Материал: Справочник проектировщика инженерных сооружений

облицовку из штучных керамических материа­ лов в условиях слабых механических воздейст­ вий и большой интенсивности воздействия про­ ливов; /

окраску маслостойкими красками в условиях слабых механических воздействий и при малой интенсивности воздействия проливов;

бетон повышенной плотности при слабоагрес­ сивной степени воздействия.

Полости в фундаментах под моталки, разматыватели, транспортеры и другие участки, эксплуа­ тируемые в условиях интенсивного воздействия проливов масла и имеющие сложную конфигу­ рацию, а также лотки и приямки, где происходит скопление проливов масла и эмульсии, как пра­ вило защищают листами углеродистой стали. При этом вертикальные поверхности полостей обли­ цовывают на высоту 0,5 м, а выше — окрашивают эпоксидными материалами. В лотках и приямках допускается также применение облицовки из ке­ рамической плитки на эпоксидной замазке.

6.6. Дробилки

Задание на проектирование фундаментов под дробилки кроме материалов, приведенных в п. 6.1, должно содержать следующие характе­ ристики машин:

нормативное значение горизонтальной и верти­ кальной составляющих равнодействующей дина­ мических нагрузок и их места приложения соот­ ветственно относительно верхней грани фунда­ мента под дробилки и вертикальной оси, проходя­ щей через центр тяжести дробильной установки;

рабочее число оборотов в минуту вала эксцент­ рика для конусных дробилок или главного вала для других видов дробилок;

нормативное значение веса вращающихся час­ тей; количество и нормативное значение веса мо­ лотков, расстояние от оси вращения до центра тяжести молотка для молотковых дробилок;

ширина входной щели для щековых или ниж­ ний диаметр дробящего конуса для конусных (гирационных) и диаметр ротора для молотковых дробилок;

нормативное значение полного веса корпуса дробилок, веса заполнения.

Фундаменты под дробилки проектируют моно­ литными или сборно-монолитными; монолитные — преимущественно стенчатые, состоящие из двух стен, жестко заделанных в нижнюю плиту, а также верхней плиты, или двух верхних попе­ речных ригелей; сборно-монолитные — стеночные или рамные с нижней плитой и верхними ригеля­ ми из монолитного железобетона. Фундаменты под дробилки высотой менее 5 м рекомендуется •проектировать массивными или стенчатыми.

Групповые фундаменты под несколько дроби­ лок предусматривают: при одноярусном располо­ жении дробилок — стенчатыми или рамными, при двухили трехъярусном — стенчатыми. Группо­ вые фундаменты при двухъярусном расположении дробилок с установкой в верхнем ярусе дробилок с расчетной горизонтальной составляющей возму­ щающих сил менее 30 кН рекомендуется проекти­ ровать рамными.

Подошва фундаментов под конусные дробилки квадратная, под остальные — прямоугольная,

вытянутая в направлении действия динамических нагрузок. Толщина нижней плиты фундаментов не менее 0,7 толщины стен для стенчатых фунда­ ментов и не менее наименьшего размера сечения колонн рамы для рамных. Толщина стен стенча­ тых фундаментов должна быть не менее 600 мм.

Армирование фундаментов под дробилки выпол­ няют согласно указаниям, приведенным в п. 6.1. Для общего конструктивного армирования стен­ чатых фундаментов применяют сетки из стержней диаметром 12... 16 мм с шагом в обоих направле­ ниях соответственно 200...300 мм. Нижнюю плиту армируют двумя горизонтальными сетками (ниж­ ней и верхней); стены — сетками, располагаемы­ ми у поверхности стен; ригели — в соответствии с их расчетом (как балки). В рамных фундаментах рамы армируют по расчету, нижнюю плиту — конструктивно.

В фундаментах под дробилки устанавливают дополнительную арматуру в элементах фунда­ мента, ослабленных отверстиями, выемками и т. д. При расчете фундаментов определяют наиболь­ шую амплитуду горизонтальных колебаний верх­ ней грани фундамента, проверяют среднее ста­ тическое давление на основание, а также проч­ ность конструкций фундаментов.

