Динамический расчет конструкции фундамента

ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИИ ФУНДАМЕНТА [c.91]

Стала неотложной также задача — сформулировать требования к заводам-машиностроителям. Габариты рам и конструктивных элементов фундамента (балок, ригелей, колонн) не долн<ны определяться только размерами опорных рам под технологическое оборудование. Они должны устанавливаться на основе расчета конструкции фундамента на статическую и динамическую прочность, а также с учетом габаритов опорных рам оборудования. [c.295]

Совершенствование турбогенераторов, увеличение их мощности, повышение числа оборотов и необходимость удобного размещения вспомогательного оборудования привели к изменению конструкции фундамента — к переходу к фундаментам рамной конструкции. Однако мощность турбин продолжала расти, число оборотов повышалось и в фундаментах стали проявляться резонансные явления, нередко приводившие к вынужденной остановке машины. В результате старые методы расчета, базировавшиеся на введении динамических надбавок к статическим нагрузкам, не могли более удовлетворять требованиям развивающегося турбостроения. [c.9]

Большие вырезы в палубах, надстройки, фундаменты под главные и вспомогательные механизмы, различные подкрепления, выгородки и шахты приводят к значительной неоднородности и сложности конструкции, для исчерпывающего анализа которой необходимо применять численные методы типа метода конечных элементов [8, 13]. Наряду с этим в судостроении широко используют приближенные методы динамических расчетов, в которых судовые конструкции представляют как балки, рамы, изотропные и ортотропные пластины и цилиндрические оболочки. В основе приближенных схем расчета судовых конструкций лежит допущение о возможности независимого определения при статической нагрузке так называемых общих деформаций корпуса и местных деформаций его элементов — перекрытий, поперечных рам, отдельных балок набора, пластин обшивки. При этом под общими понимают деформации, соответствующие балочным формам смещений корпуса в целом, происходя- [c.434]

В предлагаемых мащиностроительными заводами эскизах фундаментов, которые служат в качестве предварительного задания при разработке конструкции фундамент , вышеизложенные основные строительные требования учитываются в большинстве случаев недостаточно. Поэтому при детальной разработке проекта размеры строительных конструкций зачастую приходится изменять. Эти изменения производятся в основном по результатам динамического расчета с целью получения оптимальных собственных частот колебаний, так как для восприятия веса оборудования и динамических сил первоначальные размеры бывают, как правило, достаточны. В формулах для определения собственных частот упругое изменение длины (при колебаниях в направлении оси стержня) и прогиб (при колебаниях поперек оси стержня) от собственного веса находятся под знаком квадратного корня, вследствие чего для за.метного изменения частоты колебаний требуется значительное изменение размеров элементов конструкции. Но эффективное изменение размеров бетонных элементов зачастую наталкивается на монтажные трудности (потребность в месте для трубопроводов и т.д.). Необходимы переговоры между строителями и машиностроителями для возможно более полного удовлетворения требований обеих сторон. Повышением или снижением процента армирования железобетонных элементов собственные частоты можно изменить лишь незначительно. [c.251]

Динамическими нагрузками для фундамента являются момент короткого замыкания и центробежная сила, которая действует перпендикулярно валу во всех направлениях (вертикально вниз или вверх, горизонтально вправо или влево). На основании динамического расчета для этих воздействий (влияний) должна быть определена статическая эквивалентная сила, которая должна быть прибавлена к статическим нагрузкам. Непосредственно не воспринимающие динамических нагрузок элементы конструкции должны быть рассчитаны, ввиду участия их в колебаниях, на статическую эквивалентную силу, равную 50% их собственного веса (альтернатива монтажной нагрузки) и приложенную вертикально или горизонтально. [c.294]

Расчет фундаментов как под основное, так и под вспомогательное оборудование сводится к поверке прочности конструкции при действии местных нагрузок и к определению статического давления на грунт. Коэффициент а снижения нормативного давления принимается равным единице. Динамический расчет фундаментов под приводные двигатели производится только тогда, когда они отделены от всех остальных фундаментов. Детальные указания по конструированию фундаментов под прокатное оборудование содержатся в действующих нормах. [c.113]

