Spis treści:

1. Opis techniczny

Żelbetowy blok fundamentowy

Żelbetowy blok fundamentowy zaprojektowano jako masywny blok żelbetowy wylewany z betonu B 25. Zbrojenie górnej części bloku pod kowadłem składa się z poziomo układanych siatek o oczkach 10 x 10 z prętów Ø 10 mm. Krawędzie bloku fundamentowego należy zabezpieczyć kątownikami L 150 x 150 x10. Na spodzie bloku miejscach podparcia wibroizolatorów zabezpieczone będą ceownikami C 300.

Cokół na oparcie młota jest oraz dodatkowo zabezpieczony poprzez stężenie betonu siatką prętów 10 x 10 cm prętami Ø 10 mm przyspawanych do płaskowników 10 x 130 mm stanowiących obramowanie. Wszelkie połączenia spawane należy wykonać elektrodą ER 146. Wnęka na kowadło odwadniana jest przez rury PCV Ø 32 odprowadzających wodę do skrzyni fundamentowej.

Wibroizolacja

Blok fundamentu oparty bezpośrednio na pojedynczych układach wibroizolatorów sprężynowych i gumowych. Dobrano 40 szt. wibroizolatorów gumowych typu GM 4 oraz 38 szt. sprężyn (wibroizolatorów) typu MP - 141, rozstawionych na podłużnych zebrach skrzyni osłaniającej.

Dla prawidłowej współpracy wibroizolatorów, należy wibroizolatory GM 8 tak podnieść przy pomocy śrub regulacyjnych, aby doprowadzić je do ugięcia statycznego
[mm], tzn. aby wysokość sprężyny wibroizolatorów MP 141 wynosiła 316,00 mm.

Pomost roboczy

Pomost zaprojektowano jako układ płytowo - belkowy. Belki nośne wykonać należy z dwuteownika HKS 360-5, belki usztywniające z ceowników UPN 120. Połączenia belek nośnych z belkami usztywniającymi należy wykonać jako połączenia śrubowe przy zastosowaniu śrub o przekroju M 16.

Zabezpieczenie antykorozyjne

Konstrukcję stalową należy ocynkować ogniowo poprzez mechaniczne nakładanie wytrzymałej powłoki cynku na stal poprzez zanurzenie odpowiednio przygotowanych wyrobów stalowych w kąpieli płynnego cynku, poprzedzone fazą przygotowania wyrobów poprzez odtłuszczanie, trawienie i topnikowanie.

2. Opis przyjętych rozwiązań

Po wstępnych obliczeniach posadowienia bloku fundamentowego stwierdzono przekroczenie dopuszczalnej amplitudy drgań powodujących zakłócenia w otoczeniu .

Wobec powyższego blok posadowiony zostanie pośrednio, poprzez wibroizolację i skrzynie osłaniającą na gruncie.

UWAGI KOŃCOWE

1. W trakcie prac przestrzegać warunków technicznych wykonania odbioru prac budowlano - montażowych.

2. W przypadku stwierdzenia warunków odmiennych od założonych projekcie niezwłocznie powiadomić projektanta.

3. Wszelkie niejasności przyjętych rozwiązań konstrukcyjnych należy wyjaśnić z autorem opracowania.

4. Wszystkie prace budowlane należy prowadzić pod nadzorem osób posiadających odpowiednie uprawnienia budowlane.

3. Projekt techniczny fundamentu

Dane techniczne młota

• Masa części spadającej m₀ = 3,5 [Mg]

• Maksymalny skok bijaka h_max = 0,98 [m]

• Energia pełnego uderzenia U_k = 72 [kJ]

• Częstość uderzeń n_m = 56 [ud/min]

• Masa kowadła z matrycą m_k = 63 [Mg]

• Masa młota z kowadłem m_m = 75 [Mg]

• Wymiary podstawy kowadła g x l =1,8 x 2,2 [m]

Posadowienie bezpośrednie

1. Ustalenie kształtu fundamentu

1. Wyznaczenie masy fundamentu

[Mg]

2. Pole podstawy fundamentu posadowionego bezpośrednio na gruncie

- głębokość posadowienia fundamentu

[m ] - minimalna grubość bloku pod kowadłem

wg PN-80/B-03040 tabl. 18

przyjęto: d_k = 2,00 [m]

