Фундамент для вентилятора расчет

Содержание

СНиП 2.02.05-87 ФУНДАМЕНТЫ МАШИН С ДИНАМИЧЕСКИМИ НАГРУЗКАМИ — 2. Фундаменты машин с вращающимися частями
Содержание материала
СНиП 2.02.05-87 Фундаменты машин с динамическими нагрузками. Часть 2

СНиП 2.02.05-87 ФУНДАМЕНТЫ МАШИН С ДИНАМИЧЕСКИМИ НАГРУЗКАМИ — 2. Фундаменты машин с вращающимися частями

Содержание материала

2. ФУНДАМЕНТЫ МАШИН С ВРАЩАЮЩИМИСЯ ЧАСТЯМИ

2.1. Требования настоящего раздела распространяются на проектирование фундаментов турбомашин (энергетических, нефте- и газоперекачивающих турбоагрегатов мощностью до 100 тыс. кВт, турбокомпрессоров, турбовоздуходувок, турбонасосов), электрических машин (мотор-генераторов и синхронных компенсаторов), центрифуг, центробежных насосов, дымососов, вентиляторов и тому подобных машин.

2.2. В состав исходных данных для проектирования фундаментов машин, указанных в п. 2.1, кроме материалов, перечисленных в п. 1.1, должны входить:

данные о значениях нагрузок от момента короткого замыкания генератора и от тяги вакуума в конденсаторе, координаты точек их приложения и размеры площадок передачи этих нагрузок; данные о нагрузках, возникающих при тепловых деформациях машин;

схемы расположения и нагрузки от вспомогательного оборудования (масло- и воздухоохладителей, масляных баков, насосов, турбопроводов и др.);

схемы площадок, опирающихся на фундамент, и данные о нормативных значениях нагрузок от них;

данные для определения монтажных нагрузок, размеры площадок передачи этих нагрузок.

Примечание. При проектировании фундаментов турбоагрегатов мощностью 25 тыс. кВт и более показатели физико-механических свойств грунтов должны определяться на основе непосредственных испытаний в полевых или лабораторных условиях.

2.3. Фундаменты машин с вращающимися частями следует проектировать рамными, стенчатыми, массивными или облегченными.

При выборе конструктивной схемы фундамента следует руководствоваться требованиями, содержащимися в пп. 1.11-1.13; при этом следует соблюдать симметрию фундамента относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось вала машины.

Стенчатые фундаменты следует проектировать преимущественно с поперечными стенами, расположенными под подшипниками машины.

2.4. Центробежные насосы, агрегируемые на заводе-изготовителе при помощи железобетонных опорных плит с электродвигателями или двигателями внутреннего сгорания мощностью до 400 кВт, допускается устанавливать без фундамента на подстилающий слой пола. Для агрегатов с двигателями мощностью до 50 кВт железобетонные опорные плиты устанавливаются на подстилающий слой пола без специального закрепления на подливку из песчано-цементного раствора толщиной 30-50 мм. Для агрегатов с двигателями мощностью свыше 50 кВт крепление железобетонной опорной плиты к подстилающему слою пола должно осуществляться фундаментными болтами.

2.5. Фундаменты турбоагрегатов мощностью 25 тыс. кВт и более не допускается опирать на пески рыхлые любой крупности и влажности, мелкие и пылеватые водонасыщенные любой плотности, пылевато-глинистые грунты с показателем текучести I_L > 0,6, а также на грунты с модулем деформации менее 10 МПа (100 кгс/см 2 ) и грунты, подверженные в водонасыщенном состоянии суффозии. Для свай, опирающихся на указанные выше грунты, несущую способность следует определять по результатам полевых испытаний длительно действующими динамическими нагрузками.

2.6. На нижние плиты (или ростверки) рамных фундаментов машин, указанных в п. 2.1, допускается опирать стойки площадок обслуживания машин и перекрытия над подвалом.

В случае устройства под всем машинным залом общей фундаментной плиты допускается непосредственно на этой плите возводить фундаменты машин.

Элементы верхнего строения фундаментов не допускается связывать с элементами и конструкциями здания.

Примечание. В виде исключения на элементы верхнего строения фундаментов машин допускается опирать вкладные участки перекрытия. В этом случае под опорами балок перекрытия необходимо предусматривать изолирующую прокладку, например, из фторопласта или других подобных материалов. Такие прокладки следует предусматривать такие под опорами перекрытий и площадок обслуживания, установленных на стойках, опертых на нижние плиты (ростверка) фундаментов машин.

