СП 26.13330.2012 Действует

5.2.23. При проектировании фундаментов зданий и сооружений, чувствительных к неравномерным осадкам и воспринимающих динамические нагрузки, передаваемые машинами через строительные конструкции или грунт, среднее давление под подошвой фундамента на естественном основании должно удовлетворять условию

5.2.22 При проектировании фундаментов машин с динамическими нагрузками для строительства в сейсмических районах расчет прочности элементов массивных фундаментов следует производить без учета сейсмических воздействий.

При расчете рамных, стенчатых и облегченных фундаментов на сейсмические воздействия в особое сочетание нагрузок следует включать расчетные динамические нагрузки, создаваемые машинами в нормальном эксплуатационном режиме, с коэффициентом надежности по нагрузке γf\gamma_fγf​ = 1.

5.2.20 Расчет прочности элементов конструкций фундаментов различных типов машин допускается производить на статическое действие расчетных динамических нагрузок, определяемых по формуле (2). Расчет массивных фундаментов на прочность, за исключением ослабленных сечений, консольных участков и пр., как правило, не производится.

5.2.19 Среднее статическое давление под подошвой фундамента на естественном основании p для всех типов машин, перечисленных в таблице 2, должно удовлетворять условию

Таблица 2

Таблица 2Машины | Коэффициент условий работы γc0\gamma_{c0}γc0​ С кривошипно-шатунными механизмами, прессы, металлорежущие станки, вращающиеся печи, прокатное оборудование | 1,0 С вращающимися частями, дробилки, мельничные установки | 0,8 Кузнечные молоты, формовочные машины, оборудование бойных площадок, для которых фундаменты выполняются в виде короба | 0,5

5.2.18 Расчет фундаментов машин и их оснований включает:

расчет колебаний фундаментов или отдельных их элементов;

проверку среднего статического давления под подошвой фундамента на естественном основании p или несущей способности свай;

расчет прочности элементов конструкций фундамента.

При наличии в задании на проектирование технологических требований, ограничивающих перемещения и деформации фундамента, следует выполнить их статический расчет из условия совместной деформации основания и фундамента.

5.2.17 Для фундаментов или их отдельных участков, подвергающихся воздействию агрессивных сред, должны быть предусмотрены меры по их защите в соответствии с требованиями СП 28.13330.

5.2.12 Высоту нижней фундаментной плиты в стенчатых и рамных фундаментах следует принимать по расчету, но не менее 0,4 м и не менее толщины стены или большего размера стоек.

Верхняя железобетонная плита (рама) стенчатого фундамента должна быть жестко связана со стенами. Нижнюю поверхность плиты рекомендуется выполнять на одной отметке.

Стены следует располагать, как правило, вдоль линии действия горизонтальных динамических нагрузок.

5.2.10 Подошву фундаментов машин, как правило, следует предусматривать прямоугольной формы в плане и располагать на одной отметке.

Высоту фундаментов машин следует назначать минимальной из условий размещения технологического оборудования, выемок и шахт, а также глубины заделки фундаментных болтов.

5.2.9 Оборудование с вращающимися частями, кривошипно-шатунными механизмами и станочное оборудование, агрегируемое на железобетонных опорных плитах, допускается устанавливать без фундаментов на подстилающий слой полов промышленных зданий при обосновании расчетом, а также в случаях, указанных в соответствующих разделах.

7.12.11 Площадь подошвы опоры следует определять из условия допустимости ее отрыва от основания не более четверти ширины подошвы.

7.12.8

7.12.7 Горизонтальные нагрузки на опоры, действующие вдоль оси печи, при обосновании расчетом допускается передавать на опору приводного оборудования стальными распорками, связывающими опоры на уровне их верха. При расчете распорок, кроме усилий, указанных в 7.12.6, следует учитывать усилия, возникающие в них от температурных воздействий.

7.12.2 В состав исходных данных для проектирования, кроме материалов, указанных в подразделе 5.1, должны входить:

чертежи корпуса печи с указанием толщин стальной оболочки, размеров бандажей и толщины футеровки;

данные о числе зубьев венцовой шестерни; значения нагрузок на фундаменты от опорных рам и роликов, а также на опору приводного оборудования от механизмов привода;

частота вращения корпуса печи в эксплуатационном режиме;

значение максимального усилия в гидроупоре для печей, снабженных гидроупорами.