[Mg/m³] - przyjęta masa objętościowa

3. Wymiary podstawy fundamentu przyjęto:

a = 6,20 [m]

b = 6,80 [m]

Zatem:

2. Ustalenie obciążeń dynamicznych

1. Obliczenie prędkości bijaka

2. Wyznaczenie energii pełnego uderzenia przekazana na kowadło

k = 0,5 - współczynnik uderzenia dla kucia dla stali

3. Wyznaczenie grubości podkładki

F_k - pole podstawy podkładki

[m²]

p_k - dopuszczalne obciążenie dynamiczne na podkładkę

przyjęto:

p_kdop = 3 [MPa]

Przyjęto grubość podkładki: d = 30 [mm]

4. Sprawdzenie nacisku na beton

K_z - sztywność podkładki pod kowadło

E_k - współczynnik sprężystości podkładki

przyjęto: E_k = 55 [Mpa]

5. Wyznaczenie amplitudy drgań kowadła na podkładce

6. Dynamiczny nacisk kowadła na podkładkę (podkładki na beton)

[Mpa]

p_kdop = 3 [MPa]

[MPa] < p_kdop = 3 [MPa]

Warunek spełniony

3. Sprawdzenie kształtu przyjętego fundamentu

1. Wyznaczenie masy fundamentu

[kg/m³]

[Mg/m³]

[Mg]

2. Wyznaczenie masy całego układu

3. Statyczny nacisk na grunt

g = 9,81 [m/s²]

4. Obliczeniowy jednostkowy nacisk fundamentu na grunt

g_f - obliczeniowy graniczny opór jednostkowy podłoża gruntowego wg PN-81/B-03020

m = 1,0 - współczynnik warunków pracy maszyny wg PN-80/B-03040 tabl. 5

P_π - dane:
[t/m³] - gęstość objętościowa gruntu

- kąt tarcia wewnętrznego

- współczynnik materiałowy

Wymiary fundamentu:

B = 6,20 [m]

L = 6,80 [m]

D_min = 3,00 [m] - głębokość posadowienia

Wartość obliczeniowa średniej gęstości objętościowej gruntów powyżej poziomu posadowienia

[t/m³]

Wartość obliczeniowa średniej gęstości objętościowej gruntów poniżej poziomu posadowienia do głębokości B = 6,2m:

[t/m³]

Współczynniki nośności:

N_D = 28,20

N_B = 13,97

[kN]

[kN/m²]

63,64 [kN/m²] < 105,5 [kN/m²]

Warunek został spełniony.

5. Wyznaczenie amplitudy wymuszonych drgań pionowych fundamentu

[m]

C_z - współczynnik podłoża gruntowego

[MPa/m]

F = 42,16 [m²] ≤ F = 50 [m²]

Zatem:

C₀ = 14 [MPa/m] - dynamiczny współczynnik podłoża dla gruntów wg PN-80/B-0340 tabl.1

[MPa/m]

[m]

A_z = 0,79 [mm]

6. Wyznaczenie amplitudy drgań pionowych podłoża gruntowego

[m]

r₀ - zastępczy promień podstawy fundamentu

[m]

r = 260 [m]

[m]

[m]

[mm]

A_r < A_dop

Sprawdzenie szkodliwości wpływów drgań i wstrząsów na urządzenia w budynkach

Klasa wrażliwości: I - urządzenia bardzo wrażliwe na drgania wg PN-80/B-0340

tabl. Z2-1

Dopuszczalne amplitudy przemieszczeń dla klasy wrażliwości I wg tabl. Z2-2:

1,6 [μm]

A_r = 89 [μm] > 1,6 [μm]

Warunek nie został spełniony.

Wniosek: Fundament należy posadowić na wibroizolacji.

Posadowienie fundamentu młota na wibroizolacji

Dane do obliczeń

A_wdop = 3,0 [mm] - dopuszczalna amplituda drgań fundamentu ustawionego na wibroizolacji

A_sdop = 0,15 ÷ 0,20 [mm] - dopuszczalna amplituda drgań skrzyni osłaniającej

1. Kształt fundamentu

1. Wyznaczenie minimalnej grubości bloku fundamentowego

min

[m]

min
[m]

przyjęto:

d_k = 4,00 [m]

h_z = d_k + 1,00 [m] = 5,00 [m]

2. Potrzebna częstość drgań własnych bloku

[Hz] - dla otoczenia wrażliwego na drgania wg PN-80/B-03040

tabl. 28

<
[Hz]

Przyjęto: i=3,0

[Hz] > 3 [Hz]

Warunek nie jest spełniony należy uwzględnić zwiększenie amplitudy drgań na skutek wpływu kolejnych uderzeń.

