fundatii de masini
DESCRIPTION
Exemplu de calcul. Fundatia unui grup generator cu motor diesel. Izolarea antivibratorie a masinilorTRANSCRIPT
a fi scoasd, de sub fundalie. Cincl buloanele qi elementele cutiei nTI sinbrlirnensionate pentru astfel d-e eforturi, funcla,tia t'rebuie riclicatfl, cu a'jtlturulunor prese hidraulice.
i-,a demarajul ma6inii, trecind prin zona de rezonanfd,, funtTa!,iilerezemate pe arcuri pot avea amplit,udini rnai rrrari decit cele admisihile.Deqi, in gieneral, recerea plin z.,ona de rez.oru?rn!6 este de scurtil, dura,tf;,,
uneoripo"ateriiicric""ul1l:1"#-:"?'#:;f '3ff.-1n;iH:#"ili,itJfi.ih1*?fi:Pentru acea,sta se folosesc amortizoare hiclra,uliee,ca in figura 8.18. Un piston, fixat de blac:ul tlefunclafie, este introdus intr-un \''as umplu-t c:u qnIichicl-viseos aryeza,t pe funclul cpvei (sau fixat deperetele cuvei). Pin actast[, construcfi_e se _?,rngr-ttzeanh simultan toate trei componentele oscila,{iei-Viscozitatea lichidului nu trebtrie 'sil, ffiirbret
cf,,ci ar putea fi cl6,un6toare elementel ce.
Adeseori, clin cauza incertituclinii astlpra, coe-ficienlilor elastiii 2,i te.renului, fundaliile pentru-
Izolarea antir.'ibratorie a maginil,or
piloli).
5. Exemple de calcul *
5.1. Funilafia unui grup generator cu motor diesel
a. Datele problemei
Se va prezenta in cele ce urm€azi moclul de calcul al fundaliei unui motor cliesel cu pase ci!:indricuplat direct cu generatorul.
Se cunosc urmitoarele :
- puterea rnotorului : 500 CP,
- turaJ.ia de regim i flm:375 rot/min,
- masa motorului comPlet : 15 000 kg.
- masa generatorului, exclusiv rotorul : 2 500 kgmasa rotorului generatorului : 4 000 kg'
- Inasa excitatricei : 1 000 kg.Dup[ unele indicatii din literatur[ 11127 s-au apreciat fortele perturbatoare :
cuptu de rotalie in jurul axului longitudinal al motorului datorit fortelo,r lateraie ale'pistoanelor, cu'frecventa n:3n*, de mlrime M". : 3,5 j 10d N.m,
- cuplg perturbator ln jurul axei Og, cu frecventa nrr, de mArime Uyo : ?,5' X0aN.m'
- *uplu perturbator in jurut axei Oz, cu fre.cvenfa n*, de mdrime A[;o:7,5 '104 N.rn,
- toita centrifug[ a rotorului, egald cu greutatea ,iotorului principal, Fc:4'104 N'cu frecvenla nm.
Solll este argild galbend compacti. ctr 20% nisip, pentru care se ia, conform categorieiIII clin tabelul 3.7, coeiicientul C, cuprins lnlre limitele Cr: (8 . . . 10) 10? Nims respectivCs: 0,5 Cz $i Ce :2 Cz,
Amortizorhidrsulic i mijlocii qi mari,Fig. 8.18 !-1?l::!at"e
astfele,r'itate. In asem
struclia tr c^ s5, exist crfiri
ulterioare ale fundalie aretcum sint ; at!,ieir mf,,rir 'sa'uintroclucerea unor elemente elastice {arcuri i'uc
lii:!li'
lj:.Pi1::
ii::!:
ili:.$
:E:
lE
-4:!
E
t..LE'r::1
iEL
kl,i.{:
rlt:
+T,
irii:,i:.
:1...
;i:
ttl.;i
iri;..
,"1,:'
iji':!':;.:.
;:it .
ifej: .'
