UKD 62.218:624.04

POLSKI KOMITET

NORMALIZACJI,
MIAR I JAKO

P O L S K A N O R M A

PN-80

B-03040

Fundamenty i konstrukcje wsporcze

pod maszyny

Obliczenia i projektowanie

Zamiast:

PN-67/B-03040

Grupa katalogowa

0702

Machine foundations and supporting

structures. Calculation and design

Constructions de fondement et du

support pour les machines.

Principes de calcul

Ôóíä

ŕěĺ

ňő

îää

ĺñćč

ŕŃůčĺ

îí

ńňñ

čč

îä

ěŕřč

ðŕń

ĺň

ďñ

ĺęňčñ

îâ

čĺ

SPIS TRE

1. WST

1.1. Przedmiot normy

1.2. Zakres stosowania normy

1.3. Okre

lenia

1.4. Zało

enia do projektu fundamentów pod maszyny

2. DYNAMICZNE WŁA

CIWO

CI PODŁO

A GRUNTOWEGO

2.1. Wła

ciwo

ci spr

ęŜ

yste podło

a gruntowego

2.2. Rozchodzenie si

drga

w gruncie

2.3. Napr

ęŜ

enia w gruncie przy obci

ąŜ

eniu fundamentami pod maszyny

2.4. Tłumienie drga

w gruncie

3. ZASADY WYZNACZANIA OBCI

Ąś

DYNAMICZNYCH I DYNAMICZNA CHARAKTERYSTYKA MASZYN

3.1. Podział maszyn ze wzgl

du na ich działanie dynamiczne na fundament

3.2. Podział maszyn w zale

ci od rodzaju ruchu mas

3.3. Podział maszyn w zale

ci od pr

dko

ci ruchu

3.4. Podział maszyn w zale

ci od wielko

ci obci

ąŜ

dynamicznych

3.5. Podział maszyn w zale

ci od znaczenia gospodarczego

3.6. Obci

ąŜ

enia maszynami

3.7. Obci

ąŜ

enia o charakterze impulsu

4. ZASADY WYZNACZANIA DOPUSZCZALNYCH AMPLITUD DRGA

4.1. Stan graniczny drga

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 1

4.2. Wyznaczanie dopuszczalnych amplitud drga

wymuszonych

4.3. Ocena szkodliwo

ci drga

w budynkach

4.4. Amplitudy drga

w miejscach przebywania obsługi maszyny

4.5. Dopuszczalne amplitudy drga

o ró

nych cz

sto

ciach w miejscach przebywania ludzi

4.6. Dopuszczalne amplitudy drga

fundamentów na wibroizolacji

4.7. Dopuszczalne amplitudy drga

fundamentów pod agregaty zło

one z maszyn o ró

nych cz

sto

ciach drga

wzbudzaj

cych

5. FUNDAMENTY POD MASZYNY POSADOWIONE NA PODŁO

U GRUNTOWYM (BEZ WIBROIZOLACJI)

5.1. Układy konstrukcyjne fundamentów pod maszyny

5.2. Ogólne wymagania projektowe

5.3. Materiały konstrukcyjne

5.4. Projektowanie fundamentów blokowych pod maszyny o działaniu nieudarowym posadowionych na podło

gruntowym (bez wibroizolacji)

5.5. Projektowanie fundamentów blokowych pod maszyny o działaniu udarowym

5.6. Projektowanie

elbetowych fundamentów ramowych

6. WYMAGANIA DOTYCZ

CE USTAWIANIA MASZYN NA STROPACH BUDYNKÓW PRZEMYSŁOWYCH I NA

WOLNOSTOJ

CYCH POMOSTACH

6.1. Wymagania ogólne

6.2. Zakres i metody oblicze

stropu

6.3. Obliczanie cz

sto

ci drga

własnych stropów

6.4. Obliczanie amplitud drga

wymuszonych stropów i wolnostoj

cych pomostów

6.5. Wskazówki dodatkowe

7. WIBROIZOLACJA FUNDAMENTÓW POD MASZYNY

7.1. Rodzaje wibroizolacji i wymagania ogólne

7.2. Techniczne

rodki wibroizolacyjne

7.3. Układy konstrukcyjne fundamentów z zastosowaniem wibroizolacji pod maszyny nieudarowe

7.4. Układy konstrukcyjne z zastosowaniem wibroizolacji fundamentów pod młoty

ZAŁ

CZNIKI

INFORMACJE DODATKOWE

1. WST

1.1. Przedmiot normy. Przedmiotem normy s

wymagania dotycz

ce obliczania i projektowania fundamentów i

konstrukcji wsporczych pod maszyny.

1.2. Zakres stosowania normy. Norm

stosuje si

przy projektowaniu fundamentów pod maszyny, posadowionych

bezpo

rednio na gruncie lub na palach, przy projektowaniu stropów i wolnostoj

cych pomostów obci

ąŜ

onych

maszynami oraz przy projektowaniu wibroizolacji maszyn i ich fundamentów, a tak

e wibroizolacji urz

dze

wra

liwych

na drgania.

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 2

Norma nie obejmuje wymaga

dotycz

cych obliczania i projektowania budynków na obci

ąŜ

enia dynamiczne

przekazywane na nie bezpo

rednio lub przez podło

e gruntowe.

Norma nie obejmuje specjalnych przypadków obci

ąŜ

dynamicznych, zdarzaj

cych si

w budownictwie, jak np. wpływ

drga

na budowle od wbijanych w s

siedztwie pali, wpływ wybuchów, a tak

e specjalnych przypadków posadowienia

fundamentów pod maszyny, jak np. w warunkach szkód górniczych.

Norma podaje ustalenia w zakresie potrzebnym do okre

lenia sztywno

ci podło

Norma podaje wielko

ci obci

ąŜ

dynamicznych, które mo

na przyjmowa

do oblicze

, je

eli brak jest

lejszych

danych charakteryzuj

cych maszyn

. Przy korzystaniu z normy nale

y uwzgl

dnia

wymagania norm zwi

zanych w

zakresie ustale

i wytycznych powołanych w niniejszej normie.

Norma zakłada,

e fundament lub konstrukcja wsporcza s

projektowane na stany eksploatacyjne maszyn w zakresie

stanu granicznego u

ytkowania oraz na stany przedremontowe (awaryjne) w zakresie stanu granicznego no

ci.

1.3. Okre

lenia

1.3.1. obci

ąŜ

enie dynamiczne (siły wzbudzaj

ce) - obci

ąŜ

enie zmienne w zakresie miejsca lub czasu, powstaj

podczas pracy maszyny, pochodz

ce od niezrównowa

onych sił bezwładno

ci poruszaj

cych si

elementów maszyny,

przekazywane na fundament.

1.3.2. obci

ąŜ

enie dynamiczne charakterystyczne – siły wzbudzaj

ce wytwarzane przez maszyn

w stanie jej

normalnej eksploatacji, przyjmowane do sprawdzania stanu granicznego amplitud drga

1.3.3. obci

ąŜ

enie dynamiczne obliczeniowe – siły wzbudzaj

ce, zwi

kszone na skutek pogarszania stanu maszyny,

a otrzymywane przez pomno

enie obci

ąŜ

dynamicznych charakterystycznych przez współczynnik obci

ąŜ

enia,

przyjmowane do sprawdzania stanów granicznych no

ci konstrukcji.

1.3.4. współczynnik dynamiczny – wielko

ść

wyra

ca stosunek amplitudy drga

wymuszonych elementu do ugi

cia

tego

elementu od statycznego działania amplitudy siły wzbudzaj

cej.

1.3.5. wytrzymało

ść

czeniowa – (granica zm

czenia) materiału konstrukcji – wytrzymało

ść

obliczeniowa

pomno

ona przez współczynniki zmniejszaj

ce uwzgl

dniaj

ce obni

enie wytrzymało

ci materiału na skutek działania

obci

ąŜ

wielokrotnie zmiennych.

1.3.6. dynamiczne współczynniki podło

a gruntowego C

, C

– współczynniki charakteryzuj

ce uogólnione

cechy spr

ęŜ

yste gruntu i ł

ce napr

ęŜ

enia w gruncie z wywołanymi przez nie odkształceniami spr

ęŜ

ystymi przy

obci

ąŜ

eniach dynamicznych.

1.3.7. dynamiczna sztywno

ść

podło

a K

, K

– wielko

ść

wyra

ca warto

ść

sił lub momentów potrzebnych

do odpowiedniego odkształcenia podło

a pod całym fundamentem o jednostk

przy obci

ąŜ

eniu dynamicznym.

1.3.8. dopuszczalne amplitudy drga

wymuszonych A

dop

– warto

ci graniczne amplitud drga

, okre

lone zgodnie z

niniejsz

norm

, uwzgl

dniaj

ce zarówno wymagania dotycz

ce samej maszyny jak równie

wymagania dotycz

ochrony otoczenia maszyny przed wpływem nadmiernych drga

1.3.9. krytyczne przy

pieszenie drga

gruntu – przyspieszenie drga

piaszczystego podło

a gruntowego

obci

ąŜ

onego statycznie ci

ęŜ

arem fundamentu, przy którym zaczyna si

proces zag

szczenia (zmniejszenia

porowato

ci). Jest ono okre

lane do

wiadczalnie.

1.3.10. sztywno

ść

elementu konstrukcji K – wielko

ść

wyra

ca sił

potrzebn

do odkształcenia (ugi

cia)

konstrukcji o jednostk

1.3.11.

rodek sztywno

ci wibroizolatorów – miejsce okre

lone współrz

dnymi

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 3

w których:

– sztywno

ść

pionowa pojedynczego wibroizolatora,

, y

– współrz

dne w planie wibroizolatora i.

1.4. Zało

enia do projektu fundamentów pod maszyny. Zało

enia do wykonania projektu fundamentu pod maszyn

powinny zawiera

a) techniczn

charakterystyk

maszyny, na któr

składaj

m.in.: nazwa, typ, producent, moc, liczba obrotów lub

uderze

na minut

, masa oraz dane konieczne do okre

lenia obci

ąŜ

dynamicznych,

b) rysunki dyspozycyjne fundamentu z zaznaczeniem wielko

ci, kierunku działania i miejsc przyło

enia obci

ąŜ

statycznych i dynamicznych (w tym sił działaj

cych na

ruby kotwi

ce); na rysunkach tych powinny by

równie

podane

wymagania dotycz

ce elementów stalowych, które nale

y obsadzi

w betonie dla potrzeb monta

u i eksploatacji

maszyny,

c) rysunki fundamentów, kanałów i obiektów przylegaj

cych do fundamentu,

d) ewentualne wymagania dotycz

ce amplitud drga

wymuszonych, sztywno

ci i odkształcalno

ci fundamentu.

Dodatkowe dane do zało

. Zało

enia technologiczne wymienione wy

ej powinny by

uzupełnione przez

e) dane geotechniczne o warunkach gruntowych i wodnych w podło

u fundamentu zgodnie z

PN-81/B-03020

f) dane o budynku, w którym maszyna ma by

usytuowana, a w szczególno

ci o wra

liwo

ci otoczenia maszyny na

wpływ drga

, (por. Zał

cznik 2),

g) dane o wra

liwo

ci na drgania dalszego otoczenia maszyny, je

eli zachodzi obawa szkodliwego wpływu na wi

ksz

odległo

ść

(np. fundamenty pod młoty), a zakład przemysłowy jest zlokalizowany na terenach zawieraj

cych obiekty

wra

liwe na drgania (np. budynki mieszkalne lub u

yteczno

ci publicznej),

h) inne dane mog

ce mie

wpływ na projektowanie lub wykonanie fundamentu.

2. DYNAMICZNE WŁA

CIWO

CI PODŁO

A GRUNTOWEGO

2.1. Wła

ciwo

ci spr

ęŜ

yste podło

a gruntowego

2.1.1. Grunty w stanie naturalnego zalegania

2.1.1.1. Dynamiczne współczynniki podło

a. Spr

ęŜ

yste wła

ciwo

ci podło

a gruntowego s

okre

lane za pomoc

dynamicznych współczynników podło

a C

, C

(wg 1.3.6).

eli warto

ci tych współczynników nie zostały okre

lone na podstawie specjalnych bada

, to nale

y je oblicza

MPa/m wg wzorów (1), (2), (3) i (4).

Współczynnik spr

ęŜ

ystego równomiernego pionowego ugi

cia C

(1)

Współczynnik spr

ęŜ

ystego nierównomiernego pionowego ugi

cia C

(2)

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 4

Współczynnik spr

ęŜ

ystego równomiernego poziomego przesuwu C

(3)

Współczynnik spr

ęŜ

ystego nierównomiernego poziomego przesuwu C

(4)

w których:

– warto

ść

przyjmowana z tabl. 1, MPa/m,

p – statyczny nacisk fundamentu na grunt od obci

ąŜ

charakterystycznych, na które składaj

ęŜ

ar własny

fundamentu, ci

ęŜ

ar własny maszyn i urz

dze

spoczywaj

cych stale na fundamencie oraz ci

ęŜ

ar gruntu znajduj

cego

na obrze

ach fundamentu, MPa,

∆

– współczynnik korekcyjny,

∆

= 1 m

-1

F = a

⋅⋅⋅⋅

b – pole podstawy fundamentu, m

, gdzie b jest wymiarem boku podstawy prostopadłego do rozpatrywanej

płaszczyzny drga

, przy czym F

≤

50 m

W wyj

tkowych przypadkach, gdy podstawa fundamentu nie jest prostok

tna, nale

y w obliczeniach przyj

ąć

zast

pczy

prostok

t, o tym samym polu i tej samej długo

ci fundamentu.

Dla fundamentów o polu podstawy F > 50 m

warto

ci współczynników C

nale

y przyjmowa

z tabl. 1 i stosowa

zale

ci:

= 2C

, C

= 0,7C

, C

= 1,1C

Dla fundamentów pod młoty oraz pod precyzyjne obrabiarki nale

Ŝą

ce do I kategorii dynamicznej warto

współczynników C

nale

y zwi

kszy

trzykrotnie.

Tablica 1. Dynamiczne współczynniki podło

a dla gruntów w stanie naturalnego zalegania

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 5

Kategoria

gruntu

Charakterystyka

podło

Nazwa i charakterystyka gruntu wg

PN-86/B-02480

przy

nacisku na

grunt

p = 0,02

MPa

(fundamenty

o polu

podstawy

≤

50 m

)

(fundamenty

o polu

podstawy

F > 50 m

)

MPa/m

bardzo małej
sztywno

piaski gliniaste, pyły, gliny i iły w stanie plastycznym (I

= 0,4

0,5)

małej sztywno

piaski gliniaste, pyły, gliny i iły plastyczne (I

= 0,25

0,40)

piaski pylaste, nawodnione (wska

nik porowato

ci e >

0,80)

III

redniej

sztywno

piaski gliniaste, pyły, gliny i iły twardoplastyczne
(I

= 0

0,25)

piaski pylaste

redniozag

szczone i zag

szczone (e

≤

0,80)

piaski drobne,

rednie i grube niezale

nie od ich

wilgotno

ci i zag

szczenia

ej sztywno

gliny piaszczyste, gliny i iły półzwarte i zwarte
(I

< 0)

wiry i rumosze

2.1.1.2. Zasady posadowienia fundamentów pod maszyny na gruntach w stanie naturalnego zalegania.
Fundamenty pod maszyny powinny by

posadowione na podło

u gruntowym, zbadanym zgodnie z wymaganiami

geotechniki zawartymi w

PN-81/B-03020

, w zakresie zale

nym od wielko

ci i rodzaju maszyny i fundamentu.

Zazwyczaj wystarczaj

ce s

badania przeprowadzone dla budynku, w którym usytuowane b

fundamenty maszyn.

Jedynie dla fundamentów pod du

e turbozespoły i pod ci

ęŜ

kie młoty konieczne jest przeprowadzenie osobnych bada

– wg 2.1.1.4.

Nie nale

y posadawia

fundamentów pod turbozespoły, młoty i maszyny wra

liwe na nierównomierne osiadanie

fundamentu bezpo

rednio na nawodnionych lu

nych piaskach, ze wzgl

du na mo

liwo

ść

powstawania znacznych

osiada

W przypadku posadowiania fundamentów na podło

u zbudowanym z lu

nych piasków, a szczególnie piasków

nawodnionych, nale

y zachowa

ostro

ść

, rozpatruj

c ewentualne mo

liwo

ci zag

szczenia podło

a np. przez

powierzchniowe zag

szczenie dna wykopu lub stosowanie pali piaskowych czy

wirowych.

eli podło

e gruntowe składa si

z warstw gruntu o ró

nych wła

ciwo

ciach, a grubo

ść

warstwy, na której ma by

posadowiony fundament jest mniejsza ni

2,0 m, to współczynniki podło

a nale

y przyjmowa

wg tabl. 1 odpowiednio

koryguj

c ich warto

ci, w zale

ci od sztywno

ci warstw gruntu, zalegaj

cych do gł

boko

ci równej 2,0 m poni

poziomu posadowienia fundamentu.

2.1.1.3. Słabe grunty nie nadaj

ce si

do bezpo

redniego posadowienia fundamentów pod maszyny. Nale

Ŝą

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 6

nich:

– silnie zwietrzałe grunty skaliste o module podatno

ci E

mniejszym ni

15 MPa i skaliste nieodporne na działanie

wody,

– lu

ne piaski, dla których wielko

ść

krytycznego przyspieszenia – wg 1.3.9 przy statycznym obci

ąŜ

eniu

eksploatacyjnym jest mniejsza ni

1 m/s

– grunty spoiste o wska

niku porowato

ci:

dla piasków gliniastych e > 0,7,

dla glin e > 1,0,

dla iłów e > 1,1,

– grunty spoiste w stanie płynnym (J

> 0,50),

– mi

kkoplastyczne gliny i iły o module podatno

ci E

mniejszym od 15 MPa,

– namuły i torfy.

Przy wyst

powaniu wy

ej wymienionych gruntów nale

y rozpatrzy

wzmocnienie podło

a wg 2.1.3 lub wymian

gruntu.

2.1.1.4. Badania gruntów dla fundamentów pod turbozespoły o mocy W

≥≥≥≥

100 MW oraz pod ci

ęŜ

kie młoty o

energii uderzenia U

≥≥≥≥

200 kJ. Do opracowania technicznego projektu fundamentu pod ci

ęŜ

ki młot lub turbozespół

ej mocy badania gruntu, na którym ma by

posadowiony fundament powinny spełnia

nast

puj

ce wymagania:

a) gł

boko

ść

rozpoznania podło

a gruntowego powinna wynosi

nie mniej ni

– 20 m poni

ej rz

dnej posadowienia płyty dolnej fundamentu dla gruntów nieskalistych wg

PN-86/B-02480

– 30 m, je

eli poni

ej gł

boko

ci 20 m od rz

dnej posadowienia płyty dolnej fundamentu zalegaj

grunty bardziej

liwe ni

zalegaj

ce wy

ej;

przy wyst

powaniu w podło

u niezwietrzałych skał na gł

boko

ci nie wi

kszej ni

25 m od rz

dnej posadowienia płyty

dolnej, otwory badawcze nale

y zagł

w skale co najmniej 2,0 m,

b) otwory badawcze powinny by

rozmieszczane po obwodzie płyty dolnej i na osi podłu

nej maszyny w liczbie:

– dla turbozespołu o mocy 100 ÷ 300 MW – 2 ÷ 4 sztuk,

– dla turbozespołu o mocy 300 ÷ 500 MW – 4 ÷ 8 sztuk,

– dla turbozespołu o mocy powy

ej 500 MW – 8 ÷ 10 sztuk,

– dla młotów o energii uderzenia U

≥

200 kJ – 3 ÷ 5 sztuk;

c) badania gruntu powinny by

przeprowadzone w pełnym zakresie wg wymaga

geotechniki, ze szczególnym

uwzgl

dnieniem badania czynników maj

cych wpływ na

liwo

ść

i odkształcalno

ść

pod wpływem obci

ąŜ

eksploatacyjnych; badania te i ocena stanu podło

a gruntowego powinny uwzgl

dnia

stany i wahania wszystkich

poziomów wód gruntowych w czasie budowy i w czasie eksploatacji.

Dla fundamentów pod turbozespoły dodatkowo, w miar

liwo

ci, zaleca si

dla wszystkich gruntów niespoistych

zalegaj

cych do co najmniej 5,0 m poni

ej podeszwy płyty dolnej fundamentu, z wyj

tkiem zag

szczonych

wirów

pospółek, piasków grubych i

rednich, okre

wiadczalnie krytyczne przyspieszenie drga

, przy nast

puj

cych

parametrach odpowiadaj

cych pracy turbozespołu:

– cz

sto

ci drga

wzbudzaj

cych – 20 ÷ 50; 100 Hz.

– amplitudy drga

– 5 ÷ 10

– statyczny nacisk na grunt – 0,15; 0,20 MPa.

2.1.2. Grunty nasypowe

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 7

2.1.2.1. Posadowienie fundamentów pod maszyny na gruntach nasypowych jest dopuszczalne, je

eli nasypy nie

zawieraj

humusu,

mieci pochodzenia organicznego i innych domieszek wywołuj

cych znaczne osiadanie.

Nasypowe podło

e gruntowe powinno by

starannie zag

szczone zgodnie z

PN-68/B-06050

i spełnia

wymagania wg

tabl. 2.

2.1.2.2. Posadowienie fundamentów maszyn nieudarowych o mocy mniejszej od 500 kW, o

rednim nacisku na

grunt mniejszym od 0,07 MPa jest dopuszczalne na gruntach nasypowych bez sztucznego zag

szczenia, je

eli wiek

nasypu z gruntów piaszczystych wynosi nie mniej ni

2 lata, a nasypu z gruntów spoistych nie mniej ni

5 lat.

2.1.2.3. Dynamiczne współczynniki podło

a C dla gruntów nasypowych okre

nale

y wg 2.1.1.1, przy czym

warto

ci C

podane w tabl. 1 nale

y mno

w przypadku nasypu z gruntów spoistych przez współczynnik 0,9.

2.1.2.4. Ograniczenie posadowienia fundamentów pod maszyny na gruntach nasypowych.

a) Nie nale

y posadawia

bezpo

rednio fundamentów na nast

puj

cych rodzajach nasypów:

– nasypy zawieraj

ce znaczne (J

> 2%) ilo

ci torfu, trocin, wiórów

mieci lub innych domieszek, stwarzaj

cych

podatn

na osiadanie struktur

gruntu,

– nasypy zawieraj

ce płynne lub mi

kkoplastyczne grunty spoiste,

– nasypy, których wiek nie przekracza minimum podanego w tabl. 2.

Tablica 2. Charakterystyka podło

a z gruntów nasypowych

Lp.

