Динамические напряжения в фундаментах

ДИНАМИЧЕСКИЕ НАПРЯЖЕНИЯ В ФУНДАМЕНТАХ [c.65]

Излагается теория определения динамического давления грунтов на подпорные стенки как системы с различными степенями свободы при действии ударной нагрузки на поверхности, приводятся методы вычисления динамических напряжений в грунтовых основаниях. Даются решения задач о вибрации фундаментов и шпунтовых стенок, а также различные справочные материалы, характеризующие физические свойства грунтов, и примеры расчета подпорных и шпунтовых стенок на прочность и устойчивость. [c.2]

С н и т к о Н, К, Динамические напряжения в основаниях при ударе В сб Основания и фундаменты , № 5. Госстройиздат, 1959 [c.203]

В этой связи большой практический интерес представляет информация о статической и динамической напряженности и вибрационном состоянии корпусных элементов, уровне пульсации давления в газовом компрессоре и усилиях, действующих на газовый компрессор со стороны трубопроводной обвязки. При работе газовых компрессоров на статические напряжения в корпусе, возникающие от действия внутреннего давления, накладываются переменные динамические напряжения, в их числе напряжения от пульсаций давления в газовом компрессоре. В процессе эксплуатации от просадки грунтов под фундаментами, температурных перепадов, внутреннего давления и остаточных монтажных напряжений на газовый компрессор действуют дополнительные усилия со стороны трубопроводной обвязки. Проточная часть может быть подвержена эрозионному и коррозионному износу. Коррозии могут быть подвергнуты также наружные поверхности корпуса и крепежные детали. При большом количестве пусков и остановов [c.61]

При движении звеньев механизма в кинематических парах возникают дополнительные динамические нагрузки от сил инерции звеньев. Так как всякий механизм имеет неподвижное звено-стойку, то и стойка механизма также испытывает вполне определенные динамические нагрузки. В свою очередь через стойку эти нагрузки передаются на фундамент механизма. Динамические нагрузки, возникающие при движении механизма, являются источниками дополнительных сил трения в кинематических парах, вибраций в звеньях и фундаменте, дополнительных напряжений в отдельных звеньях механизма, причиной шума и т. д. Поэтому при проектировании механизма часто ставится задача о рациональном подборе масс звеньев механизма, обеспе- [c.275]

Периодически изменяющиеся в механизмах динамические силы воспринимаются станиной через кинематические пары, связанные со стойкой, и передаются на фундамент машины и перекрытие здания (или корпус автомобиля, самолета, теплохода и т. п.), в котором установлена машина. Динамические давления, передающиеся на станину, могут вызвать вибрационные явления в звеньях машины, раме и перекрытии, на котором она установлена. Эти вибрационные явления увеличивают напряжения в некоторых деталях машины и ее раме или перекрытии, а близость к зоне резонанса может вызвать появление напряжений, выходящих за пределы допустимых величин. Поэтому стремятся полностью или частично погасить указанные динамические давления, добиваясь того, чтобы на раму и далее на фундамент машины передавались давления, постоянные по величине и направлению. Высказанное пожелание может быть учтено еще в процессе проектирования машины при рациональном подборе масс движущихся звеньев и проектировании специальных противовесов. [c.399]

Эти динамические давления, будучи переменными по величине н знаку, производят сотрясения и вибрации машины и, таким образом, стремятся нарушить связь станины с фундаментом. Кроме того, динамические давления, возникающие при движении машины, увеличивают трение в точках опоры вращающихся валов, увеличивают износ подшипников, создают добавочные напряжения в отдельных частях машины, ведущие к усталости металла и его разрушению, и т. д. Поэтому в процессе проектирования машины ставится задача полного или частичного погашения динамических давлений. Эта задача называется задачей об уравновешивании движущихся масс механизмов машины, или задачей об уравновешивании сил инерции машины, так как влияние движения масс оценивается силами инерции. [c.400]

Демпфирование колебаний в машинах с помош,ью упругих подвесок не устраняет полностью вредного влияния вибраций. Уменьшение динамических нагрузок на фундамент достигается только на определенных скоростях, на других скоростях эти нагрузки могут даже возрастать. При применении упругих подвесок ротор остается неуравновешенным, поэтому напряжения в нем и нагрузки на опоры не устраняются. В области критической скорости прогибы ротора, напряжения в нем и нагрузки на опоры резко возрастают и могут вызвать разрушение ротора или опор. [c.256]

Напряжения в грунте при установке на него фундаментов не должны превышать значений, допускаемых СНиП 11-19—79 Фундаменты машин с динамическими нагрузками. Нормы проектирования . [c.333]