2.7.Нормативные динамические нагрузки (вертикальные F_n,v и горизонтальные F_n,h), кН (тс), от машин с вращающимися частями следует принимать по данным задания на проектирование, а при отсутствии этих данных допускается принимать равными:

(39)

где m — коэффициент пропорциональности, устанавливаемый по табл. 9;

s — число роторов;

G_i — вес каждого ротора машины, кН (тс).

Машины	Коэффициент пропорциональности m
Турбомашины	0,2
Электрические машины с частотой вращения n_r, об/мин:
менее 500	0,1
от 500 до 750	0,1-0,15
от 750 до 1500	0,15-0,2
свыше 1500	0,2
Центрифуги (d — диаметр ротора, м)
Центробежные насосы	0,15
Дымососы и вентиляторы	но не менее 0,2

2.8. Динамические нагрузки от машин, соответствующие максимальному динамическому воздействию машины на фундамент, следует принимать сосредоточенными и приложенными к элементам, поддерживающим подшипники (к ригелям, балкам) на уровне осей этих элементов.

2.9. Для фундаментов турбомашин расчетную динамическую нагрузку в продольном горизонтальном направлении следует принимать равной 0,5 значения той же нагрузки в поперечном горизонтальном направлении; для остальных машин с вращающимися частями продольную нагрузку следует принимать равной нулю.

2.10. Нормативные нагрузки на фундаменты турбомашин, соответствующие моменту короткого замыкания М_n,sc, кН×м (тс×м), и тяги вакуума в конденсаторе при гибком присоединении конденсатора F_n,vac, кН (тс), следует принимать по заданию на проектирование или определять по формулам:

(40)

(41)

В формулах (40), (41):

N — номинальная мощность электрической машины, кВт;

n_r — частота вращения машины, кВт;

k_sc — коэффициент кратности вращающего момента при коротком замыкании, принимаемый по заданию на проектирование; в случае отсутствия в задание на проектирование допускается принимать равным 10;

100 (10) — усилие тяги вакуума на 1 м 2 сечения трубопровода, кН/м 2 (тс/м 2 );

a — площадь поперечного сечения соединительной горловины конденсатора с турбиной, м 2 .

2.11.При определении расчетных значений усилий в элементах фундаментов машин с вращающимися частями в каждое отдельное сочетание следует включать только одну из нагрузок, соответствующих динамическому воздействию машины: вертикальную силу и момент в вертикальной плоскости или горизонтальную силу и соответствующие ей моменты в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Нагрузка от тяги вакуума в конденсаторе учитывается в сочетаниях нагрузок как длительная статическая с коэффициентом надежности по нагрузке g_f = 1,2.

Сочетание в которое входит момент короткого замыкания М_sc, является особым.

2.12. Нормативную монтажную нагрузку на верхней плите фундамента следует принимать по заданию на проектирование, но не менее 10 кН/м 2 (1 тс/м 2 ); ее следует умножать на коэффициент надежности по нагрузке g_f = 1,2 и коэффициент динамичности h = 1.

2.13. Расчет колебаний фундаментов всех видов машин с вращающимися частями сводится к определению максимальной амплитуды горизонтальных (поперечных) колебаний верхней плиты (для рамных фундаментов) или верхней грани фундамента (для массивных и стенчатых фундаментов); расчет следует производить в соответствии с указаниями обязательного приложения 1.

Расчет амплитуд вертикальных колебаний, как правило, не производится.

2.14. При расчетах колебаний значения расчетных динамических нагрузок следует определять в соответствии с требованиями пп. 1.23 и 2.7.

2.15. Для массивных и стенчатых фундаментов машин с вращающимися частями с частотой вращения более 1000 об/мин расчет колебаний допускается не производить

2.16. Расчет колебаний опорной плиты агрегируемого оборудования производится как для массивных фундаментов. При этом в массу фундамента следует включать массу оборудования, опорной плиты и массу подстилающего слоя пола непосредственно под плитой и в примыкающей зоне на расстоянии 0,5 м от граней плиты.

В случае необходимости ограничения распространения колебаний от оборудования, смонтированного на железобетонных опорных плитах, в подстилающем слое пола следует устраивать сквозной шов.

Источник

СНиП 2.02.05-87 Фундаменты машин с динамическими нагрузками. Часть 2

Удельное упругое сопротивление с_р , кН/м 3 (тс/м 3 ) , грунтов различной влажности

1 , 5 × 10 4 (1500)

2 , 5 × 10 4 (2500)

1 , 5 × 10 4 (1500)

2 , 5 × 10 4 (2500)

Примечание. Удельное упругое сопротивление для плотных песчаных грунтов следует принимать на 50% выше , чем наибольшее из значений с_р указанных в табл. 7 для данного вида грунта.