Расчет колебаний фундаментов под дробилки выполняют по формулам (6.1)...(6.31) для рамных фундаментов и по формулам (6.32)...(6.45) для массивных и стенчатых. Определение амплитуды горизонтальных колебаний верхней грани мас­ сивных фундаментов под щековые и конусные (гирационные) дробилки допускается произво­ дить по приближенной формуле

Fh ( Pi — Г 1 ] (1 + и • pi)

Обозначения те же, что и в формулах (6.32)...

(6.45). Расчет колебаний фундаментов под конус­ ные дробилки с подошвой прямоугольной формы производят в плоскости, совпадающей с направ­ лением меньшего размера подошвы.

Неуравновешенные силы инерции, возникаю­ щие при работе большинства щековых дробилок, относительно невелики, вследствие чего произво­ дить расчет фундаментов под них на колебания необходимо при установке мощных машин весом от 500 кН и более. Амплитуды колебаний под вал­ ковые дробилки можно не определять. При на­ значении размеров фундаментов под дробилки без расчета на колебания во избежание проявле­ ния недопустимых вибраций площадь подошвы фундамента принимают на 30...40 % больше пло­ щади, занимаемой основанием верхнего строения.

Максимальная предельно допускаемая ампли­ туда колебаний фундаментов под дробилки 0,3 мм*

Рамные фундаменты под дробилки рассчитыва­ ют по прочности на действие веса всех элементов установки с учетом веса заполнения и силы F, заменяющей динамическое действие машины. Значение F определяют по формуле (6.3), в кото­ рой принимают для щековых и конусных дроби­ лок коэффициент надежности по нагрузке у^ —

= 1,3, коэффициент динамичности т) = 1,2; для молотковых дробилок у^ = 4, г) — 1; норматив­

ное значение динамической нагрузки устанавли­ вают по заданию на проектирование.

6.7.Мельничные установки

Взависимости от отношения длины барабана к его диаметру мельницы подразделяют на два ти­ па: с коротким барабаном (стержневые, шаровые, рудно-галечные и др.) и трубчатые.

Задание на проектирование фундамента под мельничные установки кроме данных, приведен­ ных в п. 6.1, должно содержать следующие ха­ рактеристики:

наименование системы мельницы и ее размеры (длина и диаметр барабана);

направление вращения барабанов мельницы; расстояние от оси вращения барабанов мельни­

цы до верхней грани фундамента; полный вес корпуса мельницы и вес заполне­

ния; значение и координаты точек приложения всех

статических нагрузок, передаваемых на фунда­ мент мельницей (с загрузкой), редуктором и мо­ тором.

Фундаменты под мельничные установки проек­ тируют монолитными или сборно-монолитными; под трубчатые мельницы — в виде ряда попереч­ ных по отношению к оси мельницы П-образных рам, опирающихся на отдельные железобетонные плиты; под мельницы с коротким барабаном — в виде общих массивных плит с поперечными сте­ нами или рамами для опирания частей машин.

Для уменьшения уровня вибраций рамные фун­ даменты под отдельные мельницы поверху объеди­ няют общей железобетонной плитой. При проек­ тировании фундаментов из монолитного железо­ бетона допускается проектировать опоры трубча­ тых мельниц в виде поперечных стен на отдель­ ных плитах.

При скальных и крупнообломочных грунтах до­ пускается опирать стены, поддерживающие части мельниц с коротким барабаном, на отдельные плиты. Установка двигателя и редуктора мельниц на разных фундаментах, не связанных жестко между собой, не допускается.

При проектировании фундаментов под трубча­ тые мельницы необходимо выполнять следующие требования:

толщина каждой поперечной стены или рамы не менее V3 поддерживаемой ею площадки и не менее 0,8 м;

в рамных фундаментах отношение длины риге­ ля в свету к наименьшему из поперечных разме­ ров не более 2, отношение длины стойки к наи­ меньшему из ее поперечных размеров — не бо­ лее 4;

толщину нижних плит определяют по расчету их на прочность и назначают не менее толщины стен или рам.

Фундаменты под мельничные установки арми­ руют в соответствии с указаниями, приведенными в п. 6.1. При этом общее конструктивное армиро­ вание массивных и стенчатых фундаментов — сет­ ками из стержней диаметром 12... 16 мм с шагом в обоих направлениях соответственно 200...

300 мм; верхняя часть рамных фундаментов под трубчатые мельницы — по схеме армирования жестких рам.

