Понедельник , 8 августа 2022
Домой / Промышленность / Устройство фундаментов под технологическое оборудование

Устройство фундаментов под технологическое оборудование

Содержание

Устройство фундаментов под технологическое оборудование

Монолитное основание под оборудование
Фундаменты под оборудование и под жилые или хозяйственные постройки отличаются друг от друга как размерами, так и конструкцией. Часто они кроме статической нагрузки должны быть рассчитаны на действие динамических сил, возникающих при работе механизмов. Также основания постоянно подвергаются действию разных химических веществ, которые оказывают на них разрушительное действие. Поэтому они должны быть прочными и устойчивыми к действию агрессивных сред. На предприятиях и в небольших мастерских эксплуатируются различные группы оборудования, имеющие разные характеристики. Фундаменты под каждую из них проектируются по соответствующим техническим условиям, соблюдение которых обеспечивает надежность возводимой конструкции.

Требования к фундаменту

Фундамент под оборудование должен соответствовать определенным требованиям, чтобы он мог успешно эксплуатироваться. Соблюдать их очень важно, так как обычно основание будет подвергаться воздействию агрессивных сред, динамическим нагрузкам, которые будет создавать промышленное оборудование, и т. д.

Необходимо, чтобы фундамент соответствовал следующим требованиям:

  • высокий порог прочности, чтобы выдерживать и статические, и динамические нагрузки, которые будет создавать устройство;
  • необходимо наличие такого свойства, как инертность или, другими словами, стойкость к химическим веществам;
  • фундамент под оборудование должен иметь огромную массу, чтобы он мог гасить вибрацию, которую будет создавать включенный механизм;
  • отклонения от плановых размеров должны быть минимальными, то есть фактические размеры должны практически полностью соответствовать расчетным показателям;
  • площадь опоры должна быть больше, чем у аппарата, устанавливаемого на основание.

Стоит отметить, что прочность и химическая стойкость — это те свойства, от которых напрямую зависит срок службы фундамента. Теми веществами, которые негативно влияют на фундамент, являются:

  • смазочные вещества;
  • жидкости для охлаждения устройств;
  • масла технического предназначения;
  • топливо разного рода.

фундамент под оборудование



Фундамент, описание технологии подготовки фундамента для токарных станок с ЧПУ

Общие требования к фундаменту. Фундамент служит основанием станка, обеспечивающим максимальное использование его возможностей по производительности и точности в течении длительного срока, исключающим влияние станка на работу соседнего оборудования. Для этого необходимо чтобы фундамент при удобном размещении и прочном закреплении станка отвечал требованиям обеспечения уровня колебаний, передаваемых от станка. Жесткость закрепления станка на фундаменте оказывает существенное влияние на точность станка при резании. Основное требование, предъявляемое к установке на фундамент высокоточного станка, является обеспечение надежной защиты от колебаний по полу на фундамент, то есть устройство виброизоляции. Фундамент для станка должен быть изготовлен в соответствии со строй заданием на фундамент, указанном в документации на станок. Крепёжные детали (анкерные болты) для установки станка на фундамент поставляются со станком или должны быть изготовлены покупателем станка согласно прилагаемой документации.



Описание параметров

Кроме двух основных свойств, очень важно, чтобы фундамент под оборудование мог успешно гасить вибрации, которые создает рабочий механизм. Это является очень важной функцией, так как если вибрации будут постоянно воздействовать на основание и агрегат, то от этого снизится срок эксплуатации. В некоторых случаях это негативно будет сказываться даже на соседних устройствах. Сами по себе вибрации возникают из-за того, что в промышленных машинах постоянно работают неравномерно расположенные вращающиеся детали.

Что касается совпадений с проектом и расчетами, то здесь важно отметить, что кроме стандартных высоты, длины и ширины, должны совпадать даже места расположения креплений оборудования. Допускаются лишь самые минимальные расхождения между проектом и фактической конструкцией.

Здесь можно добавить, что устройство фундамента под оборудование, которое весит до 2 т и считается малогабаритным, не всегда необходимо. Если такой аппарат помимо небольшого веса еще и не вызывает сильных динамических нагрузок во время работы, то его можно монтировать непосредственно на железобетонный пол. В некоторых случаях можно установить его на межэтажное перекрытие.

армирование фундамента

Основания под металлообрабатывающие станки

Металлорежущие станки отличаются большим числом разновидностей. С помощью их выполняют самые разные операции. Обычно их масса не превышает 25 тонн. Только уникальные машины имеют больший вес.

Рассчитывать габариты оснований можно по специальным таблицам. Они ускоряют и упрощают выполнение вычислений. Пример такой таблицы представлен ниже. В ней приведены формулы расчета высоты фундаментной конструкции под разные группы металлорежущих станков в зависимости от длины (L) основы, выражаемой в метрах.

Названия станков Высота основания, м
1 Токарные полуавтоматические и автоматические 0,2*√ L
2 Токарные горизонтально-протяжные 0,2*√ L
3 Карусельно-фрезерные и обычные фрезерные горизонтальные и вертикальные 0,6*√ L
4 Карусельные (автоматы и полуавтоматы вертикальные) 0,6*√ L

Площадь основания в упрощенном случае под металлорежущие станки определяют по аналогичному параметру станины устанавливаемого механизма. Высоту бетонных конструкций рассчитывают по таблице выше. При этом для станков прецизионных вносят поправку в виде коэффициента 1,2. На него умножают рассчитанное табличное значение толщины основы.
Нужно учитывать, что расстояние от крепежных анкеров до граней основания, следует оставлять более 12 см, а от станины механизма – не меньше 10 см.

