1. DANE WYJŚCIOWE
Na fundamencie blokowym, posadowionym bezpośrednio na gruncie należy ustawic zespół chłodzący,
zespół składa się z wentylatora oraz silnika elektrycznego.
Blok fundamentowy wykonany ma być z betony B15, zbrojonego prętami ze stali St3SX (klasy A-I).
Na podstawie badań geotechnicznych stwierdzono, że grunt pod fundamentem stanowi piasek drobny.
2. CHARAKTERYSTYKA MASZYN USTAWIONYCH NA FUNDAMENCIE
Dane charakterystyczne maszyn:
a) wentylator						Aw =	0,70	m
- ciężąr wentylatora			Gw =	31,00	kN	Bw =	0,60	m
						Hw =	0,90	m
b) silnik elektryczny						As =	0,50	m
- ciężar silnika			Gs =	26,00	kN	Bs =	0,40	m
- nominalna prędkość obrotowa			nm =	790	obr/min	Hs =	1,10	m
3. OKREŚLENIE SIŁ DYNAMICZNYCH
Charakterystyczne obciążenie dynamiczne wynoszą:
a) wentylator
Pdw =	2,10	kN
b) silnik
Pds =	2,50	kN
Oprócz sił wzbudzających, pochodzących od wirujących części maszyny występuje również obciążenie
od momentu zwarcia silnika.
Obciążenie to w ninejszym ćwiczeniu projektowym zostało pominięte.
Stan graniczny nośności sprawdza się przyjmując obliczeniowe obciążenie dynamiczne,określone wg. wzoru:
az - współczynnik zmęczeniowy dla maszyn obrotowych
gf - współczynnik obciążenia
gn - współczynnik konsekwencji zniszczenia
az =	2	(wszystkie maszyny z wyjątkiem młotów)
gf =	5	(dla maszyn obrotowych)
gn =	1	(dla maszyn klasy III i IV)
Obliczeniowe obciążenia dynamiczne wynoszą zatem:
a) wentylator
Pdw max =	21,00	kN
b) silnik
Pds max =	25,00	kN
4. CHARAKTERYSTYKA BLOKU FUNDAMENTOWEGO
4.1 Określenie wielkości i kształtu fundamentu
Przyjęto blok fundamentowy o wymiarach
Na rys. 1 przedstawiono szczegółowe wymiary fundamentu oraz usytuowanie maszyny.
Ciężar bloku fundamentowego			Gf =	140,00	kN	Af =	4,00	m
Wymar bloku fundamentowego						Bf =	2,00	m
						Hf =	0,70	m
4.2 Położenie środka ciężkości układu
Zgodnie z normą, środek ciężkości układu składającego się z fundamentu i maszyny powinien się pokrywać
w pionie ze środkiem ciężkości podeszwy fundamentu. Dopuszczalny mimośród wynosi 3% długości
odpowiedniego boku.
Tabela 1 - Zestawienie środków ciężkości
Lp.	element układu	Ciężar elementu [kN]	Wsp. środka ciężkości i momenty statyczne mas
			x [m]	Gx [kNm]	y [m]	Gy [kNm]	z [m]	Gz [kNm]
Maszyna
1	wentylator	31,00	1,15	35,65	1,00	31,00	1,15	35,65
2	silnik	26,00	3,05	79,30	1,00	26,00	1,25	32,50
Fundament
3	blok fund.	140,00	2,00	280,00	1,00	140,00	0,35	49,00
Razem		197,00		394,95		197,00		117,15
środek ciężkości maszyny			środek ciężkości fundamentu			środek ciężkości układu
x0 =	2,02	m	x0 =	2,00	m	x0 =	2,00	m
y0 =	1,00	m	y0 =	1,00	m	y0 =	1,00	m
z0 =	1,20	m	z0 =	0,35	m	z0 =	0,59	m
mimośród układu maszyna fundament:						s=	2,00	m
e =	0,00	m	0,1%			D =	0,80	m
zatem układ jest dokładnie wycentrowany.						D' =	0,60	m
4.3 Momenty bezwładności mas układu
Na rys. 1 przedstawiono maszynę traktowana jako uproszczony układ mas oraz jej ustawienie na fundamencie.