Rodzaj nasypu

Grunt tworz

cy nasyp

Minimalny wiek

nasypu

lat

Graniczne

obliczeniowe

obci

ąŜ

enie

jednostkowe

gruntu

nasypowego

MPa

Nasypy
powstałe w
wyniku
wcze

niejszego

plantowania
terenu

wir, tłucze

ceglany lub kamienny, rumosz skalny,

piaski grube i

rednie

bez ogranicze

0,10

Piaski drobne, gruz budowlany bez domieszek
organicznych

0,08

Piaski pylaste

0,05

Grunty spoiste

Specjalnie
wykonywane
poduszki
nasypowe pod
fundamenty

wir, tłucze

lub rumosz skalny, piaski grube i

rednie

bez ogranicze

0,20

Piaski drobne

0,15

Grunty spoiste

0,10

Podane warto

ci obliczeniowych obci

ąŜ

gruntu dotycz

przypadku posadowienia fundamentu na gł

boko

ci do 1,0

m. Przy wi

kszej gł

boko

ci posadowienia mo

na je zwi

kszy

o 0,02 MPa na ka

dy nast

pny 1 metr zagł

bienia.

Podane w tabl. 2 warto

ci obliczeniowego obci

ąŜ

enia gruntu uwzgl

dniaj

wpływ dynamiczny; w zwi

zku z tym nie

wymagaj

stosowania współczynników wg 2.3 tabl. 5.

b) Nie nale

y posadawia

na gruntach nasypowych:

– fundamentów pod młoty i inne maszyny o działaniu udarowym,

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 8

– fundamentów wysokich wg 5.1.1, w szczególno

ci za

fundamentów ramowych pod maszyny o du

ym znaczeniu

gospodarczym, jak np. turbozespoły energetyczne.

Ograniczenie wg poz. b) nie dotyczy specjalnie wykonanych poduszek nasypowych z piasków i

wirów zag

szczonych

mechanicznie (pod nadzorem geotechnicznym), o zbadanym stopniu zag

szczenia I

≥

0,55 lub wska

niku

zag

szczenia I

≥

0,97.

2.1.3. Posadowienie na palach

2.1.3.1. Stosowanie pali do posadowienia fundamentów pod maszyny powinno by

ograniczone do nast

puj

cych

przypadków:

a) wyst

powania gruntów nasypowych nie spełniaj

cych warunków wg 2.1.2,

b) wyst

powania gruntów naturalnych wymienionych w 2.1.1.3.

Poza tym stosowanie pali mo

e mie

miejsce, w przypadku gdy ze wzgl

du na grubo

ść

warstwy słabych gruntów i

wielko

ść

oraz znaczenie maszyny nie wchodzi w rachub

wymiana gruntu okre

lonego w 2.1.1.3.

Palowanie mo

e by

stosowane równie

wtedy, gdy dzi

ki temu osi

gni

te zostanie zmniejszenie amplitud drga

wymuszonych fundamentu nieosi

galne przy posadowieniu bezpo

rednim lub gdy dzi

ki niemu ograniczone zostan

ostateczne (plastyczne) osiadania fundamentu wywołane działaniem obci

ąŜ

dynamicznych. W tym przypadku nale

stosowa

pale wbijane.

2.1.3.2. Wła

ciwo

ci spr

ęŜ

yste podło

a palowego okre

la współczynnik spr

ęŜ

ystego oporu C'.

Dla pala zawieszonego współczynnik C' okre

la si

w MN/m wg wzoru

(5)

w którym:

– współczynnik zale

ny od rodzaju gruntu i materiału pala przyjmowany wg tabl. 3, MPa/m,

u – obwód przekroju poprzecznego, m,

l – długo

ść

pala, m.

Tablica 3. Warto

ci współczynnika

dla pali wbijanych

Rodzaj gruntu

Współczynnik

, MPa/m

pale drewniane

pale

elbetowe

Plastyczne grunty spoiste (I

> 0,30)

7,5

Nawodnione piaski drobne i pylaste

Piaski (z wyj

tkiem nawodnionych drobnych i pylastych), półzwarte i

zwarte grunty spoiste, grunty lessowe o naturalnej wilgotno

Rozstaw osiowy pali (o

rednicy do 0,55 m) pod fundamentem powinien wynosi

4,5 ÷ 5

rednic pala.

2.1.3.3. Współczynnik spr

ęŜ

ystego oporu C' dla pali słupowych okre

la si

uwzgl

dniaj

c spr

ęŜ

ysto

ść

podło

a, na

którym opieraj

pale oraz spr

ęŜ

ysto

ść

samych pali.

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 9

2.1.3.4. No

ść

pali obci

ąŜ

onych dynamicznie nale

y okre

PN-83/B-02482

2.1.3.5. Podło

e fundamentów pod maszyny posadowionych na palach wielko

rednicowych nale

y traktowa

jako nieodkształcalne.

2.1.4. Wzmocnienie podło

a gruntowego. W przypadku wyst

powania w podło

u gruntowym lu

nych piasków,

zaleca si

stosowanie zag

szczaj

cych pali piaskowych lub innych metod wzmacniania gruntu. Rozstaw i długo

ść

pali

piaskowych nale

y ustala

w zale

ci od stanu podło

a tak, aby po ich wykonaniu uzyska

minimalne

rednie

zag

szczenie podło

a potwierdzone badaniem

≥

0,55

2.1.5. Ochrona podło

a gruntowego. W przypadku budowy fundamentów pod turbozespoły o mocy powy

ej 100 MW

i inne maszyny klasy I (tabl. 10) na nawodnionych piaskach, nale

y zapobiega

liwo

ci wywołania ruchu wód

podziemnych, mog

cego prowadzi

do powstania nierównomiernych osiada

lub odkształce

konstrukcji na skutek

zmiany stanu zag

szczenia gruntu.

2.1.6. Sztywno

ść

podło

a K potrzebna do obliczania cz

sto

ci drga

własnych i amplitud drga

wymuszonych

fundamentu na podło

u gruntowym nale

y oblicza

wg wzorów (6) ÷ (17) podanych w tabl. 4.

Tablica 4. Sztywno

ść

podło

a gruntowego

Rodzaj spr

ęŜ

ystego odkształcenia
podło

Sztywno

ść

podło

a gruntowego

Posadowienie bezpo

rednie

Posadowienie na palach

Ugi

cie pionowe podstawy

fundamentu (przy równomiernym
nacisku)

= C

⋅

MN/m (6)

= nC'

MN/m (11)

Obrót podstawy fundamentu
wzgl

dem osi poziomej prostopadłej

do płaszczyzny drga

(przy

nierównomiernym nacisku
pionowym)

Drgania w płaszczy

nie xz

m (7)

MNm (12)

Drgania w płaszczy

nie yz

m (8)

MNm (13)

Przesuw poziomy fundamentu w
kierunku osi x lub y (równomierny)

= K

= C

MN/m (9)>

dla pali drewnianych

= K

= C

MN/m (14)

dla pali

elbetowych

= K

= 2C

MN/m (15)

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 10

Obrót podstawy fundamentu
wzgl

dem osi pionowej (przy

nierównomiernym nacisku
poziomym)

m (10)

dla pali drewnianych

m (16)

dla pali

elbetowych

m (17)

F – pole podstawy fundamentu, m

, I

– osiowe momenty bezwładno

ci podstawy fundamentu wzgl

dem osi przechodz

cych przez jej

rodek

ęŜ

ci, m

= I

+ I

– biegunowy moment bezwładno

ci podstawy fundamentu, m

n – liczba pali,
C' – współczynnik okre

lony wzorem (5),

, C

– współczynniki okre

lone wzorami (1) ÷ (4),

, y

– odległo

ci osiowe pali do odpowiedniej osi oboj

tnej podstawy fundamentu, prostopadłej do płaszczyzny

drga

, m.

2.2. Rozchodzenie si

drga

w gruncie

2.2.1. Amplituda drga

pionowych (poziomych) podło

a gruntowego A

w odległo

ci r od

rodka ci

ęŜ

fundamentu (rys. 1), wywołanych przez pionowe (poziome) drgania wymuszone fundamentu pod maszyn

, mo

e by

orientacyjnie, niezale

nie od rodzaju gruntu podło

a, okre

lona, w m, wg wzoru (18) (por. rys. 2).

(18)

w którym:
A

– amplituda wymuszonych drga

pionowych (poziomych) fundamentu (

ródła drga

w gruncie), m

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 11

– zast

pczy promie

podstawy fundamentu o powierzchni F, m.

Wielko

ść

amplitud A

drga

rozprzestrzeniaj

cych si

w podło

u gruntowym okre

lan

wg wzoru (18) nale

skorygowa

, w zale

ci od cz

sto

ci drga

mno

Ŝą

c otrzymane warto

ci:

dla cz

sto

ci < 10 Hz przez 2,

dla cz

sto

ci 10 ÷ 25 Hz przez 1,

dla cz

sto

ci > 25 Hz przez 0.5.

Rys. 1. Rozchodzenie si

drga

w gruncie

Rys. 2. Wykres współczynnika

do wzoru (18)

2.2.2. Cz

sto

ść

drga

rozprzestrzenianych w podło

u gruntowym przyjmuje si

równ

sto

ci drga

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 12

wymuszonych fundamentu maszyny, a w przypadku maszyn udarowych (młotów) – cz

sto

ci drga

własnych

fundamentu wywołanych uderzeniem.

2.3. Napr

ęŜ

enia w gruncie przy obci

ąŜ

eniu fundamentami pod maszyny. Nacisk jednostkowy na podło

e gruntowe

przekazywany od fundamentu pod maszyn

przez jego podstaw

powinien spełnia

warunek

(19)

w którym:

–

redni nacisk jednostkowy na podło

e gruntowe wywierany przez podstaw

fundamentu od obliczeniowych

statycznych obci

ąŜ

stałych,

– współczynnik warunków pracy maszyny wg tabl. 5,

– obliczeniowy graniczny opór jednostkowy podło

a gruntowego, okre

lany zgodnie z postanowieniami

PN-81/B-03020

zał. 1.

Do obliczenia nacisku q

uwzgl

dnia si

jedynie obci

ąŜ

enie statyczne, tj. ci

ęŜ

ar fundamentu, ci

ęŜ

ar gruntu

nasypowego na obrze

ach fundamentu oraz ci

ęŜ

ar maszyny i umieszczonych na fundamencie urz

dze

Współczynnik zm

czenia w obliczeniach wytrzymało

ciowych podło

a gruntowego nale

y przyjmowa

równy 1.

Tablica 5. Warto

ci współczynnika m

Rodzaj maszyny

Współczynnik m

Maszyny z mechanizmami korbowymi (silniki wysokopr

ęŜ

ne, spr

ęŜ

arki tłokowe, maszyny

parowe, piły tarczowe itp.) urz

dzenia walcownicze, obrabiarki do metali i drewna; wszystkie

maszyny (wraz z młotami) przy zastosowaniu wibroizolacji

1,0

Turbozespoły, maszyny elektryczne (turbogeneratory, turbodmuchawy, turbospr

ęŜ

arki,

kompensatory, zespoły pr

dnicowe itp.), inne maszyny obrotowe (pompy, wentylatory),

kruszarki, urz

dzenia młynowe traki pionowe w przemy

le drzewnym

0,8

Maszyny do formowania elementów w przemy

le odlewniczym i prefabrykacji elementów

elbetowych

0,5

Młoty matrycowe i do kucia swobodnego (fundamenty posadowione bezpo

rednio na

gruncie bez stosowania wibroizolacji)

0,4

2.4. Tłumienie drga

w gruncie. Dla fundamentów pod maszyny, znajduj

cych si

w warunkach zbli

onych do stanu

rezonansu, nale

y uwzgl

dnia

wpływ tłumienia drga

przez podło

Współczynnik tłumienia drga

oblicza si

wg wzoru

(20)

w którym:

– współczynnik charakteryzuj

cy wła

ciwo

ci tłumi

ce podło

a gruntowego przyjmowany z tabl. 6, s,

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 13

– pr

dko

ść

towa drga

wymuszonych fundamentu, rad/s równa:

a) dla maszyn nieudarowych – odpowiedniej pr

dko

ci drga

własnych fundamentu, z któr

nast

puje rezonans;

b) dla młotów – pr

dko

ci pionowych drga

własnych fundamentu;

c) dla fundamentów, których drgania wzbudzane s

przez drgania podło

a gruntowego ze

ródła zewn

trznego –

dko

ść

drga

zakłócaj

cych podło

Tablica 6. Współczynniki

charakteryzuj

ce wła

ciwo

ci tłumi

ce podło

a gruntowego

Rodzaj gruntu

Współczynnik

, s

Grunty spoiste nawodnione
Grunty spoiste w stanie naturalnej wilgotno

Grunty piaszczyste, nawodnione
Grunty piaszczyste, nienawodnione
Grunty słabe, mi

kkoplastyczne grunty spoiste, nasypy (tabl. 2 p. 1)

0,003

0,003 ÷ 0,0045
0,0045 ÷ 0,006

0,006 ÷ 0,01
0,01 ÷ 0,015

sze warto

ci współczynnika

dotycz

fundamentów płytko posadowionych (h

= 1,0 ÷ 1,5 m), wy

sze –

fundamentów gł

boko posadowionych (h

> 1,5 m).

Dla fundamentów pod precyzyjne obrabiarki, których drgania wzbudzane s

przez drgania zakłócaj

ce przenoszone

przez podło

e, współczynnik

na przyjmowa

z tabl. 6, mno

Ŝą

c dla drga

poziomych warto

ść

przez 0,25.

3. ZASADY WYZNACZANIA OBCI

Ąś

DYNAMICZNYCH I DYNAMICZNA CHARAKTERYSTYKA MASZYN

3.1. Podział maszyn ze wzgl

du na ich działanie dynamiczne na fundament. Maszyny dzieli si

na:

a) maszyny o ustalonym ruchu okresowo-zmiennym (maszyny o działaniu nieudarowym),

b) maszyny o nieustalonym ruchu, przekazuj

ce na fundament siły np. w postaci serii wstrz

sów, uderze

lub

pojedynczych impulsów.

3.2. Podział maszyn w zale

ci od rodzaju ruchu mas. Rozró

nia si

typy maszyn wg tabl. 7.

Tablica 7. Podział maszyn ze wzgl

du na rodzaj ruchu

Typ maszyny

Rodzaj ruchu mas

1
2
3
4

post

powo – zwrotny pionowy

post

powo – zwrotny poziomy

obrotowy wokół osi pionowej
obrotowy wokół osi poziomej

3.3. Podział maszyn w zale

ci od pr

dko

ci ruchu. Rozró

nia si

grupy maszyn wg tabl. 8.

Tablica 8. Podział maszyn ze wzgl

du na pr

dko

ść

obrotow

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 14

Grupa maszyn

Charakterystyka pr

dko

ci ruchu

maszyny

dko

ść

obrotowa (lub liczba skoków) maszyny, obr/min

1
2
3
4

mała

rednia

bardzo du

do 500

powy

ej 500 do 1500

powy

ej 1500 do 5000

powy

ej 5000

3.4. Podział maszyn w zale

ci od wielko

ci obci

ąŜ

dynamicznych. Rozró

nia si

kategorie maszyn wg tabl.

9. Orientacyjna przynale

ść

maszyn do poszczególnych kategorii dynamicznych podana jest w zał

czniku 1.

Tablica 9. Podział maszyn ze wzgl

du na wielko

ść

sił wzbudzaj

cych

Kategoria

maszyny

Dynamiczno

ść

maszyny

Wielko

ść

charakterystycznych sił

wzbudzaj

cych (nieudarowych)

Wielko

ść

charakterystyczna

nagłego impulsu zast

pczego

III

mała

rednia

bardzo du

do 0,1

powy

ej 0,1 do 1,0

powy

ej 1,0 do 3,0

powy

ej 3,0

do 0,01

od 0,01 do 0,1

od 0,1 do 1,0

powy

ej 1,0

3.5. Podział maszyn w zale

ci od znaczenia gospodarczego. Rozró

nia si

klasy maszyn wg tabl. 10.

Tablica 10. Podział maszyn ze wzgl

du na ich znaczenie

Klasa maszyny

Znaczenie

Zasi

g znaczenia pracy maszyny

III
IV

bardzo du

rednie

małe

dla całego kraju
dla gał

zi przemysłu

dla zakładu produkcyjnego
dla wydziału zakładu

3.6. Obci

ąŜ

enia maszynami

3.6.1. Rodzaje obci

ąŜ

. Przy projektowaniu i obliczaniu fundamentów i konstrukcji wsporczych pod maszyny

rozró

nia si

nast

puj

ce obci

ąŜ

enia:

– stałe, do których zalicza si

ęŜ

ar własny fundamentu, gruntu (je

eli spoczywa on na obrze

ach), ci

ęŜ

ar maszyn i

ęŜ

ar pomocniczych urz

dze

ustawionych na fundamencie,

– zmienne, do których zalicza si

siły wyra

ce dynamiczne działanie maszyny, siły wyra

ce specjalne

oddziaływanie maszyny (np. moment zwarcia, nierównomierne nagrzanie, siła ssania pró

ni kondensatora).

3.6.2. Obci

ąŜ

enie dynamiczne charakterystyczne. W celu sprawdzenia stanu granicznego u

ytkowania

przeprowadza si

obliczenie amplitud drga

wymuszonych, przyjmuj

c charakterystyczne obci

ąŜ

enia dynamiczne (siły

wzbudzaj

ce) wg tabl. 11. Obliczone warto

ci amplitud porównuje si

z wielko

ciami obliczonymi wg rozdz. 4.

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 15

Tablica 11. Charakterystyczne obci

ąŜ

enia dynamiczne (amplitudy sił wzbudzaj

cych) dla niektórych rodzajów

maszyn

lp.

Rodzaj maszyny

Obci

ąŜ

enia dynamiczne (amplitudy sił wzbudzaj

cych)

Maszyny obrotowe (np. silniki elektryczne,
pompy od

rodkowe, wentylatory

klimatyzacyjne, przetwornice,
kompensatory) o pr

dko

ci obrotowej:

do 500 obr/min
500 ÷ 750 obr/min
powy

ej 750 obr/min

– ci

ęŜ

ar cz

ęś

ci obracaj

cych si

, kN

= 0,1G

= 0,15G

= 0,20G

Turbogeneratory

= 0,20G

Wirówki (d –

rednica cz

ęś

ci obracaj

cej

w m)

Wentylatory spalin o pr

dko

ci obrotowej

obr/min (lub zanieczyszcze

powoduj

cych korozj

albo oblepianie

łopatek wirnika)

lecz nie mniej ni

0,2 G

Młyny i kruszarki obrotowe, młyny bijakowe
itd. (r – wg danych dostawcy maszyny)

= mr

m – masa wiruj

ca, Mg,

r – zast

pczy mimo

ród wiruj

cej masy, m

– k

towa pr

dko

ść

obrotów, rad/s

Sita wstrz

sowe (bez wibroizolacji)

= 0,20m A

m – masa sita z zapełnieniem, Mg
A

– amplituda drga

sita, m

Maszyny tłokowe

wg teorii mechanizmów z uwzgl

dnieniem sił wzbudzaj

cych I

i II rz

Młoty i inne maszyny udarowe

wg teorii uderze

w zale

ci od masy uderzaj

cej m, Mg i

dko

ci w chwili uderzenia v

, m/s

S = m v

(1 + k) kN

gdzie k – współczynnik kucia dla młotów matrycowych
stal – k = 0,5
metale kolorowe – k = 0
dla młotów swobodnego kucia – k = 0,25

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 16

Silniki i generatory elektryczne

Moment zwarcia

kNm

gdzie:
W – znamionowa moc maszyny, kW
n

– pr

dko

ść

obrotowa, obr/min

k – współczynnik równy
dla maszyn asynchronicznych k = 5
dla maszyn synchronicznych k = 8
dla maszyn pr

du stałego k = 10

dla turbogeneratorów k = 12

Stoły wibracyjne na spr

ęŜ

ystych podporach

gdzie:
Q

– moment mimo

rodów wibratora, kNm

Q – charakterystyczna warto

ść

ęŜ

aru cz

ęś

ci drgaj

cych stołu

wraz z formowanym elementem, kN, której nie wlicza si

ęŜ

aru całego układu

– sumaryczna sztywno

ść

pionowa spr

ęŜ

ystych podpór,

kN/m

Stoły wibracyjno – udarowe i udarowe na
spr

ęŜ

ystych podporach

(współczynnik uderzenia nale

przyjmowa

k = 0,5)

jak dla młotów, przy czym pr

dko

ść

w chwili uderzenia

gdzie:
P

– charakterystyczna warto

ść

siły wzbudzaj

cej wibratora,

kN
m – charakterystyczna warto

ść

masy cz

ęś

ci ruchomych wraz z

formowanym elementem, Mg

– k

towa pr

dko

ść

obrotów, rad/s

Inne maszyny

wg zało

dostawcy maszyny

3.6.3. Obci

ąŜ

enia obliczeniowe. Do sprawdzenia stanu granicznego no

ci stosuje si

obci

ąŜ

enie obliczeniowe,

uzyskiwane przez pomno

enie obci

ąŜ

charakterystycznych przez współczynniki odci

ąŜ

enia, warunków pracy itd.

(tabl. 12).

Tablica 12. Podział obci

ąŜ

i współczynniki obci

ąŜ

enia

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 17

Rodzaj obci

ąŜ

enia

Współczynnik

a) Obci

ąŜ

enia stałe

– Ci

ęŜ

ar własny fundamentu i opieraj

cych si

na nim stropów i pomostów

1,1

– Ci

ęŜ

ar gruntu na obrze

ach fundamentu

1,2

– Ci

ęŜ

ar maszyny wraz z poruszaj

cymi si

ęś

ciami (wirnikami)

1,2

– Ci

ęŜ

ar urz

dze

pomocniczych, instalacji technologicznych

1,2

b) Obci

ąŜ

enia zmienne długotrwałe

– od termicznych odkształce

maszyny

1,2

– od ci

gu pró

ni kondensatora

1,2

– od zmian temperatury ruroci

gów

1,5

– od skurczu betonu

1,2

c) Obci

ąŜ

enia zmienne krótkotrwałe

– od próbnych obci

ąŜ

(próby hydrauliczne)

1,1

– obci

ąŜ

enia monta

owe

1,2

– od d

wigów opieraj

cych si

na fundamencie

wg norm dotycz

cych

wigów

– obci

ąŜ

enia dynamiczne

maszyny obrotowe
maszyny korbowe
młoty

5
2

1,6

d) Obci

ąŜ

enia szczególne

– moment zwarcia

1,2

– obci

ąŜ

enia przy awarii maszyny

1,0

– obci

ąŜ

enia sejsmiczne

wg oddzielnych przepisów

3.6.4. Zm

czenie materiału od wielokrotnych obci

ąŜ

dynamicznych mo

na uwzgl

dnia

w przybli

ony sposób,

mno

Ŝą

c obci

ąŜ

enia dynamiczne przez współczynnik

wynosz

cy:

dla wszystkich maszyn z wyj

tkiem młotów

= 2

dla młotów

– fundamenty na wibroizolacji

= 1,5

– fundamenty bez wibroizolacji

= 1

W przypadku stosowania przybli

onej metody uwzgl

dniania wielokrotno

ci obci

ąŜ

z zastosowaniem

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 18

współczynników

sprawdzenie stanu granicznego no

ci dotyczy obliczeniowej wytrzymało

ci materiału ustalonej

jak dla konstrukcji obci

ąŜ

onej statycznie.

