Массивные и стенчатые фундаменты 4 страница

, (115)

где - момент инерции массы всей установки, включая массу подвижных частей, относительно оси, проходящей через центр тяжести подошвы фундамента перпендикулярно плоскости колебаний, т·м .

При условии амплитуду вертикальных колебаний фундаментов формовочных машин следует определять по формуле (54), в которой - амплитуда вертикальных колебаний общего центра тяжести фундамента и неподвижных частей машины, определяемая по формуле (55); - амплитуда вертикальной составляющей вращательных колебаний фундамента и неподвижных частей машины относительно горизонтальной оси, проходящей через их общий центр тяжести перпендикулярно плоскости колебаний. Для фундаментов машин с центральным приложением динамической нагрузки (встряхивающие столы и формовочные машины со штифтовым съемом) 0. В случае приложения динамической нагрузки с эксцентриситетом (формовочные машины с поворотно-перекидным механизмом) определяется по формуле (57).

В формулах (55) и (57) динамическую нагрузку на фундамент формовочной машины , кН, следует вычислять по формуле

, (116)

а вместо угловой частоты вращения машины следует принимать угловую частоту свободных вертикальных колебаний подвижных частей машины на упругой надфундаментной прокладке, определяемую по формуле (112).

Для уменьшения вращательных колебаний фундаментов формовочных машин с поворотно-перекидным механизмом эксцентриситет приложения динамической нагрузки следует ограничивать до 5-10% размера стороны подошвы фундамента, в направлении которой происходит смещение точки приложения ударной нагрузки.

Эксцентриситет в расположении центра тяжести фундамента машины и центра тяжести подошвы фундамента может достигать 15% размера стороны подошвы фундамента, в направлении которой происходит смещение центра тяжести фундамента в случае смещения центра тяжести подошвы в сторону приложения динамической нагрузки.

7.4.8 Расчетное значение амплитуды вертикальных колебаний фундаментов формовочных машин должно удовлетворять условию (4).

Амплитуду вертикальных колебаний фундаментов формовочных машин с поворотно-перекидным механизмом, определенную для торцовых граней фундамента, допускается увеличивать на 20%.

7.4.9 При основании, сложенном мелкими или пылеватыми водонасыщенными песками, для машин грузоподъемностью 10 т и более следует, как правило, предусматривать виброизоляцию фундаментов.

7.5 Фундаменты формовочных машин для производства сборного железобетона

7.5.1 Требования настоящего раздела распространяются на проектирование фундаментов следующих видов машин для производства (формования) сборных железобетонных изделий и конструкций:

вибрационных площадок на упругих опорах;

виброударных площадок на упругих опорах;

ударных (кулачковых) площадок со свободным падением движущихся частей;

стационарных и скользящих виброштампов.

7.5.2 В состав исходных данных для проектирования фундаментов машин, указанных в 7.5.1, кроме материалов, перечисленных в подразделе 5.1, должны входить:

масса подвижных частей площадки;

схема расположения, тип и жесткость упругих опор;

число оборотов в минуту и амплитуда возмущающих сил вибратора, момент эксцентриков вибратора;

значение безынерционной пригрузки;

высота падения ударной части площадки;

расположение и размеры рабочих мест, если технологическим процессом производства не предусматривается дистанционное управление работой данной формовочной машины.

7.5.3 Фундаменты под формовочные машины для производства сборного железобетона следует проектировать массивными в виде плит или блоков. Фундаменты следует армировать в соответствии с требованиями 5.2.14.

7.5.4 Рабочее место на фундаменте должно быть защищено от вибраций в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.012.

7.5.5 При формовании изделий в высоких формах (например, кассетных) обслуживающие площадки вокруг форм (кассет) не допускается опирать на фундаменты формовочных машин и соединять с ними.

7.5.6 Фундаменты под вибрационные, виброударные и ударные площадки, а также под стационарные виброштампы следует проектировать таким образом, чтобы центр тяжести площади подошвы фундамента и центр жесткости упругих опор, а также линии действия равнодействующей возмущающих сил вибратора или ударов располагались, как правило, по одной вертикали.

Эксцентриситет равнодействующей возмущающих сил вибратора или линии действия ударов по отношению к центру тяжести площади подошвы фундамента не должен превышать: для вибрационных площадок и стационарных виброштампов 3%, а для виброударных и ударных площадок 1% размера стороны подошвы фундамента, в направлении которой смещается равнодействующая.

7.5.7 Амплитуды вертикальных колебаний фундаментов под вибрационные площадки на упругих опорах следует определять по формулам (54)-(57), в которых динамическую нагрузку на фундамент , кН, следует вычислять по формуле

, (117)

где - момент эксцентриков вибратора, кН·м, принимаемый по заданию на проектирование;

- масса подвижных частей площадки вместе с формуемым изделием, т, которая не учитывается при определении массы всей установки (6.2.5);

- суммарный коэффициент жесткости опор, кН/м, принимаемый по заданию на проектирование.

