книги / Справочник проектировщика инженерных сооружений

ш-ш

~ -Е 5970 ^ - f L z l

h - я

1ПР-1 1ПР-2 1ПР-3 1ПР-4

2ПР-1 2ПР-2 2ПР-3 2ПР-4

ЗПР-1 ЗПР-2 ЗПР-З ЗПР-4

4ПР-1 4ПР-2 4ПР-3 4ПР-4

1,83

1,87

1,70

1,77

242,66

264,28

298,43

330,62

252,34

273,96

298,11

340,37

223,91

237,67

252,97

277,70

243,27

257,03

272,33

297,06

4,58

4,68

4,25

4,40

готовления бетона приведены в вып. 1/82 серии 3.900-3.

Маркировка стеновых панелей цилиндрических сооружений (табл. 5.9) следующая: буквенный индекс ПСЦ — панели стеновые цилиндриче­ ские, первый цифровой индекс характеризует радиус кривизны: ПСЦ1, ПСЦ2, ПСЦЗ — панели с радиусом кривизны соответственно 3, 7,5 и 15 м. Последующие цифровые индексы обозна­ чают высоту панели в дециметрах и тип нагрузки.

Для сооружений разных диаметров используют одни и те же панели, в связи с чем зазоры в сты­ ках между панелями изменяются в пределах

19...61 мм.

Стены цилиндрических сооружений выполняют

спредварительным обжатием, навивкой на стены высокопрочной арматурной проволоки класса Вр-П диаметром 5 мм, либо установкой колец из стержневой арматуры классов A-V или AT-VC

споследующим натяжением их электротермиче-

ским способом (применение стержневой арматуры допускается при сооружениях диаметром до 30 м включительно).

Предварительное обжатие стен осуществляют после замоноличивания вертикальных стыков панелей.

Замоноличивание панелей ПСЦ1 в паз днища предусмотрено до натяжения кольцевой армату­ ры, а герметизация шва между панелями ПСЦ2, ПСЦЗ и днищем — после натяжения кольцевой арматуры. Внешнюю кольцевую арматуру защи­ щают от коррозии слоем торкрет-штукатурки. В марках перегородочных панелей (табл. 5.10) первый цифровой индекс обозначает высоту па­ нели в дециметрах, второй — тип внешней на­ грузки. Класс бетона В 15 (М200).

Тип нагрузки для консольных и балочных стен прямоугольных открытых сооружений высотой 2,4...6 м:

1 — гидростатическое давление воды с одной стороны или активное боковое давление грунта с другой при расчетном значении угла внутреннего

Тип нагрузки для консольных стен прямоуголь­ ных сооружений высотой 3...4,8 м:

3 — вертикальная равномерно распределенная нагрузка от технологического оборудования, при­ ложенная эксцентрично к верхнему торцу пане­ лей, совместно с нагрузкой типа 1;

4 — то же, совместно с нагрузкой типа 2. Тип нагрузки для балочных стен закрытых пря­

моугольных сооружений (резервуаров):

вуара.

Тип нагрузки для стен цилиндрических соору­ жений:

1 — для стен открытых сооружений гидростати­ ческое давление воды с одной стороны или актив-

ное давление грунта при значении ф = 21° с дру­ гой с учетом временной нагрузки на призме об­ рушения;

2 — для стен резервуаров и других закрытых сооружений, то же при ф = 30° с учетом нагрузки от покрытия, обвалования и временной на покры­ тие и с учетом подпора грунтовых вод.

Тип нагрузки для перегородочных панелей: 1 — вертикальная нормативная распределенная нагрузка по верху панелей q = 10 кН/м (1 тс/м), в том числе кратковременная 3 кН/м (0,3 тс/м);

2 — то же, при q = 40 кН/м (4 тс/м). Сборные конструкции плит и ригелей покры­

тий, колонн и фундаментов для большей части емкостных сооружений принимают по номенкла­ туре конструкций производственных зданий либо индивидуальные. Исключение составляют прямо­ угольные резервуары большой вместимости с сет­ кой колонн 6 X 3 м. Плиты покрытий в этом вы­ пуске ребристые с шагом поперечных ребер 1000 мм, с продольными ребрами переменной вы­ соты — 500 в пролете и 250 мм на опоре, класс (марка) бетона В25 (М300) (табл. 5.11).

Разработаны пять типоразмеров плит.