3.6.5. Rozwarcie rys w ramowych konstrukcjach fundamentów

elbetowych sprawdza si

PN-84/B-03264

przyjmuj

c obci

ąŜ

enie dynamiczne charakterystyczne zwi

kszone 1,5-krotnie (por. p. 5.6.20).

3.6.6. Obci

ąŜ

enia dynamiczne działaj

ce poziomo wzdłu

osi maszyny, je

eli zachodzi potrzeba ich uwzgl

dnienia

np. dla fundamentów pod turbogeneratory, przyjmuje si

o wielko

ci równej

obci

ąŜ

okre

lonych wg tabl. 11.

3.6.7. Kombinacje obci

ąŜ

. Przy sprawdzaniu no

ci konstrukcji fundamentu nale

y przyjmowa

realne

kombinacje obci

ąŜ

, mog

cych wyst

powa

równocze

nie.

3.6.8. Współczynnik konsekwencji zniszczenia konstrukcji. Przy sprawdzaniu stanu granicznego no

konstrukcji fundamentów pod maszyny nale

y uwzgl

dnia

współczynnik konsekwencji zniszczenia konstrukcji jako

mno

nik do obci

ąŜ

, wynosz

cy:

dla maszyn klasy I (tabl. 10) – 1,2

dla maszyn klasy II (tabl. 10) – 1,1

dla maszyn klasy III i IV (tabl. 10) – 1,0

3.6.9. Moment zwarcia. Przy sprawdzaniu stanu granicznego no

ci, obliczeniowe warto

ci momentów zwarcia w

maszynach elektrycznych (por. tabl. 11 i 12) mno

y si

przez współczynnik dynamiczny

= 2 (por 3.7.2). Wpływu

czenia nie uwzgl

dnia si

3.7. Obci

ąŜ

enia o charakterze impulsu

3.7.1. Stan graniczny no

ci przy działaniu obci

ąŜ

o charakterze impulsu sprawdza si

a) przy działaniu impulsów sporadycznych – bez uwzgl

dnienia wpływu zm

czenia,

b) przy działaniu serii impulsów – z uwzgl

dnieniem wpływu zm

czenia zgodnie z wymaganiami

PN-84/B-03264

3.7.2. Kryterium obci

ąŜ

enia impulsowego. Obci

ąŜ

enie ma charakter impulsu, je

eli działa na konstrukcj

przez

dostatecznie mały okres czasu, tj. gdy

≤

2,5T

w którym:

– czas trwania impulsu, s,

– okres podstawowych drga

własnych konstrukcji, na któr

działa impuls, s.

eli czas trwania impulsu

> 2,5T

to obliczenie konstrukcji sprowadza si

do jej statycznego obliczenia na działanie

zast

pczego obci

ąŜ

enia, które z pewnym zapasem mo

na przyjmowa

wg tabl. 13.

Tablica 13. Zast

pcze obci

ąŜ

enie od działania impulsu przy

> 2,5 T

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 19

Posta

impulsu

Zast

pcza siła

2 P

max

1,25 P

max

1,10 P

max

W przypadku nagłego przyło

enia obci

ąŜ

enia P konstrukcj

oblicza si

na zast

pcze obci

ąŜ

enie 2P.

W przypadku nagłego zdj

cia obci

ąŜ

enia P konstrukcj

oblicza si

na zast

pcze obci

ąŜ

enie (-P).

3.7.3. Rodzaje impulsów. Rozró

nia si

nast

puj

ce impulsy

– krótkotrwały, gdy 0,1T

≤

– nagły gdy

< 0,1T

w którym:

– najwi

kszy okres drga

własnych kontrukcji, s,

– najmniejszy okres drga

własnych konstrukcji, s.

Dla konstrukcji o 1 stopniu swobody T

= T

Dla konstrukcji o niesko

czonej liczbie stopni swobody mo

na przyjmowa

= 0,05T

Przemieszczenia i siły wewn

trzne w konstrukcji wywołane działaniem impulsów zale

Ŝą

– dla impulsu krótkotrwałego od warto

ci impulsu S, czasu jego trwania i od jego postaci

(t) (rys. 3),

– dla impulsu nagłego tylko od warto

ci impulsu S.

Efekt działania impulsu nagłego jest wi

kszy od efektu działania impulsu krótkotrwałego tej samej wielko

ci.

eli jest brak

cisłych danych dotycz

cych impulsów krótkotrwałych, to dopuszcza si

przyjmowanie

niekorzystniejszych parametrów, a mianowicie:

a) przy braku danych o postaci impulsu – posta

impulsu prostok

tnego, (tabl. 13),

b) przy braku danych o czasie trwania impulsu (dla normalnie spotykanych w eksploatacji przemysłowej obci

ąŜ

charakterze impulsu) – czas trwania

min

= 0,001 s (nie dotyczy to uderzenia ciał o znacznej plastyczno

ci, kiedy to

konieczne jest okre

lenie czasu trwania uderzenia na drodze do

wiadczalnej lub obliczeniowej).

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 20

Rys. 3. Wykres impulsu krótkotrwałego

3.7.4. Powtarzalno

ść

impulsów. Rozró

nia si

impulsy jednokrotne (np. przypadkowy upadek ci

ęŜ

aru, zwarcie w

maszynach elektrycznych, uderzenie cieczy przy napełnianiu zbiornika itd.) oraz impulsy wielokrotne (np. seria uderze

młota lub prasy).

Impuls wielokrotny nale

y traktowa

jako jednokrotny, je

eli odst

p czasu pomi

dzy kolejnymi impulsami (uderzeniami)

jest wi

kszy od warto

Impuls wielokrotny nazywa si

impulsem okresowym, gdy odst

py czasu mi

dzy kolejnymi impulsami s

jednakowe i

mniejsze od warto

w której:

– wg 3.7.3

– współczynnik tłumienia drga

(wzór (20) lub tabl. 23).

Działanie impulsów okresowych wymaga uwzgl

dnienia w obliczeniu wpływu nast

pnych impulsów na przemieszczenia

i siły wewn

trzne wywołane pierwszym impulsem.

4. ZASADY WYZNACZANIA DOPUSZCZALNYCH AMPLITUD DRGA

4.1. Stan graniczny drga

. Stan graniczny drga

fundamentu lub konstrukcji wsporczej mo

e by

ustalony:

a) ze wzgl

du na u

ytkowanie samej maszyny (rys. 4) lub rodzaj maszyny (tabl. 14)

b) ze wzgl

du na zakłócenia powodowane w otoczeniu przez jej prac

, przy czym brany jest tu pod uwag

wpływ drga

na pracuj

cych w s

siedztwie ludzi oraz wpływ drga

na wra

liwe instrumenty i urz

dzenia,

c) ze wzgl

du na znajduj

ce si

w otoczeniu maszyny obiekty budowlane wra

liwe na drgania.

Tablica 14. Dopuszczalne amplitudy drga

wymuszonych dla fundamentów pod niektóre rodzaje maszyn

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 21

Rodzaj maszyny

dko

ść

obrotowa obr/min

Dopuszczalna amplituda

drga

Turbogeneratory o mocy

≥

100MW

Turbogeneratory o mocy < 100MW

3000
3000

20
30

Maszyny tkackie

100 ÷ 150

300

Maszyny prz

dzalnicze

200 ÷ 500

100 ÷ 120

Obrabiarki, z wyj

tkiem precyzyjnych

750 ÷ 1000

Kruszarki rotacyjne i szcz

kowe

300

)

Maszyny tłokowe

< 200
> 200

250/300

)

rys. 4

Młoty
– posadowienie na gruncie
– posadowienie na wibroizolacji

5.5.2

7.4.3.2

) W przypadku ustawiania kruszarki na czasowej konstrukcji stalowej podana warto

ść

dopuszczalnej amplitudy

drga

dotyczy

elbetowej płyty fundamentowej posadowionej na podło

u gruntowym.

) Przy wysoko

ci fundamentu

≥

5 m.

Rys. 4. Wykres dopuszczalnych (najwi

kszych) amplitud drga

wymuszonych ze wzgl

du na u

ytkowanie samej

maszyny

Ze wzgl

du na ograniczenia wynikaj

ce z zalece

dotycz

cych poz. b) i c) wielko

ci amplitud drga

wymuszonych

fundamentów lub konstrukcji wsporczych mog

ograniczone do warto

ci mniejszych ni

wynikałoby to z poz. a).

4.2. Wyznaczanie dopuszczalnych amplitud drga

wymuszonych. Dopuszczaln

amplitud

drga

nale

wyznacza

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 22

a) zgodnie z wymaganiami dostawcy lub producenta maszyny,

b) przy braku

cisłych wymaga

wg poz. a ) nale

y dopuszczaln

amplitud

drga

ustali

wg rys. 4 oraz tabl. 14, a

nast

pnie ograniczy

jej wielko

ść

bior

c pod uwag

– niekorzystne warunki gruntowe,

– wra

liwo

ść

na wpływ drga

przebywaj

cych w otoczeniu ludzi,

– wra

liwo

ść

maszyn precyzyjnych i urz

dze

znajduj

cych si

w otoczeniu maszyny,

– stan konstrukcji budynku, w którym maszyna ma by

ustawiona, inne czynniki.

Nie jest wskazane d

ąŜ

enie do projektowania fundamentów o amplitudach drga

wymuszonych równym warto

ciom

dopuszczalnym wg rys. 4, je

eli niewielkim kosztem mo

na uzyska

lepsze warunki pracy fundamentu (mniejsz

amplitud

drga

wymuszonych).

4.3. Ocena szkodliwo

ci drga

w budynkach. Nale

y przeprowadzi

wg danych przytoczonych w zał

czniku 2.

4.4. Amplitudy drga

w miejscach przebywania obsługi maszyny. Obliczeniowe amplitudy drga

wymuszonych

belek i płyt górnej cz

ęś

ci fundamentu przeznaczonej do obsługi maszyny (pomostów roboczych), poza miejscami

oparcia maszyny powinny by

mniejsze od warto

ci ustalonych z uwzgl

dnieniem dopuszczalno

ci drga

dla ludzi przy

zało

eniu czasu przebywania ludzi równego co najwy

ej 1 h. Dla fundamentów pod turbozespoły o znamionowej

dko

ci obrotowej n

= 3000 obr/min mo

na przyjmowa

dop

= 25

4.5. Dopuszczalne amplitudy drga

o ró

nych cz

sto

ciach w miejscach przebywania ludzi. W przypadku

równoczesnego wyst

powania drga

wzbudzaj

cych o ró

nych cz

sto

ciach n

i odpowiadaj

cych tym cz

sto

ciom

amplitudach A

dopuszczaln

amplitud

drga

na okre

dla zast

pczej cz

sto

ci drga

obliczonej ze

wzorów:

a) dla cz

sto

ci n

≥

10 Hz

(21)

b) dla cz

sto

ci n

< 10 Hz

(22)

4.6. Dopuszczalne amplitudy drga

fundamentów na wibroizolacji. Dla fundamentów posadowionych za

rednictwem wibroizolacji dopuszczalne amplitudy drga

wymuszonych nale

y przyjmowa

z wykresu rys. 4, przy

czym mo

na ich warto

ci zwi

ksza

a) dla maszyn o cz

sto

ci drga

wzbudzaj

cych

16 Hz

≥

5 Hz – 1,5 razy

b) dla maszyn o cz

sto

ci drga

wzbudzaj

cych

< 5 Hz – 2 razy

4.7. Dopuszczalne amplitudy drga

fundamentów pod agregaty zło

one z maszyn o ró

nych cz

sto

ciach

drga

wzbudzaj

cych. Dopuszczaln

amplitud

drga

nale

y przyj

ąć

zró

nicowan

dla poszczególnych miejsc

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 23

fundamentu, w zale

ci od cz

sto

ci drga

wzbudzaj

cych maszyn stanowi

cych agregat, lub jak dla maszyny o

najwy

szej cz

sto

ci drga

wzbudzaj

cych.

5. FUNDAMENTY POD MASZYNY POSADOWIONE NA PODŁO

U GRUNTOWYM

(bez wibroizolacji)

5.1. Układy konstrukcyjne fundamentów pod maszyny

5.1.1. Fundamenty blokowe. Do grupy tej zalicza si

fundamenty, które mog

traktowane jako nieodkształcalna

bryła drgaj

ca na spr

ęŜ

ystym podło

u, a wi

– fundamenty stanowi

ce pełny blok (rys. 5a),

– fundamenty tworz

ce skrzyni

, a składaj

ce si

cian (rys. 5b), (stosowane dla zmniejszenia masy fundamentu

lub uzyskania dost

pu pod maszyn

Rys. 5. Fundament niski

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 24

a) blokowy; b)

cianowy

Fundamenty blokowe dziel

na fundamenty niskie (H

≤

b) (rys. 5) i wysokie (H > b) (rys. 6).

Rys. 6. Fundament blokowy, wysoki

5.1.2. Fundamenty ramowe. Do grupy tej zalicza si

fundamenty o konstrukcji słupowo-belkowej, której elementy

mog

wykonywa

drgania gi

tne, a wi

– fundamenty stanowi

ce układ powi

zanych ze sob

ram poprzecznych i podłu

nych (rys. 7),

– fundamenty o układzie mieszanym, zło

onym z ram i

cian,

– fundamenty zło

one ze słupów, na których oparta jest sztywna płyta górna (rys. 8).

Fundamenty ramowe mog

mie

konstrukcj

elbetow

lub stalow

, przy czym konstrukcje stalowe stosuje si

wyj

tkowo w specjalnie uzasadnionych przypadkach.

Rys. 7. Fundament ramowy z płyt

górn

uformowan

z układu belek

1 – płyta górna; 2 – słupy; 3 – płyta dolna

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 25

Rys. 8. Fundament ramowy z pełn

płyt

górn

1 – płyta górna; 2 – słupy; 3 – płyta dolna

5.2. Ogólne wymagania projektowe

5.2.1. Usytuowanie fundamentu. Nale

y d

ąŜ

do tego, aby fundamenty pod maszyny o du

ej dynamiczno

oddala

od obiektów wra

liwych na drgania, tj. od pomieszcze

zawieraj

cych precyzyjne urz

dzenia pomiarowe lub

obrabiarki, a tak

e od budynków mieszkalnych.

5.2.2. Kształtowanie fundamentu

5.2.2.1. Kształtowanie górnej cz

ęś

ci fundamentu nale

y przeprowadza

le wg rysunków dyspozycyjnych

wytwórcy maszyny. Zmiany w stosunku do tych rysunków wymagane ze wzgl

dów obliczeniowych i konstrukcyjnych

powinny by

uzgodnione z dostawc

maszyny tak,

eby nie spowodowa

kolizji przy monta

u lub obsłudze maszyny.

Nale

y d

ąŜ

do upraszczania kształtu elementów fundamentu.

5.2.2.2. Gł

boko

ść

posadowienia fundamentów pod maszyny nale

y ustala

w zale

ci:

a) od rysunków dyspozycyjnych dostawcy maszyny (wyci

ęć

, długo

rub kotwi

cych),

b) od rodzaju fundamentu, jego konstrukcji i wielko

ci obci

ąŜ

dynamicznych,

c) od gł

boko

ci posadowienia s

siednich fundamentów i kanałów (rys. 9),

d) od warunków geotechnicznych.

Gł

boko

ść

posadowienia fundamentów wysokich wg 5.1.1 powinna zapewnia

stateczno

ść

i bezpiecze

stwo pracy

konstrukcji, przy czym powinien by

spełniony warunek

w którym H – wysoko

ść

nadziemnej cz

ęś

ci fundamentu wysokiego, m.

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 26

Rys. 9. Posadowienie fundamentów pod maszyny przy gł

biej posadowionych obiektach

5.2.2.3. Kształt podstawy fundamentu pod maszyn

w planie powinien by

przyjmowany w zasadzie jako prostok

tak,

eby

rodek ci

ęŜ

ci całego układu składaj

cego si

z fundamentu, maszyny oraz opieraj

cych si

fundamencie instalacji z uwzgl

dnieniem innych obci

ąŜ

stałych i ci

ęŜ

aru gruntu, spoczywaj

cych na obrze

ach, le

ał

na linii pionowej przechodz

cej przez

rodek ci

ęŜ

ci podstawy fundamentu.

W przypadku s

siedztwa istniej

cych obiektów uniemo

liwiaj

cych pełne wycentrowanie fundamentu, dopuszcza si

mimo

ród nie przekraczaj

cy 3% długo

ci boku podstawy w kierunku przesuni

cia

rodka ci

ęŜ

ci.

Dla gruntów makroporowatych obci

ąŜ

enie mimo

rodowe jest niedopuszczalne.

Nie ogranicza si

mimo

rodowo

ci dla fundamentów pod obrabiarki. Kierowa

tu nale

y zasadami ustalonymi dla

zwykłych fundamentów wg

PN-81/B-03020

Podstawa fundamentu powinna stanowi

jedn

płaszczyzn

poziom

5.2.2.4. Odst

rub fundamentowych od kraw

dzi fundamentu powinny spełnia

nast

puj

ce warunki:

a) od brzegu studzienek na

ruby kotwi

ce do zewn

trznych kraw

dzi

przy

rubach

≤

M36 – co najmniej 100 mm,

przy

rubach > M36 – co najmniej 150 mm,

b) od osi

rub do brzegu fundamentu w przypadku

rub z płytami kotwowymi co najmniej 4

rednice

rub.

eli spełnienie powy

szych warunków nie jest mo

liwe, nale

y mi

dzy

rub

cian

fundamentu zastosowa

dodatkowe zbrojenie.

5.2.2.5. Przerwy dylatacyjne. Fundamenty pod maszyny powinny by

oddzielane od konstrukcji budynku, tj.

fundamentów, stropów, podłóg, pomostów obsługi itd. przerw

dylatacyjn

powietrzn

lub wypełnione mi

kkim

materiałem.

Dopuszczalne jest opieranie na fundamentach pod maszyny pomostów wolnostoj

cych, tj. nie poł

czonych z

konstrukcj

budynków. Opieranie na fundamentach pod maszyny elementów konstrukcji budynków, mo

e by

stosowane wyj

tkowo pod warunkiem uzasadnienia słuszno

ci takiego rozwi

zania obliczeniem dynamicznym.

5.3. Materiały konstrukcyjne

5.3.1. Fundamenty betonowe i

elbetowe. Nale

y stosowa

klasy betonu zgodnie z tabl. 15. W fundamentach pod

maszyny IV kategorii dynamicznej (tabl. 9) i bardzo du

ym znaczeniu (tabl. 10) nale

y stosowa

beton o szczególnie

wysokiej jako

ci, starannie zaprojektowany oraz odznaczaj

cy si

jednorodno

, mał

skurczliwo

i wysok

wytrzymało

Do konstrukcyjnego zbrojenia fundamentów mo

na stosowa

dowolne gatunki stali. Do zbrojenia stosowanego na

podstawie oblicze

wytrzymało

ciowych nale

y u

ywa

stali A0 i AI (STOS i St3S).

Stale AII i AIII mog

stosowane do zbrojenia wytrzymało

ciowego pod warunkiem sprawdzenia konstrukcji na

rozwarcie rys lub wyj

tkowo przy traktowaniu ich pod wzgl

dem wytrzymało

ciowym jak stal AI.

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 27

Tablica 15. Klasy betonu stosowane do fundamentów pod maszyny

Rodzaj maszyn

Stosowana klasa betonu (wg

PN-75/B-06250)

fundamenty

blokowe

fundamenty

ramowe lub

elementy belkowe

Maszyny z mechanizmami korbowymi (silniki wysokopr

ęŜ

ne itp.

kruszarki, młyny, przesiewacze, prasy itd.)
I, II, III kategorii dynamicznej
IV kategorii dynamicznej

B15
B20

B20
B25

Maszyny elektryczne i obrotowe (pompy, wirówki, wentylatory, zespoły
pr

dnicowe)

I, II, III kategorii dynamicznej
IV kategorii dynamicznej

B15
B20

B20
B25

Turbozespoły
o mocy do 20 MW
o mocy 20 ÷ 100 MW
o mocy powy

ej 100 MW

B20

-
-

B25

B25, B30

B30

Urz

dzenia walcownicze, obrabiarki

B15

B20

Młoty o energii pojedynczego uderzenia
U < 120 kJ
120 kJ

≤

400 kJ

U > 400 kJ

bloki fundamentowe

B25
B30
B30

skrzynie osłaniaj

B20
B20
B25

5.3.2. Fundamenty o konstrukcji stalowej. Fundamenty o konstrukcji stalowej mo

na stosowa

wyj

tkowo w

uzasadnionych przypadkach, przy czym obowi

zuj

wymagania PN-80/B-03200.

Spawanie konstrukcji stalowej fundamentów wymaga opracowania wła

ciwej technologii, maj

cej na celu ograniczenie

odkształce

termicznych.

5.3.3. Fundamenty z muru ceglanego. Mur ceglany mo

e by

stosowany wyj

tkowo na fundamenty blokowe,

posadowione powy

ej poziomu wód gruntowych.

Na fundamentach murowanych mog

ustawiane maszyny z mechanizmami korbowymi I i II kategorii dynamicznej

oraz obrabiarki wymienione w zał

czniku 3 p. 2 o masie do 4000 kg. Stosowa

nale

y mur z cegły wypalanej z gliny o

wytrzymało

redniej co najmniej 10 MPa na zaprawie cementowej marki co najmniej 8 wg

PN-87/B-03002

5.4. Projektowanie fundamentów blokowych pod maszyny o działaniu nieudarowym posadowionych na podło

gruntowym (bez wibroizolacji)

5.4.1. Wymagania projektowe. Wła

ciwie zaprojektowany fundament pod maszyn

powinien spełnia

wymagania

dotycz

ce stanu granicznego u

ytkowania, polegaj

ce na ograniczeniu amplitud drga

wymuszonych pod wpływem

charakterystycznych obci

ąŜ

dynamicznych maszyny do wielko

ci dopuszczalnych tj. spełnia

warunek

≤

dop

Przy obliczaniu amplitudy drga

A uwzgl

dnia

na tłumienie drga

przez podło

e gruntowe. Zaleca si

unikanie

stanu rezonansu, co wyra

a si

warunkiem

≠

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 28

eli projektuje si

fundament pod maszyn

, dla której nie mo

na ustali

wielko

ci sił wzbudzaj

cych (np. ze wzgl

na uzasadniony brak danych), a znane s

sto

ci drga

wzbudzaj

cych n

, to wyj

tkowo mo

na poprzesta

spełnieniu warunku. aby cz

sto

ci drga

własnych fundamentu pionowe i ni

sze wahadłowe (zło

one) n

ró

niły si

sto

ci siły wzbudzaj

cej maszyny co najmniej o 20%.