7.5.8 Для фундаментов виброударных и ударных площадок следует предусматривать, как правило, виброизоляцию.

Расчет амплитуд вертикальных колебаний невиброизолированных фундаментов следует производить по формуле (62), в которой , коэффициент восстановления скорости удара принимают 0,5; скорость удара , м/с, следует вычислять для ударных площадок по формуле (107) (см. 7.3.6), а для виброударных - по формуле

, (118)

где - расчетное значение возмущающей силы вибратора, кН;

- масса подвижных частей, включая массу формы с бетоном, т;

- угловая частота вращения, с .

7.5.9. Амплитуды вертикальных колебаний фундаментов виброштампов следует определять по формуле (54), в которой величины и , м, следует вычислять по формулам:

; (119)

, (120)

где - расчетное значение вертикальной составляющей возмущающих сил машины, кН;

- эксцентриситет ее приложения, м, принимаемый для стационарных виброштампов равным нулю;

- масса фундамента, засыпки грунта на его обрезах, неподвижных частей машины и формуемого изделия, т;

- момент инерции массы фундамента, засыпки грунта на его обрезах, неподвижных частей машины и формуемого изделия относительно оси, проходящей через общий центр тяжести перпендикулярно плоскости колебаний, т·м ;

- угловая частота вращательных колебаний фундамента, с , определяемая по формуле (48), в которой - момент инерции массы фундамента, засыпки грунта на его обрезах, неподвижных частей машины и формуемого изделия относительно оси, проходящей через центр тяжести подошвы фундамента перпендикулярно плоскости колебаний, т·м ;

, , - то же, что и в формулах подраздела 6.2.

7.6 Фундаменты оборудования копровых бойных площадок

7.6.1 Требования настоящего раздела распространяются на проектирование фундаментов (оснований) копровых бойных площадок копровых цехов и скрапоразделочных баз.

7.6.2 В состав исходных данных для проектирования фундаментов оборудования копровых бойных площадок, кроме материалов, указанных в подразделе 5.1, должны входить:

масса ударной части копра, т, и высота ее падения, м;

размеры в плане площади, на которой производится разбивка (разделка) скрапа;

данные о расположении копра по отношению к существующим и проектируемым зданиям и сооружениям.

7.6.3 Конструкции бойных площадок следует назначать в зависимости от табличного значения расчетного сопротивления грунтов основания , определяемого по СП 22.13330, и энергии ударной части копра.

7.6.4 В грунтах со значением 200 кПа и при энергии ударной части копра до 300 кДж копровые бойные площадки следует устраивать в виде стальных плит (шабота), укладываемых по слою болванок или мартеновских козлов и мелкого скрапа толщиной не менее 1 м, заполняющих котлован глубиной не менее 2 м.

7.6.5 В грунтах со значением 200 кПа и при энергии ударной части копра до 300 кДж под стальными плитами (шаботом) болванки или мартеновские козлы и мелкий скрап (согласно 7.6.4) следует укладывать по подстилающей песчаной подушке толщиной не менее 1 м, устроенной на железобетонной плите толщиной 1-1,5 м.

7.6.6 В грунтах со значением 200 кПа и при энергии ударной части копра более 300 кДж копровые бойные площадки следует устраивать в виде стальных плит (шаботов), укладываемых по слою болванок или мартеновских козлов и мелкого скрапа толщиной не менее 1,5 м и подстилающему слою песка толщиной не менее 1 м, ограждаемых железобетонным цилиндром или коробом.

7.6.7 В грунтах со значением 200 кПа и при энергии ударной части копра более 300 кДж копровые бойные площадки следует устраивать в виде железобетонных корытообразных прямоугольных или круглых в плане конструкций (фундаментов), в которых размещаются стальные плиты (шаботы), уложенные на подшаботную прокладку, выполняемую, как правило, из трех слоев: нижнего защитного - в виде нескольких щитов из дубовых брусьев общей толщиной до 800 мм; среднего амортизирующего - в виде многослойной конструкции из чередующихся слоев чугунной стружки толщиной 80-100 мм и стальных листов толщиной не менее 20 мм; верхнего - из броневых плит толщиной 30-100 мм, на которых размещаются стальные блюмы.

7.6.8 Железобетонные конструкции фундаментов под оборудование копровых бойных площадок следует проектировать монолитными.

7.6.9 Шабот копровой бойной площадки должен устраиваться из стальных плит толщиной не менее 0,5 м; ориентировочную массу шабота , т, следует принимать не менее 0,5 , где и - соответственно масса, т, и высота падения, м, ударной части копра.

