Omówić technologię wykonania i pielęgnacji fundamentów blokowych:

- usunięcie posadzki betonowej

- wykonanie wykopu szerokoprzestrzennego o wymiarach zgodnych z rysunkami zestawieniowymi lub rysunkiem deskowania. Ostatnia warstwa odspajana ręcznie.

- wykonanie poduszki o grubości 40 cm z grubego piasku 1-2 mm. Warstwy 20 cm zagęszczać mechanicznie do Id = 0,55

- na poduszce piaskowej ułożyć folie PVC 0,5 mm lub poliuret. 0,2 mm.

- montaż deskowania

- wykonanie z betonu podkładu i ułożenie dolnej siatki z otuliną 7 cm.

- układanie bez przerw roboczych mieszanki betonowej zagęszczanej mechanicznej Beton B20

- w czasie układania mieszanki betonowej zbrojenie wcześniej przygotowane górne oraz formy kotwiące. Czas układania mieszanki nie powinien przekroczyć 5 godzin, głębokość zagęszczania nie więcej niż 1,25 długości buławy.

- wykonać szorstką pow. Górną

- pielęgnacja betonu – stała wilgotność przez 7dni. Polewanie wodą rozpocząć po 20h. Przy temperaturze +15stopni i więcej beton polewać co 2h przez 2 dni, później co 4 godziny.

- demontaż deskowania

- przyklejenie wełny mineralnej 4-5cm, złącza płyt szczelne z taśmą uszczelniającą.

- oczyszczenie wykopu i zasypanie piaskiem zagęszczonym

- betonowanie podłogi z betonu B20 ze szczeliną >3cm

- szczelinę wypełnić kitem budowlanym twardoplastycznym

- po 3 tygodniach montaż maszyny

Czy i po spełnieniu jakich warunków grunty nasypowe mogą być podłożem fundamentów blokowych?

Posadowienie na fundamentów na gruntach nasypowych jest dopuszczalne jeżeli grunty nie zawierają humusu, śmieci pochodzenia organicznego i domieszek, które mogą powodować znaczne osłabienie gruntu i osiadanie gruntu.

Omówić jak wyznacza się charakterystyki sprężyste gruntu:

Dynamiczny współczynnik podłoża

- dynamiczny współczynnik podłoża przy ruchu pionowym C_z

, – jednostkowe przemieszczenie

- dynamiczny współczynnik podłoża przy ruchu poziomym C_X (równomierne ścinanie)

- dynamiczny współczynnik podłoża przy ruchu poziomym(nierównomierny nacisk)

- dynamiczny współczynnik podłoża przy ruchu obrotowym (nierównomierne ścianie)

,

Dynamiczna sztywność podłoża:

- sztywność podłoża przy ruchu pionowym:

- sztywność podłoża przy ruchu poziomym:

,

- sztywność podłoża przy nierównomiernym nacisku:

,

- sztywność podłoża przy skręcaniu:

Wibroizolatory sprężynowe:

Zalety:

- uzyskanie małej wartości drgań własnych

- może pracować w wysokich temperaturach

- jeżeli nie jest przekroczona wytrzymałość na skręcanie nie wykazuje ugięcia reologicznego

- odznacza się dużą trwałością

- parametry sprężyn dokładnie określane, istnieje niewielka różnica pomiędzy parametrami obl.a rzeczywistymi

Wady:
- mały współczynnik tłumienia

- min 3 sprężyny a najlepiej 4

Dane potrzebne:

- dodatkowa nośność i możliwość przenoszenia obciążeń dynamicznych i statycznych

- sztywność pionowa i pozioma

- wymiary geometryczne

OBLICZANIE:

-Stosunek zwojów:

i<7,0 => i=i₀-1,5

i>7,0=>i=i₀-2,5

- sztywność sprężyny w pionie:

- ugięcie dopuszczalne:

,

- ugięcie statyczne sprężyny:

, i_s – liczba sprężyn

• Ugięcie sprężyste:

o

Omówić zasady zbrojenia bloków fundamentowych:

PRZYPADEK1: Wypadkowa sił wzbudzających Pd≤0,5kN fundament ma objętość do 20m3 proporcje boków lf/hf≤4.

Zbrojenie konstrukcyjne tylko na obwodzie otworów i w miejscu osłabionych wycięciami Zbrojenie składa się z prętów fi 8-12mm powinno być układane co 15-20cm w zależności od wymiarów zbrojonego miejsca.