Плиты 1ПР — рядовые, 2ПР — опирающиеся одной стороной на стену сооружения поперечным ребром, ЗПР — опирающиеся на стену одним продольным ребром.

Вплитах 2ПР в крайних участках предусмот­ рены два дополнительные ребра, в которые уста­ навливаются закладные детали для сопряжения со стенами.

Вплитах ЗПР опирающееся на стену продоль­ ное ребро постоянной высоты (250 мм), в котором

сшагом 1000 мм предусмотрены закладные дета­ ли для связи со стеной. По несущей способности плиты покрытия подразделяются на четыре клас­ са, характеризуемых последним цифровым ин­ дексом в марке плиты.

Плиты 4ПР аналогичны плитам 2ПР, но опи­ раются на стену по двум торцам, плиты 4ПР с индексом а опираются на стену с двумя продоль­

ными ребрами, высота которых 250 мм. Колонны в вып. 15 разработаны в двух вариан­

тах (табл. 5.12):

т \

—т]—

Рис. 5.13. Деталь опирания сборных лотков на перегородочные панели:

1 — для случая со стеновыми панелями, уста­ навливаемыми в паз фундамента, сечение колонн 200 X 350 мм, в верхней части 350 X 350 мм, что необходимо для возможности опирания на ко­ лонну четырех плит покрытия. Колонны устанав­ ливают в стаканах сборного фундамента с разме­ рами в плане 1,5 X 2 м;

2 — для случая применения панелей с опорной

Рис. 5.12. Деталь установки переходных мостиков на перегородочные панели:

I — гнездо, замоноличенное бетоном Ь25; 2 — цементный раствор; 3 — стальные клинья, при­ варенные после установки; 4 — перегородоч­ ная панель; 5 — арматурные выпуски из пе­ регородочных панелей.

пятой. Колонны имеют сечение 250 X 250 мм с развитыми оголовками (350 X 350 мм) и опорной частью (900 X 900 мм) и не требуют устройства фундамента.

Воткрытых емкостных сооружениях иногда возникает необходимость в устройстве по сред­ ним стенам ходовых мостиков и лотков. В этих случаях на перегородочные панели устанавлива­ ют специальный двух консольный элемент, к ко­ торому сваркой крепят сборные элементы мости­ ков (рис. 5.12) или лотков (рис. 5.13), принимае­ мые по соответствующим типовым сериям.

Всборных и сборно-монолитных емкостных сооружениях особое значение имеет герметич­ ность, надежность стыков. В серии 3.900-3, вып. 2/82 предусмотрены жесткое и гибкое соединение стыков и заполнение выртикальных швов между

стеновыми панелями. При жестком соединении панели закладные детали сваривают арматурны­ ми накладками по вып. 2/82. После установки и приварки стыковых накладок в нижнюю часть шва под давлением подают цементно-песчаный раствор с последующим выдавливанием его на всю высоту шва, что обеспечивает отсутствие пустот и герметичность шва. При гибком соеди­ нении герметичность швов обеспечивается тио­ коловыми герметиками упругой прокладкой (гернитовый шнур диаметром 40 мм). Температурно­ усадочные швы решаются также с применением тиоколовых герметиков.

6.1. Общие положения

Классификация. Рабочие чертежи фундаментов под технологическое оборудование разрабаты ваются в составе строительной части рабочей документации. При большом объеме фундаментов и развитом подземном хозяйстве рекомендуется выделять эти конструкции в отдельный раздел, называемый «Фундаменты под оборудование и подземное хозяйство». Кроме рабочих чертежей фундаментов под оборудование в этот раздел включают также рабочие чертежи каналов, тон­ нелей и подвалов, разрабатываемых в соответ­ ствии с указаниями глав 3 и 4.