Вследствие несовершенства имеющихся методов динамического расчета фундаментов или неточности исходных расчетных данных Б практике иногда имеют место случаи, когда при работе машин проявляются сильные вибрации фундаментов и конструкций зданий, мешающие нормальной эксплуатации предприятия. В таких случаях для снижения уровня колебаний или уменьшения вредного их влияния оказывается необходимым принимать специальные меры, к которым могут быть отнесены [c.187]

Цель динамического расчета — снижение с помощью виброизоляторов вибрации оборудования от динамических нагрузок со стороны фундамента либо нагрузок от работающего оборудования, передаваемых на фундамент. Составной частью динамического расчета является определение собственных частот защищаемого объекта, установленного на виброизоляторах (для недопущения явлений резонанса) определение перемещений, скоростей и ускорений в отдельных точках защищаемого объекта (в целях предотвращения пробоев виброизоляторов, снижения перегрузок в требуемых точках защищаемого объекта до требуемого уровня) определение сил, действующих со стороны виброизоляторов на защищаемый объект и фундамент (в целях снижения силовых воздействий на элементы конструкции и фундамент). Все это в конечном итоге приводит к снижению поломок, отказов в работе оборудования, брака готовой продукции и т. д. [c.869]

В отличие от задач динамической прочности, где объектом исследования является напряженное состояние отдельной детали, при расчете вибраций машиностроительных конструкций одновременно приходится рассматривать всю совокупность деталей механизма, его корпус, опорную раму или фундамент, а также связанные с ними строительные конструкции или корпус транспортного средства, причем зачастую виброактивность определяют точки системы, где уровни вибрации на 20—40 дб ниже, чем в окрестности источника возбуждения этих колебаний. Расчетные методы оценки уровней вибраций таких систем немыслимы без применения современных мощных ЭЦВМ. [c.3]

Конструкции сборных железобетонных фундаментов турбогенераторов являются принципиально новыми, созданными на основе новой методики расчета с учетом особенностей динамической работы этих сооружений. Возведение таких фундаментов требует разработки не-296 [c.296]

В предыдущих главах фундамент машины (включая машину) рассматривался как абсолютно жесткое тело на упругом основании. Такое предположение правильно, когда частота собственных колебаний отдельных элементов фундамента (работающих на изгиб, монолитно связанных друг с другом плит, балок и стоек) намного больше высшей частоты возмущающей силы машины п . При соотношении п пт>3 практически не возникает динамического возбуждения этих относительно жестких частей фундамента силовое воздействие на них проходит, скорее приближаясь к статическому. Кроме того, частоты собственных колебаний элементов фундамента должны быть значительно выше частот собственных колебаний фундамента как жесткого тела на упругом основании. При этих условиях колебания можно исследовать, считая фундамент жестким, недеформируемым телом на упругом основании (грунт, сваи, виброизоляторы). Условия такого расчета выдерживаются прежде всего для массивных и стеновых фундаментов, а также и для жестких рамных конструкций при низкой частоте возмущающей силы. [c.230]

Для того чтобы вибрации, передаваемые через фундаменты, амортизаторы, не превышали установленных норм, необходимо при проектировании и расчетах учитывать как статические, так и динамические нагрузки и правильно выбирать конструкцию, размеры и материал фундамента и амортизаторов. [c.85]

Степень влияния вертикальных перемещений сооружения на работу его конструкций и выбор метода расчета зависят от конструкции сооружения, вида грунта основания и динамической нагрузки. Ниже рассматривается ячейка сооружения, состоящая из колонны, фундамента и части перекрытия, с которой собирается нагрузка на колонну (рис. 1.21). Перекрытие состоит из ригелей, опирающихся на колонны, и уложенных на ригели плит. Предполагается, что плиты деформируются вместе с ригелями. [c.21]

Разработанные методы динамического расчета рамных фундаментов турбогенераторов позволяют проектировать и строить их достаточно надежными без сосредоточения значительных масс в верхней части фундамента, имевших место ранее. Поэтому при выборе схемы фундамента конструктор имеет возможность широкого варьирования, что позволяет отыскать наивыгодейшие решения. Если же в дальнейшем при точном расчете или испытании модели фундамента выяснится, что данная конструкция в динамическом отношении недостаточно надежна, то всегда можно незначительным изменением масс и жесткостей обеспечить ее полную надежность. Второе основное требование при разработке конструкции фундамента сводится к следующему. [c.213]