Wielko

ść

dop

nale

y ustala

zgodnie z wymaganiami rozdz. 4.

5.4.2. Wpływ pracy maszyn s

siednich. Przy obliczaniu amplitud drga

wymuszonych fundamentu pod maszyn

na nie uwzgl

dnia

wpływu pracy maszyn znajduj

cych si

w s

siedztwie.

5.4.3. Zakres oblicze

blokowych fundamentów pod maszyny o działaniu nieudarowym obejmuje:

a) obliczenie masy układu, poło

enia jego

rodka ci

ęŜ

ci i sprawdzenia

redniego nacisku statycznego na grunt,

b) obliczenie amplitud drga

wymuszonych fundamentu na spr

ęŜ

ystym podło

c) obliczenie poszczególnych elementów konstrukcji fundamentu wg stanu granicznego no

ci,

d) ustalenie zbrojenia fundamentu.

5.4.4. Obliczenie amplitud drga

fundamentu nale

y wykona

zgodnie z teori

drga

bryły sztywnej opartej na

spr

ęŜ

ystym podło

u, przy czym dopuszcza si

a) pomini

cie bezwładno

ci podło

b) przyjmowanie cech spr

ęŜ

ystych podło

a wg rozdziału 2.1 niniejszej normy,

c) pomini

cie wpływu mimo

rodowego rozmieszczenia mas przy spełnieniu warunku wg 5.2.2.3.

5.4.5. Obliczenia dynamiczne fundamentów pod maszyny na kesonach lub studniach zapuszczanych mo

wykonywa

przyjmuj

c jako mas

drgaj

blok fundamentowy wraz z kesonem lub studni

uwzgl

dniaj

c wpływ

spr

ęŜ

ystego, bocznego odporu gruntu.

5.4.6. Wpływ bocznego odporu gruntu uwzgl

dnia si

, gdy wysoko

ść

zasypanej cz

ęś

ci fundamentu h w stosunku do

długo

ci podstawy a jest znaczna, tj. gdy

w tym celu posługujemy si

tabl. 16, zgodnie z któr

obliczone

sze pr

dko

ci drga

własnych zło

onych fundamentu

oraz amplitudy drga

wymuszonych A

obliczone bez

uwzgl

dnienia tego wpływu odpowiednio s

korygowane.

Tablica 16. Wpływ bocznej zasypki gruntu na fundament

Stosunek wysoko

ci h zasypki do

szeroko

ci lub długo

ci fundamentu

Skorygowana pr

dko

ść

drga

własnych zło

onych

Skorygowana warto

ść

amplitudy

drga

wymuszonych

1,5

0,6A

2,0

0,4A

Dla fundamentów niskich (p. 5.1.1) przy warto

ci stosunku

na oblicze

dynamicznych nie

przeprowadza

5.4.7. Wymagania konstrukcyjne fundamentów pod maszyny o działaniu nieudarowym

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 29

5.4.7.1. Zbrojenie

elbetowych fundamentów blokowych pod maszyny o wypadkowej sił wzbudzaj

cych

≤≤≤≤

0,5 kN oraz o obj

ci betonu w fundamencie do 20 m

przy stosunku długo

ci l

bloku fundamentowego do

jego wysoko

ci h

, spełniaj

cym warunek

, wykonuje si

konstrukcyjnie tylko na obwodzie otworów i wyci

ęć

oraz w miejscach osłabionych wyci

ciami (tak

e elementy cienko

cienne). Zbrojenie powinno składa

z pr

tów, o

rednicy 8 ÷ 12 mm układanych co 15 ÷ 20 cm w zale

ci od wymiarów zbrojonego miejsca.

5.4.7.2. Zbrojenie fundamentów blokowych pod maszyny o wypadkowej sił wzbudzaj

cych Pd > 0,5 kN oraz o

obj

ci betonu w fundamencie do 20 m

wykonuje si

jak w 5.4.7.1 oraz dodatkowo siatkami z pr

tów o

rednicy

12 ÷ 16 mm i oczkach 20 ÷ 30 cm, układanymi w płaszczyznach wierzchu i spodu fundamentu.

5.4.7.3. Zbrojenie fundamentów o obj

ci betonu powy

ej 20 m

nale

y wykonywa

jak w 5.4.7.2 oraz dodatkowo

wszystkie pozostałe powierzchnie bloku fundamentowego nale

y uzbroi

siatkami z pr

tów o

rednicy 10 ÷ 16 mm i

oczkach 30 ÷ 40 cm. Równie

nale

y stosowa

przestrzenne zbrojenie o

rednicy pr

tów jak wy

ej i rozstawie od 60 do

80 cm.

5.4.7.4. Zbrojenie fundamentów o bardzo du

ych obj

ciach, np. fundamentów pod urz

dzenia walcownicze,

nale

y wykona

konstrukcyjnie (je

eli obliczenie wytrzymało

ci ze wzgl

du na obecno

ść

miejsc osłabionych nie

wymaga wi

kszego zbrojenia) siatkami o oczkach 20 ÷ 25 cm, układanymi w płaszczy

nie wierzchu i spodu

fundamentu.

rednice pr

tów w zale

ci od długo

ci fundamentu s

podane w tabl. 17.

Tablica 17. Zbrojenie fundamentów o du

ych obj

ciach

Długo

ść

fundamentu, m

rednica pr

ta, mm

≤

> 20

16
20

Miejsca nara

one na stałe uderzenia oraz na silne nagrzewanie (t

≥

100°C) powinny by

zbrojone dodatkowo siatkami z

tów o

rednicy 10 ÷ 12 mm, rozstawionych: przy uderzeniach – co 10 cm (3 lub 4 warstwy siatek), a przy

nagrzewaniu – co 20 cm.

5.4.7.5. Zbrojenie fundamentów pod obrabiarki do metalu nale

y stosowa

, gdy masa maszyny przekracza 12 Mg

oraz wtedy, gdy obrabiarki daj

obci

ąŜ

enia dynamiczne, np. dłutownice, strugarki poprzeczne itp., przy czym

płaszczyzny spodu i wierzchu fundamentu zbroi si

na podstawie obliczenia. Płaszczyzn

spodu fundamentu nale

zbroi

co najmniej wg 5.4.7.2; zbrojenie płaszczyzny wierzchu powinna stanowi

co najmniej siatka z pr

tów o

rednicy

6 ÷ 8 mm i oczkach 15 × 15 cm.

5.4.7.6. Zbrojenie fundamentów o kształcie nieregularnym (wyst

py i wci

cia) silnie wydłu

onych

lub

szerokich

oraz posadowionych na nierównomiernie zag

szczonym podło

u gruntowym powinno by

wykonane na podstawie oblicze

wytrzymało

ciowych.

5.4.7.7. Zbrojenie fundamentów

cianowych. Zbrojenie płyt dolnych fundamentów powinno by

ustalone na

podstawie obliczenia, przy czym ze wzgl

dów konstrukcyjnych powinno ono składa

co najmniej z siatek pr

tów o

rednicy 12 ÷ 16 mm i oczkach 20 ÷ 30 cm, układanych w płaszczyznach spodu i wierzchu płyty.

ciany nale

y zbroi

konstrukcyjnie siatkami o oczkach 20 ÷ 30 cm, przy czym pionowe pr

ty tych siatek powinny mie

rednic

12 ÷ 18 mm, poziome za

10 ÷ 12 mm. Górna płyta (lub rama) fundamentów powinna by

zbrojona na

podstawie oblicze

wytrzymało

ciowych, przy czym obowi

zuje warunek minimalnego zbrojenia ustalony w

PN-84/B-03264

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 30

5.4.7.8. Wielko

ść

fundamentu pod maszyn

powinna by

ustalona tak,

eby wysoko

ść

bloku fundamentowego była

jak najmniejsza, przy czym powinny by

spełnione ni

ej podane warunki.

Grubo

ść

płyty dennej najwi

kszego zagł

bienia w fundamencie powinna wynosi

co najmniej

(a – mniejszy wymiar zagł

bienia w planie, rys. 10). Najmniejszy odst

p od spodu fundamentu do ko

ca najdłu

szych

rub fundamentowych powinien wynosi

15 cm (rys. 11a), przy czym przy wykonywaniu podło

a z chudego betonu pod

fundamentem i braku wody gruntowej dostateczn

osłon

jest to podło

e (rys. 11b).

Rys. 10. Minimalna grubo

ść

dna zagł

bienia

Rys. 11. Minimalna grubo

ść

dna otworów na

ruby

W celu zmniejszenia gł

boko

ci posadowienia fundamentu nale

y d

ąŜ

w porozumieniu z dostawc

maszyny do

zmniejszenia gł

boko

ci zagł

bie

i kanałów, a tak

e długo

rub kotwi

cych (fundamentowych) maszyny.

Długo

ść

rub kotwi

cych nale

y przy tym ustala

na podstawie obliczenia:

a) wytrzymało

ci konstrukcji fundamentu (w przypadku

rub kotwi

cych do płyt kotwowych),

b) sił przyczepno

ci zaprawy cementowej do

ruby (w przypadku obsadzania

rub w studzienkach wypełnianych

zapraw

cementow

W obu przypadkach zakotwienie

rub w fundamencie powinno mie

zdolno

ść

przeniesienia siły co najmniej równej sile

wynikaj

cej z wytrzymało

ci na rozerwanie. W fundamentach

cianowych maszyn grupy 1 i 2 (tabl. 8) nale

y stosowa

nast

puj

ce wymiary elementów konstrukcyjnych:

grubo

ść

cian, d

ść

≥

0,6 m,

grubo

ść

płyty dolnej d

pł

≥

ść

wysi

gi wspornikowe płyty dolnej

≤

2,5 d

pł

wysi

gi wspornikowe górnej płyty

≤

2,0 m,

grubo

ść

nieobci

ąŜ

onych fragmentów poziomej płyty górnej 0,1 m.

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 31

5.4.7.9. Betonowe podlewki maszyny nale

y zbroi

wg 5.6.26.10.

5.5. Projektowanie fundamentów blokowych pod maszyny o działaniu udarowym

5.5.1. Obliczanie fundamentów pod młoty (i inne maszyny o działaniu udarowym)

5.5.1.1. Zakres oblicze

a) Sprawdzenie nacisku na grunt wg 2.3.

b) Sprawdzenie poło

enia

rodka ci

ęŜ

ci układu w stosunku do

rodka ci

ęŜ

ci podstawy fundamentu, przy czym

oba

rodki ci

ęŜ

ci powinny znajdowa

na osi uderzenia bijaka młota. Dla młotów swobodnego kucia o masie

ęś

ci spadaj

cych mniejszej ni

400 kg wystarczy,

eby

rodek ci

ęŜ

ci podstawy fundamentu le

ał na linii

uderzenia bijaka.

c) Sprawdzenie amplitud drga

wymuszonych wg 5.5.2.

d) Sprawdzenie nacisku na podkładk

podkowadłow

wg 5.5.5.

e) Sprawdzenie no

ci zgodnie z wymaganiami

PN-84/B-03264

p. 7.2.

f) Obliczenie potrzebnej ilo

ci zbrojenia dolnej płaszczyzny fundamentu i górnej cz

ęś

ci bloku pod kowadłem, a tak

ęś

ci wspornikowych bloku.

g) Sprawdzenie wpływu drga

na otoczenie wg 4.1.

5.5.1.2. Obci

ąŜ

enia dynamiczne fundamentu pod młot stanowi

siły pochodz

ce od uderzenia cz

ęś

ci spadaj

cych

młota w spoczywaj

na kowadle odkuwk

5.5.2. Amplitudy dopuszczalne drga

fundamentu pod młot wywołanych uderzeniem cz

ęś

ci spadaj

cych na

kowadło nie powinny przekracza

a) dla podło

a z nawodnionych piasków drobnych i pylastych A

dop

= 0,150 ÷ 0,200 mm, przy czym w celu unikni

cia

nadmiernych drga

i osiada

konstrukcji s

siednich, nale

y stosowa

wibroizolacj

(p. 7.4) lub posadowienie na

palach; sposób posadowienia konstrukcji s

siednich powinien uwzgl

dnia

liwo

ść

powstania osiada

podło

gruntowego na skutek drga

, pochodz

cych od pracy młota;

b) dla podło

a z mokrych piasków

rednich i grubych oraz pospółki A

dop

= 0,80 mm;

c) dla podło

a z innych gruntów A

dop

= 1,0 ÷ 1,2 mm.

Przy ustalaniu wielko

ci amplitudy dopuszczalnej nale

y uwzgl

dni

wpływ drga

na urz

dzenia wra

liwe na wstrz

sy,

co mo

e spowodowa

konieczno

ść

dalszego ograniczenia amplitudy dopuszczalnej drga

lub zastosowania

wibroizolacji.

5.5.3. Najmniejsza grubo

ść

bloku fundamentowego d

pod kowadłem w zale

ci od masy cz

ęś

ci spadaj

cych (z

mas

matrycy górnej) Q

– wg tabl. 18.

Tablica 18. Minimalna grubo

ść

bloku pod kowadłem

Masa cz

ęś

ci spadaj

cych Q

, Mg

Grubo

ść

bloku pod kowadłem d

, m

do 1,0

powy

ej 1,0 do 2,0

powy

ej 2,0 do 3,0

powy

ej 3,0 do 4,0

powy

ej 4,0 do 5,0

powy

ej 5,0 do 6,0

powy

ej 6,0 do 10

> 10

1,0

1,25
1,50
1,75
2,00
2,25
2,60

> 3,00

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 32

5.5.4. Zbrojenie bloku fundamentowego

5.5.4.1. Zbrojenie górnej cz

ęś

ci bloku pod kowadłem powinno składa

z poziomo układanych siatek o oczkach

10 × 10 cm, z pr

tów o

rednicy 10 ÷ 12 mm; liczb

tych siatek (warstw) ustala si

na podstawie obliczenia, przy czym

nie powinna ona by

mniejsza ni

podano w tabl. 19. Siatki nale

y rozmieszcza

wg rys. 12.

Rys. 12. Zbrojenie podkowadłowej cz

ęś

ci fundamentu

Tablica 19. Zbrojenie podkowadłowej cz

ęś

ci fundamentu

Zbrojenie podkowadłowej cz

ęś

ci fundamentu

Masa cz

ęś

ci spadaj

cych

do 1 Mg

1 ÷ 4 Mg

4 ÷ 6 Mg

6 ÷ 10 Mg

> 10 Mg

Liczba warstw zbrojenia

> 5

5.5.4.2. Zbrojenie dolnej cz

ęś

ci bloku podstawy nale

y ustali

za pomoc

obliczenia. Zbrojenie powinno składa

co najmniej z siatki o oczkach 15 ÷ 20 cm, z pr

tów o

rednicy 16 ÷ 20 mm.

5.5.4.3. Zbrojenie

ciany zagł

bienia dla kowadła oraz górnej płaszczyzny bloku, na której ustawiony jest kadłub

młota w fundamentach dla młotów swobodnego kucia, nale

y wykona

konstrukcyjnie pr

tami o

rednicy 12 ÷ 16 mm,

tworz

cymi siatki o oczkach 15 ÷ 20 cm; pr

ty pionowe siatek powinny by

ęś

ciowo przedłu

one do spodu bloku

fundamentowego. Cz

ęś

ci bloku fundamentowego otaczaj

ce wn

dla kowadła nale

y dodatkowo zbroi

pionowymi

tami o

rednicy 12 ÷ 16 mm w rozstawie 20 × 20 cm, je

eli z obliczenia nie wynika wi

ksze zbrojenie (rys. 12).

5.5.4.4. Zbrojenie (pr

ty sko

ne) dla przej

cia głównych napr

ęŜ

rozci

gaj

cych nale

y stosowa

jedynie w

przypadku, gdy przekroczona jest obliczeniowa wytrzymało

ść

betonu R

, a powi

kszenie grubo

ci bloku jest

niemo

liwe.

5.5.4.5. Zbrojenie powierzchniowe i przestrzenne mo

na stosowa

zgodnie z zaleceniami 5.4.7.1 ÷ 5.4.7.3.

5.5.5. Podkładka pod kowadło mo

e by

wykonana z bali drewnianych d

bowych układanych warstwami na płask,

przy czym poszczególne warstwy układa si

na krzy

oraz z materiałów specjalnych.

Współczynniki spr

ęŜ

ysto

ci podkładki przy braku dokładniejszych danych nale

y przyjmowa

wg tabl. 20.

Podkładki podkowadłowe powinny by

zaimpregnowane i zabezpieczone przed wilgoci

i zanieczyszczeniami.

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 33

Tablica 20. Dynamiczna charakterystyka podkładek pod kowadła

Materiał podkładki

Współczynnik spr

ęŜ

ysto

ci E

Wytrzymało

ść

obliczeniowa R

MPa

Drewno d

bowe

materiały specjalne

600
~55

4
3

5.5.6. Wn

ka w bloku fundamentowym mieszcz

ca kowadło powinna mie

rury odwadniaj

ce. Powierzchnia dna

ki powinna by

w czasie betonowania wypoziomowana i wygładzona. Pó

niejsze wyrównywanie zapraw

cementow

jest niedopuszczalne.

5.6. Projektowanie

elbetowych fundamentów ramowych

5.6.1. Zakres oblicze

konstrukcji fundamentów ramowych. Konstrukcj

ramow

sprawdza si

na stany graniczne:

a) no

ci,

b) u

ytkowania tj. drga

, rozwarcia rys i odkształce

Sprawdzenie no

ci i rozwarcia rys przeprowadza si

zgodnie z wymaganiami

PN-84/B-03264

Sprawdzenie konstrukcji fundamentów na zm

czenie nie jest wymagane, pod warunkiem zastosowania zalece

3.6.4.

Siły w ramowych konstrukcjach fundamentów okre

la si

przy zało

eniu ich pracy w obszarze spr

ęŜ

ystym wg

PN-84/B-03264

5.6.2. Podział obci

ąŜ

. Obci

ąŜ

enia działaj

ce na cz

ęść

ramow

fundamentu przyjmuje si

wg podziału podanego w

tabl. 12.

5.6.3. Obci

ąŜ

enie charakterystyczne od ci

ęŜ

aru maszyny i urz

dze

technologicznych z ni

zwi

zanych, a tak

od oddziaływa

przekazywanych na fundament podczas prób i od termicznych odkształce

korpusu maszyny

przyjmowa

nale

y wg danych dostawcy maszyny.

5.6.4. Obci

ąŜ

enie charakterystyczne u

ytkowe fundamentu w poziomie obsługi maszyny i na podestach w obr

bie

fundamentu powinno by

okre

lone w zało

eniach budowlanych. Dla fundamentów pod turbozespoły i inne ci

ęŜ

kie

maszyny charakterystyczne obci

ąŜ

enie u

ytkowe w poziomie obsługi maszyny przyjmowa

nale

y nie mniejsze ni

kN/m

5.6.5. Obci

ąŜ

enie charakterystyczne od ci

gu pró

ni w kondensatorach P

na oblicza

, w kN, przy braku

danych w zało

eniach dostawcy maszyny i tylko przy spr

ęŜ

ystym poł

czaniu z turbin

, wg wzoru

(23)

w którym:

p – ci

nienie atmosferyczne 100 kPa,

F – pole przekroju poprzecznego gardzieli ł

cej kondensator z turbin

, m

5.6.6. Obci

ąŜ

enie charakterystyczne dynamiczne przyjmuje si

wg zało

dostawcy maszyny, a przy braku danych

– wg tabl. 11.

Metody obliczania amplitud drga

oraz sił i momentów w poszczególnych przekrojach uwzgl

dnia

powinny charakter

obci

ąŜ

dynamicznych oraz wpływ poszczególnych form drga

własnych dla analizowanych układów ramowych, a

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 34

tak

e wpływ zmienno

ci cz

sto

ci drga

wzbudzaj

cych (obrotów maszyny) podczas rozruchu lub wybiegu maszyny,

co powinno umo

liwi

znalezienie zwi

kszonych warto

ci amplitud drga

, sił i momentów przy stanach rezonansowych.

5.6.7. Obci

ąŜ

enia obliczeniowe dynamiczne. Obliczeniowe warto

ci sił i momentów potrzebne do sprawdzania stanu

granicznego no

ci uzyskuje si

przez pomno

enie warto

ci uzyskanych w sposób podany w 5.6.6 przez

współczynniki

podane w tabl. 12 i 3.6.4.

5.6.8. Sposób przyło

enia sił wzbudzaj

cych. Siły wzbudzaj

ce (obci

ąŜ

enie dynamiczne od wiruj

cych cz

ęś

maszyny) przykłada si

jako siły skupione w miejscach oparcia ło

ysk wirników, przy czym uwzgl

dnia si

e mog

one skierowane:

a) pionowo w gór

lub w dół,

b) poziomo, prostopadle do osi obrotów cz

ęś

ci wiruj

cych,

c) poziomo wzdłu

osi obrotów maszyny, przy czym w tym przypadku warto

ść

sił przyjmuje si

zmniejszon

dwukrotnie

(3.6.6).

5.6.9. Obliczeniowe warto

ci sił od momentu zwarcia otrzymuje si

przez pomno

enie warto

ci charakterystycznych

wg tabl. 11 lp. 9 przez współczynniki

wg tabl. 12 i p. 3.6.9.

Siły te przykłada si

jako skupione w

rodkach powierzchni podparcia stojana i traktuje si

jako działaj

ce w gór

i w

dół.

Siły od momentu zwarcia nie mog

sumowane z obci

ąŜ

eniami dynamicznymi od pracy maszyny.

5.6.10. Oddziaływanie obci

ąŜ

dynamicznych na elementy konstrukcji nieobci

ąŜ

one bezpo

rednio. Elementy

ramowej konstrukcji fundamentu nieobci

ąŜ

one bezpo

rednio siłami wzbudzaj

cymi lub zwarciowymi wymiaruje si

wpływ oddziaływa

dynamicznych korzystaj

c z wyników obliczenia dynamicznego wg 5.6.6 i 5.6.7.

5.6.11. Obci

ąŜ

enie od równomiernego i nierównomiernego rozgrzania konstrukcji ramowej fundamentu nale

przyjmowa

na podstawie przewidywanego rozkładu temperatur w obr

bie i otoczeniu fundamentu i w odniesieniu do

temperatury otoczenia w czasie wykonywania fundamentu.

Nierównomierne nagrzanie elementów fundamentu nale

y okre

przyjmuj

c ró

nic

temperatur na powierzchniach

elementu

elbetowego oraz rozmiary nagrzanych powierzchni powoduj

cych wydłu

enie włókien elementów.

