Проверка прочности фундамента

Максимальное напряжение на опорной поверхности фундаментного кольца определяют по формуле

где - опорная площадь фундаментного кольца, м²;

– момент сопротивления изгибу опорной площади фундаментного кольца, м³

В качестве материала фундамента принимаются бетоны марки 100, 200, 400 допускаемое напряжение на сжатие, величина которых равна соответственно 4; 8 и 12 Мпа.

Рассчитаем момент сопротивления изгибу опорной площади фундаментного кольца:

Рассчитаем площадь фундаментного кольца:

Примем бетон марки М 150 с пределом прочности 16 Мпа.

Определение толщины фундаментного кольца.

Усилия, вызвавшие напряжения σ₂, изгибают выступающие части фундаментного кольца. Из условий прочного сопротивления изгибу определяют толщину фундаментного кольца δ_к по формуле

где b – ширина выступающей части фундаментного кольца, м;

σ – напряжения в кольце, которое можно принять равным нормативному допустимому напряжению при 20⁰С.

где - наружный диаметр опорной обечайки.

м

Рассчитаем толщину фундаментного кольца:

Расчет аппарата на устойчивость

Ветровые усилия стремятся опрокинуть аппарат, поэтому необходимо проверка его на устойчивость. Если устойчивость недостаточна, следует укрепить аппарат на фундаменте болтами. Аппарат наименее устойчив под действием ветровой нагрузки, когда вес его наименьший.

Коэффициент устойчивости аппарата определяют по формуле

где - момент от собственного веса аппарата относительно точки опрокидывания;

- минимальный вес аппарата;

- плечо силы (расстояние от оси аппарата до точки опрокидывания), принимаемое примерно равным 0,42∙ .=0,42 2,244= 0,94

Установка фундаментных болтов необходима, когда . Однако, при предусматривают фундаментные болты, чтобы фиксировать положение аппарата на фундаменте. Число болтов принимают равным 4; 6; 8; 10 и далее кратным четырем.

Фундаментные болты, предназначенные для обеспечения устойчивости аппарата, рассчитывают на прочность. Для этого определяют минимальное напряжение на опорную поверхность фундаментного кольца -

, МПа

Растягивающее напряжение равно , следовательно, максимальная нагрузка на один болт может быть принята равной

где, n - количество фундаментных болтов, примем в количестве 14 штук.

Из условия прочности на растяжение определяют внутренний диаметр резьбы фундаментного болта :

С , (1.40)

где - допускаемое напряжение на растяжение, которое можно принять равным нормативному допускаемому напряжению про 20^оС;

С 0,003 м – прибавка на атмосферную коррозию.

Примем из расчетов фундаментные болты с диаметром резьбы 56мм.

Расчет сварного шва, соединяющего опорную часть с аппаратом

Напряжения в сплошном сварном шве, крепящем корпус аппарата к цилиндрической опорной части (рис. 5.4 линия А-А) определяют по формуле

где - площадь опорного сечения сварного шва, м²;

- момент сопротивления сварного шва изгибу, м³;

- изгибающий момент относительно сечения сварного шва. При его определение учитывают только те ветровые нагрузки, которые действуют выше сварного шва, Мн·м.

При толщине опорной обечайки S и диаметре аппарата D_н:

м²

м³