Если устанавливаются нетяжелые станки (массой максимум 4 т), например, сверлильные, зуборезные, фрезерные, то достаточно возвести под них основу 25 см высотой. При этом можно армирование не проводить.

Когда масса монтируемого оборудования составляет больше, чем 12 т или станки создают сильные динамические нагрузки во время своей работы (например, поперечно-строгальные, долбежные), то укладывают арматуру. Это делают перед заливкой бетона. Используют очень часто в работе прутья стальной арматуры (сечением 6-8 мм). Из них делают сетку с ячейками примерно 15 на 15 см. При этом расстояние от станины до арматуры должно быть около 5 см.

Регламентации по обустройству

Выше были рассмотрены основные требования, которым должен удовлетворять любой фундамент, предназначенный для установки на нем промышленного оборудования. Однако существуют и другие требования — для фундамента под оборудование с динамическими нагрузками, которым он должен соответствовать.

  1. Проектировочные работы, как и практическая часть по обустройству основания, должны проводиться лишь компетентными специалистами, которые, кроме этого, имеют еще и опыт проведения данного вида работ.
  2. Для того чтобы создать правильный и полноценный проект, необходимо, чтобы в наличии были все требуемые данные.
  3. Во время устройства фундамента под оборудование необходимо периодически проводить контроль качества.
  4. Очень важно, чтобы действия всех участников рабочего процесса были строго скоординированы.
  5. Те фундаменты, что уже были возведены, должны эксплуатироваться лишь с тем оборудованием, для которого они предназначаются. Для этого имеется техническая документация.
  6. Для строительства можно использовать лишь те материалы, которые подходят по проектной документации.
  7. В будущем нужно проводить обслуживание фундамента, чтобы конструкция эксплуатировалась максимально долго.
  8. В качестве крепления рекомендуется использовать максимально простые детали. К примеру, это могут быть анкерные болты, которые вмуровываются в бетон.

обустройство основания под оборудование

Нормативная база для сооружения фундаментов под машины

Проектирование оснований регламентируется рядом строительных нормативов, ГОСТов, правил. Соблюдение требований, представленных в них, приводит к получению качественного результата.

Выставленная опалубка с арматурным каркасом

Основным документом при конструировании фундаментов под машины с динамическими нагрузками является СП 26.13330.2012 (это новая редакция «СНиП 2.02.05-87»). Этот свод правил основывается на ряде других нормативных документов.

Разные виды агрегатов

При устройстве фундамента под оборудование, необходимо понимать, что в настоящее время существует огромное количество разных машин, которые объединены в группы. Для каждой группы необходимо создавать основание по своим правилам и с разными требованиями.

В настоящее время существуют следующие виды групп, для которых нужно возводить отдельные фундамент.

  1. Агрегаты, у которых имеется криво-шатунный механизм. Сюда можно отнести поршневые компрессоры, лесопильные рамы и прочее.
  2. Отдельной группой выступают турбоагрегаты, к примеру, турбокомпрессоры.
  3. Некоторое электрическое оборудование, такое как моторы-генераторы также нуждаются в основании.
  4. Обустраивается фундамент под промышленное оборудование прокатного типа.
  5. Отдельной группой выступают станки для резки металла и прессы разного предназначения.

электрические агрегаты на фундаменте

Основные этапы устройства оснований под станки и агрегаты

  • подготовка котлована под фундаментные работы;
  • засыпка песчано-гравийной подушки;
  • устройство щитовой контурной опалубки;
  • устройство армирующего каркаса;
  • укладка гидроизоляционных материалов на дно опалубки;
  • укладка виброизоляционных материалов (при необходимости);
  • заливка, трамбовка и выравнивание бетонного раствора;
  • контроль качества фундамента;
  • подготовка финишного напольного покрытия (при необходимости).

Виды оснований

Далее будут представлены разные виды оснований, которые используются для монтажа различного оборудования:

  1. Наиболее простой вариант — это фундамент-плита без подвала. Здесь существует ограничение, которое заключается в том, что установить такое основание можно лишь на первом этаже. Кроме того, плита получается достаточно дорогая, так как приходится тратить значительное количество средств на строительные материалы. Однако есть и хорошее преимущество, которые заключается в том, что фундамент отлично гасит вибрации.
  2. Второй вариант — это рамная основа, которая снабжена ростверком из балок. Данное основание характеризуется тем, что способно хорошо переносить колебания с высокой частотой. По этой причине очень часто применяется для монтажа механизмов, у которых наблюдается ударный принцип действия.
  3. Третий вариант — это ступенчатая опора. Такое основание возводится только со второго этажа. В данном случае нагрузка от оборудования будет передаваться внешними стенами, а также перегородками.
  4. Последняя разновидность фундамента под динамическое оборудование — это фундамент-перекрытие, имеющее подвал. Обустраивать такое основание можно лишь выше первого этажа. Все вибрации, которое будет создавать оборудование, в данном случае будет передаваться перекрытиям, то есть перекрытиям каркаса. Сам по себе фундамент способен выдерживать лишь незначительные колебания.