,; b. Alegerea masei ;I a clirne.n,siunilor blocului de fun,dalie
zati direct pe sol,la cota - 2,35 m' Fr'rndatiae aratd ln figura [8.19. S-au marcat pe dese'n
axele auxiliare *'i !1',z'trecintl prin punctul 0"tllpii fundaf,iei este
S : 8,1'4,8 - 38,88 rnz'
Funda!.ii Ia ma;ini'cu bielI'maltivell
Fig. 8.19
I{asa totarr a magi'ii pi a fundaliei, co*form i'sur'^[rii clin tahe]ul 8.3, este
rll:148,03ts148 t'
Din aceasta, masina rePrezinti
t116:22'500 t;
iar blocul de fundalie
Ifll :125'500 t'
Masa fundaliei este inferioari limitei indicate de relalia (8'4)'
c. Calculul nxomentelor de iner[ie Ei aI centrului de greutate
pe lraza scrremei de tncircare din figura g.19, s-a determinat l.ngimea radierului
lu. -;igguol.=us_gr9l4sle4l{Alr-lrsa-{ierne
.vs-r.licg}-a- cenjr,ulut.rr'-assl-q.r'
Determinarea centrutui d6*d;i^i;-;r;TXtrit cu aiutorul tabelului 8.3, luind
Iiare *:, ll;l-r,. Fatri de aceste axe,-centlrl de gre'tate are pozitia
601,97"0- : 4,06 m,
148,03
,47,15- 7,67 rn : ft.
22L
L =-- 8,I m,
asele auxi-
I!o:148,03
9.r.,
Ele-mentul
c()111-
ponent
Dirnensiunile
fzolarea antivibratorio a masiuilor
TabeIuI 8,3
Detorruinilrefl eontrului de greutato
Ind ritm
Iel
m
G
C{
2 x 0,38 x 0,9 >( 4,60,47 x 0,8 x 3,72 x 0,45x 2,515 x 3,72(0,9x2 x2,135+0,8 x1,6$5) x0,40,7x0,255X3,52 xO,255 x 0,4 x 1,8152x0,5x1,0x1,2150,3xt,zLSxt,72x0,45x0,93x1,2150,57x3,5x1,380,4x3,5x1,680,3x3,5x1,080,3x0,68x1,72x0,45x0,93x0,68.2(0,15 x0,2 + 0,17 x 1,1)7,452(0,15 x 0,2 + 0,17 x 0,6)3,5B,1 x4,8x0'5
I,DO3,34
20,109,981,500,gg2,921,492,446,615,644,230,937,377,762,22
46,66
2,9?.52,43
1,7571,51
2,665- 7,407
2,4451,59
0,9652,4651,341,341,590,9652,602,600,25
3,7753,1753,175
2L,338,12
35,3215,071,00.1,257,142,352,35
16,297,565,671,31,7,32
20,19cr'l I
11,67
IlotorulGeneratorulExcitatricea
Suma
l:lomentele de iner{ie rnasice inraportIn tabelul 8.4.
in raport cu axele principale se obtininerlie ;
.9til 895,82
S-a aies
Ja : Jr" * Jcy : 198,26 + 237,93 : 436,19 t ml,
.e 436,19Lt:
Jtt : Jyz * J*v = 657,89 + 237,93: Sr: g2tm2,
247,15
cu planele principale rz, gz Fi rg sint determinate
urm{toarele momente de inerlie masice gi rhze de
: 6,05 me; iy : 2,46 m,
15,00 ,
6,5056,6324,84
3,18
I
},Lt^
148,03
Jz - Jrz * Jy, : 198,26 + 657,89': 856,15 tmz
.e 856,15l-.: -
,,,= : 5,78 mz; iz : 2,40 m.- 14g,03 ' -
d. Calculul constantelor elastice
Cz : (8 . .. 10)10? It/m3,
Cc: 0,.5 Cz : (4. .. 5)1Oz N/m3,
Cq : 2 Cz - (16 .. . 20) 107 N/rnB
1T
/:.
223
<lol
IV3
g)OJ
r\qqC\
f\Olo,
r\Fr%
\+r
9)t,o
llil
cl|I,o
tr-
+I
qrt I
F lcq
I
oltt'f\
il6ftOF-clJ
I
IclIP INFl I
t
ra
Jil
6Iol
I-T.
6rirr)l-. iC\Of l-i'l
lfr
il
6q
F-
+
@
dII
6lqtO
-LII
Gtl
3lc!-..IFrOI
I
N
L'rrO
l.o
.itl
G.l
nlrOcr?