При определении этих динамических напряжений уже нельзя силы инерции приводить к эквивалентным им системам сил, состоящим из одной силы и пары или трех сил, как было рассмотрено в п. 17, так как эти эквивалентные системы сил равнозначны действительным силам только в отношении внешнего эффекта, производимого движением шатуна, его давления на концевые сочленения (шарниры), вращательного усилия на кривошипе и воздействия на фундамент, но отнюдь не в отношении внутренних напряжений. [c.110]

Силы инерции звеньев машины, которыми учитывается динамический эффект движущихся масс звеньев, наряду с силами не инерционного характера (силами веса, движущими силами и полезными и вредными сопротивлениями), загружают сочленения машины и в конце концов через эти сочленения и сами звенья передаются на раму машины и фундамент. В самих звеньях машины силы инерции вызывают добавочные напряжения (так называемые динамические напряжения) (пп. 15, 16, 17), которые в быстроходных машинах во много раз могут превосходить основные статические напряжения от действия сил полезных и вредных сопротивлений, движущих сил и сил веса. [c.158]

Даже в очень хорошо уравновешенных турбоагрегатах остаётся некоторая доля механической и магнитной неуравновешенности, отчего турбоагрегат оказывает не только статическое, но и динамическое воздействие на фундамент. Определить величину неуравновешенных сил инерции вращающихся частей турбоагрегата не представляется возможным. Поэтому динамическое воздействие турбоагрегата учитывается косвенным путём, а именно при расчёте напряжений в элементах фундамента вводят. эквивалентные нагрузки . Величины этих нагрузок довольно значительны. Ленинградский институт сооружений [7] рекомендует принимать вертикальную составляющую эквивалентных нагрузок равной 50 ,. а горизонтальной — 2G (0 , — вес машины). Более правильно выбирать эквивалентные нагрузки в зависимости от веса вращающихся частей машины [10], так как только они являются источником возмущающих нагрузок. Вертикальную составляющую эквивалентных нагрузок,, направленную вниз, рекомендуется принимать равной 10—15-кратному, а горизонтальную составляющую — 5-кратному весу вращающихся частей турбоагрегата. Вертикальные эквивалентные нагрузки приложены в местах расположения подшипников, а горизонтальные—на уровне осей поперечных балок фундамента нагрузки предполагаются сосредоточенными по середине ригеля. [c.542]

Рис. 2-36. Динамические напряжения фундамента в зависимости от режимов работы турбогенератора измерения производились при реактивной мощности 25— 70 тыс. кет.

При проектировании фундамента под машины назначение его размеров, выбор марки бетона, установление характера армирования и т. д. требуют очень внимательного подхода. Инженер, проектирующий фундаменты под машины, всегда должен решать свою задачу в комплексе. Он выступает не только как расчетчик, который должен на основе динамического расчета дать правильный прогноз ожидаемого уровня колебаний фундамента. Ему нужно добиться, чтобы колебания были допустимыми, не превышая определенных пределов, установленных из технологических и физиологических соображений. Напряжения, возникающие в фундаменте и давления, передаваемые на грунт, не должны превосходить допускаемых подбор сечений и характер армирования фундамента должны обеспечить необходимые запасы прочности. [c.3]

Подошву фундаментов машин обычно развивают в длину в целях лучшего восприятия динамических моментов. Соответствующая такому загружению эпюра давлений на грунт показана на рис. 1У.4 напряжения в правой и левой половине площади основания имеют разные знаки. При таких вращательных колебаниях попеременно бывает загружена только одна половина площади основания. Если отказаться от уточненного определения деформаций грунта основания и принять вместо треугольной формы эпюры давлений на грунт эквивалентную ей прямоугольную, приложенную на /з площади основания, как показано на [c.83]

Размеры упругой прокладки должны быть так рассчитаны, чтобы эквивалентная статическая сила удара (рис. V.10) не вызывала недопустимых напряжений как в прокладке, так и в фундаменте. Сила P определяется динамическим расчетом, причем вычисленная динамическая,сила должна быть умножена на коэффициент усталости (коэффициент выносливости при знакопеременных напряжениях). Этот коэффициент принимается равным 3, если постоянно происходят удары с отскоком, как Б штамповочных молотах, и может быть снижен до 1,5, если такие удары происходят редко. [c.140]

Измерителем этого воздействия являются только вызванные колебаниями напряжения в материале. Напряжения от динамических усилий, умноженные на коэффициент усталости материала, должны суммироваться с напряжениями, вызванными статическими нагрузками. Полученные таким образом суммарные напряжения не должны ни в одной точке фундамента или машины превышать допускаемых величин. [c.219]