оборудорвание на полу

На сегодняшний день довольно популярными становятся такие основания, которые имеют пружины или же виброопоры другого типа. Они часто используются для установки механизмов, относящихся к легкому и среднему типу по своему весу. Существует такое приспособление, как демпфер, которое предназначено для гашения вибраций. Лучше всего оно подходит для установки под основы рамного типа. Стоит отметить, что фундамент под технологическое оборудование делится на два вида.

Первый тип — это бесподвальный фундамент. У него практически полностью отсутствует часть, которая располагается над полом. Второй же тип — подвальный, у которого данная часть развита достаточно сильно.

Фундамента для ударных механизмов

Этот тип оснований предусматривает наличие пружинных и резиновых демпферов. В особых случаях для гашения нагрузок используются сменные подкладки из древесины твердых пород. В самых сложных случаях рассматривается вариант комбинированных свайных фундаментов.

Наша компания выполняет монолитные фундаментные работы по возведению несущих оснований под установку оборудования любого типа. Для более подробной информации и оформления заказа свяжитесь с нами по телефону.

Перейти в раздел «Портфолио по проектированию» →

Фундаменты группового и индивидуального типа

На сегодняшний день фундаменты под монтаж оборудования могут быть индивидуальные и групповые.

Что касается группового вида, то данный фундамент предназначается для размещения нескольких промышленных агрегатов легкого или среднего веса — до 8 тонн. При этом у них должна быть жесткая станина, нормальная точность работы, а эксплуатироваться они должны в основном в статическом режиме. Толщина обычно составляет от 150 до 250 мм. Жестко станиной считается та, у которой соотношение длины к высоте — не более чем 2 к 1.

Что же касается строительства фундамента под оборудование индивидуального типа, то в данном случае на основание устанавливается механизм, масса которого позволяет его отнести к среднему или тяжелому классу. Кроме этого, обычно такие механизмы характеризуются динамическими нагрузками среднего или значительного класса. Такое основание не только успешно гасит вибрации, но и изолирует агрегаты друг от друга. Это важно, так как в таком случае отсутствует колебания между ними.

Можно добавить, что машины, которые имеют средний или легкий вес, а также характеризуются статическим периодом работы, нередко монтируются прямо на железобетонный пол или же перекрытие. Если необходимо такое основание, можно дополнительно усилить бетонной стяжкой, чтобы не заливать отдельный фундамент.

оборудование на временном основании

Допустимые отклонения от стройзадания.

Стройзадание является проектным заданием для разработки фундамента и определяет конструкцию только верхней части. Верхняя часть, поверхность для установки станка должна быть ровной, «гладкой», без уклонов и выпуклостей. Допустимые отклонения: — установочных поверхностей на фундаменте, возведенных до проектной отметки: По плоскости в любом направлении +-0,2/500 мм По высоте -5 мм По уклону 1/1000 мм Строители обычно творчески относятся к изготовлению фундамента, требования на чертежах не читают — а делают по сантиметровым строительным допускам. Внимание. Станок, установленный на полу при отсутствии фундамента без выверки по уровню и без крепления к полу, через короткое время теряет свою точность, изнашиваются направляющие и в результате станок требует ремонта. Подготовительные работы с опорами. Подготовка клиновых башмаков заключается в снятии консервационной смазки, краски и грязи с рабочих поверхностей, особенно обратить внимание на наклонные и прилегающие к станине. Смазка наклонных поверхностей консистентной смазкой. Установка клиновых башмаков в крайнее нижнее положение. Монтаж станка. Очистить нижнюю поверхность станины станка от консервации и грязи, особенно места прилегания клиновых башмаков. Установить станину станка на четыре вспомогательные опоры, расположенные по углам станины между анкерными колодцами фундамента, согласно документации так, чтобы отверстия в станине совпадали с центрами анкерных болтов в анкерных колодцах фундамента. Высота вспомогательных опор должна быть на 5 мм меньше высоты клиновых башмаков в нижнем положении. Собрать всю структуру станка (стойка, стол, шпиндельная бабка, магазин инструментов, телескопическая защита) и часть кабинета, которая не будет мешать заливке бетоном анкерных колодцев. Установка и выверка станка. Установить стол станка по центру перемещений. Используя станочный уровень, установленный в центре стола в двух взаимно перпендикулярных положениях, выставить станок на четырёх вспомогательных опорах с точностью 0,1/1000 мм с помощью домкрата и стальных прокладок толщиной 0,5 – 1 мм. Используя анкерные болты с приваренными шайбами для поддержки клиновых башмаков, привернуть все клиновые башмаки к станине станка (см. чертёж). Площадь в плане анкерного колодца должна быть больше площади клинового башмака. Клиновые башмаки должны быть в нижнем положении. Залить анкерные колодцы водой для пропитки фундамента вокруг колодцев. Выдержать с водой 8 часов. Заполнить анкерные колодцы малоусадочным бетоном марки не ниже М300. Уплотнить вибратором и подлить вручную бетон под клиновые башмаки так, чтобы он стоял на щебне бетона и был залит по всей нижней поверхности башмака. Выдержать залитый в анкерные колодцы бетон 4 дня постоянно влажным для лучшего затвердевания. Ослабить крепёжные гайки на анкерных болтах. Поднять станок с помощью клиновых башмаков, чтобы убрать вспомогательные опоры. После 7 дней выдержки бетона, залитого в анкерные колодцы, можно выставить станину станка в горизонтальной плоскости в соответствии с сертификатом качества на данный станок с помощью домкрата, клиновых башмаков и станочного уровня 0,02/1000 мм. Верх фундамента между клиновыми башмаками заровнять цементным раствором и «зажелезнить». Окончательно затвердевший и выдержанный фундамент покрасить маслостойкой краской для предохранения от разрушающего действия масла и СОЖ. Произвести затяжку гаек на анкерных болтах динамометрическим ключом с моментом, указанном в таблице. При этом, следить за тем, чтобы уровень не изменял показаний при равномерном затягивании гаек.

