Види фундаментів і опорних конструкцій
Машини при порівняно невеликій опорної поверхні станини мають зазвичай велику масу. Для того щоб машина не грузла в грунті, стояла рівно і міцно в процесі експлуатації, її спирають на тверде жорстку основу, влаштовують спеціальні опорні майданчики - фундаменти. Допускається встановлювати обладнання на бетонні подушки підлог і міжповерхові перекриття.
Фундаменти під обладнання повинні бути міцними, стійкими і довговічними. При їх проектуванні складають розрахункові схеми, що визначають величини і координати точок прикладання діючих на них сил, потім встановлюють розміри фундаментів, після чого роблять їх перевірочні розрахунки.
Конструкції фундаментів виготовляють за кресленнями, в яких містяться дані про матеріал, місці розташування фундаментів, проектні висотні відмітки.
Опорна поверхня фундаменту повинна бути значно більше опорної поверхні обладнання, щоб забезпечувати їх стійке положення. Крім статичних навантажень, фундамент сприймає і гасить невеликі коливання, що виникають при роботі обладнання, т. Е. Відчуває і динамічні навантаження. Це має особливе значення для обладнання, яке працює з великими ударними навантаженнями (молоти, рубітельние машини, прокатні кліті і т. Д.). Коливання гасяться за рахунок маси фундаменту, яка в кілька разів перевищує масу обладнання.
Вібрації всередині машини виникають через неврівноваженості її обертових елементів (роторів, шківів ремінних передач, ріжучого інструменту і ін.) І при зворотно-Поступу-тельном русі частин машин в момент зміни напрямку руху під дією сил інерції. Іноді вони можуть бути наслідком робочих навантажень (сил різання), неврівноваженості оброблюваних заготовок (при обертальному русі, ударних навантаженнях і т. Д.).
Вібрації негативно впливають на довговічність роботи машини. Вони поширюються через фундамент і грунт, впливають на сусідні машини, на конструкції будівель, викликаючи руйнування в них.
Головним чинником, що сприяє зменшенню інтенсивності вібрацій, є маса фундаменту: чим вона більше, тим менше амплітуди вібрації від виникаючих сил. Тому маса фундаментів під машини, при роботі яких виникають великі інерційні сили і сили від інших факторів, досягає іноді 100 т і більше.
Фундаменти дуже різноманітні, як і обладнання, для якого вони призначені. По конструкції їх підрозділяють на монолітні, блокові, каркасні, пальові, брускові, ряжевие; за формою - на стрічкові, прямокутні, ступінчасті, трапецієподібні, фасонні. Фундаменти можуть бути наземними, підземно-наземними, підземними та розміщуватися на міжповерхових перекриттях виробничих будівель.
Для спорудження фундаментів застосовують бетон, бутобетон, залізобетон, цегла і дерево. На цегляні фундаменти встановлюють легке обладнання масою не більше 4 т; цегляна кладка дозволяється тільки для фундаментів, що знаходяться вище рівня грунтових вод. Висота таких фундаментів повинна бути не менше 0,5 м. Силікатна цегла для кладки застосовувати не можна.
Дерев'яний фундамент використовують для тимчасової установки обладнання з невеликими інерційними навантаженнями, так як він швидко змінює форму і жолобиться.
Групові фундаменти являють собою єдине полотно товщиною 150 ... 250 мм під кілька одиниць обладнання (групу) і служать, як правило, тільки підставою для верстатів. В якості єдиного полотна використовують бетонні підлоги або підлоги іншої конструкції. На групові фундаменти встановлюють легкі і середні верстати нормальної точності, що працюють в спокійних режимах з переважаючими статичними навантаженнями і мають досить жорсткі станини (станина вважається жорсткої, якщо відношення її довжини до висоти не перевищує 2: 1).
Індивідуальні фундаменти споруджують для точного середнього і важкого устаткування, що працює з помірними і підвищеними динамічними навантаженнями. Призначення індивідуальних фундаментів, крім забезпечення правильного положення обладнання та вібростійкості, ізоляція обладнання друг від друга, щоб уникнути передачі вібрації через грунт, а також підвищення жорсткості станин.
Фундаменти машин і механізмів великих агрегатів роблять масивними, по можливості без швів в тих місцях, де буде встановлено обладнання. Окремі залізобетонні масиви, поділяють усадкових швами, наприклад при спорудженні фундаментів прокатних станів, папероробних машин.
Укладання бетону в фундамент із застосуванням механічних вібраторів виконують не пізніше 1,5 години після його приготування. Глухі фундаментні болти встановлюють за допомогою кондукторів з отворами в них для болтів (діаметри отворів роблять більше діаметра фундаментного болта на 1 ... 2 мм). Кондуктори з підвішеними болтами раскрепляют в опалубці перед бетонуванням фундаменту, вивіряють в плані і по висоті за допомогою геодезичних приладів. Такий спосіб установки болтів забезпечує зручність і точність їх розташування, незмінне їх положення при бетонуванні.
Для анкерних болтів в фундаменті роблять колодязі, влаштовуючи до бетонування опалубку або закладаючи дерев'яні пробки з урахуванням проектних розмірів болтів і місць їх розташування. Після бетонування фундаменту і схоплювання бетону пробки видаляють.
Великі і важкі фундаменти під встановленим обладнанням здатні протягом тривалого часу давати осадку, що досягає до 50 мм і більше. Тому після закінчення виготовлення фундаменту необхідно вести спостереження за його осадкою і при вивірки обладнання по реперам враховувати можливі відхилення в висотних відмітках.
Розміри фундаменту визначаються габаритними розмірами обладнання та його розміщенням, а глибина - довжиною фундаментних болтів, що кріплять обладнання, розташуванням каналів і тунелів, масою встановлюється на нього машини, інтенсивністю коливань, що викликаються її роботою, а також грунтовими умовами. При пухкому грунті розміри фундаменту повинні бути значно більше, ніж при скельному і у всіх випадках відповідати кресленням і вимогам технічних умов на спорудження фундаменту. Фундаменти, на які обладнання встановлюється з подальшою підливою розчину (повинно бути вказано в кресленнях), здаються під монтаж забетонованими на 50 ... 60 мм нижче проектної позначки опорної поверхні обладнання, а в місцях розташування ребер жорсткості на підставі обладнання - на 50 ... 60 мм нижче позначки цих ребер. У разі встановлення обладнання без підливи фундаменти споруджують на повну проектну відмітку.
При використанні в якості фундаментів під обладнання сталевих конструкцій і залізобетонних елементів на них поширюються всі вимоги, що пред'являються до фундаментів.