Przy braku mo

liwo

lejszego okre

lenia wpływu temperatury mo

na stosowa

podane ni

ej warto

charakterystyczne temperatur, traktuj

c je jako minimalne.

Równomierne rozgrzanie całej cz

ęś

ci ramowej fundamentu:

– przy zastosowaniu izolacji ruroci

gów zapewniaj

cej spełnienie warunku wg 5.6.26.1 o 35°C,

– przy braku zabezpiecze

wg 5.6.26.1 o 45°C.

Nierównomierne rozgrzanie elementów ramowej konstrukcji fundamentu:

– przy spełnieniu wymaga

wg 5.6.26.1

ró

nica temperatur 20°C,

– przy braku zabezpiecze

wg 5.6.26.1

ró

nica temperatur 30°C.

Nierównomierne rozgrzanie przyjmuje si

jedynie w elementach nara

onych na bezpo

rednie nagrzanie (np. od

ruroci

gów parowych w cz

ęś

ci turbinowej fundamentu).

5.6.12. Wpływ skurczu betonu w cz

ęś

ci ramowej fundamentu uwzgl

dnia si

jako równowa

ne obni

enie temperatury

przy ró

nicy w czasie mi

dzy wykonaniem płyty dolnej fundamentu i zabetonowaniem płyty górnej wynosz

cej:

6 miesi

cy – o 15°C,

3 miesi

ce – o 10°C,

1 miesi

c – o 5°C.

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 35

Wpływ skurczu betonu nale

y sumowa

algebraicznie z wpływem równomiernego rozgrzania.

5.6.13. Sztywno

ść

przekroju

elbetowego E

przy obliczeniach konstrukcji na wpływ rozgrzania i skurczu betonu, a

c sił i momentów wywołanych odkształceniami konstrukcji mo

na oblicza

, jak dla elementów zarysowanych, wg

PN-84/B-03264

zał. 5 lub przyjmowa

– przy zbrojeniu ze stali klasy A-O do A-II - 0,67 E

– przy zbrojeniu ze stali klasy A-III i A-IIIN - 0,50 E

5.6.14. Siły termiczne od rozgrzania korpusu maszyny (turbiny) nale

y przyjmowa

o warto

ci podanej w

zało

eniach dostawcy maszyny.

5.6.15. Równoczesno

ść

wyst

powania obci

ąŜ

. Przy sprawdzaniu stanu granicznego no

ci konstrukcji nale

uwzgl

dnia

rzeczywist

liwo

ść

równoczesnego wyst

powania poszczególnych obci

ąŜ

w najniekorzystniejszych

kombinacjach.

Wykluczy

nale

y mo

liwo

ść

równoczesnego wyst

powania nast

puj

cych obci

ąŜ

zasadniczych i dodatkowych:

obci

ąŜ

enie dynamiczne pionowe, poziome w kierunku poprzecznym, poziome w kierunku podłu

nym, siły od momentu

zwarcia oraz obci

ąŜ

enia przy próbach (np. próba wodna kondensatora).

5.6.16. Obci

ąŜ

enia u

ytkowe (monta

owe) równomiernie rozło

one i skupione od urz

dze

montowanych uwzgl

dnia

jako oddzielny schemat obci

ąŜ

wraz z obci

ąŜ

eniami stałymi i tylko w elementach fundamentu bezpo

rednio nimi

obci

ąŜ

onych.

5.6.17. Obci

ąŜ

enia awaryjne. Charakter obci

ąŜ

powstaj

cych podczas awarii maszyny i kombinacja w jakiej

obci

ąŜ

enia te mog

wyst

powa

powinny by

ustalone w porozumieniu z dostawc

maszyny.

5.6.18. Obci

ąŜ

enia sejsmiczne. Przy projektowaniu fundamentów na obszarach sejsmicznych obci

ąŜ

enia sejsmiczne

zalicza si

do obci

ąŜ

zmiennych wyj

tkowych. Obci

ąŜ

tych nie ł

czy si

w kombinacje z maksymalnymi

obliczeniowymi obci

ąŜ

eniami dynamicznymi lub siłami od momentu zwarcia, je

eli specjalne przepisy dotycz

miejsca lokalizacji budowy nie postanawiaj

inaczej.

5.6.19. Schemat obliczeniowy konstrukcji. W celu okre

lenia sił i momentów w przekrojach elementów cz

ęś

ramowej i płyty dolnej fundamentu od obliczeniowych obci

ąŜ

stałych i zmiennych zaleca si

przyjmowa

schemat

obliczeniowy fundamentu ramowego w postaci zamkni

tej ramy przestrzennej lub oddzielnych płaskich ram

poprzecznych i podłu

nych opartych na spr

ęŜ

ystym podło

5.6.20. Rozwarcie rys. Przy obliczeniu rozwarcia rys dopuszcza si

ich pojawienic w słupach i podłu

nych belkach

płyty górnej jak dla konstrukcji 3 kategorii odporno

ci na rysy wg

PN-84/B-03264

. Charakterystyczne warto

ci obci

ąŜ

dynamicznych przyjmuje si

zwi

kszone o 50%, a szeroko

ść

rozwarcia rys a

dop

= 0,15 mm (por. 3.6.5).

5.6.21. Zasady wykonywania oblicze

dynamicznych. Celem obliczenia dynamicznego jest okre

lenie wielko

amplitud drga

wymuszonych fundamentu wywołanych działaniem charakterystycznych obci

ąŜ

dynamicznych wg

1.3.2. Siły wzbudzaj

ce i miejsca ich przyło

enia przyjmuje si

zgodnie z wymaganiami 5.6.8.

Obliczone amplitudy drga

od obci

ąŜ

charakterystycznych powinny by

mniejsze od warto

ci dopuszczalnych

podanych w zało

eniach przez dostawc

maszyny, a przy braku takich wymaga

od warto

ci ustalonych zgodnie z

rozdz. 4 i p. 5.6.22.

5.6.22. Dopuszczalne amplitudy drga

dla fundamentów pod du

e turbozespoły energetyczne o mocy powy

100 MW. Obliczone amplitudy drga

dla pr

dko

ci obrotowej n

= 3000 obr/min ±10% powinny by

mniejsze od

warto

ci A

dop

= 20

m, przy sile wzbudzaj

cej przyj

tej wg tabl. 11, lp. 2.

Dla rezonansów przej

ciowych obliczone amplitudy drga

powinny by

mniejsze od warto

ci A

dop

= 30

m. Powy

sze

warto

ci A

dop

odnosz

do miejsc oparcia ło

ysk na konstrukcji fundamentu.

5.6.23. Współczynnik spr

ęŜ

ysto

ci betonu i logarytmiczny dekrement tłumienia. W obliczeniach dynamicznych

nale

y przyjmowa

a) współczynnik spr

ęŜ

ysto

ci betonu – wg

PN-84/B-03264

tabl. 2,

b) logarytmiczny dekrement tłumienia drga

w konstrukcjach

elbetowych

∆

= 0,40.

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 36

5.6.24. Dopuszczalne uproszczenia oblicze

dynamicznych i statycznych

5.6.24.1. Obliczenia dynamiczne fundamentów ramowych pod maszyny o pr

dko

ci obrotowej n

≥

1500 obr/min i

mocy W

≤

20 MW nie s

wymagane, pod warunkiem spełnienia zalece

konstrukcyjnych podanych w 5.6.26.

5.6.24.2. Obliczanie na wpływ zmian temperatury fundamentów ramowych pod maszyny o mocy W

≤

50 MW nie jest

konieczne, pod warunkiem spełnienia wymaga

wg 5.6.26.1 i zastosowania zbrojenia konstrukcyjnego okre

lonego w

5.6.26.11.

5.6.24.3. Obliczanie no

ci płyty dolnej ramowych fundamentów nie jest wymagane przy jej długo

ci l

≤

20 m i

przy spełnieniu nast

puj

cych warunków:

grubo

ść

płyty

rozstaw słupów ram poprzecznych l

≤

5,0 m

oraz pod warunkiem uzbrojenia konstrukcyjnego zgodnie z zaleceniami wg 5.6.26.11.

5.6.25. Obliczanie odkształce

konstrukcji fundamentu. Dla fundamentów pod turbozespoły o mocy W

≥

100 MW

nale

y przeprowadzi

sprawdzenie ugi

cia konstrukcji ramowej w kierunku podłu

nym, sprowadzaj

ce si

w praktyce

do okre

lenia ugi

cia płyty dolnej na podatnym podło

Dopuszczalna strzałka ugi

cia płyty dolnej fundamentu w ci

gu 3-letniego okresu czasu, mi

dzy remontami maszyny

nie powinna przekracza

warto

(l – długo

ść

płyty dolnej) (24)

Strzałk

ugi

cia f

obl

oblicza si

na obci

ąŜ

enia charakterystyczne stałe.

Dopuszcza si

oblicza

ugi

cia płyty dolnej, uwzgl

dniaj

c wpływ sztywno

ci cz

ęś

ci ramowej fundamentu, przez

pomno

enie otrzymanego wyniku przez 0,8.

Grubo

ść

płyty dolnej powinna spełnia

warunek odporno

ci na pojawienie si

rys (brak pojawienia si

rys).

Odporno

ść

na rysy sprawdza si

na obci

ąŜ

enia stałe i siły powstaj

ce przy próbie wodnej kondensatora.

Sztywno

ść

płyty dolnej mo

na przyjmowa

wg wzoru

(25)

w którym:

– współczynnik spr

ęŜ

ysto

ci betonu wg

PN-84/B-03264

tabl. 2,

= moment bezwładno

ci całego przekroju płyty z uwzgl

dnieniem podłu

nego zbrojenia wg

PN-84/B-03264

p. 7.2.2.

Współczynnik podło

a gruntowego do obliczenia płyty na spr

ęŜ

ystym podło

u nale

y przyjmowa

jak dla konstrukcji

obci

ąŜ

onych statycznie. Sprawdzenie ugi

cia płyty w kierunku poprzecznym nie jest wymagane. Warto

ść

ugi

cia f

gu 3-letniego okresu eksploatacji turbozespołu mo

na przyjmowa

w procentach ugi

cia obliczeniowego f

obl

dla piasków zag

szczonych i

rednio zag

szczonych f

= 0,20f

obl

dla piasków pylastych jw. f

= 0,30f

obl

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 37

dla gruntów spoistych w stanie twardoplastycznym półzwartym i zwartym f

= 0,50f

obl

5.6.26. Wymagania konstrukcyjne

5.6.26.1. Zmniejszenie wpływu rozgrzania fundamentu. W celu zmniejszenia wpływu rozgrzania fundamentu gor

ruroci

gi powinny by

izolowane tak, aby temperatura na ich powierzchni nie przekraczała 50°C. W celu odpływu ciepła

powinna by

zapewniona nale

yta wentylacja pomieszcze

. Powierzchnie elementów konstrukcji nara

one na

nagrzanie w temperaturze powy

ej 100°C powinny by

izolowane lub ekranowane.

5.6.26.2. Rodzaj stali zbrojeniowej. Przy ustalaniu przekroju zbrojenia na podstawie oblicze

nale

y stosowa

stal

A-III. Zbrojenie stosowane ze wzgl

dów konstrukcyjnych powinno by

klasy A-I. Zbrojenie klasy A-II nale

y stosowa

przypadkach gdy konieczne jest zwi

kszenie przekroju zbrojenia ze wzgl

du na ograniczenie rozwarcia rys.

5.6.26.3. Rodzaj stali profilowej. Elementy stalowe słu

Ŝą

ce do monta

u i wyposa

enia maszyn nale

y wykonywa

a) elementy poddane bezpo

redniemu działaniu obci

ąŜ

dynamicznych ze stali A-I,

b) elementy drugorz

dne (obramowania kanałów i ich przykrycia) ze stali A-0.

5.6.26.4. Zbrojenie płyty dolnej fundamentu w zale

ci od jej wielko

ci ustala si

albo na podstawie obliczenia

albo ze wzgl

dów konstrukcyjnych (tabl. 21). Oprócz zasadniczego zbrojenia układanego na górnej i dolnej powierzchni

płyty stosuje si

przeciwskurczowe zbrojenie powierzchni bocznych z pr

tów o

rednicy 12 ÷ 16 mm co 30 ÷ 40 cm, a

tak

e siatk

przestrzenn

z pr

tów o

rednicy 16 ÷ 20 mm co 60 ÷ 80 cm w ka

dym z trzech prostopadłych kierunków.

5.6.26.5. Zbrojenie elementów płyty górnej fundamentu ramowego (belek poprzecznych i podłu

nych) nale

projektowa

z pr

tów powi

zanych zamkni

tymi strzemionami. Strzemiona powinny si

składa

z zewn

trznego i

wewn

trznego oraz dodatkowych szpilek (rys. 13). Zewn

trzne strzemiona pracuj

ce na skr

canie powinny mie

zachodz

ce na siebie na 30d w naro

u. Rozstaw strzemion nie powinien przekracza

30 cm. Ko

ce strzemion o

rednicach równych lub wi

kszych ni

16 mm dla stali A-I oraz 12 mm dla stali A-III powinny by

poł

czone spoin

Rys. 13. Zbrojenie elementów płyty górnej fundamentu

a) przekrój belki, b) strzemiona zewn

trzne, c) strzemi

zewn

trzne

5.6.26.6. Zbrojenie słupów powinno mie

symetryczny układ pr

tów podłu

nych. Rozstaw mi

dzy pr

tami podłu

nymi

i strzemionami nie powinien przekracza

25 cm.

5.6.26.7. Zbrojenie spodu i wierzchu belek poprzecznych i podłu

nych ustala si

na podstawie oblicze

ci.

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 38

Zbrojenie zewn

trznych bocznych powierzchni belek podłu

nych i skrajnych poprzecznych powinno by

sprawdzane w

przypadku nierównomiernego rozgrzania wg 5.6.11, na skr

canie i na działanie obci

ąŜ

dynamicznych poziomych.

Przypadki nierównomiernego nagrzania belek (szczególnie szerokich belek w fundamentach pod turbozespoły o mocy
W

≥

100 MW) powinny by

przeanalizowane w celu ustalenia rzeczywistego rozkładu temperatur powoduj

cego

zginanie. Wymiarowanie powinno uwzgl

dnia

wpływ osiowego

ciskania rygli. Nie nale

y stosowa

zbrojenia

bocznych powierzchni zewn

trznych o ilo

ci wi

kszej ni

30 co 15 cm. Zbrojenie bocznych powierzchni wewn

trznych

powinno stanowi

połow

zbrojenia zewn

trznego, je

eli obliczenia wytrzymało

ciowe nie wymagaj

kszej ilo

ci.

5.6.26.8. Zbrojenie

cian wchodz

cych w skład konstrukcji fundamentu nale

y stosowa

ze wzgl

dów

konstrukcyjnych obustronnie jako pionowe pr

ty o

rednicy 12 ÷ 20 mm w odst

pach 20 ÷ 40 cm, je

eli nie zachodzi

potrzeba przeprowadzenia oblicze

, przy czym co 3 ÷ 5 pr

t powinien by

powi

zany prostopadle do powierzchni

ciany szpilkami. Pr

ty poziome o

rednicy 8 ÷ 12 mm nale

y układa

co 30 ÷ 40 cm.

5.6.26.9. Zbrojenie otworów i wyci

ęć

o wymiarze boku lub

rednicy wi

kszym ni

30 cm w konstrukcjach ramowych

powinno składa

z pr

tów przeciwskurczowych o

rednicy 10 ÷ 12 mm ze stali A-I układanych po obwodzie otworu

w rozstawach 15 ÷ 20 cm z zakotwieniem ko

ców pr

tów w masywie betonowym na 30

rednic (rys. 14).

eli otwory osłabiaj

konstrukcj

elementu cz

ęś

ci ramowej to ilo

ść

zbrojenia nale

y ustali

na podstawie obliczenia.

Rys. 14. Zbrojenie otworów w fundamentach pod maszyny

5.6.26.10. Podlewki maszyny lub płyt oporowych oraz wszystkie betony uzupełniaj

ce o grubo

ci ponad 5 cm nale

uzbroi

tami o

rednicy 8 ÷ 10 mm w rozstawie 20 × 20 cm wypuszczonymi z betonu konstrukcyjnego.

5.6.26.11. Minimalne zbrojenie elementów ramowej konstrukcji fundamentu powinno by

przyjmowane zgodnie z

tabl. 21.

Tablica 21. Minimalny przekrój zbrojenia elementów fundamentów ramowych

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 39

Element fundamentu

Minimalny procent zbrojenia

w strefie rozci

ganej

w strefie

ciskanej

Zginanie i mimo

rodowo rozci

gane belki płyty górnej

0,20

)

Mimo

rodowo

ciskane słupy

0,25

Płyta dolna
a) wzdłu

płyty

b) w poprzek płyty
c) przy posadowieniu na podło

u sztywnym (skała) w

obu kierunkach

0,20
0,15
0,10

0,15
0,10
0,10

Inne elementy

PN-84/B-03264

) Elementy zginane, bezpo

rednio przejmuj

ce obci

ąŜ

enia dynamiczne powinny by

uzbrojone co najmniej

zbrojeniem obliczonym na moment M = 1,2M

, je

eli zbrojenie to stanowi wi

cej ni

0,2%, gdzie M

– moment

rysuj

cy, obliczony zgodnie z

PN-84/B-03264

5.6.27. Kształtowanie konstrukcyjne fundamentów ramowych

5.6.27.1. Grubo

ść

płyty dolnej fundamentu nie powinna by

mniejsza ni

wysoko

ść

przekroju poprzecznego słupów

ram poprzecznych lub nie mniejsza ni

grubo

ść

cian no

nych fundamentu. Poza tym grubo

ść

płyty dolnej nie powinna

mniejsza ni

–

przy posadowieniu fundamentu na podło

u gruntowym o module pierwotnego odkształcenia warstwy

odkształcalnej E

≥

25 MPa,

–

długo

ci przy posadowieniu fundamentu na podło

u gruntowym dla którego 15

≤

< 25 MPa.

Warto

ść

nale

y okre

zgodnie z

PN-81/B-03020

Grubo

ść

płyty dolnej nie powinna by

mniejsza ni

60 cm.

Dla fundamentów pod turbozespoły o mocach wi

kszych od 100 MW obowi

zuje sprawdzenie odkształce

zgodnie z

5.6.25.

5.6.27.2. Minimalne wymiary przekrojów elementów cz

ęś

ci ramowej fundamentów s

nast

puj

ce:

a) dla fundamentów pod turbozespoły

słupy 50 × 50 cm,

ęś

ci wspornikowe i elementy nie obci

ąŜ

one bezpo

rednio obci

ąŜ

eniami dynamicznymi wg rys. 15 i 16,

cianki

elbetowe (przegrody) 10 ÷ 15 cm,

b) dla fundamentów pod inne maszyny o pr

dko

ci obrotowej powy

ej 1500 obr/min (tabl. 8) i mocy mniejszej od

1,5 MW

słupy 30 × 30 cm,

inne elementy nie obci

ąŜ

one bezpo

rednio obci

ąŜ

eniami dynamicznymi (wg rys. 15 i 16, wymiary w nawiasach).

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 40

Rys. 15. Minimalne wymiary wspornika

ebrowego. Wymiary w nawiasach dotycz

p. 5.6.27.2 b)

Rys. 16. Minimalne wymiary wspornika płytowego. Wymiary w nawiasach dotycz

p. 5.6.27.2b)

5.6.27.3. Repery do pomiaru odkształce

płyty dolnej i płyty górnej nale

y umieszcza

na fundamentach pod

turbozespoły o mocach wi

kszych ni

100 MW.

6. WYMAGANIA DOTYCZ

CE USTAWIANIA MASZYN NA STROPACH BUDYNKÓW PRZEMYSŁOWYCH I NA

WOLNO STOJ

CYCH POMOSTACH

6.1. Wymagania ogólne

6.1.1. Sposoby ustawiania maszyn. Rozró

nia si

dwa rodzaje ustawiania maszyn na stropach:

a) bezpo

rednie, sztywne oparcie maszyny na konstrukcji stropu,

b) spr

ęŜ

yste oparcie maszyny na stropie za po

rednictwem technicznych

rodków wibroizolacyjnych. Sztywne oparcie

maszyny na stropie nale

y ograniczy

jedynie do przypadku maszyn I i II kategorii dynamicznej (tabl. 9).

Jako normalne rozwi

zanie przy ustawianiu maszyn na stropach nale

y stosowa

wibroizolacj

, je

eli wzgl

technologiczne lub inne nie wymagaj

sztywnego ustawienia maszyny na stropie.

6.1.2. Zawarto

ść

zało

projektowych. Zało

enia projektowe w przypadku ustawiania maszyny na stropie powinny

zawiera

dane okre

lone w 1.4, ze szczególnym uwzgl

dnieniem wra

liwych na drgania przyrz

dów i miejsc pracy.

6.1.3. Dopuszczalne amplitudy drga

. W zale

ci od wymaga

technologicznych i funkcjonalnych okre

la si

dopuszczalne amplitudy drga

stropu w miejscach szczególnie wra

liwych na drgania oraz w miejscu ustawienia

maszyny zgodnie z rozdz. 4 i zał

cznikiem 2.

6.2. Zakres i metody oblicze

stropu

6.2.1. Wymagania ogólne. Konstrukcj

stropu nale

y oblicza

zgodnie z wymaganiami norm dotycz

cych odpowiednio

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 41

konstrukcji

elbetowych, stalowych lub drewnianych sprawdzaj

c odpowiednie stany graniczne.

Zalecenia niniejszej normy dotycz

specjalnych wymaga

w zakresie obliczania stanu granicznego drga

ytkowania) oraz przyjmowania obci

ąŜ

dynamicznych do sprawdzania stanu granicznego no

ci konstrukcji

wsporczej.

6.2.2. Kolejno

ść

oblicze

. Obliczenia stropów obci

ąŜ

onymi maszynami nale

y prowadzi

w nast

puj

cej kolejno

ci:

a) klasyfikacja maszyn i wyznaczenie obci

ąŜ

dynamicznych charakterystycznych i obliczeniowych,

b) ustalenie dopuszczalnych amplitud drga

wymuszonych zgodnie z 6.1.3,

c) obliczenie dynamiczne cz

sto

ci drga

własnych i amplitud drga

wymuszonych stropu,

d) obliczenie no

ci elementów stropu z uwzgl

dnieniem wpływu obci

ąŜ

dynamicznych.

6.2.3. Materiały konstrukcyjne. Jako zasadniczy materiał konstrukcji stropów obci

ąŜ

onych maszynami nale

stosowa

elbet, materiał zapewniaj

cy znaczn

mas

drgaj

oraz maj

cy du

e wła

ciwo

ci pochłaniania energii

drga

, co przyczynia si

do ograniczenia amplitud drga

wymuszonych konstrukcji.

