8.3. Регулирование параметров колебаний при реконструкции фундаментов под машины (ч. 3)
Шарнирное присоединение железобетонной плиты было применено также при реконструкции массивного фундамента под дымосос рециркуляции газов к турбоагрегату мощностью 800 тыс. кВт [100] для отстройки собственной частоты колебаний фундамента от рабочей частоты машины (рис. 8.16). Присоединению плиты предшествовало устройство по периметру фундамента на всю его высоту железобетонной обоймы толщиной 0,5 м, предназначенной для повышения жесткости деформированного фундамента.
Определенная по расчету площадь плиты составила 24,6м2 при высоте 0,5 м. Плита была устроена с одной стороны фундамента и связывалась с обоймой по схеме, показанной на рис. 14, б. Армирование плиты осуществлено двумя сварными сетками из арматуры класса A-II диаметром 14 мм с шагом 200 мм. После бетонирования бетоном марки М300 и набора им прочности закладные детали обоймы и плиты были объединены стержнем диаметром 30 мм из высокопрочной стали. Шарнирное соединение после выполнения сварки было залито раствором битума заподлицо с поверхностью плиты.
Другим эффективным способом регулирования колебаний фундаментов низкочастотных машин, работающих в дорезонансном режиме, является объединение1 массивных заглубленных фундаментов тонкой лежащей на упругом основании плитой [114].
Вследствие конструктивного "ужесточения" системы в среднем на 30—40 % повышаются значения собственных частот и в результате увеличения степени отстройки от резонанса значительно уменьшается интенсивность колебаний фундаментов. В области высоких частот введение дополнительной связи между фундаментами может приводить как к улучшению, так и к ухудшению вибрационного состояния в зависимости от того, способствует ли связь отстройке от резонанса или наоборот.
При объединении фундаментов тонкой плитой появляется возможность путем подбора параметров связи использовать так называемое явление антирезонанса, когда в промежутке между двумя собственными частотами фундамент остается практически неподвижным. Однако этот эффект динамического гашения колебаний можно использовать, лишь применяя специальные конструктивные решения, позволяющие регулировать динамические характеристики фундаментов путем изменения жесткости связи. При этом требуется строгая настройка системы.
Динамический расчет группы связанных плитой фундаментов (рис. 8.17) сводится к решению системы алгебраических уравнений с помощью ЭВМ. Для случая одинаковых фундаментов под однотипные машины получены формулы» позволяющие определять значения собственных частот и амплитуд вынужденных колебаний [114, с. 323—325].
Объединение группы фундаментов тонкой плитой не требует значительных материальных затрат и в то же время является довольно эффективным средством для подавления колебаний. В качестве связи наиболее целесообразно использовать бетонный пол промышленной площадки, если на нем не предусмотрено расположение виброчувствительного оборудования, или постоянное пребывание обслуживающего персонала. Единственное требование при этом заключается в обеспечении надежного контакта плиты с фундаментом. Без таких специальных конструктивных мероприятий, как увязка арматуры плиты и фундамента, применение бетона на расширяющихся цементах в узле примыкания плиты к фундаменту не обойтись, поскольку возникающие в сочленении трещины сводят к минимуму ожидаемый эффект. Для фундаментов подвального типа в качестве связи могут использоваться плиты перекрытий, опирающиеся на фундаменты, либо стержневые конструкции, опирающиеся на верхнюю грань фундаментов [103].
При реконструкции действующих предприятий объединение группы фундаментов под машины можно осуществлять как мероприятие, позволяющее вскрыть дополнительные резервы по уменьшению вибраций. При этом фундаменты машин, совершающих дорезонансные колебания, в отдельных случаях можно объединять без динамического расчета, поскольку снижение интенсивности колебаний заведомо обеспечено.