Расчет колебаний фундаментов под мельничные установки производят на действие случайной динамической нагрузки, вызываемой движением заполнителя в барабане.

Амплитуды горизонтальных колебаний верх­ ней грани массивных и стенчатых фундаментов мельничных установок от действия случайной динамической нагрузки

где V — интенсивность случайной нагрузки, Н • cv*;

(6.84>

а — коэффициент, зависящий от типа мельни­ цы, принимаемый:

для стержневых мельниц а = 0,015; для ос­ тальных типов мельниц а — 0,001; h0 — расстоя­ ние от центра тяжести установки до оси враще­ ния барабана мельницы, м; т1 — масса загрузки барабана мельницы, кг; о) — круговая частота

вращения барабана, c—1; d — диаметр барабана, м; coj 2 — главная собственная частота установки*

с-1; %> —коэффициенты относительного демп­

фирования соответственно для горизонтальных и вращательных колебаний; остальные обозначе­

где h — расстояние от центра тяжести верхней части фундамента до оси наиболее удаленного подшипника мельницы, м; ах и а^ — амплитуды

соответственно горизонтальных колебаний верх­ ней плиты, м, и вращательных колебаний относи­ тельно вертикальной оси, проходящей через центр тяжести плиты, рад;

где е — расстояние в плане от центра тяжести верхней части фундамента до середины длины барабана, м; остальные обозначения см. в (6.21), (6.22), (6.27)...(6.30), (6.86).

Собственная круговая частота колебаний фун­ даментов мельниц должна отличаться не менее чем на 25 % от собственной круговой частоты крутильных колебаний вала электродвигателя

няющего ротор двигателя с приводной шестер­ ней, Н • м/рад; i — передаточное число зубчатой пары (шестерни и зубчатого венца барабана).

Максимальная предельно допускаемая ампли­ туда колебаний фундаментов под мельничные установки принимается равной 0,1 мм.

Расчет прочности элементов конструкций фун­ даментов под мельницы производят с учетом дей­ ствия следующих нагрузок:

расчетного значения веса элементов конструк­ ций и частей мельницы с учетом веса заполнения; горизонтальной составляющей расчетной дина­ мической нагрузки F, приложенной к данной опо­ ре и определяемой по формуле (6.3>, в которой зна­ чения коэффициентов надежности по нагрузке и динамичности принимают соответственно у^ =

= 1,3 и т] = 1, a Fn принимают равной: для труб­ чатых мельниц 0,2GM; мельниц с коротким ба­ рабаном 0,1GM где GM— часть нормативного значения веса мельницы (без мелющих тел и заполнения), приходящаяся на данную опору.

6.8.Металлорежущие станки

Всостав задания на проектирование фундамен­ тов под металлорежущие станки, кроме материа­ лов, приведенных в п. 6.1, должны входить сле­ дующие материалы:

чертеж опорной поверхности станины станка с указанием опорных точек, способов установки

икрепления станка на фундаменте, расположения

иразмеров фундаментных болтов, закладных деталей, а также выемок, каналов и шахт, необ­ ходимость в которых вызывается конструкцией станка и условиями его монтажа и обслужи­ вания;

данные о нормативных значениях нагрузок на фундамент: для станков весом до 100 кН — общий

вес станка, более 100 кН — схему расположения и нормативные значения статических нагрузок, передаваемых на фундамент;

данные о максимальных предельно допускае­ мых изменениях положения центра тяжести стан­ ка в результате установки тяжелых деталей и перемещения узлов станка, а также данные о максимальных предельно допускаемых значениях угла поворота фундамента относительно горизон­ тальной оси для станков, требующих ограниче­ ния упругого крена фундамента;

данные о классе станков по точности, а также о жесткости станины станков, о необходимости обеспечения жесткости за счет фундамента и о возможности частой перестановки станков;

указания о необходимости и рекомендуемом способе виброизоляции высокоточных станков.

Кроме того, для высокоточных станков в особо ответственных случаях (тяжелых или в зоне ин­ тенсивных колебаний оснований) в задании на проектирование представляют данные о резуль­ татах измерений колебаний грунта в местах, предусмотренных для установки их, а также дру­ гие данные, необходимые для определения пара­ метров виброизоляции (предельно допускаемые амплитуды колебаний фундамента или предельно допускаемые амплитуды колебаний элементов станка в зоне резания и т. п.).