В массивных или стеновых фундаментах машин допускаемые напряжения (в том числе и растягивающие напряжения при изгибе), как правило, далеко не используются статической долей, суммарных напряжений, так что остаются резервы для восприятия динамической доли напряжений (включая коэффициент усталости материала). Для допускаемых амплитуд колебаний, в большинстве случаев решающее значение имеет учет воздействия их на человеческий организм и на машину (см. приведенные далее примеры выполненных установок). Если, например,, взять довольно неблагоприятную характеристику воздействия колебаний, а именно /С=Ю, то согласно уравнению (373) скорость для вертикальных колебаний составит = =1,25 см сек, [c.220]

Первоначально метод расчета таких фундаментов был весьма примитивен. Расчет производился на статические нагрузки и на дополнительную вертикальную статическую силу, учитывавшую динамическое воздействие на фундамент и по величине равную весу машины, увеличенному в 3—5 раз. Этот метод расчета совершенно не отвечал ожидаемому напряженному состоянию фундамента по следующим причинам. [c.232]

При воздействиях 1 и 2 остаточные деформации не играют роли, так как все сваи нагружаются примерно одинаково. Остаточные деформации от постоянной нагрузки вызывают только общую осадку фундамента. Динамическая сдвигающая сила вызывает (в предположении, что все сваи выполнены, как здесь, наклонными) во всех сваях одинаковые (динамические) напряжения, так как каждая свая находится в одинаковых условиях с остальными. Остаточные деформации возникают и при этом виде динамического нагружения, однако они одинаковы для всех свай. Ими вызывается также только дополнительная осадка фундамента, так как свайное основание при динамическом нагружении свай сильнее (но равномерно) погружается в грунт, чем при действии только постоянной нагрузки. [c.405]

Ниже дается менее строгое решение задачи, подтверждающееся при экспериментальном определении напряжений в грунтовых основаниях (отклонение до 15% от опытных значений). Решение [44] основано на рассмотрении колеблющейся массы грунта в виде призмы определенной высоты А с площадью поперечного сечения, соответствующей площади фундамента, передающего вибрации (рис. 87). При решении этой задачи рассматривается совместное динамическое взаимодействие двух тел фундамента массой т и призмы грунта с присоединенной массой т . [c.154]

Коленчатый вал является одной из наиболее ответственных деталей машины (стационарного двигателя внутреннего сгорания, компрессора, эксцентрикового пресса и др.) и испытывает динамические знакопеременные нагрузки. Поломки коленчатых валов могут происходить по разным причинам усталости металла в результате длительной работы, большой выработки (эллипс) шеек, неточной укладки вала в подшипниках, приложения внезапных ударных нагрузок, заниженной прочности элементов (например, концентрации напряжений в местах переходов, у смазочных отверстий и галтелей), плохого изготовления фундамента и др. [c.93]

К динамическим контактным задачам теории упругости приводят проблемы расчета фундаментов под машины, фундаментов зданий и сооружений, воспринимающих динамическую нагрузку, и оснований гидротехнических сооружений. Например, при проектировании фундамента, на котором установлена машина, создающая значительную динамическую нагрузку, задача инженера состоит в том, чтобы на основе динамического расчета дать правильный прогноз ожидаемого уровня колебаний фундамента. Напряжения, возникающие в фундаменте, и давления, передаваемые на грунт, не должны превосходить допускаемых [14]. [c.129]

Амплитуда колебаний фундамента или сооружения и динамические напряжения, возникающие в грунте под ними, во многих случаях могут быть оценены в результате решения динамической контактной задачи. Массивный фундамент под машину или жесткое сооружение можно рассматривать как жесткий штамп. Для определения напряженного состояния грунта и параметров колебаний фундамента обычно применяют расчетную модель линейно-деформируемой среды, основанную на предположении, что можно использовать соответствующие решения теории упругости. В этой модели грунт считают идеально упругим однородным изотропным полупространством или упругим слоем. Для практических целей большое значение имеет рассмотрение вопроса о действии на фундамент гармонически изменяющихся во времени вертикальных и горизонтальных сил и пар сил. [c.129]

Ильичев В. А., Шехтер О. Я. Определение динамических напряжений и перемещений в упругой полуплоскости от внутреннего источника, имитирующего воздействие тоннеля метрополитена мелкого заложения.—В кн. Динамика и сейсмостойкость оснований и фундаментов. М., 1976. [c.143]

