Конструкция фундаментов под машины

Фундаменты под машины

Фундаменты под машины и механизмы (рис. 207) должны не только выдерживать статические нагрузки в виде веса установленных на них агрегатов и собственного веса, но и противостоять длительным и большим динамическим нагрузкам от работы машины в виде толчков, ударов, сотрясений, вибрации, мгновенно возрастающих вертикальных нагрузок и различных опрокидывающих усилий. Кроме того, фундаменты машин и механизмов должны обладать способностью гасить различные динамические усилия, вибрацию в пределах контура самого фундамента без передачи их конструкциям здания или фундаментам соседних машин. Решение этой задачи обеспечивается определением необходимых размеров фундамента, его массы, разработкой и устройством фундамента соответствующей конструкции, установлением необходимых разрывов между фундаментами здания и машины, выбором способа крепления машин на фундаменте и др.

Рис. 207. Фундаменты под машины:
а — рамный; б — массивный; в — с амортизаторами; г — подвесной; 1 — машина; 2 — фундамент машины; 3 — фундаментная плита; 4 — рама фундамента; 5 — виброизоляционный слой (песок, шлак и др.); 6 —- настил; 7 — амортизаторы; 8 — железобетонная коробка; 9 стальные балки

Фундаменты под машины подразделяют на массивные и рамные (с нежестким верхним строением). Более распространены массивные фундаменты в виде сплошных блоков или плит с прямоугольным очертанием подошвы, различными выемками, отверстиями и шахтами в массиве фундамента, необходимыми для установки и крепления, а иногда и для последующей эксплуатации машины.

Простейшие фундаменты машин могут быть выполнены из бетона и бутобетона. Фундаменты машин средней и большой мощности выполняют из железобетона, Минимальную глубину заложения фундаментов машин определяют расчетом с учетом условий размещения и закрепления машины, характера грунтов и конструктивных особенностей здания. При установке машин на открытом воздухе или в неотапливаемом здании глубина заложения фундамента машины зависит также и от глубины промерзания грунтов.

Для защиты конструкций здания от воздействия на них динамических усилий, воспринимаемых фундаментом машин, фундаменты под машины отделяют от конструкций здания виброизоляционными прокладками. В тех же целях применяют устройство изоляционных слоев между фундаментом машины и грунтом основания; такие слои выполняются из песка, шлака, керамзитового гравия и имеют толщину 10—15 см.

Наиболее эффективным способом уменьшения колебаний грунта, а следовательно, и находящихся по соседству с машиной элементов здания является устройство фундаментов с амортизаторами <резиновые, пружинные), схема которых показана на рис. 207.

В ряде производств необходимо обеспечение изоляции фундамента под машину от вибрационных воздействий, вызываемых соседними механизмами (станки точной обработки). В этом случае широко применяют фундаменты на пружинных амортизаторах (так называемые составные фундаменты). Наружная часть фундамента представляет собой железобетонную коробку, на которую через несколько пружинных амортизаторов опирается внутренняя часть, вес которой должен быть в 3—4 раза больше веса станка.

Наружные колебания передаются внешней части фундамента и ослабленными воспринимаются внутренней частью, имеющей значительно большую массу (следовательно, и большую инерцию).

Для удобства осмотра амортизаторов рекомендуется располагать их почти в уровне пола. Опирание на пружинные амортизаторы осуществляют с помощью стальных балок, заделываемых во внутреннюю часть фундамента. Пространство между обеими частями фундамента, служащее для осмотра амортизаторов, перекрывают настилом.

Горизонтальную и вертикальную гидроизоляцию фундаментов под оборудование устр.аивают в тех случаях, когда это обусловлено гидрологическими данными грунтов, т. е. увлажнение фундаментов грунтовыми водами может сказаться на прочности и долговечности фундаментов (например, при наличии агрессивных грунтовых вод), когда недопустимо капиллярное увлажнение пола у машины или недопустимо увлажнение фундамента технологическими жидкостями или водами сверху.

Источник

Конструкции фундаментов под машины. Фундаменты под машины с вращательным и возвратно-поступательным движением.

Учитывая, что ограничение амплитуды колебаний ограничивает при данной частоте скорость и ускорение колебаний, при проектировании фундаментов стремятся, в основном, к уменьшению амплитуды. В связи с этим, при вертикальных колебаниях стараются увеличить значение К_z, которое зависит от площади подошвы А_ф. Это может привести к увеличению массы т.

Пропорциональное их изменение мало влияет на значение амплитуды вертикальных вынужденных колебаний a_z. Поэтому при вертикальной возмущающей силе делают фундамент с максимальной подошвой и с минимальной массой.