3. Wyznaczenie prędkości kątowej drgań własnych

[rad/s]

4. Wyznaczenie potrzebnej masy całego układu

[Mg]

5. Wyznaczenie potrzebnej masy fundamentu

[Mg]

Rzeczywista masa boku fundamentu

[Mg]

6. Masa całego układu - fundament + młot

[Mg]

2. Obliczenie elementów wibroizolacji

1. Wyznaczenie potrzebnej sztywności wibroizolatorów

[kN/m]

2. Wibroizolatory sprężynowe MP-141

Sztywność wibroizolatora sprężynowego

[kN/m]

3. Wyznaczenie dopuszczalnego nacisku na wibroizolator sprężynowy

< 166 [kN]

Potrzebna liczba wibroizolatorów

Przyjęto:

N = 38

< 166 [kN]

Warunek spełniony

Zastosowano 38 wibroizolatory MP-141

4. Sumaryczna sztywność wibroizolatorów sprężynowych

[kN/m]

5. Wibroizolatory gumowe

Wyznaczenie sztywności wibroizolatorów gumowych

6. Ciężar przenoszony przez wibroizolatory gumowe

[kN]

7. Wyznaczenie potrzebnej powierzchni elementów gumowych

[kPa] - statyczny nacisk na gumę

[m²]

8. Wyznaczenie potrzebnej pracującej wysokości elementu gumowego

[m]

E_d = 7,5 [MPa] - dla gumy o twardości wynoszącej ok. 55° Sh

9. Całkowita wysokość elementu gumowego

[m]

Przyjęto szerokość elementu: B = 0,12 [m]

10. Wyznaczenie potrzebnej liczby elementów gumowych

szt.

Przyjęto wibroizolatory gumowe: GM4 w liczbie 10 sztuk łącznie -
sztuk.

11. Nacisk statyczny pojedynczego wibroizolatora gumowego

[kN]

[kN] - maksymalny nacisk statyczny na 1 wibroizolator

12. Ciężar przypadający na wibroizolatory sprężynowe

[kN]

13. Statyczne ugięcie sprężyn stalowych

[m]

[mm]

3. Sprawdzenie parametrów przyjętej wibroizolacji

1. Rzeczywista sztywność wibroizolatorów

• sprężynowych:
  [kN/m]

• gumowych:
  [kN/m]

• sumaryczna:
  [kN/m]

1. Rzeczywista prędkość kątowa drgań własnych układu


[rad/s]

Jest równa w przybliżeniu złożonej prędkości:
[rad/s]

2. Rzeczywista amplituda drgań fundamentu


[m]


[mm]

3. Współczynnik tłumienia drgań wibroizolacji


- dla gumy


- dla sprężyn stalowych


< 0,075

Warunek został spełniony

4. Rzeczywisty ciężar przypadający na sprężyny


[kN]

5. Statyczne ugięcie wibroizolatorów sprężynowych


[m]

6. Wysokość sprężyn wibroizolatorów

H = 202 - 31,6= 170,4 [mm]

4. Wymiarowanie fundamentu

1. Sztywność podkładki





[m²]

E_k = 55 [MPa]




2. Amplituda drgań kowadła na podkładce sprężystej


[m]

3. Dynamiczny nacisk kowadła na podkładkę


[Mpa] < 3 [MPa]

Warunek spełniony

4. Wyznaczenie energii przekazywanej przez bijak na kowadło




5. Wyznaczenie grubości podkładki


[m] < 0,03 [m]

przyjęto: d = 30 [mm]

6. Sprawdzenie głównych naprężeń rozciągających




R_bz = 1,00 [MPa] - wytrzymałość betonu B25 na rozciąganie


[m]

h_k0 = 3,90 [m]




7. Wymiarowanie zbrojenia dolnej płaszczyzny

1. Moment zginający


[MNm]

• dłuższy bok:
  [MNm]

• krótszy bok:
  [MNm]

1. Wyznaczenie potrzebnego zbrojenia


[cm²]


