Современные конструкции фундаментов под машины и их расчет савинов
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.
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 Кz, которое зависит от площади подошвы Аф. Это может привести к увеличению массы т.
Пропорциональное их изменение мало влияет на значение амплитуды вертикальных вынужденных колебаний az. 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%.
Основания, фундаменты и механика грунтов
О наследии профессора О.А. Савинова
Аннотация
Литература
Савинов О.А. Современные конструкции фундаментов под машины с динамическими нагрузками и их расчет. – Л.-М.: Стройиздат, 1964. – 200 с.
Савинов О.А., Лавринович Е.В. Вибрационная реология дисперсных сред // Изв. ВНИИГ. Сейсмостойкость энергетических сооружений. – Л., 1990.
Савинов О.А. Давление жесткого прямоугольного штампа на упругое основание // Тр. НИС ЛО треста глубинных работ. – Вып. 2. – Л.-М.: Стройиздат, 1941. – С. 20-31.
Муравский Г.Б. О параметрах модели основания М.М. Филоненко-Бородича//”ОФМГ”. – 1974. – № 1. – С. 37.
Баркан Д.Д. Динамика оснований и фундаментов. – М.: Стройвоенмориздат, 1948. – 411 с.
Шехтер О.Я. Об учете инерционных свойств грунта при расчете вертикальных вынужденных колебаний массивных фундаментов // Тр. НИИОСПа. – 1948. – Вып. 12. – С. 72-89.
Ильичев В.А. Динамическое взаимодействие сооружений с основанием и передача колебаний через грунт // Динамический расчет сооружений на специальные воздействия – М.: Стройиздат, 1981. – С. 114-128.
Ильичев В.А. Исследования по динамике и сейсмостойкости оснований и фундаментов // Тр. НИИОСПа. – 1981. – Вып. 75. – С. 138-153.
Савинов О.А., Уздин А.М. О некоторых особенностях взаимодействия сооружения и его основания при землетрясении // Изв. ВНИИГ. – Т. 106. – 1974. – С. 119-125.
Савинов О.А., Уздин А.М. Об учете грунтовых условий в расчетах на сейсмостойкость крупных инженерных сооружений // Строительная механика и расчет сооружений. – 1979. – № 6. – С. 61-65.
Уздин А.М., Сандович Т.А., Аль-Насер-Мохомад Самих Амин. Основы теории сейсмостойкости и сейсмостойкого строительства зданий и сооружений. – СПб: Изд. ВНИИГ, 1993. – 175 с.
Савинов О.А., Александров Б.А., Лапин С.К., Уздин А.М. К вопросу о возможности использования упругого полупространства в качестве расчетной модели грунтового основания // Тр. координационных совещаний по гидротехнике – Л., 1977. – Вып. 115. – С. 75-78.
Альберт И.У., Докторова А.О. Анализ влияния неоднородности основания на параметры его динамической модели // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. – 2001. – Вып. 2. – С. 30-33.
Ильичев В.А., Аникьев А.В. Система с полутора степенями свободы, как динамическая модель неоднородного основания. Динамика оснований, фундаментов и подземных сооружений: Тез. VI Всесоюз. конф. – Л., 1985. – С. 30-32.
Тяпин А.Г. Особенности расчета динамического взаимодействия сооружения с основанием при сейсмических воздействиях как самостоятельной области теории сейсмостойкости // Избранные статьи профессора О.А. Савинова и ключевые доклады, представленные на четвертые Cавиновские чтения – СПб, 2004. – С. 22-41.
Петров В.А., Уздин А.М. Инженерные методы учета динамического взаимодействия сооружения с основанием // Избранные статьи профессора О.А. Савинова и ключевые доклады, представленные на четвертые Савиновские чтения. – СПб, 2004. – С. 42-69.
Долгая А.А., Карлина Е.А., Уздин А.М., Фрезе М.В. Учет свойств грунтового основания при оценке сейсмостойкости сооружений // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений – 2009. – №1. – С. 30-34.
Ставницер Л.Р. Сейсмостойкость оснований и фундаментов. – М.: Изд.-во АСВ, 2010. – 447 с.