где I — момент инерции площади поперечного сечения сваи , м 4 ;

— коэффициент упругой деформации системы «свая-грунт» , определяемый по формуле

здесь — коэффициент деформации , определяемый в соответствии с указаниями СНиП 2.02.03-85 при g _с=3.

Для свай , защемленных в ростверк ,

В формулах (28) , (29) :

A_o , B_o , C_o — коэффициенты , зависящие от приведенной глубины погружения сваи и условий опирания ее нижнего конца (определяются по указаниям СНиП 2.02.03-85).

Для горизонтально-вращательных колебаний свай фундаментов

В формулах (31)-(33) :

q _j _,r — момент инерции массы ростверка и машины относительно горизонтальной оси , проходящей через их общий центр тяжести перпендикулярно плоскости колебаний , т × м 2 (тс × м × с 2 ) ;

h₂ — расстояние от центра тяжести массы т_r до подошвы ростверка , м ;

r_h,i — расстояние от оси i-й сваи до горизонтальной оси , проходящей через центр тяжести подошвы фундамента перпендикулярно плоскости колебаний.

Для вращательных колебаний свайного фундамента относительно вертикальной оси

В формулах (35) , (36) :

q _y _, _r — момент инерции массы ростверка и машины относительно вертикальной оси , проходящей через центр тяжести ростверка , т × м 2 (тс × м × с 2 ) ;

r_v _, _i — расстояние от оси i-й сваи до вертикальной оси , проходящей через центр тяжести ростверка , м.

1.37. Относительное демпфирование для свайных фундаментов следует определять , как правило , по результатам испытаний. При отсутствии экспериментальных данных относительное демпфирование x _z при вертикальных колебаниях свайных фундаментов допускается принимать равным 0 , 2 для установившихся колебаний и 0 , 5 для неустановившихся колебаний. Значения x _х , x _j , x _y определяются по формулам (15)-(17).

ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ФУНДАМЕНТОВ МАШИН НА ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ

1.38. Фундаменты машин с динамическими нагрузками , возводимые на вечномерзлых грунтах , следует проектировать в соответствии с требованиями СНиП II-18-76 и дополнительными требованиями , изложенными в пп. 1.39-1.43.

Несущую способность оснований фундаментов машин на вечномерзлых грунтах , используемых в качестве оснований по принципу I , следует определять с учетом дополнительного коэффициента условий работы g _с_s , принимаемого по табл. 8.

Коэффициент использования машин во времени

Коэффициент условий работы основания g _с_s из вечномерзлых грунтов , используемых по принципу I

От 0 , 5 до 0 , 7

1.40. Среднее статистическое давление р под подошвой фундамента на естественном основании и несущую способность оснований свайных фундаментов машин с динамическими нагрузками на вечномерзлых грунтах , используемых по принципу II , следует определять согласно требованиям соответственно пп. 1.21. и 1.34.

1.41. Расчет вертикальных и горизонтальных колебаний массивных и стенчатых фундаментов и вертикальных колебаний рамных фундаментов на естественном основании , а также вертикальных колебаний свайных фундаментов для машин с вращающимися частями , с кривошипно-шатунными механизмами , дробильных и мельничных установок , возводимых на твердомерзлых грунтах , используемых по принципу I , производить не следует.

Расчет горизонтальных колебаний рамных фундаментов указанных типов машин в этих условиях следует производить в соответствии с указаниями обязательных приложений 1 и 3.

1.42. Расчет вертикальных колебаний фундаментов (в том числе свайных) машин с импульсными нагрузками в твердомерзлых грунтах , используемых по принципу I , а также фундаментов машин всех типов в пластичномерзлыхз грунтах следует производить как на немерзлых грунтах в соответствии с требованиями , изложенными в соответствующих разделах для разных типов машин ; при этом коэффициенты жесткости оснований фундаментов следует определять по данным результатов полевых испытаний грунтов.

1.43. Расчет амплитуд горизонтальных колебаний свайных фундаментов машин с периодическими и случайными динамическими нагрузками , возводимых на твердомерзлых грунтах , используемых по принципу I , следует производить в соответствии с указаниями обязательных приложений 1 и 3. При этом коэффициенты жесткости конструкции фундамента S_х и S _y следует определять по формулам :

В формулах (37) , (38) :

S | _i — коэффициент жесткости i-й свай с жесткой заделкой в ростверк в горизонтальном направлении , кН/м (тс/м) , S | _i =12 ЕbIi/l 3 _d ;

I_i — момент инерции площади поперечного сечения i-й сваи , м 4 ;

H — величина , изменяющаяся в пределах 0 £ Н £ Н_о , принимаемая для наиболее неблагоприятного случая при расчете на колебания ;

l_o+H_о — соответственно расстояние от нижней грани плиты фундамента до поверхности грунта , м , и толщина сезонно оттаивающего слоя , м , определяемая в соответствии с указаниями СНиП II-18-76 ;

d — диаметр или сторона поперечного сечения сваи в направлении действия динамической нагрузки , м ;

r_v _, _i — расстояние от центра тяжести ростверка до оси i-й сваи , м.