6.2.4. Zmniejszenie szkodliwego oddziaływania drga

na wra

liwe urz

dzenia lub miejsca znajduj

ce si

na stropie

nale

y stara

uzyska

przez usytuowanie

ródeł drga

w odpowiednim oddaleniu.

6.2.5. Ograniczenie zakresu oblicze

stanu granicznego u

ytkowania (amplitud drga

)

6.2.5.1. Obliczanie stropów w budynkach. Obliczanie amplitud drga

wymuszonych stropu nie jest konieczne:

a) dla maszyn I i II kategorii dynamicznej (tabl. 9), je

eli na stropie nie b

dzie stale przebywaj

cych pracowników lub

zainstalowanych na stałe przyrz

dów I, II i III klasy wra

liwo

ci na drgania (tabl. Z-2-1),

b) dla maszyn I kategorii dynamicznej ustawionych na wibroizolacji wg rozdz. 7,

c) dla maszyn II kategorii dynamicznej ustawionych na wibroizolacji wg rozdz. 7 je

eli przepuszczalno

ść

wibroizolacji

spełnia warunek T ” 0,07 (por. 7.1.4),

d) dla sporadycznych impulsów lub uderze

(np. przypadkowy upadek ci

ęŜ

aru, zwarcie w maszynie elektrycznej itp.).

6.2.5.2. Obliczanie wolno stoj

cych pomostów. Nie jest konieczne sprawdzenie poziomych amplitud drga

wymuszonych dla wolno stoj

cych pomostów obci

ąŜ

onych maszynami typu I (tabl. 7), wszystkich kategorii

dynamicznych oraz maszynami I kategorii dynamicznej o du

ej pr

dko

ci (tabl. 8).

6.2.6. Pomijanie wpływu obci

ąŜ

dynamicznych przy sprawdzaniu stanu granicznego no

6.2.6.1. Stropy budynków. Przy sprawdzaniu stanu granicznego no

ci stropu mo

na nie uwzgl

dnia

obci

ąŜ

dynamicznych:

a) od maszyn I kategorii dynamicznej oraz od maszyn II kategorii dynamicznej (tabl. 9) przy zastosowaniu wibroizolacji
wg rozdz. 7,

b) od maszyn II kategorii dynamicznej o małej lub du

ej pr

dko

ci ruchu maszyny (tabl. 8),

c) od wszystkich maszyn, je

eli obliczona amplituda pionowych drga

elementów stropu (belek, płyt) bez uwzgl

dnienia

amplitud drga

podpór nie przekracza warto

ci 0,05 mm.

6.2.6.2. Wolno stoj

ce pomosty. Przy obliczaniu słupów wolno stoj

cych pomostów pod maszyny mo

na poza

obci

ąŜ

eniami podanymi w 6.2.6.1 nie uwzgl

dnia

jeszcze obci

ąŜ

dynamicznych:

a) od maszyn II kategorii dynamicznej, o

redniej i du

ej pr

dko

ci ruchu (tabl. 9 i 8),

b) od maszyn typu 1 wszystkich kategorii dynamicznych, je

eli suma pionowych obliczeniowych obci

ąŜ

dynamicznych przypadaj

cych na słup nie przekracza 2% obliczeniowych obci

ąŜ

statycznych przypadaj

cych na ten

słup,

c) od maszyn typu 2, 3 i 4 wszystkich kategorii dynamicznych, je

eli obliczona pozioma amplituda drga

wierzchu

pomostu nie przekracza warto

ci 0,05 mm.

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 42

6.2.7. Uwzgl

dnianie wpływu obci

ąŜ

dynamicznych przy sprawdzaniu stanu granicznego no

ci stropu.

Wpływ obci

ąŜ

dynamicznych nale

y uwzgl

dnia

jedynie w tych przypadkach, kiedy analiza mo

liwych stanów

obci

ąŜ

enia stropu wyka

e obliczeniowe obci

ąŜ

enia zmienne stropu podczas pracy maszyny, na które składaj

obci

ąŜ

enia dynamiczne z uwzgl

dnieniem współczynników

(3.6.4 i tabl. 12) i inne obci

ąŜ

enia u

ytkowe stropu

wyst

puj

ce podczas pracy maszyny, s

ksze ni

maksymalne obci

ąŜ

enia u

ytkowe stropu (np. obci

ąŜ

enia

monta

owe), które mog

wyst

powa

jedynie przy nie pracuj

cej maszynie.

Nale

y wybra

niekorzystniejsz

kombinacj

nast

puj

cych obci

ąŜ

zmiennych:

a) obci

ąŜ

enia dynamiczne od pracy maszyny i inne obci

ąŜ

enia u

ytkowe mog

ce wyst

powa

podczas pracy maszyny,

b) obci

ąŜ

enia u

ytkowe maksymalne (obci

ąŜ

enia monta

owe) mog

ce wyst

jedynie przy nie pracuj

cej maszynie.

Wielko

ść

momentu zginaj

cego od obci

ąŜ

dynamicznych M

na w przybli

eniu okre

ze wzoru (26) znaj

amplitud

drga

tnych A

danego elementu stropu oraz obliczony moment od obci

ąŜ

statycznych M

i ugi

cie f

tego elementu, przy czym dla uzyskania warto

ci momentu M

d obl

nale

y zastosowa

współczynniki

zgodnie z

3.6.4 i tabl. 12.

(26)

6.3. Obliczanie cz

sto

ci drga

własnych stropów

6.3.1. Masa drgaj

ca. Drgaj

mas

konstrukcji stropu wyznacza si

bior

c pod uwag

tylko obci

ąŜ

enie stałe (ci

ęŜ

własny stropu, maszyny i urz

dze

) oraz te z obci

ąŜ

ytkowych, które stale znajduj

na stropie w czasie pracy

maszyny (np. ci

ęŜ

ar materiału produkcyjnego i wyrobów).

W przypadku stosowania wibroizolacji nie wlicza si

do masy drgaj

cej stropu mas ustawianych na wibroizolatorach,

przy czym powinny by

spełnione wymagania rozdz. 7.

6.3.2. Sztywno

ść

elementu stropu K potrzebna do obliczania cz

sto

ci drga

własnych gi

tnych mo

na w

uproszczeniu przyjmowa

, w MNm

, jako iloczyn

(27)

w którym:

E – współczynnik spr

ęŜ

ysto

ci, MPa,

I – moment bezwładno

ci pełnego przekroju obliczanego elementu (dla przekrojów

elbetowych bez uwzgl

dnienia

zbrojenia), m

Współczynnik spr

ęŜ

ysto

ci E nale

y przyjmowa

a) dla konstrukcji

elbetowych E

– wg

PN-84/B-03264

tabl. 2,

b) dla konstrukcji stalowych – E wg PN-80/B-03200 p. 2.1., tj. E = 205000 MPa,

c) dla konstrukcji drewnianych E = 10000 MPa – niezale

nie od rodzaju drewna.

Momenty bezwładno

ci dla stopów o układzie belkowym, przy podziale stropu na poszczególne elementy no

ne,

na przyjmowa

w sposób nast

puj

cy:

a) dla belek, przy swobodnie opartej na nich niemonolitycznej płycie – moment bezwładno

ci przekroju belki,

b) dla belek, przy opartej na nich monolitycznej płycie

elbetowej – sum

momentów bezwładno

ci przekrojów belki i

płyty, przy czym szeroko

ść

przekroju poprzecznego płyty przyjmuje si

równ

odległo

ci mi

dzy osiami przyległych

prz

seł płyty, lecz nie wi

ksz

połowa rozpi

ci belki,

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 43

c) dla belek monolitycznego stropu

ebrowego - moment bezwładno

ci przekroju teowego zło

onego z

ebra i płyty o

szeroko

ci jak w poz. b); je

eli konstrukcj

stropu stanowi

belki stalowe obetonowane płyt

elbetow

u góry lub u

dołu, to strop nale

y traktowa

jako monolityczny, o konstrukcji zło

onej.

d) dla stropów płytowych o płycie pracuj

cej w jednym kierunku – moment bezwładno

ci poprzecznego przekroju płyty

o szeroko

ci równej rozpi

ci płyty.

Dla stropów płytowych o płycie pracuj

cej w dwóch kierunkach oblicza si

, w MNm, walcow

sztywno

ść

płyty K wg

wzoru

(28)

w którym:

E – współczynnik spr

ęŜ

ysto

ci, MPa,

h – grubo

ść

płyty, m,

– współczynnik Poissona (dla

elbetu

= 0,08 ÷ 0,18, dla stali

= 0,3).

W przypadku wyst

powania monolitycznie zwi

zanego ze stropem cokołu, na którym ma by

ustawiona maszyna,

sztywno

ść

elementu okre

la si

jak dla belki o zmiennym momencie bezwładno

ci.

6.3.3. Stan rezonansu. Strop zaleca si

projektowa

tak,

eby unikn

ąć

rezonansu przy cz

sto

ciach drga

własnych o

najni

szych warto

ciach, tj. n

do n

(rys. 17). Dla belek jednoprz

słowych jest n

= n

oraz n

= n

Nale

y uwzgl

dnia

liwo

ść

niedokładnego wyznaczenia cz

sto

ci drga

własnych n

i n

oraz n

i n

wynikaj

cego z niedokładno

ci schematów obliczeniowych i odchyłek w warto

ciach przyjmowanych cech fizycznych

materiałów konstrukcyjnych stropu, przez wprowadzenie do obliczonych cz

sto

ci własnych poprawkowego

współczynnika

(tabl. 22) i okre

lenie obliczeniowych cz

sto

ci drga

własnych n

, n

i n

według wzorów

(29)

Rys. 17. Rozkład cz

sto

ci drga

własnych elementów no

nych stropu

Tablica 22. Warto

ci współczynników niedokładno

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 44

Uproszczone schematy obliczeniowe i cechy materiałów

konstrukcyjnych przyj

te z tablic

Dokładniejsze schematy obliczeniowe i zbadane cechy

materiałów konstrukcyjnych (zastosowanie ETO)

stal

elbet

stal

elbet

= 0,20

= 0,30

= 0,15

= 0,20

6.3.4. Zmniejszenie zakresu oblicze

. Przy ustawianiu na stropie wył

cznie maszyn kategorii I, II i III (tabl. 9) o

sto

ci drga

wzbudzaj

cych n

< 3,5 Hz sprawdzanie cz

sto

ci drga

własnych stropu nie jest wymagane.

6.3.5. Obliczanie cz

sto

ci poziomych drga

własnych dla wolno stoj

cych pomostów obci

ąŜ

onych maszynami

dopuszcza si

przeprowadza

przy przyj

ciu schematu sztywnej płyty opartej na spr

ęŜ

ystych słupach.

6.4. Obliczanie amplitud drga

wymuszonych stropów i wolno stoj

cych pomostów

6.4.1. Miarodajna warto

ść

amplitudy drga

elementu stropu (np.

ebra) opartego na innych odkształcalnych

elementach (np. podci

gach) jest sum

amplitudy drga

tnych rozpatrywanego elementu oraz połowy sumy

amplitud drga

podpór tego elementu je

eli amplituda drga

elementu nie została obliczona wg dokładnego schematu

konstrukcji.

6.4.2. Tłumienie drga

w konstrukcji stropu nale

y uwzgl

dnia

przy obliczaniu amplitud drga

wymuszonych

elementów stropu stosuj

c warto

ci podane w tabl. 23.

Tablica 23. Tłumienie drga

konstrukcji

Materiał konstrukcji

Współczynnik tłumienia

Logarytmiczny dekrement

tłumienia

∆

maszyny I i II

kategorii

dynamicznej

maszyny III i

IV kategorii

dynamicznej

maszyny I i II

kategorii

dynamicznej

maszyny III i

IV kategorii

dynamicznej

elbet

Mur ceglany
Drewno
Stal walcowana

0,05
0,04
0,03
0,01

0,10
0,08
0,05

0,025

0,16
0,13
0,09
0,03

0,31
0,25
0,16
0,08

Dla belek o przekroju zło

onym z cz

ęś

ci wykonanych z dwóch ró

nych materiałów o współczynnikach tłumienia

czny współczynnik tłumienia

wyznacza si

wg wzoru

(30)

w którym K

i K

– sztywno

ci składowych cz

ęś

ci belek wykonanych z ró

nych materiałów (por. p. 6.3.2); warto

ci te

ustala si

w stosunku do osi oboj

tnej wspólnej dla całego przekroju zło

onego, je

eli przekrój jest monolityczny lub w

stosunku do własnych osi oboj

tnych cz

ęś

ci składowych, je

eli przekrój nie jest monolityczny.

Współczynnik tłumienia

jest zwi

zany z logarytmicznym dekrementem tłumienia

∆

zale

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 45

eli na obliczany element stropu działa obci

ąŜ

enie dynamiczne od maszyn ró

nych kategorii, to mo

na do oblicze

przyjmowa

z tabl. 23 współczynnik tłumienia

odpowiadaj

cy najwi

kszej kategorii dynamicznej (tabl. 9).

6.4.3. Działanie kilku obci

ąŜ

dynamicznych. Je

eli na obliczany element stropu działa równocze

nie kilka ró

nych

obci

ąŜ

dynamicznych, to jego najwi

ksz

amplitud

drga

okre

la si

jako sum

amplitud drga

obliczonych od

dego obci

ąŜ

enia dynamicznego oddzielnie.

6.4.4. Belki ci

głe. Przy obliczaniu amplitud drga

belek i płyt ci

głych mo

na uwzgl

dnia

tylko obci

ąŜ

enia

dynamiczne wyst

puj

ce w prz

ęś

le rozpatrywanym oraz w prz

słach przyległych.

6.4.5. Przekazywanie obci

ąŜ

dynamicznych z belek obci

ąŜ

onych nimi bezpo

rednio na elementy podpieraj

ce te

belki mo

na oblicza

analogicznie jak dla obci

ąŜ

statycznych, tj. odwrotnie proporcjonalnie do odległo

ci od podpór.

6.5. Wskazówki dodatkowe

6.5.1. Konstrukcja stropów. Stropy, na których przewidywane jest ustawienie maszyn daj

cych obci

ąŜ

enie

dynamiczne, powinny mie

konstrukcj

monolityczn

o odpowiedniej masie i sztywno

ci. Za najbardziej odpowiednie

nale

y uzna

monolityczne stropy

elbetowe, przy czym stropy prefabrykowane z elementów wył

cznie

elbetowych o

monolitycznych zł

czach nale

y zalicza

do monolitycznych.

6.5.2. Zasady rozmieszczania maszyn na stropach

6.5.2.1. Maszyny nieudarowe. W celu zmniejszenia amplitud drga

stropu nale

y rozmieszcza

a) maszyny typu 1 (tabl. 7) na belce w pobli

u podpór,

b) maszyny typu 2 (tabl. 7) w pobli

rodka rozpi

ci belki tak, aby siły wzbudzaj

ce działały wzdłu

osi belki.

6.5.2.2. Maszyny o działaniu udarowym (impulsowym)

a) maszyny o działaniu udarowym zaleca si

umieszcza

na elementach stropu o najwi

kszej masie,

b) urz

dzenie daj

ce impulsy skierowane pionowo umieszcza si

w pobli

u podpór belki,

c) urz

dzenia daj

ce impulsy o charakterze momentów, działaj

cych w płaszczy

nie zginania elementu no

nego

umieszcza si

rodku rozpi

ci elementu.

6.5.3 Stosowanie wibroizolacji. Przy ustawianiu na stropach maszyn, zaleca si

jako zasad

stosowanie wibroizolacji

zgodnie z wymaganiami rozdz. 7 (por. tak

e 6.1.1).

7. WIBROIZOLACJA FUNDAMENTÓW POD MASZYNY

7.1. Rodzaje wibroizolacji i wymagania ogólne

7.1.1. Wibroizolacja czynna i bierna. Ze wzgl

du na cel zastosowania, rozró

nia si

wibroizolacj

czynn

, której

zadaniem jest zmniejszenie przenoszenia si

drga

ródła drga

, jakim jest maszyna na konstrukcj

wsporcz

lub

podło

e gruntowe oraz wibroizolacj

biern

, której zadaniem jest zmniejszenie przenoszenia si

drga

z konstrukcji

wsporczej lub podło

a gruntowego na wra

liw

maszyn

, przyrz

d lub urz

dzenie.

7.1.2. Rodzaje

rodków wibroizolacyjnych. Rozró

nia si

rodki wibroizolacyjne stosowane w postaci:

a) układu pojedynczych elementów spr

ęŜ

ystych, tzn. wibroizolatorów (spr

ęŜ

yny, klocki gumowe lub korkowe itp.),

b) ci

głej podkładki z materiału spr

ęŜ

ystego (guma, korek, tworzywa sztuczne).

Układ pojedynczych wibroizolatorów stosuje si

na ogół przy zwi

kszonych wymaganiach w zakresie skuteczno

wibroizolacji lub przy ni

szych cz

sto

ciach drga

wzbudzaj

cych.

7.1.3. Skuteczno

ść

wibroizolacji. Zastosowanie wibroizolacji powoduje,

e jedynie cz

ęść

siły wzbudzaj

cej P

działaj

cej na układ przekazywana jest na konstrukcj

wsporcz

w postaci siły zakłócaj

cej P

. Stosunek amplitud sił

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 46

(31)

nazywa si

przepuszczalno

wibroizolacji.

Dla drga

wzbudzaj

cych o stałym przebiegu

(32)

przy czym

jest stosunkiem k

towej pr

dko

ci drga

wzbudzaj

cych

do k

towej pr

dko

ci drga

własnych

pionowych

wibroizolowanego układu.

Warto

ść

= 1 – T, wyra

ona w procentach, jest skuteczno

wibroizolacji. Przepuszczalno

ść

T mo

e by

równie

wyra

ona przez stosunek amplitud przemieszcze

, pr

dko

ci lub przy

piesze

drga

zakłócaj

cych do wzbudzaj

cych.

7.1.4. Skuteczno

ść

wibroizolacji. Wibroizolacja powinna by

tak zaprojektowana, aby jej skuteczno

ść

wynosiła co

najmniej 93%, tj.

eby był spełniony warunek

(33)

W przypadku maszyn wolnobie

nych, o pr

dko

ci obrotowej n

< 500 obr/min (tabl. 8), wyj

tkowo mo

na dopuszcza

≤

0,125 (lub

≥

3).

Przy obci

ąŜ

eniach o charakterze impulsów (lub uderze

) nale

skuteczno

ść

wibroizolacji uzyskuje si

spełniaj

warunek

(34)

w którym:

– najni

sza (podstawowa) pr

dko

ść

drga

własnych elementu stropu lub podło

a gruntowego podpieraj

cego

wibroizolowany układ, rad/s,

– pr

dko

ść

drga

własnych pionowych izolowanego układu, rad/s.

Przy obci

ąŜ

eniach impulsowych nale

y równie

uwzgl

dni

wymagania wg 7.3. Skuteczno

ść

wibroizolacji nale

ustala

w zale

ci od wielko

ci dopuszczalnej amplitudy drga

(pr

dko

ci, przy

pieszenia) ochranianego obiektu.

7.1.5. Tłumienie drga

przez wibroizolacj

. Wibroizolacja powinna odznacza

zdolno

tłumienia drga

okre

lon

przez współczynnik tłumienia

w celu niedopuszczenia do powstawania nadmiernych amplitud drga

układu

a) przy rezonansie przej

ciowym (w czasie uruchamiania lub zatrzymywania maszyny),

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 47

b) podczas serii impulsów (uderze

c) przy potr

caniu przez obsług

izolowanych urz

dze

Potrzebne warto

ci współczynnika tłumienia

nale

y przyjmowa

zgodnie z wykresem wg rys. 18 oraz tabl. 24.

Rys. 18. Potrzebna warto

ść

współczynnika tłumienia

wibroizolacji w zale

ci od pr

dko

narastania lub

ubywania obrotów maszyny przy uruchamianiu lub zatrzymywaniu.

Tablica 24. Potrzebne warto

ci współczynnika tłumienia

Rodzaj urz

dzenia

współczynnik tłumienia

Maszyny obrotowe (o stałym przebiegu drga

)

wg wykresu rys. 18

Maszyny udarowe (przy spełnieniu warunku (48))

≥

0,1

(

≥

0,075)

Wibroizolowane przyrz

≥

0,04 ÷ 0,05

Maszyny o nie ustalonym przebiegu drga

(młyny

glowe, kruszarki)

≥

0,1

Warto

ść

współczynnika

ze wzgl

du na stan rezonansu przej

ciowego wyznacza si

z wykresu rys. 18, w zale

od pr

dko

ci narastania lub ubywania liczby obrotów maszyny

mierzonej w Hz/s, cz

sto

ci drga

własnych

pionowych n

układu, mierzonych w Hz, oraz przyj

tego stosunku

amplitud drga

wymuszonych przy rezonansie

przej

ciowym (A

max

) i przy roboczej cz

sto

ci obrotów maszyny (A

7.2. Techniczne

rodki wibroizolacyjne

7.2.1. Spr

ęŜ

yny stalowe

7.2.1.1. Wymagania ogólne. Spr

ęŜ

yny do celów wibroizolacji stosuje si

dowolne o potrzebnej sztywno

ci wynikaj

cej

z wymaga

niniejszego rozdziału.

ść

spr

ęŜ

yn oraz ich sztywno

ść

, a tak

e cechy geometryczne i mechaniczne nale

y przyjmowa

zgodnie z

ustaleniami PN-85/M-80701. Spr

ęŜ

yny powinny odpowiada

ogólnym wymaganiom okre

lonym w PN-64/M-80700.

Spr

ęŜ

yna naciskowa (pracuj

ca na

ciskanie) powinna by

stateczna tj. odpowiada

warunkowi

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 48

(35)

w którym:

– długo

ść

(wysoko

ść

) spr

ęŜ

yny nieobci

ąŜ

onej,

D –

rednica podziałowa spr

ęŜ

yny.

7.2.1.2. Sztywno

ść

spr

ęŜ

yny. Podłu

sztywno

ść

spr

ęŜ

yny K'

okre

la si

w kN/m z zale

(36)

w którym:

– statyczne obci

ąŜ

enie charakterystyczne spr

ęŜ

yny, kN,

sts

– ugi

cie statyczne spr

ęŜ

yny wywołane przez obci

ąŜ

enie P'

, m.

Poprzeczn

sztywno

ść

spr

ęŜ

yny K'

okre

na z wykresu rys. 19, gdzie l

jest wysoko

spr

ęŜ

yny obci

ąŜ

onej.

Rys. 19. Wykres do wyznaczenia poprzecznej sztywno

ci K'

lub K'

spr

ęŜ

yny w zale

ci od podłu

nej sztywno

7.2.1.3. Współczynnik tłumienia drga

dla spr

ęŜ

yn stalowych wynosi

= 0,01.

