Разметка мест под фундаменты

 

Монтажную разметку мест производят по общему плану расстановки оборудования в цехе.

На рабочих чертежах расположение фундаментов под отдельные машины ориентируется на колонны или простенки цеха. Для удобства работы при разметке мест под фундаменты колонны или простенки между окнами нумеруют. Если полы в помещении еще не готовы, то для увязки верхней поверхности фундаментов с уровнем пола на колоннах или простенках делают отметки масляной краской.

Массивные фундаменты, размечают методом измерений при помощи рулетки, монтажных угольников, отвеса и других инструментов. В размеченных точках забивают деревянные колышки, по которым ориентируются при возведении опалубки для бетонирования.

При разметке места под фундамент необходимо обеспечить требуемую точность расположения выемок, отверстий под болты и закладные части.

При разметке небольших фундаментов применяют специальную обноску. Обноска представляет собой деревянную рамку, на которой укреплены шнуры, материализующие оси симметрии. Разметку рамкой-обноской ведут от осевых линий колонн или простенков.

При необходимости разметить оси станков, которые будут устанавливаться непосредственно на полу цеха без фундаментов, применяют разметку методом измерений.

При разметке мест под несколько одинаковых по конструкции и размерам шаблоны.

Обычно разметочные шаблоны изготовляют из дерева. Конструкция и размеры шаблона соответствуют опорной поверхности станины станка. В нужных местах шаблона сделаны отверстия, центры которых совпадают с центрами отверстий под болты в станине станка. На боковых сторонах шаблона имеются остроугольные вырезы, вершины которых совпадают с осями симметрии станины станка.

Разметочный шаблон укладывают на пол таким образом, чтобы вершины вырезов совпадали с предварительно различенными па полу общими осями, а затем обводят контуры шаблона и отверстия в нем мелом или цветным карандашом с толстым грифелем. На определённом расстоянии согласно чертежу размечают место следующего станка

Требования, предъявляемые к фундаментам

 

При установке станков нормальной точности необходимо выполнять следующие основные требования: ограничить упругие перемещения станин под действием сил резания, массы перемещающихся узлов и осадок фундамента; ограничить уровень колебаний, вызываемых возмущениями, действующими в станке; обеспечить устойчивость при резании в заданном диапазоне обработки.

Фундамент, на который машина передает значительные статические и динамические нагрузки, должен удовлетворять следующим основным требованиям. Прежде всего фундамент должен быть прочным. При этом должны учитываться как статические, так и динамические нагрузки, воспринимаемые фундаментом. Во-вторых, фундамент должен быть устойчивым (также с учетом статических и динамических нагрузок). В-третьих, осадка фундамента должна быть равномерной и не выходить из допустимого предела. В-четвертых, сотрясения и вибрации фундамента при работе машины не должны превышать допускаемых величин. В противном случае нормальная работа машины будет нарушена. Кроме того, необходимо принять меры защиты от передачи вибраций как на соседние установки, так и на стены самого здания. И, наконец, конструкция и размеры фундамента должны удовлетворять условиям экономичности.

Прочность, устойчивость, равномерная осадка и допустимая величина вибраций обеспечиваются при расчете фундаментов.

Важное значение для обеспечения прочности имеет качество материалов, применяемых для устройства фундаментов, а также меры, предупреждающие разрушительное действие грунтовых вод.

К числу таких мер относятся изоляция фундаментов посредством промазки их поверхностей битумом и устройство прослойки из пластичной глины толщиной 15—20 см. Кладка из силикатного кирпича при устройстве временных фундаментов под машины изолируется от грунта независимо от наличия грунтовых вод.

Для равномерной осадки фундамента необходимо, чтобы центр тяжести машины, общий центр тяжести фундамента и центр тяжести его подошвы располагались по одной вертикали. Допустимый: эксцентриситет составляет 3—5% от размера соответствующей стороны подошвы фундамента. Для обеспечения допустимой величины осадки фундамента должно производиться исследование грунта на глубину не менее двойного размера ширины фундаментной подошвы. Когда габариты помещения и расположение оборудования не позволяют установить фундамент требуемого по расчету размера;, приходится прибегать к укреплению основания под фундамент применением песчаной постели или забивных свай.

Для того чтобы сотрясения и вибрации фундамента работающей машины не влияли на соседние прецизионные (точные) установки, принимают следующие меры защиты:

а) под подошву и с боковых сторон фундамента укладывают упругие вибропрокладки с высокой поглощательной способностью

б) между машиной и ее фундаментом помещают рессоры, пружины и другие упругие элементы.

Вибропрокладки должны обладать запасом прочности и упругости, полностью выдерживать статические и динамические на грузки и после снятия нагрузки — восстанавливать свои прежние размеры и форму.

Вибропрокладки делятся на три группы в зависимости от допускаемых напряжений:

а)  мощные, выдерживающие давления более 3 кг/см²;

б)  средние, выдерживающие давления от 1 до 3 кг/см²;

в)  слабые, допускающие давления не свыше 1 кг/см².

Следует учитывать, что глубина заложения фундамента не влияет на передачу вибраций стенам здания.

Фундаменты для станков, станина которых имеет сплошную опорную поверхность, следует проектировать в виде монолитного основания. Очертания фундамента в плане должны иметь наименьшее число углов. Глубина заложения фундамента в естественном грунте должна быть не менее глубины промерзания последнего.

Машина должна быть установлена на фундаменте без перекосов с обязательной выверкой по уровню.

Ввиду того, что верхнюю плоскость фундамента практически очень трудно выполнить совершенно плоской и горизонтальной машину устанавливают не прямо на фундамент, а на специальные подкладки.