Красников Н.Д. Сейсмостойкость гидротехнических сооружений из грунтовых материалов.- М.: Энергоиздат, 1981. – 240 с.
Wolf J.P., Song C. Finite-element modeling of unbounded media. Chichester, England, JohnWiley & Sons. – 332 p.
Савинов О.А., Уздин А.М., Шульман С.Г. О системе расчетных коэффициентов для определения сейсмических нагрузок на большие плотины. IV Всесоюзная школа семинар “Методы количественной оценки сейсмических воздействий и применение спектрального анализа в сейсмологии: Тез. лекций,Тбилиси, 1980. – С. 168-182.
Савинов О.А., Сандович Т.А. О некоторых особенностях применения системы сейсмоизоляции зданий и сооружений // Изв. ВНИИГ. – 1982. -Т. 61. – С. 26-39.
Альберт И.У., Кауфман Б.Д., Савинов О.А.,Уздин А.М. Сейсмозащитные фундаменты реакторных отделений АЭС. – М.: Информэнерго, 1988. – 64 с.
Савинов О.А. Сейсмоизоляция сооружений (концепция, принципа устройства, особенности расчета) // Избранные статьи и доклады “Динамические проблемы строительной техники”. – СПб., 1993. – С. 155-178.
Савинов О.А., Уздин А.М., Сандович Т.А., Долгая А.А. Учет особенностей сейсмического воздействия при подборе параметров сейсмоизолирующих конст-рукций фундаментов // “ОФМГ”. – 1995. – № 4. -С. 9-13.
Айзенберг Я.М. Сооружения с выключающимися связями для сейсмических районов. – М.: Стройиздат, 1976. – 229 с.
Айзенберг Я.М. Исследования адаптивных систем сейсмозащиты и методов сейсмоизоляции // Сейсмостойкое строительство. – 1980. – Вып. 1. – С. 32-34.
Коузах С.Н., Сандович Т.А. Кинематические фундаменты в системах сейсмоизоляции зданий // Тр. Российской конф. по механике грунтов и фундаментостроению. – СПб, 1995. – Т. 2.
Уздин А.М., Долгая А.А. Расчет элементов и оптимизация параметров сейсмоизолирующих фундаментов. – М.: ВНИИНТПИ, 1997. – 76 c.
Белаш Т.А., Беляев В.С., Уздин А.М., Ермошин А.А., Кузнецова И.О. Сейсмоизоляция. Современное состояние // Избранные статьи профессора О.А.Савинова и ключевые доклады, представленные на четвертые Савиновские чтения. – СПб, 2004. – С. 95-128.
Савинов О.А., Лавринович Е.В. Вибрационная техника уплотнения и формования бетонных смесей. – Л.: Стройиздат, 1986.
Блехман И.И. Вибрационная механика. – М.: Физматлит, 1994. – 400 с.
Савинов О.А. Полвека в мире механических колебаний. – СПб.: Стройиздат, 1992. – 295 с.
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.
Фундамент под машины
Авторы патента
Иллюстрации 3
Категории
Патент 996642
Фундамент под машины
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Республик (61)Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 01.. 10. 80. (21) 2987650/29-33 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—
Опубликовано 150283. бюллетень ¹ 6
Дата опубликования описания 15 ° 02 ° 83 °
СССР ио делам изобретений и открытии
f53) УДК 624.159 °.1l.621.8-217 (088. 8) (72) Автор изобретения “. ” лс.Е 1(I
В.И.Волосяный с о (7Ц Заявитель (54) ФУНДАМЕНТ ПОД ЯМЩИНЫ
Изобретение относится к строи-.. тельству, а именно к конструкциям фундаментов под машины с динамичес- . кими нагрузками.
Известен фундамент под машины, включающий массивный блок, подошва .которого заглублена в грунт основания 1 3. .
Недостатком известного фундамента является его высокая материалоемкость вследствие низких виброгасящих характеристик.
Наиболее близким техническим реше. Нием к изобретению является фундамент под машины, включающий массив- ный блок, подошва которого выполнена
f с выступами, заглубленными в грунт основания и монолитно соединенными с. телом блока (2 3.
Недостатком этого фундамента является также значительная материалоемкость вследствие малого объема присоединенной массы грунта.