Фундаменты под оборудование классифици­ руются в зависимости от устанавливаемого на них оборудования, вида материала и конструктивного решения и подразделяются на требующие и не требующие расчета на динамические нагрузки. На динамические нагрузки рассчитывают фунда­ менты под машины:

ся условиями технологии производства или рабо­ ты машин (оборудования)-

требования к условиям размещения машин (оборудования) на фундаментах: отдельные фун­ даменты под каждую машину или групповая их установка на общем фундаменте;

чертежи габаритов фундамента в пределах рас­ положения машин, элементов ее крепления, а также вспомогательного оборудования и комму­ никаций с указанием расположения и размеров выемок, каналов и отверстий (для фундаментных болтов, закладных труб и других деталей, необ­ ходимых для подвода электроэнергии, воды, па­ ра, воздуха, смазки и т. п.), размеров подливки и пр., чертежи расположения фундаментных бол­ тов с указанием их типа и диаметра, закладных деталей и т. д.;

г данные об инженерно-геологических условиях

электрические машины, центрифуги, центробеж­ ные насосы, дымососы, вентиляторы и др.);

скривошипно-шатунными механизмами (ди­ зели, поршневые компрессоры, мотор-компрес­ соры, лесопильные рамы и др.);

сударными нагрузками (кузнечные молоты, копровые бойные площадки, дробилки и мельнич­ ные установки и др.).

Расчет на динамические нагрузки не произво­ дят для фундаментов под оборудование, в котором динамические усилия, возникающие в процессе работы машины, погашаются в самом механизме и на фундамент не передаются (значительная часть прокатного оборудования, станочного и т. п.). Кроме того, есть фундаменты под оборудование, не имеющее динамики (стационарные печи, су­ шила и др.).

По виду материалов фундаменты под оборудо­ вание подразделяют на бетонные, железобетон­ ные монолитные и сборные или сборно-монолит­ ные; по конструктивному решению — на массив­ ные, стенчатые и рамные.

Задание на проектирование. Задание на проек­ тирование фундаментов машин с динамическими нагрузками содержит:

техническую характеристику машин (наимено­ вание, тип, число оборотов в минуту, мощность, общую массу и массу движущихся частей, ско­ рость ударяющих частей и т. д.);

данные о значениях, местах приложения и на­ правлениях действия статических нагрузок, а также амплитудах, частотах, фазах, местах при­ ложения и направлениях действия динамических нагрузок, в том числе нагрузок, действующих на расчетные фундаментные болты;

данные о предельно допускаемых деформациях фундаментов и их оснований (осадка, крен, про­ гиб фундамента и его элементов, амплитуда коле­ баний и др.), если такие ограничения вызывают­

свойствах грунтов основания на глубину сжимае­ мой толщи, определяемой в соответствии с требо­ ваниями СНиП 2.02.01-83;

данные о привязке проектируемого фундамента к конструкциям здания, в частности к его фунда­ ментам, особенностях здания, в том числе о виде

ирасположении в нем оборудования и коммуни­ каций;

специальные требования к.защите фундамента

иего приямков от грунтовых вод, агрессивного воздействия смазочных материалов и воздействия высоких, а также низких температур;

размеры и данные о расположении и материале футеровки участков фундаментов, подверженных воздействию высоких температур; , кроме перечисленных данных, включаемых в

состав задания на проектирование, должны при­ водиться дополнительные, вытекающие из спе­ цифики каждого вида машин.

Материалы фундаментов. Фундаменты под ма­ шины с динамическими нагрузками проектируют бетонными, железобетонными монолитными и сборно-монолитными, а при соответствующем об­ основании — сборными. Монолитные допускает­ ся предусматривать под все машины с динамиче­ скими нагрузками, сборно-монолитные (или сбор­ ные) — главным образом под машины периоди­ ческого действия (с вращающимися частями, с кривошипно-шатунными механизмами и др.); сборно-монолитные и сборные под машины с ударными нагрузками не применяются.

Бетон по прочности на сжатие для монолитных и сборно-монолитных фундаментов должен быть не ниже класса В 10, сборных — не ниже В 15, неармированных под станки допускается В7,5. Проектная марка бетона по морозостойкости не ниже F50. Фундаменты под машины, работающие в условиях повышенных и высоких температур, не превышающих 300 °С, проектируют из обычно­

го бетона, для температур свыше 300 °С — из жаростойкого.

Требования к проектированию. Фундаменты под машины с динамическими нагрузками долж­ ны удовлетворять условиям прочности, устойчи­ вости и экономичности, а также требованиям са­ нитарных норм по уровню предельно допустимых вибраций. Колебания фундаментов не должны оказывать вредного влияния на технологические процессы, оборудование и приборы, расположен­ ные на фундаменте или вне его, а также на нахо­ дящиеся вблизи конструкции зданий и сооруже­ ний. Наибольшее влияние на конструкции близрасположенных зданий и сооружений оказывают волновые колебания, распространяющиеся в грунте от фундаментов низкочастотных машин с числом оборотов в минуту 400 и менее, вызываю­ щие колебания с частотами, близкими к частотам собственных колебаний зданий. Для уменьшения колебаний зданий стремятся к тому, чтобы основ­ ные частоты собственных колебаний зданий и их несущих конструкций отличались от частоты ко­ лебаний, распространяющихся в грунте, не менее чем на 20 %.