- współczynnik zmęczenia materiału


- współczynnik obciążenia

R_a = 210 [MPa] - wytrzymałość obliczeniowa stali St3S (A-I)

• dłuższy bok:
  [cm²]

Zbrojenie nr 1: 62ø18 mm - F_z1 = 157 cm²

• krótszy bok:
  [cm²]

Zbrojenie nr 2: 60ø18 mm - F_z2 = 152,40 cm²

1. Wymiarowanie zbrojenia górnej powierzchni

1. Zbrojenie przyjęto konstrukcyjnie jako 60% zbrojenia dolnego.

• dłuższy bok:
  [cm²]

Zbrojenie nr3: 26ø18 mm - F_z1 = 66,04 cm².

• krótszy bok:
  [cm²]

Zbrojenie nr 4: 24ø18 mm - F_z2 = 60,96 cm².

1. Wymiarowanie zbrojenia bloku fundamentowego pod kowadłem

1. Siła rozrywająca przenoszona przez siatki zbrojenia


[MN]

• dłuższy bok:
  [MN]

• krótszy bok:
  [MN]

1. Wyznaczenie potrzebnego zbrojenia w siatkach


[cm²]


- współczynnik zmęczenia materiału

R_a = 210 [MPa] - wytrzymałość obliczeniowa stali St3S

• dłuższy bok:
  [cm²]

• krótszy bok:
  [cm²]

Przyjęto wg PN-80/B-03040 tabl. 19 zastosowano 3 warstwy zbrojenia podkowadłowego złożonego z siatek prętów ø10 mm co 10 cm.

Zbrojenie nr 5:

- dłuższy bok: 3 x 53 ø10 mm, - Fz = 127,98 cm².

Zbrojenie nr 6:

- krótszy bok: 3 x 51 ø10 mm, - Fz =118,5 cm².

Cokół dla podkładki podkowadłowej został obramowany płaskownikiem 10 x 130 mm stężony poziomo przyspawanymi prętami ø24 mm, co 40 cm, w odległości 3 cm od górnej powierzchni betonu i dodatkowo siatką 10x10 cm prętami ø10 mm oraz pionowymi prętami ø16 mm co 60-75 cm.

Zbrojenie nr 18, 19:

- w obu kierunkach: 16 ø10 mm, - Fz = 12,64 cm².

Zbrojenie nr 20, 21:

- w obu kierunkach: 4 ø24 mm, - Fz = 18,09 cm².

1. Zbrojenie konstrukcyjne

• Zbrojenie przestrzenne w trzech prostopadłych kierunkach z prętów ø20 mm i ø16 mm, co 60-80 cm w trzech rzędach.

Zbrojenie nr 13:

- przestrzenne poziome dłuższy bok: 3 x 8 ø20 mm, - Fz = 75,36 cm².

Zbrojenie nr 14:

- przestrzenne poziome krótszy bok: 3 x 8 ø20 mm, - Fz = 75,36 cm².

Zbrojenie nr 7, 11:

- przestrzenne pionowe krótszy bok: 34 ø16 mm, - Fz = 68,36 cm².

Zbrojenie nr 8,12:

- przestrzenne pionowe krótszy bok: 32 ø16 mm, - Fz = 64,32 cm².

Zbrojenie nr 9:

- przestrzenne pionowe krótszy bok: 34 ø16 mm, - Fz = 68,36 cm².

Zbrojenie nr 10:

- przestrzenne pionowe dłuższy bok: 38 ø16 mm, - Fz = 76,38 cm².

• Powierzchnie boczne prętami pionowymi i poziomymi ø16 mm, co 20 cm.

Zbrojenie nr 16:

- krótszy bok: 74 ø16 mm, - Fz = 148,75 cm².

Zbrojenie nr 17:

- dłuższy bok: 70 ø16 mm, - Fz = 140,7 cm².

• Pręty pionowe otaczające wnękę przy kowadle ø16 mm, co 20 cm.

Zbrojenie nr 3:

- krótszy bok: 36 ø16 mm, - Fz = 72,36 cm².

Zbrojenie nr 4:

- dłuższy bok: 40 ø16 mm, - Fz = 80,4 cm².

• Zbrojenie przeciw poziomym pęknięciom powierzchni otaczających wnękę:

Zbrojenie nr 15:

- krótszy bok: 36 ø16 mm, - Fz = 72,36 cm².