7.6.10 Боковые стенки железобетонных ограждений следует защищать по всей поверхности изнутри и поверху стальными плитами толщиной не менее 50 мм, прикрепленными к деревянным брусьям сечением не менее 150x150 мм.

Для уменьшения разлета осколков разбиваемого лома стенки железобетонных ограждений выше уровня шабота (на высоту не менее половины наибольшего размера в плане) следует устраивать наклонными внутрь на 7-10°.

7.6.11 Минимальные расстояния от копровых бойных устройств до фундаментов строительных конструкций зданий и сооружений следует принимать по таблице 12.

Таблица 12

Грунты основания	Расстояние от копровых бойных устройств до фундаментов строительных конструкций, м (не менее), при массе ударной части копра , т
	3	3 7	7
Скальные и полускальные
Крупнообломочные, песчаные сухие, глинистые с показателем текучести 0 (в том числе лессовидные)
Песчаные влажные, глинистые с показателем текучести 0 1
Песчаные водонасыщенные, глинистые с показателем текучести 1
Примечание - При возведении копровых установок на водонасыщенных песчаных и текучей консистенции глинистых грунтах следует искусственно укреплять основания фундаментов строительных конструкций (копровых цехов и скрапоразделочных баз), расположенных на расстояниях, меньших указанных в таблице 12.

7.7 Фундаменты дробилок

7.7.1 Требования настоящего раздела распространяются на проектирование фундаментов щековых, конусных (гирационных) и молотковых (ударных) дробилок.

7.7.2 В состав исходных данных для проектирования фундаментов дробилок, кроме материалов, указанных в подразделе 5.1, должны входить:

значения горизонтальной и вертикальной составляющих равнодействующей динамических нагрузок и их места приложения соответственно относительно верхней грани фундамента дробилок и вертикальной оси, проходящей через центр тяжести дробильной установки;

частота вращения вала эксцентрика для конусных дробилок или главного вала для других видов дробилок;

масса вращающихся частей; число и масса молотков, расстояние от оси вращения до центра тяжести молотка для молотковых дробилок;

масса корпуса дробилок, масса заполнения.

7.7.3 Монолитные фундаменты дробилок рекомендуется проектировать преимущественно стенчатыми из двух стен (между которыми пропускается транспортер), нижней и верхней плиты (или двух верхних поперечных ригелей).

7.7.4 Сборно-монолитные фундаменты дробилок рекомендуется проектировать стенчатыми или рамными, предусматривая нижнюю плиту и верхние ригели из монолитного железобетона.

7.7.5 Групповые фундаменты под несколько дробилок следует предусматривать при расположении дробилок:

одноярусном - стенчатыми или рамными;

двух- или трехъярусном - стенчатыми.

При этом сборно-монолитные фундаменты следует проектировать, как правило, из блоков или стен, опирающихся на монолитную нижнюю плиту и связанных поверху монолитными обвязками.

7.7.6 Подошве отдельных фундаментов конусных дробилок рекомендуется придавать квадратную форму, а фундаментам дробилок остальных видов - прямоугольную.

7.7.7 Расчет колебаний фундаментов дробилок сводится к определению наибольшей амплитуды горизонтальных колебаний верхней грани фундамента.

Расчет следует выполнять в соответствии с требованиями 6.1.1 и подраздела 6.2.

7.7.8 Расчет колебаний фундаментов конусных дробилок, имеющих прямоугольную форму подошвы, следует производить в плоскости, совпадающей с направлением меньшего размера подошвы.

7.7.9 Рамные фундаменты дробилок следует рассчитывать по прочности на действие веса всех элементов установки с учетом веса заполнения и силы , заменяющей динамическое действие машины, в соответствии с указаниями 5.2.20 и 5.2.21.

Значение следует определять по формуле (2), в которой нормативное значение динамической нагрузки устанавливается по заданию на проектирование, а коэффициент надежности по нагрузке и коэффициент динамичности следует принимать по таблице 3.

Нормативное значение динамической нагрузки , кН, для молотковых дробилок при отсутствии данных завода-изготовителя допускается определять по формуле

, (121)

где - масса вращающихся частей дробилки, т;

- эксцентриситет массы , принимаемый равным 0,001 м;

- угловая частота вращения массы , с .

7.7.10 При расчете прочности фундаментов молотковых дробилок следует производить проверку на отрыв молотка, при этом нормативное значение динамической нагрузки следует определять по формуле (121), принимая в ней массу равной массе одного молотка, а эксцентриситет - расстоянию от оси вращения до центра тяжести молотка.

7.8 Фундаменты мельничных установок

7.8.1 Требования настоящего раздела распространяются на проектирование фундаментов мельничных установок с коротким барабаном (стержневых, шаровых, рудно-галечных и др.) и трубчатых (при отношении длины барабана к диаметру более трех).