PRZYPADEK2: Wypadkowa sił wzbudzających Pd>0,5kN fundament ma objętość do20m3 Zbrojenie jak w przypadku 1 + siatki o oczkach 20-30cm średnicy fi 12-16mm, na wierzchniej i spodniej części fundamentu.

PRZYPADEK3: Wypadkowa sił wzbudzających Pd>0,5kN fundament ma objętość powyżej 20m3 Zbrojenie jak w przypadku 2 + dodatkowo pozostałe powierzchnie boczne siatkami z prętów fi 10 oczka 30-40cm, Należy stosować przestrzenne zbrojenie z prętów fi 10-16mm w rozstawie 60-90cm.

PRZYPADEK4: Fudnamenty o bardzo dużych objętościach, zbrojenie konstrukcyjne są to siatki o oczkach 20-25cm układane w płaszczyźnie wierzchniej i spodniej średnice prętów zależą od długości fundamentu..

-do fundmanetów krótkich do 20m średnica zbrojenia fi 16mm

-dla dłuższych fundamentów od 20m średnica zbrojenia fi 20 i więcej

Miejsca narażone na stałe udeżenia i nagrzanie powinny być dozbrojone dodatkowo siatkami z prętów fi 10-12mm w rozstawach:

-przy uderzeniu co 10cm, 3-4 warstw siatek oczka 10cm

-przy nagrzaniu co 20cm

PRZYPADEK4: Zbrojenie pod obrabiarki do mealu: Masa maszyny przekracza 12 Mg oraz gdzy obrabiarki wywołują siły dynamiczne np. słutownicae, strugarki poprzeczne. Zbrojenie spodu fundamentu zbroi się jak przypadek 2), natomiast zbrojenie wierzchu fundamentu powinna być siatka z prętów fi 6-8mm o oczkach 15x15cm

PRZYPADEK5:Zbrojenie fundamentów o nieregularnym kształcie: Fudnamenty z licznymi wycięciami i występami silnie wydłużone lf/hf≥5,0 albo szerokie bf/Hf>5,0 (bf-szerokość, hf-szerokość) fundament na nierównomiernych warunkach gruntowych (bez zagęszczonej podsypki) Należy je zbroić na podstawie obliczeń wytrzymałościowych.

Wibroizolatory gumowe:

Gumę stosuje się w postaci podkładek ciągłych, powinny mieć rowki lub perforację umożliwiającą odkształcenia postaciowe gumy.

Klocki mogą pracować na ściskanie, ściskanie ze ścinaniem i zginanie.

Należy unikać stosowania elementów gumowych na rozciąganie

Do produkcji stosuje się kauczuk naturalny lub syntetyczny (neopren)

Właściwości gumy zależy od składu i technologii, podłoża i kształtu elementu gumowego. Parametry gum są wyznaczane z mniejszą dokładnością niż sprężyny.

Guma:

- jest wrażliwa na wpływy termiczne

- nie stosować w temperaturze powyżej 60 st. C i poniżej 0 st. C

- Guma jest wrażliwa na oleje mineralne

- Gumy pokrywa się olejoodpornymi elementami

- Guma się starzeje

- 30-55 st. Miekka guma

- 55-70 st. Gumy twardef

- guma jest nieściśliwa

- wsp. Poissona jest <0,5 i dlatego wykazu znaczne odkształcenia poprzeczne

Niektóre gatunki charakteryzują się dobrą przyczepnością do metalu i dlatego można je wykonywać na budowie lub wzmacnianie poziomymi blachami. Inna jest wartość współczynnika Younga przy obciążeniu dynamicznym i obciążeniu statycznym, tak samo jeśli chodzi o współczynniki Kirchoffa.

Ustawienie maszyn na fundamencie:

A) czynności jakie należy wykonać w trakcie ustawiania maszyny:

- regulacja położenia maszyny za pomocą śrub regulacyjnych lub podbijania klinów,

- podlanie ustawionej maszyny betonem lub zaprawą cementową przy niedokręconych śrubach fundamentowych.

