ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ БОКОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ ФУНДАМЕНТА ПРИ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ

​STUDY OF THE OPERATION OF THE SIDE SURFACE OF THE FOUNDATION UNDER DYNAMIC LOADS

Kisil Anastasia

student, Department of Building Structures, Foundations and Foundations named after Professor Yu. M. Borisova, Voronezh State Technical University,

Russia, Voronezh

Sergey Zolotuchin

scientific supervisor, Candidate of Technical Sciences, Voronezh State Technical University,

Russia, Voronezh

АННОТАЦИЯ

Статья посвящена исследованию воздействия вибрации (динамической нагрузки) на фундамент оборудования.

ABSTRACT

The article is devoted to the study of the effects of vibration (dynamic load) on the foundation of equipment.

Ключевые слова: расчет динамических нагрузок, учет боковой поверхности фундамента, Лира Сапр.

Keywords: calculation of dynamic loads, taking into account the lateral surface of the foundation, Lira Sapr.

В СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений» в таблице 9.1 указано, что при наличии вибрационных нагрузок на основание угол внутреннего трения грунта принять равным 0. На примере имеющегося оборудования сделаем модель, зададим его характеристики, характеристики грунта, а также нагрузки и выясним, действительно ли трением грунта можно пренебречь и вертикальные перемещения отсутствуют.

Технические характеристике оборудования:

• Тип машин - с вращающимися частями;
• Число оборотов в минуту - 750 об/мин;
• Общая масса – 2 т;
• Амплитуда динамической нагрузки - 1,6 кН;
• Размеры – 2х3 м.

Характеристики фундамента:

• Размеры – 3х4х1 м (из условий размещения оборудования);
• Глубина заложения – 0,5м;
• Материал – бетон B25.

Основанием фундамента служат пески мелкие водонасыщенные.

Таблица 1

Характеристики основания

Шаг разбиения конечных элементов плит принят четырехузловым размерами 0,5×0,5 м.

Узлам основания был присвоен тип конечных элементов №56. Далее созданы жесткости для трех типов узлов в зависимости от расположения и нагрузок:

- угловые (тип 1);

- боковые (тип 2);

- средние (тип 3).

Произведем расчет коэффициентов жесткостей. Для конечных элементов №56. Коэффициенты упругого равномерного сжатия и сдвига соответственно для 1 типа:

Cz = 1*10*103*(1+√(10/12) ) = 19128,71 кН/м³                                                                 (1)

Rz = Сz * A= 19128,71*0,252 = 1195,54 кН/м                                                                 (2)

Rx = Ry = 0,7 * Rz = 836, 88 кН/м³                                                                          (3)

Для 2 типа:

Rz = 1195,54 * 2 = 2391,08 кН/м                                                                             (4)

Rz = 836, 88 * 2 = 1673,76 кН/м³                                                                                            (5)

Для 3 типа:

Rz = 2391,09 * 4 = 9564,36 кН/м                                                                              (6)

Rz = 836,88 * 4 = 3347,52 Кн/м                                                                              (7)

Зададим жесткость бетонной части фундамента. Статическая нагрузка от оборудования:

                                                            (8)

По результатам расчета видим следующие формы колебаний:

Рисунок 1. 1 форма колебаний

Рисунок 2. 2 форма колебаний

Рисунок 3. 3 форма колебаний

Рисунок 4. 4 форма колебаний

Рисунок 5. 5 форма колебаний

Рисунок 6. 6 форма колебаний (вертикальная)

Вывод.

По результатам расчетов программного комплекса видно, что при определении собственных частот фундамента оборудования в работу включается не только грунт подошвы фундамента, но и частично по боковой поверхности. Соответственно в расчетах нужно учитывать работу боковой поверхности фундамента с грунтом.

Список литературы:

1. СП 26.13330.2012 Фундаменты машин с динамическими нагрузками.
2. СП 22.13330 Оснований зданий и сооружений.