Колебания от машин со средней (более 400 об/мин) и высокой (более 1500 об/мин) часто­ той менее опасны в отношении вибраций соседних сооружений, что обусловлено отсутствием усло­ вий возникновения резонансных колебаний зда­ ний и более интенсивным затуханием высокочас­ тотных колебаний при их распространении в грунте.

Колебания от машин ударного действия могут вызывать значительные осадки грунтов, особенно водонасыщенных песчаных, и, как следствие, де­ формацию конструкций, расположенных в не­ посредственной близости от них.

Необходимо стремиться к максимально возмож­ ному удалению машин с динамическими нагруз­ ками от объектов, чувствительных к вибрациям, а также от жилых и общественных зданий. Для уменьшения вибраций фундаментов от машин с динамическими нагрузками предусматривают ви­ броизоляцию при соответствующем технико-эко­ номическом обосновании.

Фундаменты под машины с динамическими на­ грузками отделяют от смежных фундаментов здания, сооружения и оборудования швами: расстояния между боковыми гранями фундамен­ тов должны быть не менее 100 мм.

При наличии в основании фундаментов под ма­ шины слоев слабого грунта (торфянистого, или­ стого и т. п.) по результатам технико-экономиче­ ского сравнения вариантов с учетом конкретных условий строительства предусматривают меро­ приятия по уменьшению возможных недопусти­ мых деформаций основания.

Допускается устройство фундаментов под ма­ шины с динамическими нагрузками на насыпных грунтах (за исключением фундаментов турбоагре­ гатов мощностью более 25 тыс. кВт), если они не содержат гумуса, древесных опилок, органиче­ ского мусора и других примесей, которые могут вызвать неравномерные осадки грунта при сжа­ тии. При этом основание тщательно уплотняют тяжелыми трамбовками, вибрированием и т. п.

Размеры и форму верхней части фундамента под машины назначают в соответствии с чертежа­ ми заводов-поставщиков оборудования и резуль­

татами расчетов, при этом предусматривая наибо­ лее простые формы, в случае сборных или сбор­ но-монолитных конструкций — возможно боль­ шую унификацию сборных элементов. Подошва фундаментов под машины прямоугольной формы в плане и расположена на одной отметке.

Глубина заложения фундамента под машины зависит от его конструкции, глубины заложения расположенных рядом каналов, приямков, фун­ даментов зданий либо других фундаментов под оборудование, глубины заделки анкерных бол­ тов, а также геологических и гидрогеологических условий. Для уменьшения глубины заложения фундамента целесообразно уменьшить его высоту, увеличивая площадь подошвы (если это не ухуд­ шит условий работы машины).

Передача близрасположенным зданиям вызы­ ваемых работой машин вибраций практически не зависит от взаимного по высоте расположения подошвы фундаментов под машины и под зда­ ния.

При проектировании фундаментов под машины стремятся к тому, чтобы общий центр тяжести фундамента и грунта на обрезах и выступах и центр тяжести площади подошвы его располага­ лись на одной вертикали. Эксцентриситет не дол­ жен превышать для грунтов с расчетным сопро­ тивлением R 150 КПа 3 %, R > 150 кПа — 5 % размера стороны подошвы фундаментов, в направлении которой происходит смещение цент­ ра тяжести. Для оснований, сложенных скальны­ ми грунтами, значение эксцентриситета не нор­ мируется.

Высоту фундаментов машин назначают мини­ мальной по условиям размещения в них техноло­ гических выемок и шахт, а также надежной за­ делки фундаментных болтов; при этом расстояние от нижних концов наиболее глубоко заделанных болтов до подошвы фундамента не менее 100 мм. Толщину нижней плиты монолитных фундамен­ тов принимают в консольных частях по расчету

взависимости от вылета консоли, но не менее 0,4, а под замкнутыми углублениями — не менее 0,2 м. Если по грунтовым условиям или по усло­ виям размещения фундамента глубина заложе­ ния его значительно превышает минимальную высоту фундамента, в целях экономии бетона предусматривают устройство под ним подушки из уплотненного песчаного или крупнообломоч­ ного грунта.

