Файл: Строительство и монтаж насосных и компрессорных станций учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 119

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Рис. 30. Фундаменты под компрессорные агрегаты:

а — с электроприводом; б — с газотурбинным приводом

 

Т а б л и ц а 12

Частота вращения, об/мин

Лд , мм

Роторные машины

 

Более 750

0,10

500—750

0,15

Менее 500

0,20

Машины с кривошипно-шатунным механизмом

Более 600

0,10

600—400

0,10-0,15

400-200

0,15—0,25

Менее 200

0,25

образом. Наметив конструкцию фундамента, определяют расчетные

нагрузки.

нагрузки — масса

машины, оборудования

и

соб­

Постоянные

ственная масса фундамента.

 

 

 

 

 

 

 

 

Временные

нагрузки — максимальные

динамические

нагрузки

от работающих машин, а для электродвигателей,

кроме того, нагрузки

 

 

Т а б л и ц а 13

до момента короткого замы-

 

 

канпя.

Для

машин

с

враща­

 

 

и

ющимися Частями нормативные

Машины

 

горизонтальные

Р*

и

верти­

 

 

 

кальные Рв динамические на­

Электрические машины с

 

грузки принимают одинаковыми

частотой вращения,

 

и равными

 

 

 

 

 

 

об/мин:

 

0,20

 

 

 

 

 

 

 

 

более 750 ................

 

 

 

 

 

 

 

 

750-500 ....................

0,15

 

 

 

 

 

 

 

 

менее 500 ................

0,10

 

 

 

 

 

 

 

 

Центробежные насосы

0,15

где Qi — масса

каждого

ротора

Вентиляторы...................

0,20

Турбоагрегаты . . . .

0,20

машины;

 

р — коэффициент,

 

 

 

принимаемый по табл. 13.

 

Амплитуду

горизонтальных

колебаний

А

 

определяют

по

формуле

 

А — А х - А<р/тах,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где Imax — расстояние от центра тяжести верхней плиты до оси наиболее удаленного подшипника машины; А х — амплитуда гори­

зонтальных колебаний центра тяжести верхней плиты, вычисляемая по формуле

Л

А?

0)2

 

 

/ О - - * ) * -

60


Лф — амплитуда (угол поворота) вращательных колебаний верх­ ней плиты относительно вертикальной оси, проходящей через ее

центр

тяжести, определяемая по формуле

 

 

 

 

 

 

I Ст

 

 

 

 

 

 

0)2

 

 

 

 

 

 

64X2

 

 

 

 

со = 0,105ноб — угловая

скорость; пой — число

оборотов

в 1 мин;

А 5Т =

P$/Sx и ЛфТ = Рд/тах/25ф — перемещение

и

угол

поворота

центра

тяжести верхней

плиты при статическом

действии

силы

Р"; Н

— нормативное значение динамической нагрузки;

Sx,

коэффициенты жесткости

конструкции фундамента

соответственно

в горизонтальном направлении, перпендикулярном оси вала машины, и при повороте в горизонтальной плоскости; кх, А,ф — круговые

частоты собственных горизонтальных и вращательных колебаний фундамента относительно вертикальной оси, проходящей через

центр тяжести верхней плиты.

вычисляются по формулам

Коэффициенты жесткости Sx,

 

П

где Кх, Ку — коэффициенты жестйости основания соответственно при

П

упругом сдвиге и неравномерном сжатии; S = 2 S t — сумма коэф- i-i

фициентов жесткости всех поперечных рам фундамента в горизон­ тальном направлении, перпендикулярном оси вала машины (п

число этих

рам); е( — расстояние

 

от

плоскости поперечных

рам

до центра тяжести верхней плиты.

 

 

 

 

 

Коэффициенты жесткости поперечных рам S t определяют по фор­

муле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

1 2 Е 1 >Ч

 

1 + 6k i

 

 

где

 

1

hi

'

2 + 3ki

г

 

 

 

11 .hi

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1 ~ I h

t i l

 

 

E — модуль

упругости

материала

 

рам

верхнего строения;

1ц,

I hl — моменты инерции площади поперечных сечений соответственно ригеля и стойки рамы; h i, ll — соответственно расчетная высота

стойки и расчетный пролет ригеля i-той поперечной рамы.