1.44. Расчет колебаний фундаментов машин , возводимых на вечномерзлых грунтах , используемых по принципу II , следует выполнять как на немерзлых грунтах в соответствии с требованиями , изложенными в разделах для разных типов машин.

2. ФУНДАМЕНТЫ МАШИН С ВРАЩАЮЩИМИСЯ ЧАСТЯМИ

2.1. Требования настоящего раздела распространяются на проектирование фундаментов турбомашин (энергетических , нефте- и газоперекачивающих турбоагрегатов мощностью до 100 тыс. кВт , турбокомпрессоров , турбовоздуходувок , турбонасосов) , электрических машин (мотор-генераторов и синхронных компенсаторов) , центрифуг , центробежных насосов , дымососов , вентиляторов и тому подобных машин.

2.2. В состав исходных данных для проектирования фундаментов машин , указанных в п. 2.1 , кроме материалов , перечисленных в п. 1.1 , должны входить :

данные о значениях нагрузок от момента короткого замыкания генератора и от тяги вакуума в конденсаторе , координаты точек их приложения и размеры площадок передачи этих нагрузок ; данные о нагрузках , возникающих при тепловых деформациях машин ;

схемы расположения и нагрузки от вспомогательного оборудования (масло- и воздухоохладителей , масляных баков , насосов , турбопроводов и др.) ;

схемы площадок , опирающихся на фундамент , и данные о нормативных значениях нагрузок от них ;

данные для определения монтажных нагрузок , размеры площадок передачи этих нагрузок.

2.3. Фундаменты машин с вращающимися частями следует проектировать рамными , стенчатыми , массивными или облегченными.

При выборе конструктивной схемы фундамента следует руководствоваться требованиями , содержащимися в пп. 1.11-1.13 ; при этом следует соблюдать симметрию фундамента относительно вертикальной плоскости , проходящей через ось вала машины.

Стенчатые фундаменты следует проектировать преимущественно с поперечными стенами , расположенными под подшипниками машины.

2.4. Центробежные насосы , агрегируемые на заводе-изготовителе при помощи железобетонных опорных плит с электродвигателями или двигателями внутреннего сгорания мощностью до 400 кВт , допускается устанавливать без фундамента на подстилающий слой пола. Для агрегатов с двигателями мощностью до 50 кВт железобетонные опорные плиты устанавливаются на подстилающий слой пола без специального закрепления на подливку из песчано-цементного раствора толщиной 30-50 мм. Для агрегатов с двигателями мощностью свыше 50 кВт крепление железобетонной опорной плиты к подстилающему слою пола должно осуществляться фундаментными болтами.

2.5. Фундаменты турбоагрегатов мощностью 25 тыс. кВт и более не допускается опирать на пески рыхлые любой крупности и влажности , мелкие и пылеватые водонасыщенные любой плотности , пылевато-глинистые грунты с показателем текучести I_L > 0 , 6 , а также на грунты с модулем деформации менее 10 МПа (100 кгс/см 2 ) и грунты , подверженные в водонасыщенном состоянии суффозии. Для свай , опирающихся на указанные выше грунты , несущую способность следует определять по результатам полевых испытаний длительно действующими динамическими нагрузками.

2.6. На нижние плиты (или ростверки) рамных фундаментов машин , указанных в п. 2.1 , допускается опирать стойки площадок обслуживания машин и перекрытия над подвалом.

Элементы верхнего строения фундаментов не допускается связывать с элементами и конструкциями здания.

Примечание. В виде исключения на элементы верхнего строения фундаментов машин допускается опирать вкладные участки перекрытия. В этом случае под опорами балок перекрытия необходимо предусматривать изолирующую прокладку , например , из фторопласта или других подобных материалов. Такие прокладки следует предусматривать такие под опорами перекрытий и площадок обслуживания , установленных на стойках , опертых на нижние плиты (ростверка) фундаментов машин.

2.7.Нормативные динамические нагрузки (вертикальные F_n,v и горизонтальные F_n,h) , кН (тс) , от машин с вращающимися частями следует принимать по данным задания на проектирование , а при отсутствии этих данных допускается принимать равными :

где m — коэффициент пропорциональности , устанавливаемый по табл. 9 ;

s — число роторов ;

G_i — вес каждого ротора машины , кН (тс).

Источник