Напряжения в фундаменте зависят не только от величины возмущаюш,ей (центробежной) силы, но также и от того, находится ли частота этой силы вблизи резонанса, когда напряжения резко увеличиваются, или нет. Неправильно поэтому применение одинаковой для всех фундаментов турбин дополнительной нагрузки без учета динамических характеристик конструкций. Дополнительную нагрузку, отражающую динамическое воздействие машины на фундамент, необходимо назначать дифференцированно в соответствии с динамическими свойствами фундамента, избегая, по возможности, резонансных зон. [c.233]

ТСЯ из статических, квазистатических и динамических погрешностей (систематических и случайных). Прогибы руки манипулятора различны при различном весе объектов манипулирования, различных вылетах и направлении движения. Поэтому они не всегда могут быть компенсированы у переналаживаемых конструкций роботов. В процессе эксплуатации возникает смещение нуля настройки, которое устраняется при обслуживании. К квазистатическим погрешностям отнесены сравнительно медленно изменяющиеся смещения узлов в процессе их прогрева. Наибольшее количество составляющих относится к динамическим погрешностям, возникающим во время движения или под действием окружающей среды и источников питания энергией (разброс сигналов системы управления при изменении напряжения в сети, колебание фундаментов, воздушные потоки и т.п.). На случайные и систематические погрешности оказывают влияние погрешности изготовления датчиков внутренней системы измерения робота или расстановка упоров у простейших манипуляторов. [c.84]

Таким образом, нагрузки, вводимые в расчет на прочность, все время снижались. В связи с этим, естественно, возник вопрос от чего зависит предел такого снижения. К решению этой задачи подошли путем экаперименталшого измерения напряжений, возникающих в фундаменте от динамической нагрузки. [c.17]

Графическое изображение напряженного состояния фундамента в зависимости от числа оборотов турбогенератора приведено на рис. 2-35, где по оси ординат отложены напряжения, а по оси абсцисс — числа оборотов турбогенератора, при которых проводились измерения. На рис. 2-36 изображено напряженное состояние фундамента в зависимости от режима его работы. По оси ординат отложены динамические напряжения, а по оси аб сцисс— режимы активной нагрузки. Запись напряжений проводилась при рабочем числе оборотов машины 3 000 в минуту и различных активных и реактивных мощностях. На графиках показана частота, соответствующая определенному напряжению. Кривые построены для точек 1, 2 я 4 (рис. 2-18). При построении графиков по данным табл. 2-5 разность между напряжениями IB различных точках и (При различных режимах работы агрегата составляла 2—3 кГ/см . Юна не принималась во внимание, так как лежит. в пределах точно сти измерений при опыте. [c.69]

Из данных таблицы следует, что прирост напряжений от динамической нагрузки в арматуре фундамента мал и не превосходит 8 Kfj M . [c.74]

Рассмотрим работу фундамента в условиях симметричного цикла. Согласно Л. 88, стр. 97, табл. 41] расчетное сопротивление растянутой арматуры из стали марки Ст. 3 на выносливость можно принять равным вын= 1 700 0,7 й 1 200 кГ1см . Поэтому при фактических напряжениях 33 кГ1см фундамент имеет более чем 30-кратный запас прочности. При измерениях амплитуда вибрации фундамента составила 35 мк. Если учесть, что амплитуда колебаний подшипников в условиях эксплуатации не может превосходить 100 мк и предположить, что вопреки всем правилам эксплуатации амплитуда колебаний подшипников будет 200 мк, то и в этом случае напряжения от динамических усилий не могут превзойти 33-200/35=190 кГ1см , а запас вибрационной прочности в фундаменте и тогда будет шестикратным. При таком запасе прочности увеличивать расчетную нагрузку, вводя коэффициент усталости, нецелесообразно-Остановимся теперь на работе фундамента в условиях асимметричного цикла, т. е. при работе его в вертикальной плоскости, [c.144]

Как видно из изложенного, в результате проведения измерений напряженного состояния фундаменто<Б турбогенераторов удалось установить, что напряжения в конструктивных элементах фундаментов незначительны. Это дает возможность пересмотреть в сторону снижения величины динамических апрузок, принимаемых в расчет на прочность. Для наглядности на рис. 3-19 приведено графическое сопоставление вертикальных нагрузок, принятых в [Л. 21 и 29] и предлагаемых нами. Как видно из ЭТОГО рисунка, нагрузки вне зоны резонанса меньше в 2 раза, а резонансная зона значительно сужена. Верхний предел нагрузки принят 13/ вместо 148 [c.148]

