Фундаменти машин і апаратів
Фундаменти машин і апаратів
Опорні конструкції. Всі машини, апарати, механізми і трубопроводи кріплять до опорних конструкцій, якими можуть служити будівельні конструкції (підлога, перекриття, стіни, колони, консольні балки), кронштейни, скоби, підвіски, прикріплені до стелі, постаменти, виброизолирующие опори і фундаменти.
Безпосередньо на будівельних конструкціях розміщують обладнання невеликої маси при малих питомих навантаженнях на грунт і добре врівноважених динамічних навантаження. Так, на стінах і колонах мають холодильники, масловіддільники, до стін і перекриттів кріплять охолоджуючі батареї і повітроохолоджувачі, на підлозі і перекриттях встановлюють вентилятори, насоси, ємнісне та теплообмінне обладнання, а також компресорно-конденсаторні агрегати невеликої потужності. При установці устаткування на перекриттях та інших будівельних конструкціях перевіряють допустимість додаткових навантажень в порівнянні з прийнятими за розрахунком проект.
З метою розподілу навантаження від устаткування на велику площу підлоги, а також для підняття обладнання на задану висоту його розміщують на постаменті. Як постаменту можуть бути використані бетонні плити заводського виготовлення.
При установці машин і механізмів з неврівноваженими динамічними навантаженнями використовують виброизолирующие опори (рис. 1), що гасять вібрацію. Гасіння вібрації здійснюється шляхом використання гумових і пружинних елементів, розміщених між металевими або залізобетонними плитами, до верхньої з яких кріплять обладнання. Гасіння вібрації і шуму здійснюють також шляхом використання пластмасових дюбелів, установкою м'яких вставок на вентиляційних коробах, неметалевих ділянок трубопроводів, компенсаційних петель на нагнітальних трубопроводах та інших подібних пристроїв. Для передачі навантаження від устаткування великої маси або при підвищеній динамічному навантаженні на грунт споруджують фундаменти (рис. 1, а).
Мал. 1. Фундамент під обладнання:
в - основні елементи фундаменту: 1 підставу ( «Підошва») фундаменту; 2 - рівень підлоги; 3 - грунт «зворотної» засипки; 4 - фундамент; 5 - рама обладнання; 6 - фундаментний болт; 7 - колодязь фундаментного болта; 8 - фундаментну плиту; 6 - розташування обладнання на окремих фундаментах; в - розташування обладнання на загальному фундаменті; г - влаштування фундаментів на одній фундаментної плити
1. Приклади конструкцій пристроїв для предотвращенія- передачі вібрації:
Проектування фундаментів. Проектування фундаментів ведуть відповідно до СНиП 2.02.01-83 «Підстави будівель і споруд» і СНиП II-19-79 «Фундаменти з динамічними навантаженнями». Розробка проекту фундаменту полягає в розрахунку маси фундаменту для гасіння коливань від динамічних навантажень працюючого обладнання і у визначенні його розмірів.
Для кріплення рами обладнання до фундаменту використовують фундаментні болти, що закладаються в масив фундаменту або закріплюються в заставних деталях - анкерних плитах в призначених для цих цілей колодязях.
Висота фундаменту складається з висоти наземної частини ( «оголовка») і глибини закладення (відстані від рівня підлоги до нижньої межі фундаменту - підошви). Висота наземної частини визначається вимогами технологічного процесу і техніки безпеки. Глибину закладення фундаментів, що споруджуються поза приміщеннями, приймають на 20 см нижче глибини промерзання для даної місцевості, в неопалюваних приміщеннях на величину, рівну 0,7 від глибини промерзання, а в опалювальних приміщеннях глибину промерзання не враховують.
Розміри верхньої частини фундаменту в плані встановлюють, керуючись розмірами рами або опорних лап обладнання та необхідністю пристрою колодязів під фундаментні болти. Відстань від бічних граней колодязів і від краю рами або опорної лапи до бічної грані фундаменту повинно бути не менше 50 мм, а при установці болтів діаметром понад 24 мм - не менше 100 мм. Від кінців забитих фундаментних болтів до краю підошви фундаменту має бути відстань також не менше 100 мм.
При проектуванні фундаменту прагнуть до зменшення його загальної висоти і збільшення розмірів в плані, що підвищує його стійкість і зменшує амплітуду коливань. Центр ваги системи «обладнання, - фундамент - грунт», що лежить на виступаючих частинах фундаменту, повинен перебувати на одній вертикалі з центром тяжкості підошви фундаменту. Відповідно до СНиП II-19-79 допускається відхилення не більше 3% для грунтів з нормативним навантаженням R0 0,15 МПа і 5% для більш міцних грунтів від довжини того боку підошви, в напрямку якої зміщений центр ваги.
Фундаменти можуть бути окремими, загальними або розміщуватися на загальній фундаментній плиті (рис. 1, б, в, г). Залежно від встановленого обладнання їх проектують масивними монолітними, рамними або стенчатимі. Останні складаються з нижньої фундаментної плити, колон (стовпів), поперечних і поздовжніх стін і верхньої горизонтальної плити, на якій кріплять обладнання. Колони, стіни і плити армують стрижнями і сіткою. Фундаменти можуть бути монолітними і збірними - з окремих блоків заводського виготовлення. Для виготовлення фундаментів беруть бетон марки не нижче М150, а для збірних - не нижче М200. Для обладнання без динамічних навантажень допускається влаштування неармованих монолітних фундаментів з бетону Ml00, а також з добре обпаленої цегли. З метою запобігання передачі вібрації від машин з динамічними навантаженнями на будівельні конструкції фундаменти машин по периметру відокремлюють щелевидной траншеєю шириною 100 мм, яку засипають піском, керамзитом або шлаком.