II
rO
.itlil
cta
C.l\om.
II
c€lrr)l-t leqit l-{.il
^l
tl6lx)f-D-
-LtI
allIo 16l.{ lF{
I
+=rd
rltl
c{cf)@6l.{+
onl5l*@ lr--lFil
@
,rilltl
alcO@q)
-.1-I
6rllDlro la{iI |Ft
tlNlc
JI
c{lR l^
^ | F''lolI
cO
rci
tlel
o)oO
-LIII
lrllr+.lI
citi6rcCI
-i
'tl
6l
ol
II
o.lH l*Fl. I
+&Q6" d_sI cD
+ilotl f3iT ,F
rlatl i+* l^ +
ll6l
J-I
ctrlP l.rr [*c.f I
tt)
tlll
a.rf-oO
.+*l5l"qtO l-tGIc\rl
ro
C.l
llNtf:
-LIII
F ler0r) 1
I
rO
mtl
cltlr)O
-i+
II
R lercol
t
co
rO
tlN
t\
J.I
onl5 lcq-- Id
I
F--trm"
tlAlrO\o-iI
I
Ic{l? t^
I
ooto"
tldlTor()nI
I
II9. lot
-- lt<$lI
C.l.e.N
-F
^,'* I cq'L-- | 'Fl 6l
6r)
OtJ)
f\
-cl6t
ofN
sC
@st
$Nod-tr
6t-.
C)c\olc\
}I
si\F
6\c{lIOrtN
c'l
c\'+.eI
I
^,'s I oq'U'l "
NT{5rl<1E\d
c0@
ti<J$t
6.)
Ol<{
rO-!r<{
ot
ol
\o
c{
€o
ctol.o
orJ]
='r
nlcD
6I
r+
c\t
cOcoF-
Nao
oool
@
o
cocf)
r\cal
cO
rO\or!
H
q)
'+:,
N
r<
c)
>G
r,
Ng
d
e)
)cg
F-l
lt.'r:: a
,Y.1,. t:l t-'i:, ('}L-,. .w'-.I.F
rij r
Lis:'.i .ri"l *li,r Lijr 6)i4 '{.ii x rrri4 ''
f; "<; oii. vii-jt,HrtsEtaTiElia a\
-s. sQfi'. H.+: .V lt
l-,F-AFFx
---_t4
\J
a
:4,'3.r1.
i-il
+;iiF
3,t;
:.'i.
olj
il
+) Q'
c)o=tue)dEio
CJ
AD
il6l
C{
-LII6|!to lar
=t lt+At
<lsl
tl
q I:r*l
(bcrlro-
tl
dr
ot
-LII
g l*-l I
-tC'I
tlil6lrOJJi
I-rI
e|tlo !sr'il l-<
,
6l
tl
lJl
I
@rO\tl
6I
'.iJ-I
IIc.r Io lAror lrr
q)o<{o
tlc!rl)6l(g
II
GrlS i*
I
co\oOdtl
@LOT\
fl'€'l
oo-
-LI
I
B loOI
I
.S+r
Bliupund
slcq
F\.d,lt'-
to
tl1
oll\.<.'
VJD-:tr<'l\al
t..ol
tl
iet
ao
niH
GIloI')
J.I
c{la?l;OI
I
olt\
II6t@
6lI.l
'I6tlo loqOO lF{
Dtrooitltl
6llO
,s-
-LI6rl= ttrl-il-'Frl
<{Cr6''d4
Htl
6|rl)
ot-LI
6llx tal--lrrNl
@
^illl
6lrOct)
-iI.l
Nl$ ler-- iF{col
t\,
nltl
6lo{'q
-LI6rlP ler"'. I F{ol
F-c0oo
tltl
c!cY)crr
-LIcir I
X l*
C.l6r
tlGT
-!$d+
a
6llx t6l-- lrr
F\?4)@.
tlII
6lco@
-LI
e{ltl l.tol
D--J(lltl
6rO6l
dI-r
ctlI lor'^ ldtr-I
cOtl?