- wykręcenie śrub regulacyjnych lub usunięcie podkładem klinowych, zabetonowanie dziur po śrubach i klinach

- od 10 do 14 dni po utwardzeniu betonu odkręca się śruby fundamentowe, cokół maszyny opiera się na betonie lub zaprawie cementowej

B) czynności przy montażu kotew w studzienkach:

- ustawiamy maszynę na podkładkach lub klinach rozmieszczone po obu stronach śruby kotwiącej

- wypoziomowaniu odkręcamy śruby

- wypełniamy przestrzeń zaprawą lub ciekłym betonem. Podkładek nie wyjmujemy. Podkładki lub kliny przenoszą nacisk 2-2,5 MPa

C) sposoby mocowania śrub fundamentowych:

- połączenia na stałe

- połączenie rozbieralne umożliwiające wycięcie śruby

- połączenie ze śrubami wyjmowanymi

Co zawiera dokumentacja techniczno – ruchowa?

- wymagania technologiczne

- dane techniczno-ruchowe maszyny

- rysunek dyspozycyjny

- wielkości sił statycznych i dynamicznych, kierunek ich działania, miejsce przyłożenia, a także sił działających na śruby kotwiące

- wymagania dotyczące elementów stalowych które należy osadzić w betonie,

- rysunki fundamentów – kanału i obiektów przyległych

- dane o wymaganiach dotyczących dopuszczalnych amplitud drgań wymuszonych, dane o sztywności i odkształcalności fund. Jeżeli są wymagania specjalne

- dane geotechniczne o warunkach gruntowych i wodnych w podłożu

- dane o budnyku w których maszyna jest usytuowana

- dane o wrażliwości na drgania bu. Sąsiednich szczeg. Istotne dla fund. Pod maszyny z dużj dynamiczności

- inne dane które mogą mieć wpływ na proj. Fund.

- dopuszczalne prędkości ruchu fund. I maszyny

- dopuszczalne przyspieszenia

Klasyfikacja maszyn:

Działanie dynamiczne:

- maszyny o działaniu nieudarowym

- maszyny o działaniu udarowym

Ze wzgl. Na rodzaj ruchu:

- maszyny o ruchu postępowo – zwrotnym pionowym

- maszyny o ruchu postępowo – zwrotnym poziomym

- maszyny o ruchu obrotowym wokół osi pionowej

- maszyny o ruchu obrotowym wokół osi poziomej

Ze wzgl na kategorię dynamiczności maszyn:

- maszyny o małej d dynamiczności wtedy gdy siła wzbudzająca jest mniejsza od 0,1 kN

- maszyny o średniej dynamiczności, siła dynamiczna 0,1 <P <1,0 kN

- maszyny o dużej dynamiczności 1,0 < P <3 kN

- maszyny o bardzo dużej dynamiczności P > 3,0 kN

Obciążenia dynamiczne wywołane działaniem maszyn:

- należy dobrać tak kontr. Fund. Aby amplitudy nie były większe niż dopuszczalne,

- obciążenia stałe: ciężar maszyn i pomocniczych urządzeń

- obciążenia zmienne: siły dynamicznego oddziaływanie maszyny, siły wywoł. Specj. Oddziaływ. Maszyny: moment zwarcia (obc. Specjalne), nierównomierne ogrzanie fund., siła ssania próżni kondensatorów

4. Klasyfikacja obc dynamicznych:

- charakterystyczne Pd

- obliczeniowe Pdn –powstają przy złym stanie technicznym

- WSP. Związanyz typem maszyny

- WSP. Zmęczenia materiału, obniżenie wytrzymałości materiału fundamentu na obciążenia dynamiczne

- WSP. Konsekwencji zniszczenia konstrukcji wsporczej zależy od klasy dynamiczności maszyny.

Dopuszczalne amplitudy drgań:

Kryterium stanu granicznego użytkowania są:

- amplitudy przemieszczeń,

- amplitudy prędkości,

- amplitudy przyspieszenia,

Wartości dpuszczalne amplitud ustala się tak aby drgania wymuszone nie były szkodliwe dla maszyn, personelu i konstrukcji.

Dopuszczalne amplitudy należy wyznaczyć wg dostawcy lub producenta maszyn i wg przepisów normowych.

Dopuszczalne amplitudy drgań można dodatkowo zmniejszyć jeżeli:

- w podłożu mamy niekorzystne war. Gruntowe

- drgania mają duży wpływ na ludzi z obsługi

- są wrażliwe na drgania urządzenia

- konstrukcja budynku jest wrażliwa na drgania

Przykładowe amplitudy drgań:

30 mikrometrów fund o turbogeneratorze < 100 MW

20 mikrometrów fund. O turbogeneratorze >100 MW

Amplitudy drgań fundamentów maszyn o działaniu udarowym (młot kuźniczy ) rys.:

-jeżeli podłoże pod tym fund jest z piasków nawodnionych ilastych to amplitudy Avdop=0.15-0.2mm,

-jeżeli jest z piasków śred, grubych lub pospółki to Av dop = 0.8mm;

-jeżeli inne grunty to Av dop= 1-1,2mm.