Фундаменты машин с динамическими нагрузками в зависимости от типа машин, характера динамических нагрузок, технологий требований, условий строительства и др. могут быть выполнены:

— массивными, бетонными или железобетонными для всех видов машин;

— рамными, сборными или сборно-монолитными, представляющими собой ряд поперечных рам, которые опираются на нижнюю плиту или на ростверк и связаны поверху между собой продольными балками, либо верхнюю плиту, которая опирается на стойки, заделанные в нижнюю плиту, или на сваи колонны;

— стенчатыми в виде поперечных или продольных стен, опирающихся на нижнюю плиту или на ростверк и связанных между собой поверху ригелями или плитой.

Сборно-монолитные и сборные фундаменты допускается устраивать главным образом для машин периодического действия (с вращающимися частицами, с кривошипно – шатунными механизмами и др.), для машин с импульсными ударными нагрузками устройство таких фундаментов не допускается!

К особому типу относятся виброизолированные фундаменты, расчет и конструирование которых производятся в соответствии с Руководством по проектированию виброизоляции машин и оборудования.

При горизонтальной возмущающей силе или моменте стремятся применять фундамента малой высоты – распластанные. Для этого под ними при необходимости делают песчаную подушку:

Фундаменты под машины ударного действия.

Наиболее жестким режимом работы обладают кузнечные молоты, копры, формовочные машины литейного производства. Ковочные и штамповочные молоты. При ударе молота по наковальне возникают значительные колебания, которые не рекомендуются передавать непосредственно на грунт, кроме этого, при жестком ударе о наковальню может разрушится тело самого фундамента. В связи с этим фундаменты молотов делают сложной конструкции:

Мероприятия по уменьшению вибраций от машин.

Для уменьшения уровня распространяющихся колебаний используют различные мероприятия:

— выбирают наиболее рациональные размеры и конфигурации фундамента;

— изменяют жесткость основания;

— соединяют общей плитой несколько фундаментов;

— применяют активную и пассивную виброизоляцию, динамичные гасители колебаний и присоединенные плиты, уравновешивающие противовесы;

— изменяют частоту вращения машин;

— регулируют по фазе пуск синхронных двигателей и др.

Для уменьшения передачи вибраций фундаменты машин с динамическими нагрузками должны отделятся от смежных фундаментов здания, сооружения и оборудования сквозным швом. Расстояние между боковыми гранями фундаментов машин и смежных фундаментов конструкций д.б. не менее 100мм. Устройство зазора между фундаментами машин и фундаментами (надземными конструкциями) здания или фундаментами смежного оборудования особенно важно для низкочастотных машин периодического действия и машин с ударными нагрузками.

Для уменьшения амплитуд колебаний фундаментов низкочастотных машин могут быть использованы также следующие мероприятия:

— повышение жесткости основания фундамента увеличением его подошвы в направлении действия горизонтальной нагрузки, устройством свайного фундамента (при вертикальных нагрузках), химическом закреплении грунта, устройством подушки из более жесткого грунта;

— устройство общего фундамента под несколько машин, соединение фундамента машины с бетонной подготовкой пола и др.

Возможно применение железобетонных плит, соединенных с фундаментом (при горизонтальных низкочастотных динамических нагрузках с частотой колебаний менее 6Гц).

Виброизоляция– для кузнечных молотов, прессов, фундаментов высокочастотных машин периодического действия, а также некоторых средне- и низкочастотных машин, за исключением горизонтальных компрессоров, лесопильных рам и др.

Для уменьшения колебаний зданий и сооружений, расположенных вблизи фундаментов машин с динамичными нагрузками, следует стремиться к тому, чтобы основные частоты собственных колебаний зданийиих несущих конструкцийотличались отчастот колебаний, распространяющихся в грунте, не менее чем на 20%.

Источник

Библиотека: книги по архитектуре и строительству | Totalarch

Вы здесь

Современные конструкции фундаментов под машины и их расчет. Савинов О.А. 1979

Современные конструкции фундаментов под машины и их расчет

Савинов О.А.

Стройиздат. Ленинград. 1979

200 страниц

В книге излагаются общие принципы устройства, способы расчета и правила конструирования фундаментов под машины с динамическими нагрузками (поршневые двигатели и компрессоры, электрические машины, турбоагрегаты, дробилки, лесопильные рамы, кузнечные молоты и др.). Особое внимание уделено современным облегченным и сборным конструкциям, а также рациональным способам устройства фундаментов на слабых и насыпных грунтах. Специальная глава посвящена мероприятиям по борьбе с вибрациями, вызываемыми работой неуравновешенных машин. Книга предназначена для инженеров-строителей и проектировщиков.