tl6lrf)
tr-
-'|-
lltlx lol-'- | rr
6)
Fjtlil
c{aolt?f,lJ-
I
6rlf ieq-. 1.<
Otltl
.elo,O
IT
fr.l I
x lN'-- | F{
I
DJ
il6to.tvJc\-LI
6tl3 i"r
-d{<{cto
ittl
6l
d.+erl9? lor--l-lF{l
a
<'|-d{
tlilGIcoeo
IT
ctrlP lnr-^l-{Fl
6l
6l.er.t
J.I
*E! oru i*
6)6\rf\
-ir
trJ
(OeoC\
il6tol'q
IT
ord{
eitf)
6)!.t\
(D
rl)c')o
c")?9
@
€rOtj(
@@qJc\
cr:NrOrOc-{
f-'qrO
il
grt
,>=D +.r
ooo.
D*\ocO
tlti|.t\
vJ
llc!
ol
J-I
c\t !
,{t"
6l
rrt
tl
clc9olof
I1
GI
c\tc{l
aoOI
6l
r+o
4
cu
(D
r6
fr.
t.l
at
c)
)6
I\l
e)
)d
224
q)A
-,
O
\r"d
q)rAgFr
tlq)6l
lt
!!ct
a$
tl
rr)O
rOoco
CfrJ)
orCn
cf)\oO
tl
OO
ll
6rlq lc!- l-
rt)ootl
tl6J
tl
6lq 6l
ol1?
(c
= | ^r:. 1"1::.T'l -,:,?F{ l-o}o^l-t" - l_r"xg
(O6lot
6\l
.itl
arl6^icc"l
a.cl.
TO
tl
al
eq
II
6l6t
eCrO
oo
-!r
ll6lrJ?c\l
-LI
6rl
! lr
ot
.+o.l
ll
6ll
F lc\:l-
'i{
N
lt
lr)f\ro
s%.llF\5
6l
llCI
i+)
orc
r''l Y Bul*utr\iEIiBpurl{
Fundalii Ia ma;ini cu bieki-mauivelfl
Se ia, confortn recoruandiriior din liLeraturd,
C{:7"5Cn: (6 ,..'1,5) 107N/m3.*.i*b
Constantele elastice sint 1)
kz : C sS : (B . .. 10)BB,8B' 10? : (311,0 . .. 388,8)10? N/m,
Ic, : CcS - (155,5 . ., 194,4)107 N/m'
n{omentele de inertie*ale tdlpii fundatiei sint
225
Ia : *'t;"0'L : 7r,6 m4,
&-14,rr":#:1.92ms,
E?x
4,8 . B,1B
72
272,6:2,CU38,98
Iz: I, * I,:287,2 nt4.
Se afli celelalte constante elastice .
Itpo - 4Ir: (16 . ..20)212,6.lO? : (3 401 . . . 4252)107 N.m,(
lr*, : cqI*: (16 ...20)74,6. 10? : (1 194 . .. 1492)70? N.m,
lcg: cq Ir: (6 ...7,5)287,2.!07: (1 723...2t5+){O?N.m.
e. Calculul frecvenlelor proprii ale fundaEiei
Pcnlru utbraliile uerticale se aplici relatia (2.5)
:27 013 . ..26270s-2,
. 30p"'Pz-145...162s-1 ; nz- --t-e :1385...154f rctlmin.
TE
Pentru'uiltraliile de rotalie in jurul axei z se aplicd relalia (2.L2)
:20125...25160s-2,Ics (7723...2754)L07Jz 856,15. 103
!n*:742.-.159s-1; n0
p2: "', -m
pl
1j In relaliileinferioari pi
289
care urmeazd., cifrelesuperioari.
dillimita
l5- c.