7.2.2. Guma

7.2.2.1. Wymagania ogólne. Gum

dla celów wibroizolacji nale

y stosowa

w postaci podkładek ci

głych lub w postaci

pojedynczych elementów.

Podkładki ci

głe mog

stosowane jedynie w postaci tafli rowkowanych lub perforowanych tak,

eby umo

liwi

postaciowe odkształcenie gumy.

Pojedyncze elementy nale

y formowa

tak,

eby umo

liwi

odpowiednio du

Ŝą

spr

ęŜ

yst

odkształcalno

ść

postaciow

Elementy te mog

pracowa

ciskanie lub na

ciskanie ze

cinaniem i zginaniem. Nale

y unika

stosowania

elementów gumowych pracuj

cych na rozci

ganie.

7.2.2.2. Dynamiczny współczynnik spr

ęŜ

ysto

ci gumy E

i statyczny E

przy

ciskaniu mo

na przyjmowa

orientacyjnie wg rys. 20.

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 49

Dla gumy porowatej przyjmuje si

= 0,5 ÷ 1,5 MPa.

Rys. 20. Współczynniki spr

ęŜ

ysto

ci statycznej E

i dynamicznej E

dla gumy przy

ciskaniu

7.2.2.3. Nacisk statyczny na gum

. Przy stosowaniu gumy pracuj

cej na

ciskanie nacisk statyczny na gum

zaleca

przyjmowa

dla gumy o twardo

≤

40°Sh

– 0,3 MPa,

dla gumy o twardo

ci > 40°Sh – 0,5 MPa,

dla gumy porowatej – 0,02 MPa.

7.2.2.4. Odkształcenie gumowych elementów

ciskanych pod wpływem stałego obci

ąŜ

enia statycznego nie powinno

ksze ni

20% ich wysoko

ci.

7.2.2.5. Współczynnik tłumienia

γγγγ

gumy zale

y od jej rodzaju i powinien by

okre

lony przez producenta.

Orientacyjnie mo

na przyjmowa

dla drga

wymuszonych:

dla gumy o twardo

ci 45 ÷ 55°Sh

= 0,10,

dla gumy o twardo

ci 60 ÷ 70°Sh

= 0.15.

7.2.2.6. Obliczanie elementów gumowych. W przypadku konieczno

ci stosowania dla celów wibroizolacji

ciskanych

elementów gumowych w postaci klocków o przekroju kwadratowym lub kołowym mo

na do oblicze

posługiwa

wzorami (37) ÷ (41) podanymi w tabl. 25.

Rys. 21. Pracuj

ca wysoko

ść

elementu gumowego

Tablica 25. Wzory do obliczania elementów gumowych

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 50

Obliczana wielko

ść

Wzór

Pracuj

ca wysoko

ść

elementu gumowego l

(rys. 21)

(37)

Poprzeczny wymiar elementu gumowego b

(38)

Podłu

na sztywno

ść

elementu gumowego K'

(39)

F ' - pole przekroju elementu, m

Poprzeczna sztywno

ść

elementu gumowego K'

(40)

Ugi

cie elementu gumowego od charakterystycznych

obci

ąŜ

statycznych

stg

(41)

- nacisk na element, kN

7.2.3. Wibroizolacja zło

ona z ró

nych elementów (np. spr

ęŜ

yny i elementy gumowe) .

7.2.3.1. Cel stosowania. Wibroizolacj

zło

stosuje si

gdy u

ycie samych spr

ęŜ

yn nie zapewnia potrzebnego

współczynnika tłumienia wibroizolacji

7.2.3.2. Pionowe sztywno

ci i współczynniki tłumienia wibroizolacji zło

onej z ró

nych elementów w układzie

równoległym oblicza si

w kN/m wg wzorów (42) i (43) podanych w tabl. 26, w których

, – sumaryczna sztywno

ść

pionowa wszystkich wibroizolatorów,

– sumaryczna sztywno

ść

pionowa wibroizolatorów gumowych,

– sumaryczna sztywno

ść

wibroizolatorów spr

ęŜ

ynowych,

- współczynniki tłumienia drga

odpowiednio: wszystkich wibroizolatorów gumowych i spr

ęŜ

ynowych.

Tablica 26. Sztywno

ść

i tłumienie izolacji zło

onej z elementów o ró

nych wła

ciwo

ciach

Schemat układu wibroizolatorów

Sztywno

ść

i współczynnik tłumienia wibroizolacji

(42)

Wysoko

ść

podstawki do elementu gumowego
h = l

– l

– f

sts

– f

stg

(43)

Przy projektowaniu wibroizolacji zło

onej zaleca si

stosowa

równoległy układ wibroizolatorów rozmieszczonych

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 51

symetrycznie, w którym statyczny ci

ęŜ

ar Q

przekazuj

cy si

na elementy gumowe oblicza si

w kN wg wzoru

(44)

w którym A

max

– amplituda drga

układu przy rezonansie przej

ciowym, m.

Na elementy spr

ęŜ

ynowe przypada ci

ęŜ

ar, w kN wg wzoru

(45)

w którym Q – ci

ęŜ

ar układu drgaj

cego (maszyny i fundamentu opartego na wibroizolacji), kN.

Znaj

c potrzebne wielko

ci K

i Q

oraz K

i Q

na zaprojektowa

odpowiednie dla danego układu wibroizolatory

spr

ęŜ

ynowe i gumowe.

7.2.3.3. No

ść

spr

ęŜ

yn stalowych ustala si

tak

eby przy obci

ąŜ

eniu pełnym ci

ęŜ

arem Q układu nie

nast

powało przekroczenie stanu granicznego ich no

ci i blokowanie si

spr

ęŜ

yn.

7.3. Układy konstrukcyjne fundamentów z zastosowaniem wibroizolacji pod maszyny nieudarowe

7.3.1. Układ. podparty (rys. 22) stosuje si

w zasadzie, gdy nie jest potrzebna du

a masa układu, a wi

c do maszyn

szybkobie

nych obrotowych i tłokowych o zrównowa

onych siłach wzbudzaj

cych pierwszego rz

du (tabl. 8, grupa 2, 3

i 4).

Rys. 22. Schemat układu podpartego

7.3.2. Układ zawieszony (rys. 23) stosuje si

gdy potrzebny jest fundament o du

ej masie i o niskiej cz

sto

ci drga

własnych przy znacznej wysoko

ci bloku fundamentowego, a wi

c do maszyn o du

ych siłach wzbudzaj

cych i niskiej

sto

ci drga

wzbudzaj

cych.

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 52

Rys. 23. Schemat układu zawieszonego

1 – blok fundamentowy; 2 – wibroizolatory; 3 – skrzynia osłaniaj

7.3.3. Wielko

ść

i kształt masy układu drgaj

cego ustala si

tak,

eby amplitudy drga

wymuszonych układu były

mniejsze od warto

ci dopuszczalnych. Je

eli masa samej maszyny jest niewystarczaj

ca, wtedy maszyn

ustawia si

na fundamencie, którego masa uzupełnia potrzebn

wielko

ść

masy.

Ustawiona na wibroizolatoraeh płyta (lub rama) fundamentowa podpieraj

ca maszyn

powinna mie

odpowiedni

sztywno

ść

. Przy ustalaniu grubo

ci płyty (lub ramy) fundamentowej nale

y kierowa

tabl. 27 i rys. 24.

Rys. 24. Płyta fundamentowa podpieraj

ca maszyn

Tablica 27. Minimalna grubo

ść

płyty fundamentowej przy zastosowaniu wibroizolacji

Konstrukcja maszyn

Stosunek minimalnej grubo

ci h płyty (lub ramy) fundamentowej

elbetowej

(lub stalowej) do jej długo

ci l (rys. 24)

ramy stalowe

płyty

elbetowe

Maszyny o jednym wspólnym
sztywnym korpusie

Maszyny składaj

ce si

z kilku

członów poł

czonych spr

ęŜ

cie

Przy sztywnym poł

czeniu korpusu maszyny z podłu

nymi elementami ramy stalowej lub z płyt

elbetow

długo

ść

na zmniejszy

o odcinek l

równy długo

ci sztywnego korpusu maszyny (rys. 24).

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 53

7.3.4. Rozmieszczenie wibroizolatorów powinno spełnia

warunek,

eby

rodek sztywno

ci wibroizolatorów wg

1.3.11 le

ał na linii pionowej przechodz

cej przez

rodek ci

ęŜ

ci układu drgaj

cego.

Przy stosowaniu wibroizolatorów ró

nego rodzaju warunek ten obowi

zuje dla rozmieszczenia ka

dego rodzaju

wibroizolatorów oddzielnie.

7.3.5. Sztywno

ść

ogólna wibroizolacji. Ogólna pionowa sztywno

ść

wibroizolacji stanowi sum

sztywno

ci wszystkich

pojedynczych wibroizolatorów. Ogólna sztywno

ść

wibroizolacji K

jest zwi

zana z pionow

dko

tow

drga

własnych

, rad/s, zale

(46)

w którym m – masa układu, Mg.

Potrzebn

ogóln

sztywno

ść

wibroizolacji okre

la si

ze wzoru (46), po ustaleniu potrzebnej pr

dko

ci drga

własnych

pionowych układu zgodnie z 7.1.4. Sztywno

ść

wibroizolacji powinna spełnia

tak

e dodatkowy warunek,

e najwy

sza z

sze

ciu pr

dko

ci drga

własnych układu, rozpatrywanego jako sztywna bryła drgaj

ca na spr

ęŜ

ystym podło

powinna by

co najmniej 2,5 raza mniejsza od pr

dko

ci drga

wzbudzaj

cych.

7.3.6. Zakres oblicze

dynamicznych wibroizolacji fundamentów pod maszyny nieudarowe. Zakres oblicze

dynamicznych w ogólnym przypadku powinien obejmowa

a) sprawdzenie stanu granicznego u

ytkowania (amplitud drga

wymuszonych) izolowanego fundamentu pod maszyn

przy czym dopuszczalne warto

ci amplitud drga

wymuszonych nale

y przyjmowa

zgodnie z wymaganiami 4.6,

b) sprawdzenie stanu granicznego u

ytkowania konstrukcji wsporczej, na której fundament pod maszyn

jest ustawiony

za po

rednictwem wibroizolacji, przy czym dopuszczalne warto

ci amplitud drga

wymuszonych konstrukcji wsporczej

nale

y przyjmowa

zgodnie z wymaganiami. rozdz. 4 i zał

cznika 2,

c) sprawdzenie stanu granicznego no

ci wibroizolatorów,

d) okre

lenie warto

ci obci

ąŜ

dynamicznych przekazywanych przez wibroizolacj

na konstrukcj

wsporcz

W celu sprawdzenia powy

szych stanów granicznych obliczenia dynamiczne układu drgaj

cego nale

y wykona

traktuj

c go jako brył

opart

na spr

ęŜ

ystym podło

u o okre

lonych sztywno

ciach towarzysz

cych drganiom

pionowym, zło

onym i skr

tnym.

Obliczenie powinno zawiera

– ustalenie sił wzbudzaj

cych (charakterystycznych) zgodnie z 3.6,

– obliczenie masy i momentów bezwładno

ci układu drgaj

cego,

– rozmieszczenie wibroizolatorów i okre

lenie sztywno

ci całej wibroizolacji,

– okre

lenie współczynnika tłumienia drga

przez wibroizolacj

– obliczenie cz

sto

ci drga

własnych układu i sprawdzenie warunków 7.1.3 i 7.1.4,

– obliczenie amplitud drga

wymuszonych fundamentu lub maszyny w płaszczy

nie jej podstawy i sprawdzenie

warunku poz. a),

– obliczenie no

ci wibroizolatorów i porównanie z warto

ciami granicznymi,

– obliczenie amplitud drga

wymuszonych konstrukcji wsporczej i sprawdzenie warunku poz. b),

– okre

lenie obci

ąŜ

dynamicznych przepuszczanych przez wibroizolacj

na konstrukcj

wsporcz

wg 7.1.3.

Dla maszyn kategorii I i II (tabl. 9) oraz grupy 3 i 4 (tabl. 8) powy

szy zakres oblicze

e by

organiczony do

sprawdzenia warunku (33), je

eli nie ma w otoczeniu maszyny obiektów wra

liwych na drgania, nale

Ŝą

cych do I i II

klasy (tabl. Z-2-1) lub nie s

wymagane ograniczenia intensywno

ci drga

ze wzgl

du na ich wpływ na człowieka.

Dla maszyn kategorii I i II lecz grupy 2, przy sprawdzaniu warunku wg poz. a), dopuszcza si

traktowa

układ drgaj

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 54

jako brył

zawieszon

w przestrzeni, tj. pomija

wpływ sztywno

ci wibroizolacji, o ile spełnione s

warunki podane

ej.

Stosowanie wibroizolacji bez przeprowadzenia oblicze

sprawdzaj

cych jest niedopuszczalne.

7.3.7. Wpływ momentu obrotowego i zwarcia. Ugi

cie wibroizolacji dla maszyn elektrycznych nale

y sprawdzi

działanie momentu obrotowego powstaj

cego przy uruchamianiu silnika lub momentu zwarcia. Wielko

ść

tych ugi

ęć

powinna by

ograniczona do wielko

ci dopuszczalnych ze wzgl

dów technologicznych (przeci

tnie nie wi

cej ni

1,5 mm). Wielko

ść

ugi

ęć

od działaj

cego momentu nie powinna przekracza

adnym przypadku:

a) przy uruchomieniu silnika – 5 mm,

b) przy zwarciu – 10 mm.

eli warunek ten nie jest spełniony, to nale

y zwi

kszy

sztywno

ść

wibroizolacji i odpowiednio mas

układu lub

zastosowa

odboje ograniczaj

ce ruchy fundamentu do 5 ÷ 8 mm; odboje te powinny mie

dostateczn

wytrzymało

ść

wykładzin

gumow

dla łagodzenia uderze

7.3.8. Wpływ obci

ąŜ

impulsowych. Przy przybli

onym sprawdzaniu stropu na działanie ustawionej na nim maszyny

wytwarzaj

cej obci

ąŜ

enia o charakterze impulsów za po

rednictwem wibroizolacji spełniaj

cej warunek (34), mo

ograniczy

do obliczenia stropu na statyczne działanie dwóch ró

nych zast

pczych stałych obci

ąŜ

wg wzorów:

(47)

(48)

w których:

S – wielko

ść

krótkotrwałego impulsu działaj

cego na wibroizolowany układ, kNs,

– k

towa pr

dko

ść

pionowych drga

własnych wibroizolowanego układu odpowiadaj

ca działaniu impulsu, rad/s,

– stosunek pr

dko

ci drga

własnych układu na wibroizolacji

i podstawowej stropu

– współczynniki przyjmowane z wykresu rys. 25, w zale

ci od warto

ci stosunku

– czas trwania impulsu, s,

i T

– okresy drga

własnych odpowiadaj

ce pr

dko

ciom

, s.

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 55

Rys. 25. Wykres do wyznaczania współczynników E

i E

do wzorów (47) lub (48)

Amplitudy przemieszcze

stropu pod wpływem działania impulsu okre

la si

jako statyczne ugi

cie układów, od

statycznego działania sił P

i P

przyło

onych do maszyny w miejscu działania impulsu i w taki sam sposób.

dko

ść

własn

na okre

traktuj

c strop jako absolutnie sztywny; przy okre

laniu pr

dko

, mo

pomija

sztywno

ść

wibroizolatorów i mas

wibroizolowanego układu.

eli obci

ąŜ

enie impulsowe powstaje w wyniku uderzenia stropu przez ci

ęŜ

ar G

, kN, to impuls S wyra

a si

wzorem

podanym w tabl. 12 lp. 8, a obci

ąŜ

enie P

zostaje zast

pione przez obci

ąŜ

enie

wyliczone wg wzoru

(49)

w którym P

– siła obliczona wg wzoru (47), kN.

7.4. Układy konstrukcyjne z zastosowaniem wibroizolacji fundamentów pod młoty

7.4.1. Typy układów konstrukcyjnych. Stosuje si

wibroizolacj

fundamentów pod młoty

a) w układzie podpartym (rys. 26),

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 56

b) w układzie zawieszonym (rys. 27).

Dla fundamentów w układzie zawieszonym nale

y przewidzie

dobre zabezpieczenie przed zanieczyszczeniem wolnej

przestrzeni mi

dzy dnem skrzyni a spodem bloku fundamentowego.

Dla fundamentów w układzie podpartym nale

y zapewni

dost

p do spodu bloku fundamentowego i wibroizolatorów z

zachowaniem wła

ciwych wymaga

BHP.

Podane wymiary minimalne mo

na stosowa

w wyj

tkowych przypadkach przy braku miejsca.

Rys. 27. Wibroizolacja fundamentów pod młoty w układzie zawieszonym: 1 – wieszak, 2 – wibroizolatory, 3 – blok

fundamentowy, 4 – skrzynia osłaniaj

ca, 5 – belki stalowe do zawieszenia bloku fundamentowego, 6 – pomost obsługi

7.4.2. Cechy wibroizolacji fundamentów pod młoty

7.4.2.1. Cz

sto

ść

drga

własnych pionowych układu składaj

cego si

z opartego na wibroizolacji bloku

fundamentowego z ustawionym na nim młotem powinna zawiera

w granicach podanych w tabl. 28.

Tablica 28. Zalecane cz

sto

ci drga

własnych bloku fundamentowego przy zastosowaniu wibroizolacji

Warunki pracy młota

sto

ść

drga

własnych wibroizolacji

Normalne warunki zakładu przemysłowego, dobre podło

gruntowe

4 ÷ 6

Jw., lecz podło

e gruntowe słabe (nawodnione drobne piaski)

3 ÷ 4

Otoczenie zakładu wra

liwe na drgania (budownictwo

mieszkaniowe, pomieszczenia laboratoryjne, a tak

e lu

ne piaski)

2 ÷ 3

7.4.2.2. Sztywno

ść

wibroizolacji nale

y tak dobiera

eby cz

sto

ść

drga

własnych w Hz pionowych układu n

spełniała warunek

(50)

w którym:

i = 0,1,2,3 itd.

– cz

sto

ść

uderze

młota na sekund

podczas serii uderze

eli warunek (50) nie mo

e by

spełniony to nale

y uwzgl

dnia

zwi

kszenie amplitudy drga

na skutek wpływu

kolejnych uderze

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 58

7.4.3. Obliczenie dynamiczne fundamentów pod młoty przy zastosowaniu wibroizolacji

7.4.3.1. Zakres oblicze

a) Ustalenie dopuszczalnych amplitud drga

bloku fundamentowego na wibroizolacji oraz skrzyni osłaniaj

cej z

uwzgl

dnieniem wpływu drga

podło

a na otoczenie.

b) Ustalenie potrzebnej sztywno

ci wibroizolacji dla uzyskania wymaganej cz

sto

ci drga

własnych bloku

fundamentowego.

c) Okre

lenie potrzebnej masy bloku fundamentowego przy czym jako mas

drgaj

na przyjmowa

wspóln

mas

bloku fundamentowego i ustawionego na nim młota.

d) Dobór wibroizolatorów.

e) Sprawdzenie cz

sto

ci drga

własnych, amplitud drga

wymuszonych i współczynnika tłumienia wibroizolacji.

f) Ustalenie wymiarów skrzyni osłaniaj

cej blok fundamentowy.

g) Sprawdzenie amplitud drga

skrzyni osłaniaj

cej oraz obliczenie jej zbrojenia.

h) Ustalenie zbrojenia bloku fundamentowego wg zasad podanych w p. 5.5.4, przy czym zhrojenie wierzchu bloku
fundamentowego powinno stanowi

60% zbrojenia spodu bloku fundamentowego, ustalonego na podstawie obliczenia.

Wpływ zm

czenia w obliczeniach wytrzymało

ciowych nale

y uwzgl

dnia

zgodnie z

PN-84/B-03264

, p. 7.2.

Dopuszcza si

równie

stosowanie zalece

wg 3.6.4.

7.4.3.2. Dopuszczalne amplitudy drga

pionowych bloku fundamentowego. Dopuszczalna amplituda drga

bloku

fundamentowego powinna by

ustalona przez technologa w zale

ci od wymaga

procesu kucia. Przy braku danych

na posługiwa

danymi zawartymi w tabl. 29.

Tablica 29. Dopuszczalne amplitudy drga

bloków fundamentowych pod młoty przy zastosowaniu wibroizolacji

Rodzaj kucia

Dopuszczalna amplituda

w, dop

, mm

Kucie przy wymaganiu najwy

szej jako

Swobodne kucie odkuwek długo

ci ponad 2 m

Jak wy

ej, lecz o długo

ci poni

ej 2 m

Kucie matrycowe
Kucie matrycowe przy minimalnych wymaganiach

0,5
1,0
2,0
3,0
4,0

Nale

y mie

na uwadze,

e wielko

ść

fundamentu jest tym wi

ksza im mniejsza jest dopuszczalna warto

ść

amplitudy

drga

, w zwi

zku z czym zaleca si

w porozumieniu z technologiem zwi

ksza

warto

ci amplitud drga

wymuszonych,

co pozwala uzyska

zmniejszenie wielko

ci bloku fundamentowego.

Amplituda drga

skrzyni osłaniaj

cej blok fundamentowy nie powinna przekracza

warto

dop

= 0,15 ÷ 0,20 mm

7.4.4. Wymagania konstrukcyjne. Minimalna grubo

ść

ęś

ci podkowadłowej bloku fundamentowego ustawionego na

wibroizolatorach powinna by

o 25%, wi

ksza od podanej w tabl. 18.

Pomost obsługi powinien by

oddzielony od bloku fundamentowego i opiera

na skrzyni osłaniaj

cej (rys. 26 i 27 ).

Wymagane tłumienie drga

przez wibroizolacj

spr

ęŜ

ynow

(tabl. 24) zapewnia dodatkowe zastosowanie:

a) klocków gumowych

b) tłumików z ciecz

lepk

c) resorów stalowych

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 59

d) urz

dze

wytwarzaj

cych suche tarcie.

Wibroizolacj

zaleca si

stosowa

w postaci spr

ęŜ

yn stalowych zgrupowanych w jednostkach wielospr

ęŜ

ynowych oraz

w postaci zespołów zło

onych z kilku klocków gumowych ka

dy.

W układach zawieszonych (rys. 27) belki stalowe słu

Ŝą

ce do podwieszenia bloku fundamentowego nie powinny

spełnia

roli zbrojenia bloku. Powinny by

one umieszczone nieco poni

rodka bloku i by

zwymiarowane z

zastosowaniem współczynnika zm

czenia materiału

= 3 i najniekorzystniejszego działania obci

ąŜ

statycznych i

dynamicznych.