моменты затяжки анкерных болтов

Фундаменты для фрезерных станков, обрабатывающих центров, расточных и шлифовальных станков могут сильно отличаться по конфигурации и требованиям, будут рассмотрены в дальнейших статьях

Какие материалы используются для строительства

Так как фундамент должен быть очень прочным, устойчивым к вибрациям, а также к воздействию химических веществ, то и расходные материалы должны быть высокого качества, чтобы получить хорошее основание. Для обеспечения результата используют следующие расходные материалы:

  • готовые железобетонные блоки, во время строительства их перевязывают друг с другом;
  • сам железобетон, который можно получить, если заливать арматурный каркас в опалубке;
  • понадобится качественный металл, если необходимо создавать свайные конструкции с ростверками в виде рамы.

Очень важно использовать качественный цемент для подвального и бесподвального фундамента. Если будут устанавливаться легкие агрегаты, то можно использовать марку М200 или М300. Если планируется монтаж тяжелого промышленного агрегата, то необходимо использовать марку М400. Цемент должен принадлежать к классу В15.

Стоит отметить, что при обустройстве фундамента в частном цеху или в домашней мастерской можно использовать в качестве исходного сырья бутовый камень. Редко, но все же иногда встречается фундамент кирпичного типа. То есть кирпичи укладываются на цементную основу. Здесь очень важно, чтобы грунтовые воды располагались достаточно глубоко. Чаще всего такая основа применяется только для тех машин, чья масса не превышает 4 тонн. Толщина фундамента обычно составляет минимум 50 см. Важно добавить, что в таком случае применение силикатного кирпича исключается.

Раньше довольно часто устанавливали легкие машины на деревянный пол, однако сейчас это практически исключено. Основной недостаток связан с тем, что дерево слишком сильно коробится, и очень быстро, из-за чего меняется форма основания. Деревянный пол можно использовать, но лишь в качестве временной основы.

Что касается крепления оборудования к основанию, то в данном случае всегда используется болтовое соединение, которое прописано в СП. Стоит лишь отметить, что если агрегат характеризуется высокими ударными нагрузками или сильными вибрациями во время работы, то используются болты не менее 42 мм, и съемного типа. Также очень важно, чтобы расстояние от нижнего конца болта до подошвы фундамента составляло не менее 10 см. На сегодняшний день популярным стало химическое анкерное крепление.

оборудование без фундамента

содержание .. 81 82 ..

Глава 10 МОНТАЖ СТАНКОВ

Установка промышленных станков на фундаменты

Металлорежущие станки, устанавливаемые в цехах машиностроительных заводов, в основном относятся к группе средних и легких станков. Качество работы станка в значительной степени зависит от того, как он смонтирован на месте постоянной эксплуатации. Легкие станки, не вызывающие в процессе работы больших сотрясений, устанавливают непосредственно на полу и крепят винтами. Правильность установки станины проверяют по уровню. Установка станка может осуществляться на деревянном полу цеха с соответствующей выверкой и креплением станины к полу винтами, а также на бетонном полу с выверкой и креплением фундаментными болтами.

Крупные станки массой более 10 т, а также прецизионные устанавливают на специальных фундаментах. Назначение фундамента заключается в передаче нагрузки от веса станка и сил инерции во время его работы ближайшему слою грунта, называемому о с-нованием. Точность и долговечность станков зависят от правильности установки их на фундаменты. Руководством при установке станка служит приведенный в паспорте чертеж; указанные на нем размеры обеспечивают свободное пространство для выступающих и движущихся частей станка. Следует сохранить межстаночные проходы, установленные правилами техники безопасности.

Виды фундаментов

. Фундаменты под станки подразделяют на две основные группы. К первой группе относятся фундаменты, служащие только основанием для станка; ко второй — фундаменты, которые жестко связаны со станком и придают ему дополнительную устойчивость и жесткость. Если станок хотя бы по одному из своих признаков требует постройки фундамента по второй группе, а по всем остальным — по первой, то расчет и изготовление фундамента надо отнести ко второй группе.