:212,6, nt[,
: 5,47 m2,
:1356...1518ro1/min.
paranteze, desp[rfite prin trei puncte, reprezint5,
Izolaroa anl,ivibratorie r ma;inilor
Pentru atbraliile de rctalie in jurul arei g gi translalie in lungttl enei r, se aplie5 relatiile(2.8), (2.10), (2.78), (2.79), neglijlnd pe mgh ln raport cu /ca
I
II
,J
I
I
I
I'ri;
II
4i
I
I
&
p?-*': t:E1,0b..,1,81)1ots-2,
m
l. FP -T : : (2,b9 .. . g,2b)lor s-g
s:
Jc- Jo * Ihhz:895,82 + 148'7,672: 1308,58tmg: L308,58'100kgme,
ft ': il.r6? m,
Ju 895,92\t
-, --- -- Jc !.308,5E
,,2-- Lrpfl+p3*[m],yLr2 : -}r
pZ + i& : (3,64 . . . 4,56)10a s-r ; pzn p? - (2,72 . . . 4,26)10t s1
" l' [(g,64 ... 4,b6) * V ]] . to.,P?,2:, **t[(3'64 "' 4'56) * V
i4:(1,11 ... 5,53)104s-2 i p7,- (0,90 ,.,7,L2)!0rs-1
pt - 2!0 ... 235 s-l ; Pz:95 ... 1oE s-1, i
nr: 2 005 .. . 2 245 rot/min ; nz - 907 . .. 1072 rot/min.
Penlru aibraliile de rcta|ie in jurul arei r fi translalte in lungul arei g se precedeazi,analog gi rezult{
It
P? : P7: "' == (1,05 ... 1,31)t0rs-l ,m
p?-+:c-
Jc : J, * mht - 436,19 + 148 '7,672 - 848,95 tm2 - 848,95'tr08 kgr:nt,
rt + fi -.(2,46 ... 3,07)104s-r;
rt rt - (t,48 .. . 2,91)1ff s-r,
436,19I_
84E.95= 0,514,
t.q
I
lt
t
Fuurle,tti ta mrgini cu blcl{-menivolA 227
Pt - 20? - -.226 s-r; Fs - 84 .. . 94 s-1
rl == 1928 ...2158rot/rnin; rrr:802 '..898rot/min.
Se coustat[ ci toate turatiile proprii ale maginil stnt cuprinse lntre limitele 802 9t 2 245
rolimin, fiind superioare turatiei de lucru n : 3?5 rot/mln. Chiar gi pentru vibraliile de transla-tie ln lungul axei y p de rotatie trr jurul axei r, la care cuplul perturbator are frecventa 3 n**- t t25 rot/ririn, se observi ci valoarea maximi nr : 898 rot/min 'rliferE cu 20 % de frecventaperturbatoare, deci rozonanla este evitati.
f. Calculul amplitudinilor
In caiculul amplitudiRilor se vor lua nurnai valorile frecventelor proprii cele mai aprqliate dcrezonantd pentru modul de vibratie considerat, prccum gi valorile constantelor elastice careau stat la baza calculului pulsatriilor-
Pentru translalii ueiltcate se ia In considerare efectul fortei rotitoare eiud ajungela podtiaverticalf, :
Fas : Fc :'1 ' 10r. N.. ,
Negtijincl efectul amortizirii, se calculeazi factorul de amplificare
1x.=o 1108,
, : ''n^ : n',t'F- : 8g,27 s-L ,30 30
U, ,. aplici relatia (2.12)
F- 40 000 iA.,:'2 11, -
'i -iI= 1,0g :1,8g.10-E m=0,014 mm.e kz - 311 '107
Pentru transtralie in lungul awi g it rctalie in jurul a*ei r se ealculeail expresia (2,54,
A (ors) -- mJr{p! - or2) (PZ - coz) : 148' 436,19' 106 (2OZz - 99,272) (g+r - 39,272) :
: 13,9E'10 r|
gi apoi se aplic{ relaliile (2.55\ ln care
J - Js: 436,19' tr0s kg ml,
Fnt:Fo-4.10rN,
Mt : Mst:3,5 . 10r N.m,
. (1194. 10? + 155,5.10?.7,672 - 436,19.108 -39,212)4. 101 + 155,5.10?.1,67 .3,5.trorAn: ,^'o :
13,99.101t
= 5,1'10-E m : 0,051 mm'
228 [zolarea autivibratorie a ma;inilor
Se obsenz[ cd amplitudinile slnt mult sub limite.le de 0,15 . .. 0,20 mm inciicate $n tabe-Iul 5.6 arsa cf; se renunli la calculul celorlalte rralori.