Машины крепятся фундаментными болтами, конструкции и способы их установки приведены

вп. 6.9.

Вмонолитных массивных и стенчатщ. .фунда­ ментах подмашины предусматривают армирова­ ние по расчету: общее — фундамент рассматри­ вается как балка или плита на упругом основа­ нии, а также при воздействии на него динамиче­ ских нагрузок и высоких температураместное — элементы фундамента загружены местной нагруз­ кой. В остальных принимают конструктивное ар­ мирование (без расчета).

Для монолитных массивных фундаментов объ­ емом до 20 м3 под машины неударного действия предусматривают местное конструктивное арми­ рование, объемом более 20 м3и под машины удар­ ного действия независимо от их объема — мест­ ное и общее; для монолитных сгенчатых во всех случаях — общее и местное.

венность работы, машин (табл. 6.1); ус2— ко­

эффициент условий работы грунтов основания, учитывающий возможность возникновения дли­ тельных деформаций при действии динамических нагрузок; R — расчетное сопротивление грунта основания по СНиП 2.02.01-83.

При расчете элементов конструкций на проч­ ность в качестве расчетных нагрузок принимают статические, состоящие из веса фундамента, за­ сыпки грунта, машины и вспомогательного обору­ дования, а также нагрузки, заменяющие динами­ ческое воздействие движущихся частей машины

Рис. 6.1. Схема переме­ щений фундамента при колебаниях.

Для фундаментов с площадью подошвы, превы­ шающей 200 м2, значение коэффициента С2, Н/м3, принимается как для фундаментов с площадью подошвы, равной 200 м2.

Коэффициент упругого неравномерного сжа­ тия, Н/м3,

Коэффициент упругого равномерного сдвига, Н/м3,

Коэффициент упругого неравномерного сдвига, Н/м3,

(6.7)

Коэффициенты жесткости для естественных ос­ нований:

при упругом равномерном сжатии, Н/м,

при упругом неравномерном сжатии — поворо­ те подошвы фундамента относительно горизон­ тальной оси, проходящей через центр тяжести подошвы фундамента перпендикулярно плоскости колебаний, Н/м,

или представляющие собой какой-либо особый вид силового воздействия (например, тяга ва­ куума, момент короткого замыкания и т. д.).

дежности по нагрузке и динамичности, Fп — нор­ мативное значение динамической нагрузки, соот­ ветствующее нормальному эксплуатационному режиму работы машины по СНиП II-19-79.

При расчете прочности элементов конструкций фундаментов допускается производить динамиче­ ский расчет усилий от расчетных динамических нагрузок, определяемых по формуле (6.3), при­ нимая в ней г] — 1.

Расчет прочности нижних фундаментных плит или лент производят, исходя из линейного рас­ пределения реакций грунта по опорной площади: равномерной — при нагрузке, симметричной от­ носительно середины плиты, и трапецеидальной—

вслучае эксцентричной.

Основную упругую характеристику естествен­

ных оснований фундаментов машин — коэффи­ циент упругого равномерного сжатия Сг — уста­ навливают по результатам испытаний грунтов. При отсутствии данных испытаний его значение для фундаментов с площадью подошвы не более

где с — коэффициент, м- 1 , равный для песков 1, для супесей и суглинков 1,2; для глин и крупно­ обломочных грунтов 1,5; Е — модуль деформа­ ции грунта; А — площадь подошвы фундамента; А0 — 10 м2.

при упругом равномерном сдвиге, Н/м,

при упругом неравномерном сдвиге — повороте подошвы фундамента относительно вертикальной оси, проходящей через центр тяжести подошвы фундамента, Н/м,

В формулах 6.8...6.11: 1Х и 1у — момент инер­ ции фундамента, м4, соответственно относительно горизонтальной и вертикальной осей (рис. 6.1).

При групповой установке однотипных машин на общем фундаменте, значение амплитуд колеба­ ний, м,

где а — коэффициент, принимаемый для машин с синхронными двигателями, равным 1,5, для ма­ шин с асинхронными двигателями и молотов — 0,7; щ — амплитуда колебаний фундамента при работе l-й машины.

При групповой установке различного типа ма­ шин на общем фундаменте амплитуду колебаний фундамента определяют как сумму амплитуд колебаний, вызываемых работой каждой из машин.