7.8.2 В состав исходных данных для проектирования фундаментов мельничных установок, кроме материалов, указанных в подразделе 5.1, должны входить:

моменты инерции масс барабана и ротора электродвигателя, крутильная жесткость вала и передаточное число зубчатой передачи;

расстояние от оси вращения барабанов мельничных установок до верхней грани фундамента;

полная масса корпуса мельничных установок, масса заполнения.

7.8.3 Фундаменты мельничных установок следует проектировать, как правило, монолитными или сборно-монолитными.

7.8.4 Фундаменты трубчатых мельниц следует проектировать, как правило, в виде ряда поперечных (по отношению к оси мельницы) П-образных рам, опирающихся на отдельные железобетонные плиты, а мельниц с коротким барабаном - в виде общих массивных плит с поперечными стенами или рамами для опирания частей машины.

Для уменьшения уровня вибраций следует объединять поверху рамные фундаменты под отдельные мельницы общей железобетонной плитой.

Примечания

1 Допускается проектировать отдельные опоры трубчатых мельниц в виде поперечных стен на отдельных плитах.

2 При скальных и крупнообломочных грунтах допускается опирать стены, поддерживающие части мельниц с коротким барабаном, на отдельные плиты.

3 Установка двигателя, редуктора и одной из опор мельницы на разных фундаментах, не связанных жестко между собой, не допускается.

7.8.5 Расчет колебаний фундаментов мельничных установок следует производить на действие случайной динамической нагрузки, вызываемой движением заполнителя в барабане.

7.8.6 Амплитуды горизонтальных колебаний верхней грани массивных, стенчатых и рамных фундаментов мельничных установок от действия случайной динамической нагрузки следует определять по формулам подраздела 6.4.

7.8.7 Собственная угловая частота колебаний фундаментов мельниц должна отличаться не менее чем на 25 от % собственной угловой частоты крутильных колебаний вала электродвигателя, определяемой по формуле

, (122)

где - момент инерции массы барабана с загрузкой относительно его оси вращения, т·м ;

- момент инерции массы ротора электродвигателя относительно его оси вращения, т·м ;

- крутильная жесткость вала, соединяющего ротор двигателя с приводной шестерней, кН·м/рад;

- передаточное число зубчатой пары (шестерни и зубчатого венца барабана).

7.8.8 Расчет прочности элементов конструкций фундаментов мельниц надлежит производить с учетом действия следующих нагрузок:

расчетного значения веса элементов конструкций и частей мельницы с учетом веса заполнения;

горизонтальной составляющей расчетной динамической нагрузки , кН, приложенной к данной опоре и определяемой по формуле (2), в которой значения коэффициентов надежности по нагрузке и динамичности следует принимать в соответствии с таблицей 3, а величину - равной: для трубчатых мельниц 0,2 ; для мельниц с коротким барабаном 0,1 , где - часть нормативного значения веса мельницы (без мелющих тел и заполнения), приходящаяся на данную опору, кН.

7.9 Фундаменты прессов

7.9.1 Требования настоящего раздела распространяются на проектирование фундаментов винтовых, кривошипных и гидравлических прессов.

7.9.2 В состав исходных данных для проектирования фундаментов прессов, кроме материалов, указанных в подразделе 5.1, должны входить:

габаритные чертежи пресса с указанием вида выполняемых им технологических операций (штамповка, ковка, вырубка);

масса поступательно движущихся рабочих частей пресса; момент инерции вращающихся рабочих масс винтового пресса относительно оси винта; главные моменты инерции пресса;

скорости поступательного и вращательного движения рабочих частей пресса в момент соприкосновения ползуна с упаковкой; полная деформация поковки в прессе штамповки или ковки, определяемая из графика рабочих нагрузок типовой поковки.

7.9.3 Фундаменты прессов следует проектировать, как правило, в виде жестких плит или монолитных блоков.

7.9.4 Фундаменты винтовых прессов, предназначенных для штамповки или ковки, следует рассчитывать с учетом импульса вертикальной силы и крутящего момента относительно вертикальной оси следующим образом:

а) амплитуду вертикальных колебаний , м, фундамента следует определять по формуле (62), в которой значение коэффициента восстановления скорости удара следует принимать: при холодной штамповке и ковке 0,5, при горячей штамповке и ковке 0,25, а значение импульса вертикальной силы , кН·с, определяется по формуле

, (123)

где - масса поступательно движущихся рабочих частей пресса, т;

- скорость поступательного движения рабочих частей пресса в момент удара, м/с;

б) амплитуды горизонтальных колебаний , м, фундамента следует определять по формулам (67) и (68); при этом значение то же, что в 7.9.4а, а импульс момента принимается равным