Металлические подкладки выполняются либо в виде полос толщиной от 3 до 10 мм, либо в виде клиньев с уклоном 1: 20. Подкладки помещают между подошвой станины и фундаментом, достигая этим необходимой точности установки. С помощью стальных клиньев значительно удобнее и легче регулировать положение станка. Расстояние между соседними подкладкам или клиньями, установленными по периметру подошвы станка должно быть равно 500—600 мм. Обычно расположение клиньев по периметру подошвы станины указывается в монтажном чертеже.

При установке тяжелых станков применяют специальные башмаки, в которых клин перемещается с помощью винта. Расстояние между соседними башмаками, установленными по периметру подошвы станины, должно быть равно 1 м. Однако по всему периметру следует установить не менее трех башмаков.

Для машин, требующих особо точной установки, применяют специальные чугунные плиты, снабженные регулируемыми клиньями.

Установка машин с применением устройств, снабженных регулируемыми клиньями, позволяет периодически регулировать положение станины. Это особенно важно при неравномерной осадке фундамента в процессе его эксплуатации.

Установку на специальные подкладки и регулируемые клинья производят при монтаже станков, кузнечно-прессового оборудования, стационарных двигателей внутреннего сгорания, компрессоров. Выверка установки станины должна производиться в продольном и поперечном направлениях уровнем.

Что касается требований, предъявляемых к закреплению машин на фундаментах, то здесь необходимо отметить следующее. Машины, станины которых обладают достаточной жесткостью, например, легкие и средние станины общего назначения, могут быть установлены без крепления фундаментными болтами и вообще не нуждаются в отдельном фундаменте. После выверки таких станков на клиньях на бетонный пол цеха под подошву станины подливают цементный раствор, состоящий из одной части цемента и трех частей песка. Раствор должен быть подлит под всю поверхность подошвы станины. Предварительно на поверхности бетонного пола, которая будет соприкасаться с цементной подливкой, делают насечку. При. установке на фундамент высокоточных станков, станина которых не обладает достаточной жесткостью, подливку цементного раствора под подошву станины не производят, ибо приходится периодически выверять станок на точность с помощью регулируемых клиньев.

Фундаментные болты должны обладать достаточной прочностью, жестко соединять фундамент с машиной. Материалом для фундаментных и анкерных болтов служит углеродистая сталь. Диаметр фундаментных болтов определяется расчетом. Применять болты диаметром менее 14 мм не следует, так как они деформируются уже при затягивании.

Для закрепления машин, работающих без сильных сотрясений и толчков, применяют короткие фундаментные болты длиной 100—400 мм. Головки этих болтов делают разведенными или заершенными для того, чтобы они прочно держались в бетонной заливке.

Для закрепления тяжелых машин, работающих с сильными нитками и сотрясениями, например, ковочных молотов, применяют длинные анкерные болты до 3—4 м длиной. Головки анкерных болтов, имеющие прямоугольное сечение, вводят в прорезь анкерной плиты и устанавливают поперек прорези. В случаях крепления анкерными болтами удары и сотрясения машины воспринимаются всей массой фундамента.

Фундаментные и анкерные болты пропускаются сквозь отверстия в фундаментах, получаемые посредством деревянных конических пробок, закладываемых при изготовлении бетонных фундаментов. После изготовления фундамента, примерно через 2—3 часа пробки раскачивают и извлекают.

В теле фундамента образуются колодцы под фундаментные болты. Если деревянные пробки своевременно не удалить, то придется выжигать их раскаленным металлическим стержнем. Отверстия в фундаментах до начала установки болтов во избежание их засорений закрываются.

Заливку фундаментных болтов производят цементным раствором состава 1:3. Затягивание гаек фундаментных болтов при закреплении оборудования на фундаментах выполняют по правилам многоболтового крепления.

Установку машин на фундаменты следует начинать после полного затвердевания бетона. Преждевременное нагружение вызывает растрескивание и разрушение фундамента, причем это может проявиться в процессе его эксплуатации.

В табл. 1 приведены сроки затвердевания материала фундаментов в нормальных условиях.

Сроки готовности фундамента (табл. 1)

Материал фундаментов	Время выдержки фундамента от конца кладки до начала монтажа машины в сутках	Время от конца кладки до начала эксплуатации' машины в сутках.
Железобетон и бетон	2—3	4—7
Бутобетон и бутовая кладка	4—6	8—12
Кирпичная кладка	2—3	4-5

 

Расчёт фундаментов

Общие положения, которые нужно учитывать при расчете фундамента, следующие:

а) фундамент должен быть прочным и устойчивым;

б) площадь подошвы фундамента должна быть такой, чтобы удельное давление на грунт не превышало допустимого;

в) амплитуды вынужденных и частоты собственных колебаний фундамента не должны превышать определенной величины;

г)  для того чтобы осадка фундамента происходила равномерно, необходимо центры тяжести машины, фундамента и его подошвы располагать по одной вертикали.

Сравнительно небольшая опорная площадь станины оборудования и значительная его масса обусловливают достаточно большую удельную нагрузку на фундамент. Площадь фундамента рассчитывается так, чтобы удельная нагрузка оборудования и самого фундамента, приходящаяся на 1 см², не превышала допустимой нагрузки, выдерживаемой грунтом. Высота бетонного фундамента Н = К√L, где L — длина фундамента, м; K=0,3 для токарных, горизонтально-протяжных, продольно-фрезерных и продольно-строгальных ставков; К = 0,4 для шлифовальных станков; K = 0,6 для зуборезных, карусельных, консольных и бесконсольных фрезерных, горизонтально-расточных станков, вертикальных полуавтоматов; K=0,6…1 для вертикальных b радиально-сверлильных станков; K=0,8…1,4 для поперечно-строгальных и долбежных станков. Для АС, многооперационных станков и станков с ЧПУ величину Н увеличивают на 20%.