При установке машин на отдельно стоящих фундаментах амплитуду колебаний каждого фун­ дамента определяют с учетом колебаний, распро­ страняющихся в грунте при работе машин, уста­ новленных на других фундаментах. В этом случае максимальные предельно допускаемые амплитуды колебаний фундаментов аи принимают на 30 % большими.

Амплитуда вертикальных (горизонтальных) ко­ лебаний грунта на поверхности в точке, располо­ женной на расстоянии г от оси фундамента, т. е„

источника волн в грунте

f 1 , 62- 1 1 a - a° \ô [ i + ( ô - i ) 2] + ( в * + 1 ) . у Т Г 5 Г

(6.13)

где а0 — амплитуда, м, свободных или вынужден­ ных вертикальных (горизонтальных) колебаний фундамента, т. е. источника волн в грунте СНиП 2-19-79; rred — приведенный радиус подошвы фун­

дамента, м,

r red = У Ш : ô = r <r red-

Частоту волн, распространяющихся в грунте, принимают равной частоте колебаний фундамента машины.

В свайных фундаментах машин расчет несущей способности свай из условия сопротивления грун­ та основания производят на действие расчетных статических нагрузок с учетом дополнительных коэффициентов условий работы ус1, принимаемых

равными для висячих свай 0,8, для свай-стоек 1; и коэффициентов условий работы грунта основа­ ния ус2, принимаемых равными 0,7 при прореза­

нии висячими сваями рыхлых песков любой круп­ ности и влажности, мелких и пылеватых водона­ сыщенных песков и глинистых грунтов с конси­ стенцией ÎL > 0,6. В случае опирания висячих

свай на такие грунты несущую способность их определяют по результатам испытаний динамиче­ ской нагрузкой. Для всех остальных видов и со­ стояний грунтов, а также для свай-стоек ус2 = 1.

Расчет свайных фундаментов машин на колеба­ ния производят по тем же формулам, что и для фундаментов на естественном основании, но вмес­ то характеристик масс и жесткостей тп, 0, 0 О,

ведено в СНиП 11-19-79.

6.2.Машины

свращающимися частями

схему действующих на фундамент нормативных статических нагрузок от неподвижных и вра­ щающихся частей машины с указанием значений нагрузок и координат точек приложения;

данные о нормативных значениях нагрузок от момента короткого замыкания генератора и от тяги вакуума в конденсаторе и координаты точек их приложения;

схему расположения и нормативные нагрузки от вспомогательного оборудования;

схему площадок, опирающихся на оборудова­ ние, и данные о значениях нагрузок от них;

данные для определения нормативных монтаж­ ных нагрузок;

схему расположения горячих трубопроводов и данные о температуре наружной поверхности их изоляции.

Компоновочные и конструктивные решения. Фундаменты под машины с вращающимися частя­ ми проектируют рамными, стенчатыми и массив­

ными. Фундаменты рамного типа состоят из ряда поперечных рам, опирающихся на нижнюю плиту или ростверк, связанных поверху продольными балками; вместо продольных балок и поперечных ригелей рам допускается устраивать плиту, фун­ даменты стенчатого типа выполняют в виде попе­ речных или продольных стен, опирающихся на нижнюю плиту и связанных между собой поверху ригелями или плитой; массивные — в виде сплош­ ного массива с необходимыми выемками, колодца­ ми, отверстиями для расположения частей ма­ шины.

Тип фундамента определяется, прежде всего, условиями компоновки машины. Если она уста­ навливается на уровне пола первого этажа бесподвального здания и не имеет вспомогательных устройств, устанавливаемых под ней, а также ком­ муникаций, подводимых к ней снизу, то фунда­ мент проектируют массивным. В остальных слу­ чаях выбирают наиболее экономичный. При этом, если линейные размеры фундаментов превышают 2...3 м, их рекомендуется выполнять рамными железобетонными сборными или сборно-монолит­ ными: нижняя часть, опирающаяся на грунт,— монолитная плита, колонны сборные, верхнее строение в зависимости от условий опирания ма­ шины. Стенчатые или массивные фундаменты вы­ полняют сборно-монолитными.

Элементы рамных фундаментов проектируют прямоугольного или таврового сечения.