Большое практическое значение приобретает в настоящее врем я учет, помимо внутреннего трения, также излучения энергии колебаний в сплошную срс ду при динамическом расчете конструкций, лежащих и стоящих на упругом основании. Вторые отличаются от первых тем, что контакт с основанием имеет локальный характер, например, у ра,м, опи-рающи С Ся стойками на грунт через малогабаритные фундаменты. [c.35]

Исходя из этого, фундаменты мощных турбогенераторов с рабочим числом оборотов =3 000 в минуту обычно выполняют низконастроенными, причем, если у такого агрегата возбудитель имеет 1 ООО об1мин, то может оказаться выгодным применять настройку с частотой собственных колебаний, лежащей в диапазоне от 1 000 до 3 000 об1мин. Для турбогенераторов с /г=1 000 об/мин, наоборот, выгодна высокая настройка. Следовательно, при проектировании фундаментов нельзя принимать одностороннее решение — обеспечивать только высокую или только низкую настройку. Выбор настройки яужно решать в зависимости от данных турбины, электрогенератора и всего агрегата в целом. Динамический расчет на колебания, а следовательно, и настройка фундамента осложняется тем, что не ясно влияние целого ряда факторов на колебательный процесс всей системы. К этим факторам следует отнести в первую очередь влияние жесткости статора агрегата на инерцию продольных ригелей верхней плиты, влияние массы конденсатора, заполненного водой и колеблющегося вместе с рамой, распределение масс при расчете верхней плиты, свойства бетона и грунта и т. д. Поэтому для создания точной методики необходимо изучить эти факторы и увязать их е конструкциями турбогенераторов и фундаментов. [c.184]

Исследования Элерса показывают, что при соответствующей конструкции фундамента машины (малом весе, увеличенной площади основания) можно во многих случаях избежать раскачивания фундамента в рабочем режиме машины. Вопрос о том, следует ли в таких случаях также обращать внимание на частоту собственных колебаний фундамента, должен решаться положительно, так как даже при отсутствии увеличения колебаний приближение к зоне резонанса неблагоприятно ввиду возрастания демпфирующих сил (т. е. отвода энергии в грунт и в окружающую среду). Поэтому рекомендуется посредством динамического расчета убедиться в том, что частота собственных колебаний не приближается к частоте возмущающей силы. [c.89]

Создание фундамента турбоагрегата с послерезонансным режимом колебаний (с тонкими колоннами) вызывает значительные дополнительные трудности при динамическом расчете. Того, ЧТО частоты вертикальных и горизонтальных свободных колебаний первого тона значительно меньше рабочего числа оборотов, оказывается недостаточно. Необходимо определить частоты собственных колебаний более высоких тонов, чтобы быть уверенным, что они не находятся вблизи частоты возмущающей силы. Это привело в новых работах к дальнейшему развитию и совершенствованию методов динамического расчета. Фурке предложил метод упрощения сложных многомассовых систем путем приведения масс Шмидт и Неситка дали новое решение задачи определения собственных частот горизонтальных колебаний при учете упругости грунта Гейгер указал уточненный метод определения частот изгибных- колебаний рамных конструкций и занимался изучением опасности резкого увеличения амплитуд колебаний при совпадении собственной частоты фундамента с критическим числом оборотов вала агрегата, Дитц занимался указанной выше темой и свойствами стальных фундаментов. [c.236]

Для фундаментов с послерезонансным режимом колебаний основная частота меньше частоты возмущающей силы, но при этом не исключается возможность совпадения собственной частоты более высокого порядка с частотой вынужденных колебаний. Поэтому неб.ходимо кроме основной частоты определить собственные частоты высших гармоник. При послерезонансном режиме колебаний фундамента динамический расчет сложнее и менее точен, чем при дорезонансном. В подобных случаях исключение резонанса с рабочей частотой, несмотря на тщательность расчета, не обеспечивает полной уверенности, так как остается некоторая неопределенность при прохождении через резонанс. Поэтому настоятельно рекомендуется уже при проектировании предусматривать возможность последующего изменения динамических характеристик конструкции. Некоторые из таких мероприятий и рассмотрены в VII.3 смотри также инструкцию DIN 4024, п. 2.44. [c.264]