7.11.10 При установке станков на утолщенных бетонных или железобетонных лентах пола или на отдельных фундаментах ленты и фундаменты следует рассчитывать на прочность на действие расчетных статических нагрузок в соответствии с указаниями 5.2.20 и 5.2.21 и в случае необходимости – на жесткость (см. 7.11.6).

7.11.9 Установку станков допускается производить как без крепления, так и с креплением фундаментными болтами. При этом крепление станков фундаментными болтами обязательно:

при необходимости обеспечения совместной работы станины с фундаментом (например, станков высокой точности, устанавливаемых на одиночные фундаменты, или станков с нежесткими станинами, в которых требуемая жесткость станины обеспечивается за счет фундамента);

при динамических нагрузках от возвратно-поступательно перемещающихся масс (например, в продольно-строгальных станках) или от вращающихся неуравновешенных масс, которые могут вызвать перемещения фундамента при работе на скоростных режимах (например, в токарных и фрезерных станках).

Таблица 13

7.11.8 Фундаменты станков следует армировать сетками из стержней диаметром  8 – 10 мм с квадратными ячейками размером 300 мм, укладываемыми на расстоянии  20 – 30 мм от верхней и нижней граней фундамента.

7.11.7 Высоту общих фундаментов станков нормальной и повышенной точности следует определять по результатам расчета фундамента по прочности и жесткости с учетом минимально необходимой высоты (см. таблицу 13), обеспечивающей требуемую жесткость станины отдельных станков, а также из конструктивных соображений, особенностей данного вида станка и условий его обслуживания.

7.11.6 Для одиночных фундаментов станков нормальной и повышенной точности с массой до 30 т высоту фундамента следует принимать в соответствии с данными, приведенными в таблице 13, а для станков с массой более 30 т – назначать из условия обеспечения необходимой жесткости станины за счет фундамента, а также из конструктивных соображений (в частности, в зависимости от глубины приямков).

7.11.5 При проектировании виброизолированных фундаментов станков на резиновых ковриках должны быть предусмотрены устройства, обеспечивающие возможность смены этих ковриков.

5.2.4 Фундаменты машин допускается проектировать отдельными под каждую машину (агрегат) или общими под несколько машин (агрегатов).

Фундаменты машин, как правило, должны быть отделены сквозным швом от смежных фундаментов здания, сооружения и оборудования, а также от пола.

Примечание – Соединение фундаментов машин с фундаментами здания или опирание на них конструкций здания допускается в отдельных случаях, указанных в отдельных соответствующих разделах.

5.2.3 Класс бетона по прочности на сжатие для монолитных и сборно-монолитных фундаментов должен быть не ниже В12,5, а для сборных – не ниже В15. Для неармированных фундаментов станков допускается применять бетон класса В7,5. В случае одновременного воздействия на фундамент динамической нагрузки и повышенных технологических температур класс бетона должен быть не ниже В15.

5.2.2 Фундаменты машин с динамическими нагрузками проектируются бетонными или железобетонными монолитными, сборно-монолитными и сборными или металлическими. Для применения металлических фундаментов требуется технико-экономическое сравнение различных вариантов. Использование в конструкциях фундаментов машин бывших в употреблении металлоконструкций не допускается.

5.1 В состав исходных данных для проектирования фундаментов машин с динамическими нагрузками должны входить:

техническая характеристика машины (наименование, тип, число оборотов в минуту, мощность, общая масса и масса движущихся частей, кинематическая схема оборудования с привязкой движущихся масс, скорость ударяющих частей и т.п.);

данные о значениях, местах приложения и направлениях действия статических нагрузок, а также об амплитудах, частотах, фазах, законе изменения во времени, местах приложения и направлениях действия динамических нагрузок в режиме нормальной эксплуатации, а также в аварийных режимах, в том числе нагрузок, действующих на фундаментные болты; размеры площадок передачи нагрузок; сведения о наличии заводской виброизоляции у машин с указанием динамических нагрузок, передаваемых на фундаменты с учетом этой виброизоляции;