• Zabezpieczenie fundamentu kształtownikami stalowymi:

- kątowniki 150x150x10 na krawędziach

- ceowniki C300 jako oparcie dla wibroizolatorów na spodzie fundamentu

5. Obliczenia pomostu stalowego

1. Wymiarowanie belek usztywniających

• Zebranie obciążeń

Obciążenie stałe liniowe:

a = 0,60 [m] - rozstaw belek


- obciążenie charakterystyczne blachą stalową gr. 20 [mm]




Obciążenie użytkowe liniowe:


- obciążenie charakterystyczne użytkowe




• Wyznaczenie sił wewnętrznych:




• Dobór przekroju:




Przyjęto ceownik UPN120 na belki usztywniające





1. Wymiarowanie belek nośnych

• Zebranie obciążeń

Obciążenie stałe liniowe:

a = 1,45 [m] - rozstaw belek


- obciążenie charakterystyczne blachą stalową gr. 20 [mm]


- obciążenie charakterystyczne IPE120


- obciążenie charakterystyczne całkowite




Obciążenie użytkowe liniowe:


- obciążenie charakterystyczne użytkowe




• Wyznaczenie sił wewnętrznych:




• Dobór przekroju:




Przyjęto dwuteownik HKS360-5 na belki usztywniające





1. Konstrukcja pomostu

• Belki nośne

- przekrój: HKS30-5

- rozpiętość: 8,50 [m]

• Belki usztywniające

- przekrój: UPN120

- rozpiętości: 1,25 [m], 1,4 [m], 2 [m]

• Żebra usztywniające - przyjęto konstrukcyjnie

- przekrój: 308x170x10 [mm]

- masa: 4,11 [kg]

• Kątownik - przyjęto konstrukcyjnie

- przekrój: 150x150x10

- masa: 1,47 [kg]

• Śruby łączące belki usztywniające z nośnymi

- przekrój: M16

1. Masa pomostu


[kg]


[Mg] - masa rusztu i pokrycia

Do dalszych obliczeń przyjęto masę pomostu: m_p = 14 [Mg]

6. Obliczenia dynamiczne skrzyni osłaniającej

1. Masa skrzyni


[Mg]

2. Masa stalowego pomostu


[Mg]

3. Ciężar całego układu


[kN]

4. Wyznaczenie statycznego nacisku skrzyni na podłoże


[kN/m²]

5. Wyznaczenie amplitudy drgań skrzyni osłaniającej


[m]

A_s = 0,08 [mm]

6. Obliczeniowy jednostkowy nacisk fundamentu na grunt





g_f - obliczeniowy graniczny opór jednostkowy podłoża gruntowego

wg PN-81/B- 03020

m = 1,0 - współczynnik warunków pracy maszyny wg PN-80/B-03040 tabl. 5

P_π - dane:
[t/m³] - gęstość objętościowa gruntu


- kąt tarcia wewnętrznego


- współczynnik materiałowy

Wymiary fundamentu:

B = 9,20 [m]

L = 9,40 [m]

D_min =7,80 [m] - głębokość posadowienia

Wartość obliczeniowa średniej gęstości objętościowej gruntów powyżej poziomu posadowienia


[t/m³]

Wartość obliczeniowa średniej gęstości objętościowej gruntów poniżej poziomu posadowienia do głębokości, B = 9,2m:


[t/m³]




Współczynniki nośności:

N_D = 28,20

N_B = 13,87





[kN]


[kN/m²]

124,75 [kN/m²] < 146,14 [kN/m²]

Warunek został spełniony.

7. Obliczeniowy nacisk na grunt z uwzględnieniem wpływu dynamicznego

C_z - współczynnik podłoża gruntowego

F = 88,36 [m²] > F = 50 [m²]

Zatem: C_z =45 [MPa]


[kN/m²]

p_max < g_f

4. Rysunki

1. Rzut z góry - skala: 1:50

2. Przekrój A-A - skala: 1:50

3. Przekrój B-B - skala: 1:50

4. Przekrój C-C przez wibroizolację - skala: 1:50

5. Zbrojenie bloku przekrój A-A - skala: 1:50

6. Zbrojenie bloku przekrój B-B - skala: 1:50

7. Zbrojenie bloku widok z góry - skala: 1:50

1







---