Momenty bezwładności tak przyjętego układu obliczono w tabeli 2.
		Rys. 1 Wymiary maszyny oraz przyjęty układ współrzędnych
Tabela 2 - Zestawienie momentów bezwładności mas układu.
Element układu	Momenty bezwladności mas względem
	płaszczyzny x0z0 [kNms2]		płaszczyzny y0z0 [kNms2]		płaszczyzny x0y0 [kNms2]
wentylator	0,06583		3,81607		1,72201
silnik	0,07951		3,52427		1,23401
blok fund.	4,75705		22,50382		1,46898
razem	Qx0z0 =	4,90240	Qy0z0 =	29,84416	Qx0y0 =	4,42499
Qx0 = Qx0z0 + Qx0y0 =		9,32739	kN·m·s2
Qy0 = Qy0z0 + Qx0y0 =		34,26915	kN·m·s2
Qz0 = Qx0z0 + Qy0z0 =		34,74655	kN·m·s2
5. SCHEMATY DZIAŁANIA SIŁ WZBUDZAJĄCYCH
Siły wzbudzające, wywołane pracą silnika i wentylatora działaja na fundament według różnych schematów
(rys. 2)
Wartośći wypadkowych sił oraz momentów dynamicznych dla poszczególnych schematów zestawiono w
tabeli 3.
Tabela 3 - Zestawienie sił i momentów wywołanych pracą maszyny.
Schemat	Px [kN]	Py [kN]	Pz [kN]	M0x [kNm]	M0y [kNm]	M0z [kNm]
I	0,00	0,00	-4,60	0,00	1,07	0,00
II	0,00	0,00	0,40	0,00	4,66	0,00
III	0,00	-4,60	0,00	2,80	0,00	1,07
IV	0,00	0,40	0,00	-0,47	0,00	4,66
			Rys. 2 Schematy działania sił wzbudzających
6. PODŁOŻE POD FUNDAMENTEM
6.1 Obliczenie nacisku na grunt.
Średni nacisk wywołany statycznym naciskiem charakterystycznym wynosi:
	24,63	kN/m2
Stan graniczny nośności podłoża gruntowego określono zgodnie z punktem 2.3 PN-80/B-03040 oraz
załącznikiem 1 normy PN-81/B-03020, według wzorów:
gdzie:
mm - współczynnik warunków pracy
mm =	0,8	(dla maszyn obrotowych)
m - współczynnik korekcyjny
m =	0,81
Obliczeniowy opór jednostkowy podłoża pod fundamentem wyznaczono na podstawie wzoru:
Grunt zalegający pod fundamentem - glina.
Dane gruntu:
- stopień plastyczności - stan półzwarty, IL<0
- wilgotność - małowilgotny			wn =	13	%
- gęstość objętościowa			r =	2,67	t/m3
- kąt tarcia wewnętrznego			fu =	22,00
- spójnosć			cu =	40,00	kPa
Wartości obliczeniowe parametrów gruntu:
- gęstość objętościowa			rr =	2,40	t/m3
- kąt tarcia wewnętrznego			fur =	19,80
- spójnosć			cur =	36,00
- współczynniki nośności			ND =	7,82
			NC =	16,88
			NB =	2,07
			B/L=	0,500
			Dmin =	0,70	m
qf =	1010,05	kN/m2
Średni obliczeniowy nacisk jednostkowy gruntu:
qrs =	27,09	kN/m2
Spełniony jest zatem warunek normowy:
qrs =	27,09	kN/m2	<	qf =	654,51	kN/m2
Obliczeniowy opór jednostkowy podłoża jest znacznie większy od obliczeniowego nacisku i dlatego pominięto
sprawdzanie drugiego warunku nośności.