данные о предельных значениях деформаций фундаментов и их оснований (осадка, крен, прогиб фундамента и его элементов, амплитуда, скорость или ускорение колебаний и др.), если такие ограничения вызываются условиями технологии производства, работы машины или рядом расположенного высокоточного и чувствительного к вибрациям оборудования; требования по ограничению взаимных деформаций отдельных частей машины;

данные об условиях размещения машины (оборудования) на фундаментах: отдельные фундаменты под каждую машину (агрегат) или групповая их установка на общем фундаменте; данные о характеристиках опорных плит (рам) агрегированного оборудования, данные о типе их соединения с фундаментом;

чертежи габаритов фундамента в пределах расположения машины, элементов ее крепления, а также вспомогательного оборудования и коммуникаций с указанием расположения и размеров выемок, каналов и отверстий, размеров подливки и пр., чертежи расположения фундаментных болтов с указанием их типа и диаметра, закладных деталей, обортовок и т.п.;

данные о привязке проектируемого фундамента к конструкциям здания (сооружения), в частности, к его фундаментам, данные об особенностях здания (сооружения), в том числе о виде и расположении имеющегося в нем оборудования и коммуникаций;

данные об инженерно-геологических условиях участка строительства и физико-механических свойствах грунтов основания на глубину сжимаемой толщи, определяемой в соответствии с требованиями СП 22.13330; данные о характеристиках виброползучести грунтов в случаях ограничения деформаций фундамента; данные о скоростях продольных и поперечных упругих волн; данные о коэффициентах жесткости грунтов оснований и несущей способности свай при статических и динамических нагрузках;

специальные требования к защите фундамента и его приямков от подземных вод, воздействия агрессивных сред и промышленных стоков, температурных воздействий;

данные об использовании машин во времени для фундаментов, строящихся на многолетнемерзлых грунтах.

Кроме перечисленных выше данных, в соответствующих разделах приведены дополнительные исходные данные для проектирования, вытекающие из специфики каждого вида машин.

4.13 Замена предусмотренных проектом материалов, изделий и конструкций допускается только по согласованию с проектной организацией и заказчиком.

4.12 Научно-техническое сопровождение и геотехническая экспертиза проекта должны осуществляться специализированными организациями, имеющими в своем составе специалистов, обладающих соответствующими квалификацией и опытом.

4.11 При геотехнической экспертизе для объектов, где проектируются фундаменты машин с динамическими нагрузками, необходимо предусматривать соответствующий анализ программы и результатов инженерных изысканий, проектной документации на вновь возводимые (реконструируемые) фундаменты машин с динамическими нагрузками.

4.10 При научно-техническом сопровождении строительства объектов, где запроектированы фундаменты машин с динамическими нагрузками, необходимо включать в состав работ по научно-техническому сопровождению раздел «Фундаменты машин с динамическими нагрузками».

4.8 При возведении нового объекта или реконструкции существующего необходимо выполнять прогноз распространения колебаний в грунте от фундаментов машин с целью предотвращения недопустимых колебаний зданий и сооружений.

4.5 При проектировании следует учитывать уровень ответственности зданий и сооружений.

4.4 Работы по проектированию следует вести в соответствии с техническим заданием на проектирование и необходимыми исходными данными (см. 4.2 и подраздел 5.1).

4.2 Фундаменты машин с динамическими нагрузками должны проектироваться на основе и с учетом:

а) результатов инженерных изысканий для строительства;

б) данных, характеризующих назначение, конструктивные и технологические особенности машин с динамическими нагрузками, а также условия их эксплуатации;

в) нагрузок, действующих на фундаменты машин;

г) окружающей застройки и влияния на нее вновь строящихся и реконструируемых фундаментов машин;

д) экологических и санитарно-эпидемиологических требований.