С целью упрощения конструктивной схемы рамного фундамента необходимо:

соблюдать симметрию фундамента относительно вертикальной плоскости, совпадающей с осью вала машины;

располагать ригели поперечных рам симметрич­ но по отношению к осям колонн;

стремиться не допускать эксцентричного нагру­ жения ригелей и балок, сводя до минимума кру­ тящие моменты относительно их осей;

проектировать верх фундамента без уступов пег высоте;

принимать вылеты консолей минимальных раз­ меров; при этом высота опорного сечения консол» не менее 0,75 ее вылета;

предельно уменьшать количество выемок, гнезд и скосов.

Стенчатые фундаменты проектируют преиму­ щественно с поперечными стенами, расположен­ ными под подшипниками машины. Конструкции верхней части фундамента должны быть связаны* между собой и с нижней плитой жесткими узлами (соответствующим армированием узлов сопряже­ ний). Толщину нижней фундаментной плиты при­ нимают не менее рабочей высоты сечения колон» поперечных рам (для рамных фундаментов) или не менее толщины любой из стен (для стенчатых).

В фундаментах под турбовоздуходувки не до­ пускается устройство каналов для воздуха не­ посредственно в теле фундамента.

Элементы верхнего строения фундаментов не допускается связывать с конструкциями здания. В виде исключения на них можно опирать вклад­ ные участки перекрытий и площадки для обслу­ живания машин с прокладками из изолирующих материалов под опоры балок. В случае необходи­ мости на нижние плиты фундаментов под машины допускается опирать колонны обслуживающих площадок и перекрытия над подвалом.

При устройстве под всем машинным залом об­ щей фундаментной плиты допускается на этой плите возводить рамные фундаменты под ма­ шины.

Для фундаментов машин с более, чем 1000 об/мин, расчет колебаний можно не производить. Расчет колебаний фундаментов всех видов машин с вращающимися частями сводится к определению максимальной амплитуды горизонтальных (по­ перечных) колебаний верхней плиты рамных фундаментов, или верхней грани стенчатых и массивных.

Т а б л и ц а 6.2. Коэффициент динамичности г) (СНиП П-19-79)

лее 25 тыс. кВт коэффициент Т) уменьшают в 2 раза.

Расчет прочности элементов конструкций рам­ ных фундаментов выполняют на действие стати­ ческих и динамических расчетных нагрузок. При определении расчетной динамической нагрузки по формуле (6.3) значение коэффициента надеж­ ности по нагрузке у^ = 4 для всех машин, кроме

тех, у которых имеются также возвратно-посту­ пательные массы; для них yf = 1,3. Коэффициент

динамичности для рамных фундаментов под ма­ шины приведен в табл. 6.2. Нормативные динами­ ческие нагрузки от машин с вращающимися час­ тями принимают по данным задания на проекти­ рование, при отсутствии таковых по формуле:

где Fvn — нормативная динамическая вертикаль­ ная нагрузка; Fhn — нормативная динамическая

горизонтальная нагрузка; Gi — вес каждого из т роторов машины; р, — коэффициент пропорцио­ нальности (табл. 6.3).

Расчетные динамические нагрузки от машин, соответствующие максимальному динамическому воздействию машины на фундамент, принимают сосредоточенными и приложенными к элементам, поддерживающим подшипники на уровне осей этих элементов.

Динамические нагрузки от машины передаются на фундамент по площадкам опирания подшип­ ников или корпусов машины, в которые встроены подшипники. Вертикальную составляющую дина­ мической нагрузки считают действующей по вер­ тикальной оси подшипника или, если ось подшип­ ника значительно смещена от опорной площад­ ки,— по центру последней.

Горизонтальная составляющая динамической нагрузки независимо от высоты расположения оси вращения ротора машины принимается дейст­ вующей на фундамент на уровне осей ригелей и балок элементов фундамента, поддерживающих

подшипники или корпуса машины, в которые они встроены.

Если размеры опорной площадки в направле­ нии действия силы значительно меньше пролета поперечного ригеля, поперечная горизонтальная составляющая динамической силы принимается на уровне оси вращения машины.

Для фундаментов турбомашин расчетная дина­ мическая нагрузка в продольном направлении равна 0,5 той же нагрузки в поперечном горизон­ тальном направлении; для остальных машин с вращающимися частями продольная нагрузка равна нулю.