Dla młotów kuźniczych na wibroizolacji amplitudy są inne i też oparte o normę.

Wyznaczanie obciążeń dynamicznych spowodowanych pracą maszyn obrotowych:
- należy przymocować za pomocą min. 4 kotew

Najczęściej środek cięż. Wirnika przesunięty wzgl. Środka cięż. Wału – mimośród

m_w – masa wirtualna

e – mimośród

- prędkość kątowa

Klasyfikacja fund pod maszyny:

a) fund blokowe oparte na gruncie – najpop. (rysunek: oś wału, śr. ciężkości, m=mb+mt, dylatacja, blok fund.)

b) bloki fund oparte na wibroizolacji – takie maszyny, w których zmniejszamy obciążenie na podłoże lub zabezpieczamy przed szkodliwym, działaniem podłoża agresywnego lub podatnego (rys. dylatacja, maszyna, blok, skrzynia osłonowa, izolacja, wibroizolatory)

c) fund ramowe - to rama na której jest umieszczona maszyna oparta na ławie, palach, płycie (rys. fund ramowy, maszyna dylatacje, 3 poz. Posadzki).

d) maszyny ustawione na stropie budynku lub hali (rys. 4 maszyny ustawione na stropie na podkładach gumowych, na wibroizolatorach, na śrubach, na cokole).

Klasyfikacja obciążeń dynamicznych:

1. obc. Dyn. charakterystyczne Pd powstają podczas normalnej eksploatacji maszyny. Są podstawą do wyznaczenia stanu gran amplitud drgań wymuszonych konstrukcji wsporczej lub bloku fund.

b) obc. dynamiczne obliczeniowe Pdn powstają przy złym stanie technicznym maszyny i wartości tych obciążeń służą do analizy stanów granicznych nośności konstrukcji wsporczej

siły wzbudzające amplitudy drgań nie większe niż amplitudy dopuszczalne. (rys. – przy obliczaniu ampl. obieramy punkty narożnikowe Pd gruntu – Pd(1) = Pd*sin lambda * t, Ah<Ah dop., Av<Av dop);

wykres czas życia maszyny: Obliczanie Pdn = Pd*gama f*alfa*beta*ni, gdzie gama f – wsp. związany z typem maszyny, alfa – wsp. zmęczenia materiału, beta – wsp. konsekwencji zniszczenia konstrukcji wsporczej, ni – wsp. Dynamiczny zależy od modelu konstrukcji.

Aby obliczyć Pdn należy znać charakterystykę techniczną maszyny:

1) zmierzamy do takiej sytuacji aby siła przekazywana na podłoże gruntowe była mniejsza od Pd

2) potrzebne są:

• wart. charakt sił wzbudzających od poszczególnych elem. Maszyny;

• kinematyczny schemat działania sił wzbudzających z ich punktami zaczepienia;

• przesunięcia fazowe;

• rys z gabarytami pow. Fund;

• rozmieszczenie maszyn na powierzchni obiektu budowlanego (rys. łożyska, wał silnika, P1(t), przekładnia, oś wentylatora, P2(t).

Równanie ruch drgań pionowych fundamentu:

- swobodne nietłumione:

-harmoniczne, wymuszone, nietłumione:

- amplituda drgań pionowych

- swobodne tłumione:

- ustalone tłumione:

Wibroizolacja czynna – redukuje drgania maszyny

Wibroizolacja bierna – chroni maszynę od drgań z zewnątrz:

Wniosek: ,

Układ niskostrojny: jeżeli maszyna działa poniżej zakresu rezonansu: (duża masa, podłoże o małej sztywności)

Układ wysokostrojny: jeżeli maszyna działa powyżej zakresu rezonansu (mała masa, sztywne podłoże, duża powierzchnia przylegania)

Skuteczność wibroizolacji: zastosowanie wibroizolacji powoduje, że tylko część siły wzbudzającej Pd działającej na układ przekazywana jest na konstrukcję wsporczą (lub podłoże) w postaci siły zakłócającej Pz.