4.1 Настоящий свод правил основан на приведенных ниже допущениях и предусматривает, что:

исходные данные для проектирования должны собираться в необходимом объеме, регистрироваться и интерпретироваться специалистами, обладающими соответствующей квалификацией и опытом;

проектирование должно выполняться специалистами, имеющими соответствующие квалификацию и опыт;

должны быть обеспечены координация и связь между специалистами по инженерным изысканиям, проектированию, строительству и машиностроению;

должен быть обеспечен соответствующий контроль качества при производстве строительных изделий и выполнении работ на строительной площадке;

строительные работы, установка и наладка оборудования должны выполняться квалифицированным и опытным персоналом, способным обеспечить требования стандартов и технических условий;

используемые материалы и изделия должны удовлетворять требованиям проекта и технических условий;

техническое обслуживание фундаментов машин с динамическими нагрузками и связанных с ними инженерных систем и машин должно обеспечивать их безопасность и рабочее состояние на весь срок эксплуатации;

фундаменты машин с динамическими нагрузками должны использоваться по их назначению в соответствии с проектом.

7.5.8 Для фундаментов виброударных и ударных площадок следует предусматривать, как правило, виброизоляцию.

7.5.9.

7.6.9 Шабот копровой бойной площадки должен устраиваться из стальных плит толщиной не менее 0,5 м; ориентировочную массу шабота manm_{an}man​ , т, следует принимать не менее 0,5 т0h0, где т0 и h0 – соответственно масса, т, и высота падения, м, ударной части копра.

Б.2 Колебания фундамента описываются системой шести дифференциальных уравнений:

Б.3 Начало координат O' помещается в центр тяжести подошвы фундамента; ось z' направляется вертикально вверх; горизонтальные оси лежат в плоскости подошвы фундамента и являются ее главными осями. При этом матрицы демпфирования и жесткости диагональны:

Б.4 Ненулевые диагональные элементы матрицы жесткости следует определять по формулам:

В.3 Для фундаментов машин, деформации которых ограничиваются, не допускается использовать в качестве естественных оснований следующие грунты:

пески рыхлые;

мелкие и пылеватые пески, подверженные в водонасыщенном состоянии суффозии;

глинистые грунты текучие;

насыпные и намывные грунты с модулем деформации менее 10 МПа;

илы, торфы и заторфованные грунты.

В.4 Для фундаментов турбоагрегатов, в тех случаях, когда имеются технологические ограничения, величину длительной деформации нижней плиты фундамента на грунтовом основании (изменение прогиба за четырехлетний эксплуатационный период) Δfff допускается оценивать как долю kkk от расчетной величины полного упругого прогиба fff:

Величина коэффициента kkk принимается по таблице В.1.

Таблица В.1

Таблица В.1Вид грунта | Доля полной деформации, приходящейся на четырехлетний период κ Галечниковый (щебенистый), гравийный (дресвяный) грунты. Пески гравелистые, крупные и средней крупности, плотные независимо от коэффициента водонасыщения | 0 Пески гравелистые, крупные и средней крупности, средней плотности. Пески мелкие плотные, независимо от коэффициента водонасыщения | 0,1 Пески мелкие средней плотности, независимо от коэффициента водонасыщения. Пески пылеватые плотные и средней плотности, маловлажные | 0,2 Пески пылеватые плотные и средней плотности, влажные и водонасыщенные | 0,3 Непросадочные и ненабухающие: супеси твердые, суглинки и глины твердые и полутвердые | 0,4 Непросадочные и ненабухающие: супеси тугопластичные и мягкопластичные, суглинки и глины тугопластичные, мягкопластичные и текучепластичные | 0,5

Значения коэффициента kkk характеризуют долю полной деформации фундамента и основания, которая проявляется за первый четырехлетний период эксплуатации машины с момента ее пуска после монтажа и до первого капитального ремонта. Для каждого последующего периода величина соответствующей деформации уменьшается.

Расчетную величину полного прогиба фундамента fff рекомендуется определять из расчета совместной деформации основания и фундамента.

В.5 Допускается вводить в расчет только нижнюю плиту и учитывать влияние жесткости верхнего строения рамного фундамента путем уменьшения расчетной величины полного прогиба на 15 %.

Для протяженных фундаментов допускается рассчитывать изгиб нижней плиты по балочной схеме в продольном направлении, совпадающем с направлением оси машины, принимая плиту абсолютно жесткой в поперечном направлении.