Круговые частоты колебаний Кх, определяют по формулам

Хх

здесь ти — масса, включающая массы всей машины, верхней плиты,

продольных балок и поперечных ригелей рам, примыкающих к верхней

61



плите, и 30% массы всех стоек фундамента; 0 — момент инерции массы тп относительно вертикальной оси, проходящей через центр тяжести верхней плиты (горизонтальной рамы); 0 = 0,1 mn 12, где I

длина верхней плиты.

Коэффициенты Кх и определяют по формулам

Кх = CXF\ К<р= Сф/,

где F , / — соответственно площадь и момент инерции подошвы

фундамента;

Сх — 0,7Сг", Cm— 2С,

здесь Cz — коэффициент упругого равномерного сжатия грунта. Значения Сг приведены в табл. 14.

Значения Сг, указанные в табл. 14, относятся к фундаментам,

имеющим площадь подошвы более 10 м2; для фундаментов с меньшей площадью подошвы значения Сг

определяют умножением табличных

 

Т а б л и ц а 14

значений ]/~10/F

(где F — площадь

Нормативное давление

С2> т/м*

подошвы фундамента).

 

При

частоте

вращения

более

на грунт, кгс/см*

 

 

 

 

1000 об/мин расчет

на колебания

1

 

2000

не производится. Но при установке

 

турбоагрегатов

мощностью

более

2

 

4000

25 МВт такой

расчет выполняют.

3

 

5000

4

 

6000

Конструирование рамных фундаментов

5

 

7000

 

 

 

Размеры нижней плиты необхо­

 

 

 

димо

принимать

минимальными,

насколько это допускают условия размещения стоек рам верхнего строения. Кроме того, при назначении размеров подошвы нижней плиты необходимо сконструировать ее так, чтобы равнодействующая всех постоянных нагрузок проходила через центр тяжести подошвы нижней плиты. Толщина нижней плиты должна определяться исходя из требований прочности. Необходимо, чтобы высота сечения плиты в местах установки колонн была не менее рабочей высоты поперечного сечения стоек рам фундамента, но не менее 0,8 м.

Выбирая форму элементов верхнего строения при проектирова­ нии рамных фундаментов под агрегаты, необходимо иметь в виду следующее. Каждый фундамент должен быть симметричным относи­ тельно вертикальной плоскости, совпадающей с осью вала машины. Симметрия должна быть соблюдена как в отношении геометрической схемы всего фундамента, так и в отношении конфигурации и арми­ рования отдельных конструктивных элементов. Сечениям последних необходимо придавать простые (прямоугольные или тавровые) очертания. В местах примыкания балок и ригелей к стойкам обяза­ тельно устраивают вуты.

62


§ 13. НЕСУЩИЕ II ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ

Несущие конструкции

К несущим конструкциям зданий компрессорных и насосных станций относятся элементы, составляющие каркас здания: колонны, подкрановые балки, балки покрытий, фундаментные балки, т. е.

элементы,

воспринимающие

на-

, , .

грузку от

других частей

зда­

 

ния.

 

 

 

* ГУ

Рис. 31. Конструкции колонн:

а — железобетонная; б — металлическая

Колонны (рис. 31) здания компрессорного или насосного цеха могут выполняться железобетонными или металлическими.

Железобетонные колонны могут быть сплошными прямоугольного сечения и двухветвевыми. Они применяются для промышленных зданий, оборудованных опорными мостовыми кранами.

Металлические колонны по конструкции могут быть сплошными и сквозными решетчатыми. В зданиях перекачивающих станций, как правило, сооружают решетчатые колонны.

Подкрановые балки являются составной частью каркаса здания, и одновременно по ним укладывают пути для мостового крана. Как правило, подкрановые балки изготовляют из обычного или предварительно напряженного железобетона, реже из металла. Железобетонные балки, имея большую массу, более мягко передают воздействия крана другим элементам каркаса.

63

Балки имеют тавровое сечение и рассчитываются как обычные изгибаемые элементы с учетом постоянных (вес балки, рельса) и временных (подвижная крановая и тормозная) нагрузок.

- 5 7 0

1

___

250

Рис. 32. Подкрановые балки:

а — из обычного бетона; б — из предварительно напряженного бе­ тона

На рис. 32 показана конструкция подкрановых балок из обычного и предварительно напряженного железобетона.

Балки покрытий насосных и компрессорных цехов выполняют из железобетона или устраивают из металлических ферм.

64