Станки в зависимости от веса, конструкции и класса точности устанавливают на бетонном полу цеха, на устроенных в полу утолщенных бетон­ ных лентах или на массивных фундаментах.

Станки весом до 100 кН, а при соответствующем обосновании до 150 кН нормальной и повышенной точности с жесткими и средней жесткости стани­ нами, для которых отношение l/h < 8 (где / — длина, м, h — высота сечения станины станка, м), а также высокоточные, виброизоляцию которых допускается осуществлять при помощи упругих опор, расположенных непосредственно под ста­ ниной станка, устанавливают на полу; станки весом до 300 кН допускается устанавливать на утолщенные бетонные ленты, устраиваемые в полу. На специально проектируемых фундамен­ тах располагают станки следующих видов:

снежесткими станинами с отношением l/h ^ 8

ис составными станинами, в которых жесткость обеспечивается за счет фундамента;

весом более 100 кН, размещенные в помещениях

столщиной плиты пола, недостаточной для их

установки; высокоточные, для виброизоляции которых

необходимы специальные фундаменты. Специальные фундаменты для виброизоляции

высокоточных станков помимо случаев, указан­ ных выше, проектируют, если: требуемые низкие частоты собственных колебаний станка на опо­ рах не могут быть обеспечены упругими опорами, размещаемыми под станиной; необходимо увели­ чить массу изолируемой системы для уменьшения амплитуд вынужденных колебаний, вызываемых динамическими нагрузками, действующими в станке, а также ограничить перекос станка от статических нагрузок при установке тяжелых деталей, при перемещении узлов и т. д.

При проектировании виброизолированных фун­ даментов под станки исходят из соответствующих расчетов, если они на резиновых ковриках, долж­ ны быть предусмотрены средства, обеспечиваю­ щие возможность их смены.

Высоту фундаментов под станки нормальной и повышенной точности весом до 300 кН прини-

мают по табл. 6.7; более 300 кН — из условия обеспечения необходимой жесткости станины за счет фундамента, а также из конструктивных соображений.

Станки устанавливают на одиночные и общие фундаменты. Установка точных станков на общие фундаменты допускается только в тех случаях, когда среди них нет таких, при работе которых будут возникать значительные динамические на­ грузки, вызывающие колебания с амплитудами, превышающими максимальные предельно допус­ каемые значения, указанные в задании на проек­ тирование.

Высоту общих фундаментов станков нормаль­ ной и повышенной точности определяют по ре­ зультатам расчета фундамента по прочности и жесткости с учетом минимально необходимой вы­ соты (см. табл. 6.7), обеспечивающей жесткость станины отдельных станков, а также из конст­ руктивных соображений, особенностей данного вида станка и условий его обслуживания.

Станки устанавливают без крепления и с креп­ лением фундаментными болтами.

Крепление станков фундаментными болтами требуется в таких случаях:

по условиям техники безопасности; для обеспечения совместной работы станины с

фундаментом; при динамических нагрузках от возвратно­

поступательно перемещающихся частей станка. Станки нормальной и повышенной точности можно не крепить фундаментными болтами при установке их на полу цеха или на ленточных фундаментах, если по условиям технологии воз­ можны их частные перестановки (за исключением

случаев, оговоренных выше).

Станки без крепления размещают на упругих опорах, металлических прокладках или клиньях с подливкой цементным раствором. На упругие опоры или прокладки устанавливают станки с жесткими станинами при l/h < 5, при которых без ущерба для удобства работы на станке и ка­ чества обработки деталей возможны перекосы станка от веса перемещающихся узлов, а также станки, работающие с относительно небольшими динамическими нагрузками, вызывающими амп­ литуды колебаний станины того же порядка, что и максимальные предельно допускаемые ампли­ туды гармонических колебаний на рабочих местах

впроизводственных помещениях.

Для снижения влияния источников вибрации

на устойчивость фундаментов и работу высоко­ точных станков их размещают на возможно боль­ шем расстоянии от источников сотрясений и виб­ раций. Расстояние от фундаментов под высокоточ­ ные станки до фундаментов под станки, работаю­ щие со значительными динамическими нагруз­ ками, должно быть не менее 15 м.