Предусматрлвается также возможность соединения при 1помош,и закладных частей балок ростверка с подстилающей плитой подвала и создания железобетонной монолитной плиты, связанной петлевыми стыками со всеми элементами ростверка. Наземная часть фундамента изготовляется из бетона марки 300, а нижний ростверк— из бетона марки 200. Арматура изготовлена из стали марок 25Г2С и Ст. 3. Применение двух марок бетона и стали не оправдывается технической необходимостью, кроме того, лишние марки вызывают технологические усложнения на заводе-изготовителе сборных железобетонных элементов. Усложняется и динамический расчет, так как приходится учитывать два модуля упругости при ЭТОМ снижается и точность расчета. Нецелесообразно применение стали двух марок ввиду того, что при низких напряжениях в металле происходит образование трещин в бетоне и сталь не используется полностью. [c.275]

При движении звеньев механизма в юшемэтических парах возникают дополнительные динамические нагрузки от сил инерции звеньев. Так как всякий механизм имеет неподвижное звено — стойку, то и стойка механизма также испытьшает вполне определенные динамические нагрузки. В свою очередь через стойку эти нагрузки передаются на фундамент механизма. Динамические нагрузки, возникаюш,ие при движении механизма, являются источниками дополнительных сил трения в кинематических парах, вибраций в звеньях и фундаменте и дополнительных напряжений в отдельных звеньях механизма. Поэтому при проектировании механизма часто ставится задача о рациональном подборе масс звеньев механизма, обеспечивающем полное или частичное погашение указанных динамических нагрузок. Эта задача носит название задачи об уравновешивании масс механизма. Так как при определении динамических нагрузок мы пользуемся по преимуществу приемами кинетостатики, то иногда эта задача носит также название уравновешивания сил инерции звеньев механизма. [c.385]

Давления на грунт от постоянной нагрузки и от динамических воздействий не должны превышать допускаемых величин. Рекомендуется производить предварительные исследования грунта, особенно б случае несвязных или слабосвязных грунтоз (гравий, песок), способных уплотняться от вибраций, так как это явление может даже при небольших динамических воздействиях вызвать значительные или неравномерные осадки фундамента молота и соседних зданий. Присутствие вблизи подошвы фундамента грунтовой воды или водонасыщенного грунта увеличивает в таких случаях осадки фундамента. Во избежание нежелательных осадок рекомендуется производить предварительное уплотнение несвязных грунтов либо основывать фундамент на невосприимчивом к вибрациям грунте (путем заглубления подошвы фундамента, устройства основания на сваях, опускных колодцах и др.). Связные грунты в большинстве не чувствительны к динамическим напряжениям. [c.143]

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 оценки динамического воздействия на фундамент турбины главное значение имеют, как это уже указывалось для массивных фундаментов, напряжения в материале фундамента, вызываемые колебаниями. Как там же было показано, создаваемые при колебаниях динамические напряжения следует умножить на коэффициент усталости и прибавить к статическим. Полученные таким образом результирующие напряжения должны быть меньше статических напряжений, предельно допустимых для данного материала. Уже при расс.мотрении массивных фундаментов указывалось, что для железобетонных фундаментов мац1ин должны оставаться в допустимых пределах не только напряжения сжатия, но и растягивающие напряжения при изгибе, которые не должны превышать /ю кубиковой прочности. Само собой разумеется, что все растягивающие напряжения должны. кроме того, восприниматься арматурой. [c.290]

Рассхмотрим, например, вынужденные колебания фундамента, на котором установлена машина, передаюш,ая на фундамент значительную динамическую нагрузку. Динамические напряжения, возникающие в грунте под фундаментом, могут быть определены только в результате решения динамической контактной задачи. Даже амплитуда колебаний фундамента и частота свободных колебаний фунда1у1ента с учетом присоединенной массы грунта не могут быть правильно определены без решения динамической контактной задачи. Определив закон распределения напряжений под колеблющ,имся фундаментом, можно решать важный для практики вопрос о распространении упругих волн в грунте от колеблющегося фундамента. [c.324]

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]

Для определения остаточного ресурса элементов технологической обвязки КС необходимо выбрать наиболее нагруженные участки статическими и динамическими нагрузками. В основном дополнительные статические напряжения возникают при просадке фундаментов опор и подземных коллекторов. Наибольший уровень динамических напряжений возникает при переходных процессах, при близости режима работы нагнетателя к границе помпажа. Максимальные динамические нагрузки испытъшают тройниковые соединения и отводы, причем концентрации напряжений возникают, как правило, по внутренней образующей отводов и по воротниковому соединению в оси основной трубы. [c.126]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...