В.6 При расчете деформаций жесткость нижней плиты определяют исходя из ее работы на изгиб как сплошного однородного тела по формуле

В.7 В случаях ограничения деформаций фундамента и при наличии в основании глинистых грунтов с показателем текучести ILI_LIL​ > 0,5, а также песков мелких и пылеватых водонасыщенных при расчете деформаций нижней плиты фундамента в величину расчетного модуля деформации грунтов основания вводится коэффициент условий работы грунтов основания γvc\gamma_{vc}γvc​ = 0,7, учитывающий возможность возникновения длительных деформаций при действии динамических нагрузок.

Б.1 Фундамент считается абсолютно твердым телом, имеющим 6 степеней свободы: 3 поступательных перемещения xxx', y', z' начала координат OOO' и 3 угла поворота χ\chiχ', φ', ψ' относительно осей x', y', z' соответственно (рисунок Б.1).

Рисунок Б.1 – Степени свободы фундамента

6.1.9

7.2.10

7.3.7

При устройстве общей плиты под несколько молотов в соответствии с 7.3.2 и при нескольких отдельно стоящих фундаментах в цехе амплитуды вертикальных колебаний фундамента следует определять с учетом указаний 6.1.7.

5.2.6 Не допускается устройство фундаментов турбоагрегатов мощностью 25 тыс. кВт и более на насыпных грунтах. Для прочих фундаментов машин не разрешается использование насыпных грунтов при содержании органических примесей, вызывающих неравномерные осадки грунта при сжатии, или невыполнении уплотнения (тяжелыми трамбовками, виброкатками или другими способами), удовлетворяющего требованиям СП 22.13330.

Примечание–Фундаменты машин неимпульсного (неударного) действия с двигателями мощностью менее 500 кВт со средним давлением под подошвой фундамента от расчетных статических нагрузок1^11  менее 70 кПа допускается возводить на насыпных грунтах без искусственного уплотнения, если возраст насыпи из песчаных грунтов не менее двух лет и из глинистых грунтов не менее пяти лет.

_________________________

1^11 Далее вместо термина «среднее давление под подошвой фундамента от расчетных статических нагрузок» используется термин «среднее статическое давление под подошвой фундамента».

5.2.1 Фундаменты машин с динамическими нагрузками должны удовлетворять требованиям расчета по прочности и по пригодности к нормальной эксплуатации, а для фундаментов с расположенными на них рабочими местами – также требованиям стандартов безопасности труда в части допустимых уровней вибраций.

Колебания фундаментов не должны оказывать вредного влияния на технологические процессы, оборудование и приборы, расположенные на фундаменте или вне его, а также на находящиеся вблизи конструкции зданий и сооружений.

При проектировании фундаментов машин с динамическими нагрузками следует учитывать требования СП 22.13330, СП 24.13330, СП 63.13330, СП 16.13330 и пр.

7.6.1 Требования настоящего раздела распространяются на проектирование фундаментов (оснований) копровых бойных площадок копровых цехов и скрапоразделочных баз.

7.3.1 В состав исходных данных для проектирования фундаментов кузнечных молотов, кроме материалов, указанных в подразделе 5.1, должны входить:

чертежи габаритов молота с указанием типа молота (штамповочный, ковочный) и его марки;

номинальная и действительная (с учетом массы верхней половины штампа) масса падающих частей; высота их падения;

масса шабота и станины;

размеры подошвы шабота и отметки ее относительно пола цеха, а также размеры опорной плиты станины;

значение коэффициента восстановления скорости удара при штамповке изделий из цветных металлов или их сплавов;

внутренний диаметр цилиндра и рабочее давление пара или воздуха (или энергия удара).

4.6 Инженерные изыскания для строительства должны проводиться в соответствии с СП 47.13330, [1], [2], [3], стандартами и другими нормативными документами по инженерным изысканиям и исследованиям грунтов для строительства, а также требованиями 4.7 и подраздела 5.1.

Наименование грунтов оснований в отчетной документации по результатам инженерных изысканий и в проектной документации следует принимать по ГОСТ 25100.

4.3 При проектировании фундаментов машин с динамическими нагрузками должны быть предусмотрены решения, обеспечивающие надежность, долговечность и экономичность на всех стадиях строительства и эксплуатации этих фундаментов. Необходимо проводить технико-экономическое сравнение возможных вариантов проектных решений для выбора наиболее экономичного и надежного проектного решения, обеспечивающего наиболее полное использование прочностных и деформационных характеристик грунтов и физико-механических свойств материалов фундаментов и других конструкций.