Работа грунта под нагрузкой

. Прочный фундамент можно построить лишь на надежном основании. Свойство грунта выдерживать нагрузку без деформаций, которые нарушают целость сооружения, в первую очередь определяется допустимым давлением на грунт. Существуют следующие нормативы допустимого давления

на грунт при заложении оснований на глубине не более 4 м от поверхности земли, кгс/см2:

Плотный глинистый грунт и крупный плотный песок………………4

Пылевой сухой чистый малоуплотненный песок………………………2

Илистый грунт……………………………………………………………………..0,5 Рассмотрим работу грунта под нагрузкой. Если установить на основание фундамент и нагружать его, то основание начнет опускаться, или садиться. Глубина, на которую опустится фундамент, называется осадкой. При этом сначала наступает фаза уплотнения грунта, переходящая под действием все увеличивающейся нагрузки в фазу сдвигов. Вследствие прекращения действия нагрузки грунт стремится занять прежнее положение, но не до конца, так как при этом получаются неупругие осадки, вызывающие уплотнение грунта. С наступлением фазы сдвигов осадки увеличиваются и делаются неравномерными, причем площадки сдвигов образуют под фундаментом непрерывную поверхность скольжения. Тогда может наступить третья фаза — выдавливание грунта. Она заключается в том, что фундамент опускается глубоко вниз, что вызывает образование бугра CDE (рис. 105). Это явление обычно происходит внезапно и носит катастрофический характер.

Методы установки станков

. При установке станков в цехе применяют два основных метода. Станки нормальной точности, имеющие жесткую станину и относительно небольшой вес (до 6 т), обычно устанавливают непосредственно на бетонный или другой пол цеха. При установке станка его положение тщательно выверяют при помощи уровня и клиньев, после чего основание станка заливают цементом. Для надежного скрепления станка с бетонным полом цеха применяют фундаментные болты (рис. 106). В бетонном полу вырубают гнезда, глубина которых соответствует длине болта. Свободное пространство между головкой болта и стенками гнезда заливают цементным раствором. Преимущество такого метода установки станков заключается в возможности сравнительно быстро переустанавливать оборудование в цехе, а также в малых затратах.

Тяжелые и точные станки, а также станки, работающие с большими динамическими нагрузками (продольно-строгальные, долбежные и пр.), устанавливают на индивидуальные фундаменты, изготавливаемые из бетона, железобетона, бутобетона или кирпичной кладки. Размеры фундамента в зависимости от

действующих на него нагрузок определяют путем расчета. Изготавливают фундамент в строгом соответствии с чертежом.

Рис. 105. Схема работы грунта под нагрузкой

Рис. 106. Фундаментные болты

Установка станков на отдельном фундаменте. Станки, подверженные сотрясениям во время работы, устанавливают на отдельных фундаментах. В этом случае сотрясение через пол на другие близко работающие станки не передается. Для подготовки фундамента станка снимают часть пола по его размерам и выкапывают яму на расчетную глубину. Затем яму выкладывают кирпичным фундаментом на уровне пола, предусматривая гнезда для фундаментных болтов. Кладка фундамента должна быть сделана за 7… 10 дней до установки станка, с тем чтобы раствор достаточно окреп.

Установка станков на бетонной плите. В этом случае применяют фундаментные болты. В бетонной плите перед заливкой на месте фундаментных болтов устанавливают по размерам гнезд деревянные колодки, которые затем удаляют перед установкой фундаментных болтов. Ширина углубления в верхней части отверстия должна быть достаточной для прохода широкого основания головки болта. Свободное пространство между головкой болта и стенками гнезда заливают цементом.

Рис. 107. Специальный фундаментный болт: 1 — шпилька; 2 — основание

Обычные конструкции фундаментных болтов показаны на рис. 106. Некоторые заводы поставляют оборудование

со специальными фундаментными болтами (рис. 107), состоящими из чугунного основания 2 и шпильки 1, ввернутой в торцевое отверстие основания. Головка такого болта имеет удлиненную пирамидальную форму с заершенными ребрами. Такие фундаментные болты прочно удерживаются в отверстиях фундаментов и обеспечивают длительное и надежное крепление станка.

Подготовка и разметка места установки станка

. Перед установкой станков на предназначенные для них места следует произвести монтажную разметку. Обычно при установке станков в цехе преследуют две основные цели: рациональное использование площади и удобство эксплуатации. Станки можно расставить как продольными, так и поперечными рядами, соблюдая при этом расстояния и промежутки, величина которых диктуется требованиями технологического процесса и техники безопасности. Обычно крупные станки располагают в середине цеха продольными рядами, что облегчает их обслуживание подъемными кранами в процессе работы. Малые же станки целесообразно располагать поперечными рядами, вследствие чего облегчается доступ к наружным стенам, где обычно располагается электрическая проводка, водопровод и отопительная система. Перед установкой станков на намеченные для них места следует произвести разметку.

Если станки расположены рядами, то на полу размечают направления рядов. В противном случае наносят оси каждого станка в отдельности. Прямые линии на полу наносят путем отбивки шнуром, натянутым между двумя точками, определяющими направление прямой линии. Предварительно покрытый мелом шнур оттягивают вверх и отпускают, в результате чего на полу остается след мела в виде прямой линии.

содержание .. 81 82 ..

Проектирование

Проектирование фундаментов под оборудование — это первоначальный этап всей работы. В данном случае исходными данными для проведения проектировочных работ являются следующие факторы:

  • характеристики грунта, к примеру, глубина промерзания, расположение подземных вод, структура и т. д.;
  • статическая нагрузка;
  • сила вибраций или динамическая нагрузка;
  • опорная площадь станины самого оборудования;
  • важную роль играет температурный режим, при котором будет эксплуатироваться основа.