Цель изобретения — снижение материалоемкости фундамента.
Поставленная цель достигается за счет того, что в фундаменте под машины, включающем массивный блок, по.дошва которого выполнена с выступа:ми, заглубленными в грунт основания, и монолитно соединенными с телом блока, выступы выполнены в виде час тично выступающих за предЕлы контура блоКа в плане на величину, равную
0 25-0,75 диаметра, задавливаемых в грунт-основания цилиндрических оболочек с открытыми торцами, причем расстояние между осями смежных обощ лочек не более 1,5 их диаметра.
На фнг.l изображен фундамент под машины, общий виду на фиг.2 — разрез
Фундамент имеет слабо армированный блок 1 и четыре сборные железобетонные цилиндрические оболочки 2, размещенные в грунте З.Оболочки 2— короткие, т.е. их высота не превышает диаметра. Расстояние в свету между смежными оболочками 2 менее их радиуса, что соответствует расстоянию между осями оболочек менее 1,5 их диаметра. Верхний торец каждой оболочки 2 на протяжении, большем третьей части своего периметра, размещен в пределах габарита подошвы массивного блока 1, соответствующие участки верхних торцов заделаны в тело-блока
1 на величину 1,5-2,0 толщин оболочек. Большая часть периметра верх-. них торцов оболочек 2 размещена за
996642 пределами площади подошвы массивного блока 1. Внутренняя полость каждой оболочки 2, размещенная за пределами подошвы блока 1, в верхней части, высота которой соответствует величине заделки торцов оболочек 2 в блок 1, заполнена бетоном 4 омоноличивания.
Благодаря бетону 4 в верхних час тях оболочек 2 образованы жесткие диски, обеспечивающие недеформируе- 1О мость соответствующих контуров.
Выполнение оболочек 2 короткими позволяет производить их погружение, например, с помощью вибропогружателей, беэ выемки грунта иэ полостей )5 что способствует повышению плотности грунта 3 и, в значительной степени, сохранению его структурных связей.
Принцип работы фундамента эаключа-2ц ется в следующем.
При работе машины в массивном блоке 1 и в жестко связанных с ним (за счет заделки торцов и бетона 4 омоноличивания ) .коротких оболочках 2 возни- кают вертикальные и горизонтальные вибрации. Как вертикальные, так и горизонтальные вибрации оболочек 2 практически не отличаются от соответствующих вибраций массивного блока 1 ввиду большой иэгибной погонной жесткости коротких оболочек 2.Вибрация оболочек 2 вызывает также вибрацию грунта 3 и прежде всего тех его масс, которые заключены внутри контуров оболочек 2 и под центральной частью подошвы блока 1. Эффективное включение в работу грунта под центральной частью подошвы обеспечено за.счет сравнительно малых расстояний между осями смежных оболочек 2,не превышаю-40 щих 1,5 d. При этом в грунте между внешними поверхностями смежных оболочек 2 образуются своды из уплотненного грунта 3, препятствующие вытеснению в результате вибраций грунта 3 из центральной части.
Применение предложенного фундамента под машины обеспечивает значительное увеличение “присоединенной” массы грунта, что позволяет снизить материалоемкость фундамента за счет умйньшения объема массивного тела.
Фундамент может. использоваться также при статических нагрузках при необходимости повышения устойчивости про” тив сдвига.
Фундамент под машины, включающий массивный блок, подошва которого выполнена с выступами, заглубленными в грунт основания и монолитно соединенными с телом блока, о:т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью снижения материалоемкости фундамента, выступы выполнены в виде частично выступающих за пределы контура блока в плане на величину, равную 0,250,75 диаметра, задавливаемых в грунт основания цилиндрических оболочек с открытыми торцами, причем расстояние между осями смежных оболочек не более
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Савинов О.A. Современные конструкции фундаментов под машины и их расчет. Л., Стройиздат, 1979, с. 44, р. 2.11.
2, Авторское свидетельство СССР
Р 576367, кл. Е 02 0 27/44, 1976.
Редактор М.Келемеш Техред E ° Харитончик Корректор А.Ференц
Заказ 885/47 Тираж 671 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035« Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП Патент, r.Óæãîðoä, ул.Проектная,4
Загрузка...