При разработке проектов производства работ и организации строительства должны выполняться требования по обеспечению надежности конструкций на всех стадиях их возведения.

7.11.1 В состав исходных данных для проектирования фундаментов металлорежущих станков, кроме материалов, указанных в подразделе 5.1, должны входить:

чертеж опорной поверхности станины станка с указанием опорных точек, рекомендуемых способов установки и крепления станка;

данные о значениях нагрузок на фундамент: для станков с массой до 10 т – общая масса станка, а для станков с массой более 10 т – схема расположения статических нагрузок, передаваемых на фундамент;

для станков, требующих ограничения упругого крена фундамента, – данные о предельно допустимых изменениях положения центра тяжести станка в результате установки тяжелых деталей и перемещения узлов станка (или максимальные значения масс деталей, массы подвижных узлов и координаты их перемещения), а также данные о предельно допустимых углах поворота фундамента относительно горизонтальной оси;

данные о классе станков по точности, а также о жесткости станины станков, о необходимости обеспечения жесткости за счет фундамента и о возможности частой перестановки станков;

для высокоточных станков – указания о необходимости и рекомендуемом способе их виброизоляции: кроме того, в особо ответственных случаях для таких станков (например, при установке высокоточных тяжелых станков или при установке высокоточных станков в зоне интенсивных колебаний оснований) в исходных данных для проектирования должны содержаться результаты измерений колебаний грунта в местах, предусмотренных для установки станков, и другие данные, необходимые для определения параметров виброизоляции (предельно допустимые амплитуды колебаний фундамента или предельно допустимые амплитуды колебаний элементов станка в зоне резания и т.п.).

7.10.2 В состав исходных данных для проектирования фундаментов прокатного оборудования, кроме материалов, указанных в подразделе 5.1, должны входить:

план основных осей оборудования с привязкой к осям здания, а также основные отметки оборудования; план и разрезы помещений технического подвала или этажа;

данные о расположении лотков для гидравлического смыва окалины и возможные входы в траншеи лотков, а также данные о расположении мест возможного появления производственных вод;

указания о расположении мест, где необходимо устройство лестниц, монтажных проемов, ограждений и перекрытий;

данные для определения значений монтажных нагрузок, располагаемых в пределах перекрытия подвала и возле него, в виде плана, на котором указываются следующие основные зоны действия нагрузок: от стационарного технологического оборудования, от временно размещаемого сменного оборудования при ремонтах с указанием веса, габаритов, числа монтажных единиц и минимальных проходов для наиболее тяжелого оборудования (сменные клети, валки с подушками и т.п.); данные для определения временных нагрузок от подвижного транспорта, содержащие характеристики и количество транспортных средств; данные для определения нагрузок в местах складирования металла (веса и размеры типовых вариантов штабелей, пирамид и т.п. с указанием проходов между ними); временную нагрузку от остального оборудования допускается задавать в виде сплошной равномерно распределенной нагрузки.

7.9.2 В состав исходных данных для проектирования фундаментов прессов, кроме материалов, указанных в подразделе 5.1, должны входить:

габаритные чертежи пресса с указанием вида выполняемых им технологических операций (штамповка, ковка, вырубка);

масса поступательно движущихся рабочих частей пресса; момент инерции вращающихся рабочих масс винтового пресса относительно оси винта; главные моменты инерции пресса;

скорости поступательного и вращательного движения рабочих частей пресса в момент соприкосновения ползуна с упаковкой; полная деформация поковки в прессе штамповки или ковки, определяемая из графика рабочих нагрузок типовой поковки.

7.8.7 Собственная угловая частота колебаний фундаментов мельниц должна отличаться

7.1.10

7.9.5

Б.13 Случайные нагрузки задаются постоянной матрицей Q размера 6×6, состоящей из спектральных плотностей мощности для вектора f′^{\prime}′(t). Случайные колебания описываются зависящей от угловой частоты ω матрицей размера 6×6

Амплитуда колебаний (среднеквадратическое значение) a определяется из условия

7.1.7