KONIEC

ZAŁ

CZNIK 1

ORIENTACYJNY PODZIAŁ MASZYN ZE WZGL

DU NA ICH DYNAMICZNO

ŚĆ

Dynamiczna

kategoria

maszyny

Dynamiczno

ść

maszyny

Nazwa maszyny

mała

obrabiarki i automaty do obróbki metali: frezarki, obrabiarki do kół z

batych,

szlifierki do kół z

batych i gwintów, wiertarki, rewolwerówki, wytaczarki i

docieraczki, szlifierki o masie wrzeciona mniejszej ni

20 kg; tokarki do metali o

masie wrzeciona mniejszej ni

20 kg; tokarki do drewna; maszyny prz

dzalnicze;

automaty do pakowania w przemy

le cukierniczym, spo

ywczym i

gastronomicznym; automaty do napychania papierosów i inne automaty w
fabrykach papierosów, automaty do ostrzenia brzytew; maszyny do szycia;
maszyny elektryczne o masie mniejszej ni

100 kg; pompy od

rodkowe o masie

mniejszej ni

50 kg itp.

rednia

strugarki poprzeczne i inne; tokarki o masie wrzeciona wi

kszej ni

20 kg;

szlifierki o masie wrzeciona wi

kszej ni

20 kg lecz mniejszej ni

100 kg; tarcze

szlifierskie, pompy tłokowe o małej mocy; jednocylindrowe silniki, dla których
iloczyn masy tłoka przez promie

korby jest mniejszy ni

250 kgcm; poziome i

pionowe wirówki o masie napełnionego pojemnika mniejszej ni

100 kg; czesarki

w fabrykach włókienniczych; b

bny do prasowaniu w szwalniach, transmisyjne

przekładnie; wentylatory o masie wirnika mniejszej ni

30 kg; silniki elektryczne o

masie w wi

kszej ni

100 kg, lecz mniejszy ni

1000 kg itp.

III

wirówki z napełnionym pojemnikiem o masie wi

kszej ni

100 kg, lecz mniejszej

300 kg; wentylatory o masie wirnika wi

kszej ni

30 kg, lecz mniejszej ni

100

kg; maszyny tkackie; prasy z suwakiem o masie mniejszej ni

200 kg; maszyny

typograficzne; szlifierki o masie wrzeciona wi

kszej ni

100 kg; maszyny

elektryczne o masie wi

kszej ni

1000 kg, silniki jednocylindrowe, dla których

iloczyn masy tłoka przez promie

korby jest wi

kszy ni

250 kgcm, lecz mniejszy

750 kgcm; pompy tłokowe

redniej mocy itp.

bardzo du

automaty matrycowe i prasy automatyczne z suwakiem o masie wi

kszej ni

200

kg, sita wstrz

sowe zakładów cukrowniczych i krochmalniczych; urz

dzenia do

przesiewania; kruszarki; stoły wibracyjne i sita w fabrykach i zakładach
wzbogacania surowców i w innych, wentylatory o masie wirnika wi

kszej ni

100

kg; wirówki o masie b

bna wraz z wypełnieniem wi

kszej ni

300 kg;

jednocylindrowe silniki, dla których iloczyn masy tłoka przez promie

korby jest

kszy ni

750 kgcm; tłokowe pompy o du

ej mocy itp.

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 60

ZAŁ

CZNIK 2

OCENA SZKODLIWO

CI DRGA

I WSTRZ

SÓW DLA PRACUJ

CYCH LUDZI ORAZ DLA URZ

DZE

BUDYNKACH

1. SPRAWDZENIE SZKODLIWO

CI WPŁYWÓW DRGA

I WSTRZ

SÓW NA URZ

DZENIA W BUDYNKACH

1.1. Zało

enia ogólne. Kryteria oceny uj

to w dwóch grupach: pierwsza dotyczy maszyn i przyrz

dów mechanicznych,

druga – urz

dze

laboratoriów pomiarowych i urz

dze

specjalnych. Wielko

charakteryzuj

jest tu maksymalna

dko

ść

drga

Zaliczanie maszyn do klas wra

liwo

ci nale

y wykonywa

wg tabl. Z2-1.

Tablica Z2-1

Klasa wra

liwo

Charakterystyka

wra

liwo

ci na

drgania

Nazwa maszyn lub urz

dzenia

bardzo wra

liwe

urz

dzenia do wywa

ania statycznego i dynamicznego, sprawdzania i

regulacji przyrz

dów optycznych, mikroskopy pomiarowe, interferometry i

inne dokładne przyrz

dy optyczne, obrabiarki precyzyjne, przyrz

pomiarowo-kontrolne stałe o dokładno

ci do kilku mikrometrów,

urz

dzenia rektyfikacyjne przyrz

dów pomiarowych, elektroniczne

maszyny cyfrowe

rednio wra

liwe

szlifierki do gwintów, kół z

batych, ło

ysk, wiertarki i froterki

automatyczne, tokarki z tolerancjami do kilkunastu mikrometrów,
automaty dokładne i obrabiarki dokładne

III

mało wra

liwe

zwykłe tokarki, frezarki, wiertarki, szlifierki, obrabiarki zwykłej
dokładno

ci, maszyny włókiennicze, tkackie, typograficzne

prawie niewra

liwe

silniki, dłutownice, maszyny do szycia, obrabiarki do metali lekkich i
drewna, prasy przemysłowe, przecinarki

zupełnie

niewra

liwe

wentylatory, kruszarki, młynki, wstrz

sarki, stoły i sita wibracyjne,

przesiewacze, młoty itp.

1.2. Ocena szkodliwo

ci wpływu drga

na prac

maszyn i urz

dze

mechanicznych. Je

eli technologia

urz

dzenia nie narzuca specjalnych wymaga

, to dopuszczalne, nieszkodliwe warto

ci amplitud przemieszcze

albo

dko

ci lub przy

piesze

nale

y przyjmowa

wg tabl. Z2-2. Podane warto

ci nale

y traktowa

jako dopuszczalne

drgania podło

a, mierzone przy unieruchomionej maszynie.

Warto

ci podane w tabl. Z2-2 dotycz

jednego kierunku o najbardziej niekorzystnych wielko

ciach.

Dla pomieszcze

z urz

dzeniami specjalnymi (np. z mikroskopami elektronowymi) dopuszczalne warto

ci drga

nale

przyjmowa

wg kryteriów podanych przez konstruktorów i u

ytkowników urz

dze

Tablica Z2-2

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 61

Klasa wra

liwo

maszyny

Charakterystyka

maszyny lub

urz

dzenia

Dopuszczalna

maksymalna

dko

ść

drga

podło

a w jednym

kierunku V

mm/s

Dopuszczalne amplitudy przemieszcze

przy cz

sto

n = 10 Hz

n = 50 Hz

bardzo wra

liwe

0,1

1,6

0,3

rednio wra

liwe

1,0

III

mało wra

liwe

3,0

prawie niewra

liwe

6,0

100

zupełnie niewra

liwe

powy

ej 6,0

500

100

2. SPRAWDZENIE SZKODLIWO

CI WPŁYWÓW DRGA

I WSTRZ

SÓW NA LUDZI ZNAJDUJ

CYCH SI

BUDYNKACH

2.1. Zało

enia ogólne. Ocen

obj

to drgania mechaniczne o cz

sto

ci 0,5 ÷ 100 Hz; nie dotyczy ona drga

akustycznych i zwi

zanych z ich wpływem szkodliwych oddziaływa

. W podanym uj

ciu dostosowano si

rednich

wła

ciwo

ci organizmu ludzkiego.

2.2. Skala odczuwalno

ci drga

przez człowieka. Stosuje si

nast

puj

skal

stopni odczuwalno

ci drga

I – nieodczuwalne,

II – ledwo odczuwalne w spokoju,

III – odczuwalne,

IV – wyra

nie odczuwalne,

V – silnie odczuwalne,

VI – bardzo silnie odczuwalne,

VII – bardzo silnie odczuwalne i przeszkadzaj

ce,

VIII – trudne do zniesienia,

IX – nie do zniesienia.

W wykresach na rys. Z2-1 podano wpływy drga

harmonicznych ci

głych, przenosz

cych si

na człowieka stoj

cego

lub siedz

cego. Wykresy podano w 9 stopniach odczucia wg współrz

dnych: amplituda przemieszczenia, pr

dko

ci lub

przy

pieszenia oraz cz

sto

ci drga

Przy cz

sto

ciach drga

wynosz

cych około 5 Hz miarodajne do oceny jest przy

pieszenie, przy cz

sto

ciach powy

5 a 15 Hz – pr

dko

ść

drga

. Przy cz

sto

ciach mi

dzy 5 a 15 Hz mo

e decydowa

przy

pieszenie albo pr

dko

ść

, w

zale

ci od indywidualnych cech człowieka.

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 62

Rys. Z2-1. Wykresy wpływu drga

harmonicznych ci

głych przenosz

cych si

na człowieka, wg współrz

dnych: a)

amplituda przemieszczenia, b) pr

dko

ść

, c) przyspieszenie

2.3. Ocena stopnia wpływu drga

na człowieka nast

puje w miejscu ich przenoszenia si

na człowieka (np. na

podłodze) w warunkach normalnych. Stopie

szkodliwo

ci wpływu nale

y odczytywa

z odpowiedniego wykresu (rys.

Z2-2).

Rys. Z2-2. Wykresy stopnia szkodliwo

ci drga

na człowieka

a) dopuszczalne linie graniczne dla poszczególnych kategorii wpływów w budynkach mieszkalnych, b) w zakładach

pracy umysłowej, c) w zakładach przemysłowych

Wra

liwo

ść

na drgania pionowe jest wy

sza ni

na drgania poziome. Odczytanie na wykresie nast

puje dla bardziej

niekorzystnej warto

ci przy

pieszenia.

Zale

ść

przy

pieszenia a od amplitudy i cz

sto

ci drga

wyra

a si

, w cm/s

, wzorem

(51)

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 63

n – cz

sto

ść

drga

, Hz,

A – amplituda drga

, cm.

2.4. Dopuszczalna wielko

ść

drga

i wstrz

sów dla ludzi znajduj

cych si

w budynkach

2.4.1. Budynki mieszkalne. Dopuszczalne linie graniczne dla poszczególnych kategorii wpływów wg rys. Z2-2a):

a) drgania wymagaj

ce zmniejszenia, je

eli wyst

puj

w sposób ci

gły i przez okre

lony okres czasu (kilka godzin w

gu doby) – linia C,

b) drgania wymagaj

ce zmniejszenia, je

eli wyst

puj

w formie wstrz

sów (z przerwami o stosunku czasu trwania do

przerwy wynosz

cym około 0,1 i mniej) – linia C',

c) drgania niedopuszczalne, je

eli wyst

puj

bez przerw i w okre

lonych okresach (kilka godzin w ci

gu doby) – linia D,

d) drgania niedopuszczalne, je

eli wyst

puj

w formie wstrz

sów w liczbie wi

kszej ni

5 na godzin

w ci

gu dnia –

linia D',

e) drgania absolutnie niedopuszczalne w

adnej postaci wyst

powania – linia E.

2.4.2. Zakłady pracy umysłowej. Dopuszczalne linie graniczne dla poszczególnych kategorii wpływów wg rys. Z2-2b):

a) drgania przeszkadzaj

ce w pracy umysłowej lub innej wymagaj

cej ci

gło

ci i szczególnego skupienia, je

eli

działaj

stale – linia A,

b) drgania przeszkadzaj

ce w pracy umysłowej wg poz. a), wyst

puj

ce sporadycznie lub w formie wstrz

sów (z

przerwami jak w 2.4.1 b) – linia B,

c) drgania wykluczaj

ce prac

umysłow

wg poz. a) i b), a przeszkadzaj

ce w zwykłej pracy umysłowej, nie

wymagaj

cej stałego skupienia – linia C,

d) drgania niedopuszczalne przy pracy umysłowej (dopuszczalne 1 ÷ 5 razy, w ci

gu doby w formie wstrz

sów) – linia C.

Do szpitali i domów wypoczynkowych odnosz

kryteria dotycz

ce pracy umysłowej wymagaj

cej szczególnego

skupienia.

2.4.3. Zakłady przemysłowe. Dopuszczalne linie graniczne dla poszczególnych kategorii wpływów wg rys. Z2-2c):

a) drgania utrudniaj

ce prac

w przypadku ci

głego wyst

powania (tzw. trudne warunki pracy)

w zakładach przemysłu lekkiego – linia C',
w zakładach przemysłu ci

ęŜ

kiego – linia D;

b) drgania przeszkadzaj

ce w pracy, w ka

dej postaci wyst

powania (z wyj

tkiem sporadycznych wstrz

sów w liczbie

do 2 na godzin

)

w zakładach przemysłu lekkiego – linia D',
w zakładach przemysłu ci

ęŜ

kiego – linia E;

praca w tych warunkach, je

eli jest konieczna, wymaga okresowych odpoczynków i kontroli lekarskiej;

c) drgania niedopuszczalne, szkodliwe dla zdrowia – linia F; stała praca w warunkach o charakterystyce powy

ej linii F

jest niedopuszczalna, praca z przerwami (o stosunku pracy do przerwy 1 ÷ 5 lub mniejszym) jako niebezpieczna dla
zdrowia wymaga opieki lekarskiej i stałej kontroli zdrowia.

2.4.4. Stosowanie kryteriów szkodliwo

ci w przypadku drga

zło

onych. Je

li drgania maj

charakter okresowy,

nale

y stosowa

kryteria wg 2.3. Je

eli drgania s

głe, a maj

charakter nieokresowy i je

eli nie ró

przeci

tnych wi

cej ni

o 50% warto

ci przyspieszenia (do 10 Hz) lub pr

dko

ci (powy

ej 10 Hz) oraz powtarzaj

najmniej

rednio co 2 min (30 razy na godzin

) – drgania te nale

y traktowa

jako okresowe o najbardziej

niekorzystnych warto

ciach.

W innych przypadkach drgania nale

y traktowa

jako wstrz

sy o maksymalnych warto

ciach.

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 64

2.4.5. Dopuszczalne amplitudy drga

przy serii impulsów. Przy obci

ąŜ

eniu stropów powtarzaj

cymi si

impulsami

(obci

ąŜ

eniami udarowymi) dopuszczalne amplitudy drga

ustalone ze wzgl

du na warunki pracy obsługi lub ze wzgl

na wpływ na wra

liwe na drgania urz

dzenia, okre

la si

jak dla obci

ąŜ

zmiennych harmonicznie, przyjmuj

c jako

sto

ść

wzbudzaj

sto

ść

drga

własnych konstrukcji n

i stosuj

c współczynnik zwi

kszaj

(52)

w którym:

– współczynnik tłumienia drga

przez konstrukcj

wg tabl. 23,

– cz

sto

ść

wyst

powania powtarzaj

cych si

impulsów, Hz,

– cz

sto

ść

drga

własnych konstrukcji, Hz.

ZAŁ

CZNIK 3

FUNDAMENTY OBRABIAREK. WYMAGANIA SPECJALNE

1. Zało

enia technologiczne. W zało

eniach technologicznych powinny by

podane dodatkowe dane:

a) dla obrabiarek wymagaj

cych ograniczenia przechyłu fundamentu – dane o granicznych poło

eniach ruchomych

mas oraz dopuszczalne wielko

ci k

ta obrotu fundamentu wzgl

dem osi poziomej,

b) dla obrabiarek o wysokiej precyzji obróbki dane o poziomie drga

w miejscu usytuowania maszyny oraz o

dopuszczalnych amplitudach drga

2. Ustawianie obrabiarek na podłodze. Obrabiarki o masie do 10 Mg, o normalnej i podwy

szonej dokładno

ci, z

korpusami sztywnymi, tj. gdy stosunek długo

ci korpusu obrabiarki do wysoko

ci jego przekroju

, a tak

obrabiarki o wysokiej dokładno

ci, które mog

ustawione na wibroizolatorach umieszczonych bezpo

rednio pod

podstaw

maszyny, nale

y ustawia

na podłodze pomieszczenia.

Obrabiarki o masie do 30 Mg nale

y ustawia

na pogrubionych betonowych pasmach podłogi pomieszczenia.

3. Ustawianie obrabiarek na oddzielnych fundamentach. Na oddzielnych specjalnie projektowanych fundamentach
nale

y ustawia

nast

puj

ce rodzaje obrabiarek:

a) obrabiarki o niedostatecznej sztywno

ci korpusu, przy

i wtedy, gdy fundament ma zapewni

potrzebn

sztywno

ść

obrabiarce,

b) obrabiarki o masie wi

kszej ni

10 Mg wtedy, gdy podłoga pomieszczenia ma niedostateczn

grubo

ść

c) obrabiarki o wysokiej dokładno

ci, wibroizolacja których wymaga zastosowania płyty fundamentowej.

W uzasadnionych przypadkach mo

na ustawia

kilka obrabiarek na wspólnym fundamencie.

4. Wibroizolacja. Przy stosowaniu fundamentów na wibroizolacji nale

y przewidywa

liwo

ść

regulacji i wymiany

elementów wibroizolacji. Prawidłowo

ść

wyboru wibroizolacji powinna by

uzasadniona odpowiednim obliczeniem.

Obliczenie drga

fundamentów posadowionych bezpo

rednio na gruncie nie jest wymagane.

5. Wysoko

ść

fundamentów pod obrabiarki. Indywidualne fundamenty dla obrabiarek o masie do 30 Mg powinny

mie

wysoko

ść

ustalon

zgodnie z tabl. Z3.

Wysoko

ść

fundamentów dla obrabiarek o masie wi

kszej ni

30 Mg nale

y ustala

z uwzgl

dnieniem specjalnych

wymaga

producenta maszyny.

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 65

6. Mocowanie obrabiarek do fundamentów. Obrabiarki nale

y mocowa

rubami fundamentowymi w nast

puj

cych

przypadkach:

a) przy ustawianiu obrabiarki na indywidualnych fundamentach,

b) gdy wymagaj

tego przepisy BHP,

c) gdy wymagane jest usztywnienie korpusu obrabiarki przez fundament,

d) przy obci

ąŜ

eniach dynamicznych od mas poruszaj

cych si

ruchem post

powo-zwrotnym lub przy skrawaniu

szybko

ciowym.

7. Bezpo

rednie ustawianie obrabiarek na elementach spr

ęŜ

ystych. Ustawianie obrabiarek bezpo

rednio na

spr

ęŜ

ystych podstawkach jest dopuszczalne, je

eli maj

one sztywny korpus (przy

) i je

eli nie przeszkadza to w

obróbce.

Minimalne wysoko

ci fundamentów indywidualnych dla obrabiarek o masie do 30 Mg, w zale

ci od długo

fundamentu L, m

Rodzaj obrabiarki

Wysoko

ść

fundamentu m

Tokarki, przeci

garki poziome, strugarki podłu

ne, frezarki

podłu

Szlifierki

Obrabiarki do nacinania kół z

batych, karuzelówki, półautomaty,

automaty pionowe, karuzelo-frezarki, frezarki wspornikowe i
bezwspornikowe, wytaczarki poziome

Wiertarki pionowe i promieniowe

0,6 ÷ 1,0 m

Strugarki poprzeczne i dłutownice

0,8 ÷ 1,4 m

INFORMACJE DODATKOWE

1. Instytucja opracowuj

ca norm

– Centralny O

rodek Badawczo-Projektowy Budownictwa Ogólnego.

2. Istotne zmiany w stosunku do PN-67/B-03040

a) powi

zano norm

z aktualnymi normami projektowania konstrukcji

elbetowych, stalowych i innych w zakresie

oznacze

, materiałów i metod wymiarowania, wprowadzaj

c poj

cie stanów granicznych,

b) wprowadzono metod

ęś

ciowych współczynników bezpiecze

stwa,

c) u

lono i rozszerzono wymagania konstrukcyjne w zakresie projektowania fundamentów pod turbozespoły,

d) rozszerzono zakres normy na obci

ąŜ

enia o charakterze impulsów,

e) wprowadzono metod

oceny szkodliwo

ci drga

i wstrz

sów dla pracuj

cych ludzi oraz na urz

dzenia w budynkach

(w oparciu o uniewa

niony Projekt PN/B-02170).

3. Normy zwi

zane

PN-86/B-02480 Grunty budowlane. Okre

lenia, symbole, podział i opis gruntów

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 66

PN-83/B-02482 Fundamenty budowlane. No

ść

pali i fundamentów palowych

PN-87/B-03002 Konstrukcje murowe. Obliczenia statyczne i projektowanie

PN-81/B-03020 Grunty budowlane. Posadowienie bezpo

rednie budowli. Obliczenia statyczne i projektowanie

PN-80/B-03200 Konstrukcje stalowe. Obliczenia statyczne i projektowanie

PN-84/B-03264 Konstrukcje betonowe,

elbetowe i spr

ęŜ

one. Obliczenia statyczne i projektowanie

PN-68/B-06050 Grunty budowlane. Wymaganie w zakresie wykonywania i badania przy odbiorze

PN-75/B-06250 Beton zwykły

PN-69/C-01601 Guma. Własno

ci mechaniczne. Nazwy i okre

lenia

PN-64/M-80700 Spr

ęŜ

yny

rubowe walcowe z drutów lub pr

tów okr

głych. Ogólne wymagania i badania techniczne

PN-85/M-80701 Spr

ęŜ

yny

rubowe walcowe z drutów lub pr

tów okr

głych. Spr

ęŜ

yny naciskowe. Obliczanie i

konstrukcja

4. Normy zagraniczne

ISO/IS 2974, Code of practice for design and constrution of machine foundations (Part 1 – 1969, Part 2 – 1966, Part 3
– 1975, Part 4 – 1968, Part 5 – 1970).

NRD TGL 25731 Bl. 1÷ 4. Dynamisch beanspruchte Fundamente u Stütßkonstruktionen für Maschinen. 1972.

5. Autor projektu normy – doc. mgr in

. Janusz Lipi

ski z zespołem.

6. Programy do obliczania fundamentów i konstrukcji wsporczych obci

ąŜ

onych dynamicznie.

6.1. Obliczanie sił wewn

trznych w ramowych układach płaskich od obci

ąŜ

dynamicznych

a) DYSTAKON (na EMC ODRA 1204)

Oprac. Głównego Biura Studiów i Projektów Górniczych, Katowice, 1976

b) DYSTAK (adaptacja na EMC NOVA 840)

Oprac. Energoprojekt, Warszawa 1977.

6.2. Obliczanie drga

fundamentów pod maszyny nieudarowe BUD-40

a) Oprac. Głównego Biura Studiów i Projektów Górniczych, Katowice (na EMC ODRA 1305).

b) Adaptacja Biura Proj. Przem. Hutniczego Biprohut na maszyn

NOVA 1200.

6.3. Obliczanie wibroizolacji pod wentylatory WIBRO

(Program na EMC ODRA 1300)

Oprac. Biuro Studiów i Projektów Przem. Włókienniczego w Łodzi.

7. Wydanie 4 – stan aktualny: marzec 1988 – uaktualniono normy zwi

zane i poprawiono bł

dy.

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny Obliczenia i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 67