При выполнении динамического расчета фундамента необходимо прежде всего определить и проверить собственные частоты отдельных элементов конструкции фундамента на резонанс с частотой возмущающей силы. В первую очередь это относится к горизонтальным и вертикальным колебаниям консолей масляных баков, колебаниям стального настила (при фундаменте в металлических конструкциях), а также поперечным горизонтальным колебаниям гибких колонн в случае послерезонансного режима колебаний фундамента. [c.264]

Как отмечалось, точность результатов динамического расчета фундамента под турбину зависит от многих факторов, причем некоторые из них недостаточно ясны. Как поступать в таких случаях Для обычного числа оборотов Л т=3000 об1мин можно рекомендовать следующий порядок прежде всего надо определить собственные частоты отдельных элементов (консолей, колонн) по УП.4, п. 2 затем произвести динамический расчет рамных конструкций в следующем порядке, [c.287]

На рис. IX. 1 представлена установка четырех котлопитательных насосов на стальных конструкциях. В проекте предусмотрено упруго-податливое опирание стальных коробчатых фундаментов на стальной каркас с помощью специальных балок. Ниже приводится динамический расчет в сокращенном виде. [c.355]

Благодаря относительной легкости, компактности, я есткости и прочности фундаментов под машины выполнение двух первых требований обычно не представляет для проектировщика затруднений. Расчет прочности и устойчивости элементов конструкции фундамента носит, за некоторым исключением, формальный характер и производится по общим правилам строительной механики. При этом неуравновешенные силы инерции машин, будучи помноженными на коэффициенты динамичности и перегрузки (расчетные динамические нагрузки), в необходимых случаях вводятся в расчет как временные статические нагрузки, а расчетные пределы прочности (сопротивления) материалов, применяемых для устройства фундаментов, назначаются по СНнПу. В расчете выносливости элементов фундаментов практической необходимости не возникает. [c.17]

Требование норм об удалении частоты собственных колебаний на 20% от зоны рабочих чисел оборотов машины по сути дела переводит работу фундамента из динамической области в статическую, так как динамический коэффициент в этом случае принимает значение, близкое к еяинице. Таким образом, фундамент, имеющий частоты собственных колебаний, удаленные от резонансной зоны, находится в нормальных условиях работы. Расчетом же на вынужденные колебания обеспечивается необходимая жесткость конструкции. [c.14]

Н. М. Герсеванов плодотворно работал в области механики грунтов, науки, решающей задачи прочности и устойчивости оснований и у,фундаментов сооружений и машин. Профессора П. Ф. Папкович и ( ТО. А. Шиманский стали во главе школы учёных, занимающихся вопросами прочности кораблей. Проф. Н. Н. Давиденков создал, совместно со своими учениками, новую теорию, объясняющую причины разрушения материалов. Большое значение имеют и его труды по вопросам динамической прочности и разрушения при ударе. Усилиями наших инженеров разработана новая теория расчёта железобетонных конструкций, которая более правильно, чем теории, принятые за границей, отражает действительный характер работы этих конструкций и при обеспеченной прочности даёт значительную экономию размеров. Академик Н. И. Мусхелишвили развил современные методы теории функций комплексного переменного и теории сингулярных интегральных уравнений и применил их к решению ряда задач. Проф. В. 3. Власов создал новую рригинальную теорию расчета тонкостенных оболочек и тонких стержней, имеющих широкое применение в различных конструкциях. [c.17]