При проектировании фундаментов под станки, для которых требуется ограничение упругого крена фундамента, выбирают тип основания с учетом результатов расчета основания по дефор­ мациям.

При установке станков на утолщенных бетон­ ных лентах пола или на отдельных фундаментах ленты или фундаменты рассчитывают по прочности на действие расчетных статических нагрузок.

Расчет оснований фундаментов по деформациям производят в случаях ограничения углов поворо­

та фундамента; при этом допускается пренебре­ гать упругостью фундамента. Расчет углов пово­ рота фундамента производят на действие расчет­

4Вертикально- и радиально- 0,6... 1 сверлильные

5Поперечно-строгальные и 0,8... 1,4 долбежные

Пр и м е ч а н и я : I — длина фундамента, м. 2. Для агрегатных станков повышенной точности, многоопера­

ционных и с программным управлением высота фунда­ ментов должна быть увеличена на 20 %.

Расчет колебаний фундаментов под станки не выполняют, поскольку неуравновешенные силы инерции большинства типов металлорежущих станков незначительны.

Фундаменты станков армируют сетками из стержней диаметром 8... 10 мм, с квадратными ячейками размером 300 мм, которые укладывают на расстоянии 20...30 мм от верхней и нижней граней фундамента.

6.9. Фундаментные болты для крепления технологического

оборудования

Основные типы и область применения. Фунда­ ментные болты для крепления технологического оборудования по назначению делят на конструк­ тивные и расчетные (силовые). Конструктивные служат для фиксации оборудования на фунда­ ментах и для предотвращения случайных смеще­ ний. Их предусматривают для оборудования, устойчивость которого против опрокидывания, сдвига или скручивания обеспечивается собст­ венным весом. Расчетные болты воспринимают на­ грузки, которые возникают при работе техноло­ гического оборудования.

Фундаментные болты, в зависимости от способа установки, подразделяют на устанавливаемые (табл. 6.8, рис. 6.6): непосредственно в массив фундамента; в массив фундамента с изолирующей трубой; в готовые фундаменты в просверленные скважины; в колодцах.

Глухие фундаментные болты, устанавливаемые непосредственно в массив фундамента, могут вы­ полняться с отгибами, с анкерными плитами, со­ ставными с анкерными плитами. Болты с отги­ бами, наиболее простые в изготовлении, приме­ няют, если высота фундаментов не зависит от глубины заделки болтов в бетон; болты с анкер­ ными плитами, имеющие меньшую глубину за­ делки в бетон по сравнению с болтами с отгибами, применяют, если высота фундамента определяется глубиной заделки болтов в бетон.

Болты составные с анкерными плитами исполь­ зуют при установке оборудования методом пово­ рота или надвижки. В этих случаях муфту и ниж­ нюю шпильку с анкерной плитой устанавливают

вмассив фундамента во время бетонирования, а верхнюю ввертывают в муфту на всю длину резь­ бы после установки оборудования через отверстия

вопорных частях.

Болты съемные, устанавливаемые в массив фун­ дамента с изолирующей трубой, могут выполнять­ ся без амортизирующих элементов, с амортизи­ рующими элементами — тарельчатыми пружи­ нами.

Болты без амортизирующих элементов состоят из шпильки и анкерной арматуры (трубы и пли­ ты). Анкерную арматуру закладывают в фунда­ мент во время бетонирования фундамента, а шпильку устанавливают свободно в трубе после устройства фундамента. Болты с амортизирую­ щими элементами состоят из шпильки, анкерной арматуры и тарельчатых пружин, располагае­ мых в нижней части болта.

Съемные фундаментные болты без амортизи­ рующих и с амортизирующими элементами при­

а также в случаях, когда в процессе эксплуатации оборудования возможна замена болтов. Фунда­ ментные болты с амортизирующими элементами обеспечивают прочность соединения при меньших

1р

с болтами без амортизирующих элементов за счет упругих деформаций тарельчатых пружин; при этом необходимо предусматривать возможность доступа к нижней части болтов.

Болты, устанавливаемые в колодцах, допус­ кается применять только в тех случаях, когда по каким-либо причинам они не могут быть уста­ новлены в просверленные скважины.