Еще одно важное требование, которое должен учитывать проектировщик — это воздействие агрессивных сред, а также защитные меры. Прежде чем начать строительство, необходимо провести гидрогеологическое инженерное исследование почвы, чтобы узнать ее характеристики. Если грунт считается рыхлым, то фундамент должен быть более массивным.

Проектирование фундаментных конструкций

Проектирование фундаментов под оборудование – это первоначальный этап их строительства, который выполняется по техническому заданию. Все расчеты проводятся при этом согласно действующим строительным нормам и правилам.

Фундамент под группу механизмов

Исходными данными для проведения нужных вычислений для определения эксплуатационных параметров опорной конструкции являются:

  • характеристика грунта (глубина промерзания, структура, расположение подземных вод, несущие способности и прочие параметры);
  • действующая статическая нагрузка;
  • расчетные динамические силы (величина вибраций);
  • опорная площадь станины агрегата;
  • температурный режим эксплуатации воздвигаемой основы;
  • условия эксплуатации устанавливаемых механизмов, а также их рабочий режим;
  • характер окружающей машину застройки (показывает действие внешних сил на создаваемую опору).

Проект также должен учитывать наличие агрессивных сред и мероприятия по защите основы от них.

Гидрогеологические свойства грунта определяются с помощью предварительного проведения соответствующих инженерных исследований. На рыхлых типах почв требуется возведение более массивных опор, чем на скальных породах.

Статическая нагрузка – это вес механизма, который указывается в паспорте к нему либо инструкции по эксплуатации. По расчетному значению давления на ростверк определяют величину динамических сил. Они возникают во время работы агрегатов из-за движения их узлов.

Найденную величину давление корректируют с учетом 2-х коэффициентов: постоянной осадки грунта (она составляет 0,7÷1,0) и условий работы (начиная с 0,5, применительно к кузнечному молоту, до 1,0 при монтаже токарно-винторезных агрегатов).

Значение первой константы зависит от степени влажности почвы.

Выполняя расчеты, необходимо учитывать то, что суммарная действующая (статическая и динамическая) нагрузка, передаваемая к подошве основы, должна быть меньше несущей способности грунта.

Основания, на которые планируется монтировать механизмы с дальнейшей подливкой бетонным раствором (что обязательно указывается в конструкторской документации), сдаются под установку высотой на 50-60 мм ниже ее проектного значения. Если бетонирование не предусмотрено, все параметры основы должны соответствовать рабочему проекту.

Принимаемые конструкторские решения должны обеспечивать долговечность, надежность, а также экономичность создаваемого фундамента. На практике часто создают несколько проектов, после чего проводят сравнение их с технико-экономической точки зрения. При этом выбирают оптимальный вариант.

Надежность создаваемой конструкции должна обеспечиваться на всех этапах ее строительства.

Рекомендации по расчету фундаментов для монтажа оборудования приводятся в видеоролике далее.

В общем случае, зная значение массы механизма, тип грунта под ним, а также условия его работы, можно рассчитать требуемые параметры опорной конструкции. Возводимое основание должно соответствовать техническим условиям на его сооружение. Также при проектировании учитываются санитарно-эпидемические и экологические нормативы.

Вертикально-фрезерный станок на металлической раме

Расчетные работы

Расчет фундамента под оборудование — это следующий этап его строительства. Основой расчетов в данном случае станут два фактора. Первый из них — это несущая способность грунта, а второй — это статическая и динамическая нагрузка, которую будет оказывать монтируемое устройство. В данном случае необходимо рассчитать все так, чтобы сумма нагрузок статического и динамического типа, которые будут передаваться через подошву фундамента грунту, была равна несущей способности почвы.

При расчетах фундамента для оборудования важно вычислить статическую нагрузку. Она зависит от массы оборудования. Что касается расчетов динамической нагрузки, то она вычисляется по давлению, которое воздействует на ростверк фундамента. Стоит отметить, что давление, которое возникает из-за массы станка, необходимо корректировать, используя следующие коэффициенты:

  • постоянная условий работы, которая начинается от 0,5 для кузнечного молота и составляет до 1,0 для станка токарно-винторезного типа;
  • постоянная осадка грунта от 0,7 до 1,0, которая варьируется в зависимости от влажности почвы.

Зная все три необходимые составляющие, не составляет труда провести все требуемые расчеты, чтобы получить точные характеристики, необходимые для основания конкретного станка.

Строительство основания для оборудования

Строительство простейшего основания плитного типа, под станок или маломощный пресс, происходит следующим образом:

