Расчет фундаментов и площадок под оборудование

Расчет фундамента состоит в определении его геометрических размеров, обеспечивающих нагрузку на грунт в пределах допускаемого предельного давления как при статической, так и при динамической нагрузках. При этом динамическая составляющая нагрузки учитывается введением специального коэффициента в формулу для статического расчета давления подошвы фундамента на основание.

Вес машины определяют исходя из ее массы, указываемой в технической характеристике.

При расчете веса фундамента необходимо определить его объем. Для

этого площадь подошвы фундамента принимают в зависимости от габаритов рамы или станины с добавлением со всех сторон 0,1…0,15 м. Затем определяют общую высоту фундамента.

Н = Н 1+ Н 2,

где Н 1 – высота наземной части фундамента, м; Н 2 – глубина заложения фундамента в землю, м;

Изм. Лист № документа    Подпись    Дата

Лист

151031.51 ПЗ

Высота наземной части фундамента определяется в основном удобством эксплуатации данного вида оборудования и может приниматься равной 0,05…0,2 м.

Глубина заложения фундамента в землю в общем случае зависит от

уровня грунтовых вод, состояния и глубины промерзания грунта и т.д. Для

оборудования, устанавливаемого в отапливаемых помещениях, эта вели-

чина принимается равной 0,5…0,1 м.

Таким образом, зная объем фундамента, определяют его вес. Обычно

фундамент изготавливают из бетона различных марок с удельным весом,

равным от 12 до 27 кН/м3.

Величина коэффициента α зависит от степени динамичности машины и может иметь значение от 0,3 до 1. Коэффициент, равный 0,3, принимается для компрессоров; для сепараторов он равен 0,5, а для резервуаров – 1. Допускаемое удельное давление на грунт

 Если по результатам расчета фактическое давление на грунт будет

значительно меньше допускаемого, рекомендуется уменьшить высоту

фундамента (желательно его глубину заложения).

Если давление на грунт получается больше допускаемого, то увеличивают площадь подошвы фундамента или производят усиление грунта.

Перед монтажом фундаменты должны быть очищены от опалубки,

мусора и выступающей арматуры. Поверхность их должна быть ровной,

без выступов, раковин, поврежденных углов и замасленных мест. Все раз-

меры должны соответствовать указанным в проекте. Геометрические раз-

меры фундаментов от проектных не должны превышать следующих отклонений, мм:

-продольные и поперечные оси фундаментов ± 20

-основные размеры в плане ± 30

-высотные отметки поверхности фундамента без учета высоты подливки - 30

-размеры в плане:

Изм. Лист № документа    Подпись    Дата

Лист

151031.51 ПЗ

уступов -20

колодцев -20

-отметки верхних торцов фундаментных болтов -20

-оси в плане:

анкерных болтов +5

закладных анкерных болтов -10

Изм. Лист № документа    Подпись    Дата

Лист

151031.51 ПЗ

                                                                     (4.1.1)

где P – фактическое давление на грунт, МПа; G М – вес машины, кН;

G Ф – вес фундамента, кН; F – площадь основания фундамента, м2;

α – коэффициент, учитывающий динамическую составляющую нагрузки на

фундамент; R Н – допускаемое давление на грунт, МПа.

 

Вывод: В результате расчетов фундамента укладывается металлическая плита.

Расчет такелажных работ

 

Расчёт распорок

    Часто при подъёме тонкостенных пустотелых аппаратов со значительными поперечными размерами приходится пользоваться распорками, препятсвующими деформации оборудования от сжимающих усилий наклонных ветвей стропов. Распорки выполняются из стальных труб или из прокатной стали различных профилей.

Расчёт распорок производится в определённом порядке

1. Находится усилие в ветви стропа (кН)

N=10G₀к_пк_д/(2 cos α)     

Где G₀- масса поднимаемого оборудования, т; α- угол между ветвью стропы и вертикалью.

2.По усилению N рассчитывают канат для стропа

3.Определяют сжимающее усилие в распорке (кН)

N₁=N sin α

4.Дальнейший расчёт распорки, состоящий в определении ее сечения и проверке распорки на устойчивость, ведут как для центрально-сжатых элементов.

Решение:

Рассчитать распорку для подъёма силоса диаметром 3,5м, массой G₀=1,7 т при угле наклона ветви стропа к вертикали α=60⁰.

1.N = 10∙1,7∙1,1∙1,1/(2 ∙0,5) = 20,57 кН

2.N₁ = 20,57∙0,866 = 17,81

Изм. Лист № документа    Подпись    Дата

Лист

3.Подсчитываем требуемую площадь поперечного сечения распорки, предполагая изготовление ее из стальной трубы:

F_тр = N₁/(φ₀m 0,1R) = 17,81/(0,4∙0,85∙0,1∙210) = 2,49 см²

Изм. Лист № документа    Подпись    Дата

Лист

151031.51 ПЗ

4.Определяем необходимые расчётные характеристики стальной трубы: размер сечения 102/8 мм, площадь сечения F^т = 2,49 см², радиус инерции r^т = 3,34 см.

Изм. Лист № документа    Подпись    Дата

Лист

151031.51 ПЗ

5.Находим гибкость распорки, считая её расчётную длину l_p = µl = 1∙400 = 400 см и имея в виду, что геометрическая длина распорки равна диаметру

λ = l_p/ r^т = 400/3,34 = 120 < [λ] = 150

6.Определяем коэффициент продольного изгиба φ = 0,45

7.Полученное сечение распорки проверяем на устойчивость.

N₁/(F^т φ) < mR

17,81/(2,49∙0,45) = 15,89 кН/см² = 15,89 МПа < 0,85∙210 = 178,5 МПа

 

 

Изм. Лист № документа    Подпись    Дата

Лист

151031.51 ПЗ

5. Разработка и назначение требований по технической эксплуатации оборудования