), на которой располагается оборудование;

рамными, представляющими собой пространственную конструк­цию, состоящую, как правило, из верхней плиты или системы балок, опираю­щихся через ряд стоек на нижнюю фундаментную плиту;

облегченными различных конструктивных типов, в том числе безрост­верковыми свайными.

1.10. Оборудование с вращающимися частями, кривошипно-шатунными механизмами и станочное оборудование, агрегируемое на железобетонных опорных плитах, допускается устанавливать без фунда­ментов на подстилающий слой полов промышленных зданий при обосно­вании расчетом, а также в случаях, указанных в соответствующих раз­делах.

1.11. Подошву фундаментов машин, как правило, следует предусмат­ривать прямоугольной формы в плане и располагать на одной отметке.

Высоту фундаментов машин следует назначать минимальной из усло­вий размещения технологического оборудования, выемок и шахт, а также глубины заделки фундаментных болтов.

1 Далее вместо термина «среднее давление под подошвой фундамента от рас­четных статических нагрузок» используется термин «среднее статическое давление под подошвой фундамента».

1.12. При проектировании рамных фундаментов рекомендуется:

соблюдать симметрию фундамента как по общей геометрической схеме, так и по форме элементов;

располагать ригели поперечных рам симметрично по отношению к осям стоек;

избегать передачи нагрузок на ригели и балки с эксцентриситетом;

проектировать верх фундаментов без уступов по высоте;

назначать вылеты всех консолей минимально возможных размеров, причем высоту опорного сечения консоли при отсутствии соответствую­щих расчетов принимать не менее 0,75 ее вылета.

1.13. Высоту нижней фундаментной плиты в стенчатых и рамных фундаментах следует принимать по расчету, но не менее 0,4 м и не менее толщины стены или большего размера стоек.

Верхняя железобетонная плита (рама) стенчатого фундамента должна быть жестко связана со стенами. Нижнюю поверхность плиты рекомен­дуется выполнять на одной отметке.

Стены следует располагать, как правило, вдоль действия горизон­тальных динамических нагрузок.

1.14. Типы фундаментных болтов, способы их установки, а также материал и установочные параметры следует назначать в соответствии с требованиями СНиП 2.09.03-85.

При ударной нагрузке, а также при динамических нагрузках, требую­щих установки болтов диаметром не менее 42 мм, следует применять съемные фундаментные болты.

Расстояние от нижних концов болтов до подошвы фундамента должно быть не менее 100 мм.

1.15. Конструктивное армирование массивных фундаментов предус­матривает общее армирование по подошве и местное под станинами машин и в местах резкого изменения размеров сечения фундамента.

При армировании подошвы фундаментов диаметры продольных и поперечных стержней следует принимать не менее 10 мм при стороне подошвы менее 3 м и не менее 12 мм при большем размере с шагом стержней 200 мм.

При местном армировании под станинами машин неударного дейст­вия диаметр стержней следует принимать в зависимости от диаметра болтов, крепящих оборудование к фундаментам, согласно табл. 1. При этом размер сеток должен превышать размер станины машины в плане, как правило, на 300 — 600 мм в зависимости от диаметра арматуры, равной 10 — 20 мм соответственно. Рекомендуемый шаг стержней — 200 мм.

Местное армирование под станинами машин с ударными нагрузками следует производить согласно указаниям соответствующих разделов.

Для армирования участков фундаментов, воспринимающих ударные нагрузки, следует, как правило, применять вязанную арматуру. При этом защитный слой бетона следует принимать не менее 30 мм.

Диаметр болтов для крепления оборудования , мм

Диаметр стержней , мм

Примечание. В массивных фундаментах машин неударного действия объемом 20 м 3 и менее общее армирование по подошве допускается не предусматривать.

1.16. Армирование элементов стенчатых и рамных фундаментов осуществляется по расчету в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-84 с учетом следующих дополнительных указаний ;

арматура балок , ригелей и стоек должна иметь замкнутые хомуты или стержни , приваренные к продольным стержням по периметру попереч­ного сечения конструкции ;

стойки следуют армировать симметричной продольной арматурой с шагом не более 300 мм ;

по боковым граням балок и ригелей не реже чем через 300 мм по высоте сечения следует устанавливать промежуточные стержни диамет­ром не менее 12 мм ;

при конструктивном армировании стен стенчатого фундамента диа­метр вертикальных стержней должен быть не менее 12 мм , а горизон­тальных — не менее 10 мм. Шаг стержней в обоих направлениях следует принимать равным 200 мм.

1.17. Температурно-усадочные швы в фундаментах следует , как пра­вило , предусматривать на расстояниях :

для монолитных бетонных фундаментов 20 м ;

для железобетонных фундаментов монолитных 40 м , сборно-моно­литных 50м.

Указанные расстояния могут быть увеличены при соответствующем обосновании. При этом швы следует расположить таким образом , чтобы на отдельных участках фундамента , разделенных швами , разместить обо­рудование , не связанное жестко между собой.

Для уменьшения температурных деформаций допускается устраивать временные температурно-усадочные швы.

При ограничении прогиба фундамента по технологическим требова­ниям вместо температурно-усадочных швов следует предусматривать мероприятия по регулированию температурного режима при укладке бетона. В этом случае устройство временных температурно-усадочных швов не допускается.

1.18. Для фундаментов или их отдельных участков , подвергающихся воздействию агрессивных сред , должны быть предусмотрены меры по их защите в соответствии с требованиями СНиП 2.03.11-85.

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ ПО РАСЧЕТУ ОСНОВАНИЙ

1.19. Расчет фундаментов машин и их оснований включает :

определение амплитуд колебаний a фундаментов или отдельных их элементов ;

проверку среднего статистического давления под подошвой фунда­мента на естественном основании р или несущей способностью свай ;

расчет прочности элементов конструкций фундамента.

При наличии в здании на проектирование технологических требо­ваний , ограничивающих перемещения и деформации фундамента , сле­дует выполнить их статический расчет из условия совместной дефор­мации основания и фундамента.

Предельно допустимая амплитуда колебаний а_u , мм

С вращающимися частями при частоте вращения , об/мин :

Источник