Мал. 2. Виготовлення фундаменту:
а - риття котловану; б - укладання бетону; в - нанесення осьових і висотних відміток на планки; 1 - котлован; 2 - огорожа котловану; 3 - опалубка; 4 - струни для позначення проекцій осей; 5 - схили для установки коробів колодязів; 6 планки; 7 - осьова відмітка; 8 - висотна відмітка
Основні операції з виготовлення фундаментів наступні:
- розмітка головних осей фундаменту і габаритів котловану; риття котловану (рис. 2, а);
- ущільнення підстави котловану;
- підсипка піщаної основи або пристрій бетонної подушки - фундаментної плити для грунтів недостатній несучій здатності;
- розмітка габаритів фундаменту;
- установка і зварювання арматури, влаштування опалубки;
- укладання бетону (рис. 2, б) з ущільненням вібраторами; нанесення осьових і висотних відміток на планки (рис. 2, в);
- зняття опалубки і засипання грунту ( «зворотна засипка»).
Осями фундаменту є горизонтальні проекції осей агрегатів, роторів, приводів, циліндрів машин та ін. При розмітці осі фундаментів позначають сталевий калиброванной струною діаметром 0,3-0,5 мм, натягнутою над фундаментом на висоті 0,5-0,8 м. Струни кріплять до скоб на будівельних конструкціях та на іншій стороні натягають через ролик гру- »ом масою, яка дорівнює 2 / з маси, обривається дріт.
При влаштуванні опалубки і бетонування фундаментів велику увагу приділяють формуванню колодязів під фундаментні болти.
При виготовленні фундаментів невеликих машин можна закрити фундаментні болти безпосередньо в масив фундаменту при укладанні бетону ( «глухі» болти), попередньо зміцнивши їх в дерев'яній рамі, яка встановлюється над котлованом по осях і висотним позначок, відповідним положенням обладнання. Розташування болтів в дерев'яній рамі відповідає їх розташуванню в рамі монтується.
При виготовленні опалубки фундаментів великих машин для формування колодязів під фундаментні болти встановлюють дерев'яні пробки або дощаті короби, які для полегшення подальшого видалення їх з бетону замочують у воді. Перед установкою арматуру і закладні деталі для хорошого зчеплення з бетоном знежирюють.
Укладання бетону ведуть безперервно шарами по 10-15 см з ущільненням кожного шару вібратором. Короба і пробки видаляють з масиву фундаменту через 3-5 діб після досягнення бетоном 30% -ної твердості. Опалубку знімають через 10-12 діб - після досягнення бетоном 70% -ної твердості. Монтаж обладнання можна вести по досягненні бетоном 50% -ної твердості через 6-7 діб. Затягування фундаментних болтів і підливу рами бетоном М150 проводять через 18-20 діб, тобто через 10- 12 діб після заповнення колодязів фундаментних болтів бетоном. Повне затвердіння бетону відбувається через 26-29 діб. В процесі виготовлення фундаменту з бетону, що укладається беруть контрольні кубики, які після його затвердіння відчувають в лабораторії для підтвердження якості бетону, що укладається.
Приймання фундаментів. При прийманні фундаментів перевіряють розмітку осей, розміри фундаменту і його розташування щодо будівельних конструкцій, осьові і висотні позначки, якість бетонування закладних деталей-, розміри і розміщення гнізд або колодязів під фундаментні болти, перпендикулярність опорних поверхонь анкерних плит осі колодязів (рис. 3). Міцність бетону перевіряють по контрольним кубиках і шляхом простукування молотком і нанесення штрихів зубилом. На бетоні вище М100 залишаються слабкі штрихи від зубила; звук при ударі дзвінкий, вм'ятин від молотка не залишається; на бетоні М75 і М100 - штрихи від зубила глибиною 1,0-1,5 мм і вм'ятини від молотка.
Мал. 3. Перевірка виготовленого фундаменту:
Мал. 4. Схема перевірки фундаменту відцентрового компресорного агрегату при прийманні його під монтаж:
1 - фундамент; 2 - стійки для кріплення струн; 3 - дерев'яний брус; 4 - схили; 5 - струни; 6 - планки для нанесення відміток;
Фундаменти і опори під обладнання і металоконструкції, що встановлюються без підливи, приймають з рівною поверхнею. Заставні деталі і пластини перевіряють обстукуванням молотком на відсутність деренчливого звуку.
Допустимі відхилення основних розмірів фундаменту від зазначених в кресленні. По висоті відхилення не повинно перевищувати -30 мм, по довжині і ширині ± 30 мм, по прив'язаним розмірами поздовжніх і поперечних осей фундаментів і колодязів ± 20 мм. Загальна схема перевірки розмірів фундаменту відцентрового компресора показана на рис. 4.