Часть первая. Общие положения

Глава 1. Фундаменты под машины
§ 1. Виды машин и их классификация
§ 2. Типы конструкций фундаментов под машины
§ 3. Требования, предъявляемые к фундаментам под машины

Часть вторая. Массивные фундаменты на естественном основании

Глава 2. Основы расчета массивных фундаментов на колебания
§ 1. Постановка задачи
§ 2. Свободные колебания фундаментов
§ 3. Вынужденные колебания фундаментов под действием периодических сил
§ 4. Некоторые случаи расчета массивных фундаментов на действие сил малой продолжительности
§ 5. Расчет колебаний фундаментов при групповой установке машин
§ 6. Результаты экспериментального изучения колебаний массивных фундаментов
§ 7. Методы определения характеристик основания, входящих в формулы для расчета фундаментов на колебания

Глава 3. Об осадках фундаментов, подвергающихся действию динамических нагрузок
§ 1. Постановка вопроса
§ 2. Результаты изучения процесса вибрационного уплотнения грунтов
§ 3. О влиянии вибраций на сопротивление грунтов сдвигу и на сдвиговые деформации основания
§ 4. Практические выводы и рекомендации

Глава 4. Выбор размеров и типа основания массивных фундаментов
§ 1. Основные принципы выбора размеров массивных фундаментов
§ 2. Определение минимальной высоты фундаментов по заданным условиям размещения и крепления машин
§ 3. Определение глубины заложения, размеров подошвы и типа основания фундаментов
§ 4. Устройство фундаментов под машины на насыпных грунтах
§ 5. Методика типового проектирования массивных фундаментов под машины

Глава 5. Конструирование и расчет массивных фундаментов
§ 1. Фундаменты машин периодического действия
§ 2. Фундаменты машин непериодического действия
§ 3. Фундаменты машин ударного действия
§ 4. Фундаменты (основания) копровых бойных площадок

Часть третья. Свайные и рамные фундаменты

Глава 6. Проектирование и расчет свайных фундаментов
§ 1. Условия применения свайных фундаментов для установки машин и особенности их конструирования
§ 2. Расчет вертикальных колебаний свайных фундаментов
§ 3. Расчет горизонтальных и горизонтально-вращательных колебаний свайных фундаментов

Глава 7. Проектирование и расчет рамных фундаментов
§ 1. Общие сведения
§ 2. Проектирование и расчет рамных фундаментов под турбоагрегаты и другие высокочастотные машины с вращающимися частями
§ 3. Проектирование и расчет на колебания рамных фундаментов под мотор-генераторы и другие низкочастотные машины
§ 4. Особенности конструирования и расчет прочности рамных фундаментов

Часть четвертая. Методы снижения уровня вибраций

Глава 8. Проектирование и расчет фундаментов с виброизоляторами под машины с динамическими нагрузками и под оборудование, чувствительное к сотрясениям
§ 1. Общие сведения
§ 2. Особенности устройства виброизоляторов
§ 3. Виброизоляция машин с динамическими нагрузками
§ 4. Виброизоляция оборудования, чувствительного к вибрациям

Глава 9. Мероприятия по борьбе с вибрациями, вызываемыми работой машин
§ 1. Общие сведения о явлении распространения упругих волн в грунтах
§ 2. О мерах предупреждения возможности возникновения недопустимых вибраций зданий и оборудования, предусматриваемых при проектировании
§ 3. Способы снижения уровня колебаний существующих фундаментов неуравновешенных машин

Предисловие

С момента выхода в свет первого издания книги прошло около 15 лет. За эти годы в нашей стране и за рубежом было опубликовано значительное количество работ по вопросам расчета и проектирования оснований и фундаментов, подвергающихся динамическим воздействиям. Наиболее существенные результаты нашли в настоящем издании необходимое отражение. Были внесены также коррективы, связанные с заменой действовавших ранее и появлением новых нормативных документов. В частности, благодаря любезному содействию д-ра техн. наук В.И. Ильичева, канд. техн. наук М.Г. Голубцовой и канд. техн. наук О.Я. Шехтер оказалось возможным учесть в книге основные положения новой редакции главы СНиП «Фундаменты машин с динамическими нагрузками. Нормы проектирования», подготовленной к изданию в 1979 г.

Автор считает своим долгом выразить признательность всем организациям и лицам, представившим свои материалы для книги. Глубокую благодарность автор приносит канд. техн. наук В.М. Пятецкому и инж. Б.К. Александрову, оказавшим ему большую помощь при подготовке рукописи книги к печати.

Источник