Для этого необходимо было исследовать собственные частоты рамных конструкций. После того как впервые Гейгером были опубликованы формулы для собственных частот поперечных рам фундаментов, расчеты подобных рам были выполнены Элерсом и распространены также на случай стержней переменного сечения. Одновременно ряд статей и книга по общим вопросам колебаний стержневых систем были опубликованы Прагером. Автором настоящей книги были проведены исследования по выяснению сил, действующих на фундамент, с тем чтобы более точно установить расчетные нагрузки им было предложено рассматривать момент короткого замыкания как внезапно прикладываемую нагрузку, вводя в расчет соответственно его двойную величину. Далее было предложено величину центробежной силы считать равной утроенному весу вращающихся частей и статическую силу, эквивалентную ей, получать умножением этой величины на динамический коэффициент (зависящий от частоты) и на коэффициент усталости 2. Автором впервые было отмечено, что при определении частот собственных колебаний рам фундаментов, имеющих относительно короткие элементы со значительными размерами поперечных сечений, нельзя ограничиваться Зачетом только изгибных деформаций, а необходимо учитывать также сжатие колонн, так как при этом значения частот уменьшаются, как правило, на 20—30%- [c.233]

Настоящая инструкция распространяется на фундаменты турбогенераторов, турбокомпрессоров и других мащин с числом оборотов в минуту 1000 и более, выполняемые в металле или железобетоне. При проектировании поддерживающих конструкций этого вида необходима постоянная согласованность в работе машиностроителей и строителей. Машиностроители указывают общие очертания конструкции и задают основные габариты, которые требуются для машины. Инженер-строитель проверяет эти предложения динамическим и статическим расчетами и указывает необходимые мероприятия для обеспечения доотаточ [c.237]

Статический расчет поддерживающих железобетонных конструкций проводится в соответствии с техническими условиями, в частности DIN 1045 ( Условия на выполнение строительных конструкций в железобетоне ) и DIN 1048 ( Условия на испытание бетона при выполнении строительных конструкций в бетоне и железобетоне ). Для нижней плиты необходимо применять бетон марки не ниже В160, а для верхней части фундамента не ниже В225. Растягивающие напряжения в арматуре при всех видах арматурной стали не должны превышать допустимых пределов для арматурной стали класса 1. Специальные арматурные стали не должны применяться для конструктивного армирования (см. DIN 1045, изд. 1943 г., 5, раздел 6а). Эти ограничения не распространяются на напрягаемую арматуру при применении предварительно напряженного бетона. В динамических рас- [c.241]

Для частей корабля, обладающих большей массой или далеко отстоящих от оси вращения, силы инерции получаются настолько значительными, что пренебрежение ими могло бы вызвать разрушение связей, крепящих эти части поэтому при расчете таких связей, как фундаменты под котлы и механизмы, подкрепления под боевые рубки, мачты и т. п., необходимо учитывать добавочные напряжения от сил инерции. Наиболее сложной разновидностью судовых подкреплений являются подкрепления на военных кораблях под палубные и башенные артиллерийские установки. Эти подкрепления в С, м, к, рассматриваются особо вследствие большого отличия их как по характеру работы, так и по конструкции от всех других видов судовых подкреплений. Главнейшими отличиями их от других видов подкреп-легшй помимо многих специальных, предъявляемых к ним требований являются весьма большие действующие на них усилия при выстреле из орудий, а также динамический характер действия этих усилий. [c.107]

К проблеме, сформулированной в названии раздела, приводят многие практические задачи расчет и проектирование фундаментов под традиционные машины повышенной мощности, под новые машины и технологическое оборудование с динамическими нагрузками, фундаментов испытательных виб-ростепдов, работающих в широком диапазоне частот, более точная оценка параметров колебаний строительных конструкций с учетом податливости основания фундаментов и излучения энергии в грунт, определение уровня колебаний грунта, возбуждаемых волнами напряжений, распространяющимися от промышленных источников вибраций и транспортных средств, определение уровня вибрации различных приемников колебаний для сопоставлетшя с допустимым уровнем или для оценки требуемого снижения фактического уровня вибраций последнее относится к фундаментам прецизионных станков и оборудования, к зданиям, предназначенным для длительного пребывания людей (жилые, общественные, больничные и т. п.), и другим, расположенным рядом с источниками колебаний. Достоверное определение динамических напряжений на контакте подошвы фундамента с грунтом, а также уровня колебаний грунта необходимо для решения вопроса о возможности изменения свойств грунтов при вибрации, которое может привести к возникновению длительных незатухающих осадок фундаментов, главным образом зданий, в которых размещено оборудование с динамически.ми нагрузками. [c.114]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...