  • Вначале следует определить месторасположение основания. Фундамент не должен соприкасаться со стенками, колоннами или внутренними перегородками самого здания. Минимальное расстояние от фундамента пресса до фундамента цеха равно 100 сантиметрам. Иначе вибрация перейдет на основание несущих стен, колон или перегородок.
  • После этого следует определить положение крепежных (фундаментных) болтов, фиксирующих станину пресса или станка. При этом нужно учитывать, что минимальное расстояние от края фундамента до оси болта рано 20 сантиметра. То есть, фундамент должен выступать за края станины, как минимум на 20-30 сантиметров.
  • Определив вышеупомянутые параметры можно приступать к земляным работам (рытью котлована). Причем глубина выемки грунта в не отапливаемом цеху равняется глубине промерзания + 25-40 сантиметров. В отапливаемом цеху глубина фундамента равняется 50-80 сантиметрам. Габариты самого котлована, равны ширине и высоте фундамента + глубина залегания подошвы. Ведь стенки котлована, как правило, обустраивают под наклоном в 45 градусов.
  • Завершив земляные работы можно заняться повышением несущей способности грунта, подсыпав на дно двухслойную песчано-гравиевую подушку (по 15-20 сантиметров на каждую фракцию).
  • Следующий этап – строительство опалубки, опоясывающей контур фундамента. Ее собирают из съемных металлических или деревянных щитов, соединенных поперечными стяжками.
  • На следующем этапе во внутреннюю полость основания вводят армирующий каркас (в основаниях для небольших станков можно обойтись без каркаса), а дно опалубки укрывают слоем гидроизоляции (рубероида). В особых случаях на дно основания укладывают особый материал, гасящий вибрацию (дубовый брус или что-то другое).
  • После этого внутреннюю полость заполняют бетоном, укладывая раствор слоями по 10-15 сантиметров.

Причем каждый слой тщательно утрамбовывается. Заливка и тамбовка каждого слоя должна завершиться до схватывания раствора (35-40 минут от момента введения бетона в опалубку).

  • В финале в верхний слой заливки вводят фундаментные болты с коническими или загнутыми торцами.

Фундамент считается готовым к эксплуатации спустя 25-30 дней от момента заливки. За это время монолит основания выйдет на расчетную прочность. Раньше этого срока оборудование на фундамент не монтируют.

Армирование фундамента под оборудование

Для того чтобы качественно и правильно провести армирование фундамента, необходимо знать несколько основных пунктов:

  1. Чтобы добиться максимальной прочности от армирования, необходимо закреплять прутья в «клеточку».
  2. В данном случае рекомендуется не использовать сварку для соединения прутьев, а скреплять их при помощи проволоки. Таким образом можно снизить количество швов и более хрупких соединений.
  3. Можно сделать конструкцию еще более прочной, если в углах конструкции загибать арматуру. Кроме того, само соединение лучше всего производить внахлест.

Стоит также отметить, что армирование фундамента разного типа производится разными методами. Наиболее трудоемкий — процесс армирования ленточного фундамента. Он требует больше всего затрат и строительных материалов. Можно проводить армирование плитного фундамента. Однако данный процесс достаточно сложный, а также требует высокой квалификации специалиста. Кроме того, рекомендуется иметь опыт такой работы.

Описание данного дефекта

Нередко без наличия проектного решения тяжелое оборудование, различные рамы его крепления устанавливаются непосредственно на сам кровельный ковер. Мягкая рулонная кровля изначально не рассчитана на такие нагрузки и в течении некоторого промежутка времени тяжелое оборудование постепенно продавливает рулонную кровлю, нарушая целостность и герметичность кровельного ковра. Усугубляет ситуацию, приводя к ускоренному разрушению кровли наличие знакопеременных динамических нагрузок от оборудования, вибраций, возникающих при его эксплуатации и воздействию ветровых нагрузок.

Особенности проектирования и установки фундамента под стальные и ж/б колонны промышленного здания

foto67285-1

Надёжность силового замыкания конструкций каркаса в производственных зданиях цехов зависит от способа соединения фундаментов с колоннами.

Особенно это важно для многоэтажных и многопролётных зданий, а также для строительных объектов, возводимых на проблемных грунтах.

Значение имеет и характер производственных процессов, которые будут проводиться в будущем цехе.

Общие вопросы проектирования

При разработке конструкций оснований производственных построек учитываются следующие факторы:

  • Тип здания.
  • Характер несущего каркаса.
  • Геологические и гидрогеологические условия площадки строительства.
  • Возможности средств механизации, используемых для проведения строительных работ.

В зданиях цехов, предназначенных для выполнения производственных операций на тяжёлом оборудовании, часто предусматривают развитое подземное хозяйство (приямки, тоннели, колодцы). Поэтому конструкции оснований должны учитывать глубину подземных коммуникаций, которая может достигать 6…8 м.

Кроме того, сетка колонн в таких зданиях может составлять 36×12 м, при грузоподъёмности мостовых кранов до 50 т., что предопределяет повышенные нагрузки и напряжения изгиба, которые проявляются в случае внецентренного нагружения.

Важно! В ходе проектирования должны учитываться вопросы защиты оснований от агрессивного воздействия жидкостей, которые проникают в нижележащие грунты, а также разрушающее воздействие блуждающих токов.

При промышленном строительстве типовых объектов стремятся применять сборные или монолитные конструкции, размеры которых согласовываются с габаритами колонн, ферм, балок, а также других монтажных единиц.

Разновидности оснований

Распространение получили следующие типы оснований:

foto67285-2

    Одиночные столбчатые, применяемые преимущественно для отдельно стоящих опор или колонн. , которые обустраиваются под несущими стенами здания. Они могут быть сплошными или сборными из железобетонных блоков. под отдельно стоящие опоры. Принимаются в тех случаях, когда такие опоры закладываются в слабых грунтах, требующих значительного увеличения размеров фундамента.

Справка. Выбор в пользу того или иного типа основания производится только после оценки физико-механических показателей грунта, близости подпочвенных вод и характера основных производственных процессов в будущем цехе.