6.2 Cechy sprężyste podłoża gruntowego.
Dynamiczny współczynnik podłoża
C0 =	21,00	MN/m3
Wspołczynnik sprężystego równomiernego pionowego ugięcia Cz:
Cz =	67000,00	kN/m3
Współczynnik sprężystego równomiernego poziomego przesuwu Cx oraz Cy:
Współczynnik Cx = Cy = 0,7Cz =			46900	kN/m3
Wspólczynnik sprężystego nierównomiernego pionowego ugięcia Cj:
a) w plaszczyźnie xz
Cjxz =	81556,85	kN/m3
b) w płaszczyxnie yz
Cjyz =	104858,81	kN/m3
Współczynnik sprężystego nierównomiernego poziomego przesuwu:
Cy = 1,1Cz =	73700,00	kN/m3
Sztywność podłoża:
Kz = Cz*F =		536000,0	kN/m
Kx = Ky = Cx*F =		375200,0	kN/m
Kjxz = Cjxz*Jy =		869939,8	kN/m
Kjyz = Cjyz*Jx =		279623,5	kN/m
Ky = Cy*Jz =		982666,7	kN/m
7. OBLICZENIE CZĘSTOTLIWOŚĆI DRGAŃ WŁASNYCH FUNDAMENTU
Masa układu drgającego:
m =	20,0815494393476	kNs2/m
Częstotliwość kołowa drgań własnych pionowych:
		163,37	s-1
Częstotliwość kołowa drgań własnych poziomych:
		136,69	s-1
Częstotliwość kołowa drgań wahadłowych:
a) w płaszczyźnie x0z0:
gdzie:
		0,82834
		21025,12	s-2
a zatem częstotliwość drgań wahadłowych w płaszczyźnie xz wynoszą:
w1,2xy =	202,82	s-1
	128,33	s-1
b) w płaszczyźnie y0z0:
J =	0,43854
w2jxy =	13141,31	s-2
a zatem częstotliwośc drgań wahadłowychw płaszczyźnie yz wynoszą:
w1,2yz =	252,58	s-1
	93,68	s-1
Częstotliwość kołowa drgań skrętnych:
		168,17	s-1
Częstotliwość kołowa drgań wymuszających:
		82,73
wm =	82,73	<	wmin =	93,68
Ponieważ wm < wmin i nie znajduje się w okolicy ±10%wmin, zatem fundament nie znajduje się w strefie rezonansowej.
8. OBLICZENIE AMPLITUD DRGAŃ WYMUSZONYCH BLOKU FUNDAMENTOWEGO
Ponieważ fundament nie znajduje się w stanie rezonansu, zatem w obliczeniach amplitud drgań nie uzwględnia
się tłunienia gruntu.
1) Amplituda drgań wahadłowych fundamentu, wywołanych charakterystycznym obciążeniem dynamicznym,
obliczona według schematu I (płaszczyzna xz)
Amplituda drgań pionowych:
		-1,1541508255411E-05	m
Amplituda drgań obrotowych:
						2,21E+11	kN2
			1,14965319461738E-06	rad
Wypadkowa amplituda pionowa bocznej ściany bloku fundamentowego wynosi:
s =	0,00	m
		-11,54151	μm
2) Amplituda drgań wahadłowych, wywołanych charakterystycznym obciążeniem dynamiczny,
obliczonawedług schematu II
az =	1,003609413514E-06	m
aj =	5,01505874457451E-06	rad
Wypadkowa amplituda pionowa wynosi zatem:
a =	1,00361		μm
3) Amplitudy poziome drgań wahadłowych, wywołanych obciążeniem dynamicznym w płaszczyźnie yz,
obliczone według schematu III
Wielkość pomocnicza:
∆yz =	5,70E+10	kN2
Amplituda drgań poziomych:
					-9,65784153275617E-06	m
				-6,30545811394854E-06	rad
Wypadkowa amplituda pozioma górnego naroża fundamentu ma wartość:
h1 =	0,11	m
		10,32	μm
Amplitudy drgań poziomych obliczone według schematu IV są znacznie mniejsze od wyżej obliczonych
(ze względu na mniejsze wartości sumaryczne sił dynamicznych i momentów)
Amplitudy dopuszczalne drgań wymuszonych zostały określone zgodnie z normą i wynosza:
a) dla drgań pionowych
adop =	13,85	μm
b) dla drgań poziomych
adop =	20,00	μm
Największe obliczone amplitudy drgań wymuszonych spełniaja zatem warunki normowe:
apion =	11,54	μm	<	adop =	13,85	μm
apoz =	10,32	μm	<	adop =	20,00	μm
Z przedstawionego zapisu wynika, że fundament został ukształtowany prawidłowo.