Расчетные нагрузки на фундаменты турбома­ шин, соответствующие моменту короткого замы­ кания и тяги вакуума в конденсаторе, равны нор­ мативным значениям, указанным в задании на проектирование, с коэффициентами надежности по нагрузке у^ и динамичности т], равными при

расчете на действие момента короткого замыкания = 1 и ц = 2, а при расчете на действие тяги

вакуума в конденсаторе у^ = 1,2 и rj = 1.

Расчетное усилие от тяги вакуума в конденса­ торе возникает только при гибком присоединении конденсатора к турбине

SD= ЮЛ,

где А — площадь поперечного сечения соедини­ тельной горловины конденсатора с турбиной; 10 — усилие тяги вакуума на 1 м2 сечения трубо­ провода.

Т а б л и ц а 6.3. Коэффициент пропорциональности р для различных машин (СНиП И -19-79)

менее 0,2

При определении расчетных значений усилий в элементах фундаментов машин с вращающимися частями в каждое отдельное сочетание включают только одну из нагрузок, соответствующих дина­ мическому воздействию машин,— вертикальную или горизонтальную. В расчетах фундаментов под турбомашины в любое из этих сочетаний вво­ дят дополнительно тягу вакуума в конденсаторе.

Сочетание, в которое входит момент короткого замыкания, является особым. Нагрузки, соот­ ветствующие динамическому воздействию маши­ ны, относятся к категории кратковременных. При расчете фундаментов машин на особое сочетание нагрузок расчетные значения кратковременных

нагрузок или соответствующие им усилия умно­ жают на коэффициент сочетаний пс — 0,8.

Монтажную нормативную нагрузку на верхней плите фундамента принимают по заданию на проектирование, но не менее 20 кПа; коэффициен­ ты у£ = 1,2 и г) = 1.

Расчетные значения амплитуд колебаний долж­ ны быть не более предельно допустимых, устанав­ ливаемых в задании на проектирование, а при их отсутствии — по табл. 6.4.

Амплитуды горизонтально-крутильных коле­ баний верхней плиты рамных фундаментов, м,

где h — расстояние от центра тяжести верхней плиты до оси наиболее удаленного подшипника машины, м; ах — амплитуда горизонтальных ко­ лебаний центра тяжести верхней плиты;

a^ — амплитуда (угол поворота), рад, враща­

тельных колебаний верхней плиты относительно вертикальной оси, проходящей через ее центр тяжести;

(6.18)

- M if

I

со = 0,105д — круговая частота вращения маши­ ны, с- 1 ; axs, a^s — соответственно перемещение,

м, и угол поворота, рад, центра тяжести верхней плиты при статическом действии нагрузки

коэффициенты жесткости конструкции фундамен­ та с учетом упругости основания соответственно в горизонтальном направлении, перпендикулярном оси вала машины, и при повороте в горизонталь­ ной плоскости; |ф — коэффициенты относи­

тельного демпфирования системы фундамент — грунт; со*, Щф — круговые частоты горизонталь­

ных и вращательных колебаний фундамента отно­ сительно вертикальной оси, проходящей через центр тяжести верхней плиты;

km + - xjot

где k Xt &ф, &ф — коэффициенты жесткости основа­

ния соответственно при упругом равномерном kx и неравномерном сдвиге и неравномерном сжа­

тии &ф — по (6.9)...(6.11); h — высота фундамен­

та, м; k x tot — сумма коэффициентов жесткости

всех поперечных рам фундамента в горизонталь­ ном направлении, перпендикулярном оси вала* машины,

;=1

п — число рам; k^ tot — сумма коэффициентов

жесткости всех поперечных рам при повороте верхней плиты в горизонтальной плоскости отно­ сительно ее центра тяжести, Н • м;

п

i= l

ei — расстояние от плоскости поперечных рам до центра тяжести верхней плиты, м.

Та б л и ц а 6.4. Предельно допускаемые амплитуды колебаний (СНиП 11-19-79)

где

h,, • l „

(6.26)

l. ■/,hi

Еь — модуль упругости материала рам верхнего строения, Н/м , Ihi, 1Ы — моменты инерции пло­

щади поперечных сечений соответственно колон­ ны и ригеля рамы, м4; hг*, k — соответственно рас­ четные высота колонны и пролет ригеля i-й по­

демпфирования для горизонтальных %х и враща­ тельных колебаний и |ф фундамента на грунте;,

у — коэффициент поглощения энергии при коле­ баниях (для железобетона равный 0,1).

V ^*ф