Размеры

В случае осевого приложения главных технологических усилий основания под колонны выполняют квадратными в плане. Область применения таких фундаментов – здания, не имеющие мостовых кранов (или кран-балок), когда эксцентриситет приложения нагрузки практически отсутствует.

Площадь основания и габаритные размеры определяют, исходя из величины предельных действующих усилий и расчётного сопротивления грунта, который находится в основании. Во всех случаях давление на основание под фундаментом ниже, чем в стволе колонны. Поэтому размеры подошвы (даже при скальных грунтах) получаются значительно больше поперечного сечения колонн, а сам фундамент несколько расширяется книзу.

foto67285-3

Материалом для оснований столбчатого типа обычно служит железобетон. Крайне редко, при малых размерах площади промышленного здания и небольших нагрузках, фундаменты могут предусматриваться неармированными. Обычно форма фундамента представляет собой усечённую пирамиду с углом при основании не менее 600, однако по ГОСТ 24476-80 допускается оформление и в виде ступенчатых прямоугольных элементов.

Если по каким-то соображениям угол наклона пирамиды менее 450, требуется проведение дополнительных расчётов на скалывание бетона и его возможный изгиб по основанию уступа от давления нижележащего грунта.

На заметку. При размерах основания до 1500 мм его обустраивают в форме плиты высотой не менее 450 мм, а, если его глубина достигает 3000 мм, предусматривают два или три уступа.

Если эксцентричность нагрузки на колонны возрастает, то размеры фундамента в опасном направлении увеличивают таким образом, чтобы соотношение сторон прямоугольника находилось в диапазоне 3:1. Поперечное сечение (либо размеры ступеней) принимаются аналогичными как для зданий, не имеющих внецентренных нагрузок.

Присоединение железобетонных столбов

Выбор способа крепления определяется условиями заглубления основания в грунт. Ограничения сводятся к следующим:

foto67285-4

  • При наличии подземных сооружений – до глубины, не менее чем на 500 мм превышающей отметку пола подвала или тоннеля.
  • Если по плану предусмотрены местные заглубления (например, приямки под технологическое оборудование), а также в случаях, когда эксплуатационные характеристики грунтов в месте строительства промышленного здания резко различаются между собой, фундаменты закладываются на разных уровнях.
  • Основания под сборные железобетонные колонны устраиваются в виде стаканов. Верхняя часть таких стаканов выполняется с зазором 50…75 мм от соответствующего сечения колонны, глубина – не менее 150% от сечения колонны. Толщина стенки стаканов не должна быть менее 200 мм. Толщина днища стакана определяется по результатам расчётов на продавливание днища массой колонны.

После установки нижней части колонны зазор заполняется массой бетона (марки от В20 до В25), при подготовке которого используется мелкий щебень или гравий. Когда стакан заполнен, котлован досыпается грунтом; уровень такой засыпки должен совпадать с уровнем подготовки под полы в цехе.

Для возможности пропуска рядом с колонной подземных трубопроводов, кабелей или инженерных каналов верх фундамента обычно находится на глубине не менее 500 мм от уровня пола.

Обратите внимание! Приведенная технология крепления используется как для цельных одноступенчатых оснований, так и для сборных, которые составляются из отдельных элементов.

Крепление к основаниям специального типа

Такие фундаменты принимаются под колонны переходных рядов: там, где друг к другу примыкают пролёты различной величины или с разными параметрами грузоподъёмности кранового оборудования. Специальные фундаменты предусматривают также и в сечениях с температурными швами, когда парные колонны устраиваются в обоих направлениях.

Установка парных колонн обеспечивает независимость их деформаций при изменении температуры несущих конструкций, что часто наблюдается в цехах горячей обработки металлов, металлургических термических и т.п. Основания парных опор в температурных швах всегда устраиваются общими с отдельными стаканами для каждой колонны.

Особый способ крепления предусматривается для соединения фундаментов со стальными колоннами. При опирании такой колонны на основание верхняя его плоскость устанавливается на 10…15 мм ниже, чем основание металлического опорного стакана, а в тело фундамента заделываются не менее четырёх анкерных болтов по ГОСТ 24379.1-2012 диаметром 24…80 мм.

foto67285-5

Для изготовления болтов используют стали ст3пс ГОСТ 380-2005, сталь 20 по ГОСТ 1050-2013, а, при ожидающихся сезонных перепадах внешних температур – сталь 10Г2С ГОСТ4543-2016. При монтаже анкерные болты вводятся в зазоры между стаканом и образующей стержня болта, после чего закрепляются при помощи гаек. Остающиеся зазоры подливаются цементным раствором.

Справка. Предварительная затяжка крепежа должна составлять не менее 70% от проектных значений статических усилий на анкерные болты, и не менее 110%, если металлическая колонна будет работать в условиях динамических нагрузок.

Заключение

После завершения монтажных операций в местах соединений обустраиваются приямки, перекрываемые съёмными плитами; это необходимо для удобства демонтажа конструкции в будущем.

Источник https://mtstroy24.ru/raschet-fundamenta/fundament-pod-oborudovanie.html

Источник https://stroim-domik.org/stroitelstvo/fundament/pod-kolonnu/promyshlennogo-zdaniya

Источник

Про admin

Проверьте также

Классификация газопроводов по давлению газа по новым правилам

Классификация газопроводов по давлению газа по новым правилам Природный газ – понятие условное, которое применяется ...

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.