Forta perturbatoare(8.15), ln care p :
unde
g. C al cul uI fpf .trp_lpt .,st at i,c e.. inloauito.are:1" "
-'--t"'*"' ""
Fr, cind ocup{ o pozilie verticalil, poate fi lnlocuiti cu o fort5 elat[ etre
3 pi T : At: 1,08
Fse : 3' 1,08' 40 000 : 729 000 N.
Cuplul de rotire in jurul axei rrertic.ale se inlocuiegte cu un cuplu static echhialent
Mz- 1t,T M2s,
,tt -
: 1,08,(.,tzt_-
p'zq,
Em
I[z : 3' 1,08' 7,5'104 - 24,3' 10a N' rn.
nrod analog, cuplul d.e rotire in jurul axei g
: 1,27 ,T_
JVIa : 3 . 1,21. 7,5. 104 : 27,2. 10aN.m.
In ceea ce prive.gte cuplul Mss, deoarcce frecvenfa sa difer5numai cu 20Trdeeea deTe7;otrayrl.i, se va calcula ca gi curn s-ar produce rezonanta. Ca urmare, confolm celor arltatetabelul 4.5, se va lua
- pentru funda[ia de beton Arr: 10, deci
M*: 3 . 10. 3,5. 104 - 105 . 104 N.m,
- pentru sol -41r : 5, deci
Ms : 3' 5.3,5.105 : 52,5. 104 N.m.
h. Calculul presiunilor pe sol. .: . ,.,/
Greutatea proplie produce o presiune uniform{
mg 148 . 108. 9,81 : 3?,3'10s N/mz : 0,37 daN/cm2.oo: S
:39,98
l
II
i
1I
I
I
I
I1) in acest exemplu de calcul s-a luat valoarea [r-r : 3, recomandatl de Rausch.
tI'?
ft*.
Momentul rotitor Il,Ia praduce pe talpfi priesiurrile
: -r.- lL- + Jp- : + 6-5-?J_10" - + 16,e'10s Nim2,
-w - T Lbz L 8,10'4,802
trnde s-a notat cu r lungirnea tillBii 9! cri b ]6limea ei. Distribrrlia presiunilor prorluse rJe'lltt*
este ar['l.at[ ln figura 8.20."""" -^i; rooa-"rr"log, mome.ntul ftfoprotluce asupra snlrrlui (fig. s.21) eforturile unitare maxime
o : * Mtt '.-
+ :y-: + $' 27 '2' !04 : t 5,2' 103 N/mz.
-- w . - hLz L 4,80'8,102
Fortacentrifugia-rototului"F--rr:!2,9'l04Nlnrnomentulcindseafld'tnclirectievertical5 F' ocupd pozilia clin iiEua g.22. Fiinr excentricel ea produce pe teren eforturile uni-
tare rnaxime
+#(,*"#) %y('*rF):I -r 8,1 . los N/mz'
: t*o,ob'1oBN/nrz.
Furnrlnf:ii Ia ma;inl t'u biel&-rnaniveli-t 22s
forld static6 de aceeagi
valoare
gi produce, conform figurii
De-a lungul laburiidin figtrile 8.20, 8.23 9i
M 6.. 3,1?5 F2-:'--:J---:!w +
Lbz
Cind ocupi pozifie orizonta]fl, fol'la ce.ntrifugE se inlocuiegte eu o
I".h, -: Fo : 12,9'104 N
8.23, eforturile unitare maxime
6 . 3,175 . 12,9. 104t L.v L-t
'Ll .4JB: I3,2 ' 103 N/m'. .
:
Cu ajutorultiuilor considerate.
acestor valori se poate ealcrula efectul rezultantalactiunii simultanea solici'
mari a tdipii actioneazi greutatea proprie, eforturile unitare maxime iefortul unitar rle eon:p.resiune din fisula 8.22, a cdrui valoare este
r/
,FNo: = S
Efectrrl rezultant este
71,2 - 7A8o : (gZ,B .i 1O,g -.:73,2 -: 3,8) L03-
3,4.10s N/mz.
De-a Iungul laturii mici actioneazi greutatea proprie gi eforturile unitare rnaxime dinfigurile 8.21 Si 8.22
. o: (J7,2 +-Dfl+ 8,1)10':rtnlbu irtJ N/m8.
Se obserr,5. cd. valoarea nraximi posibili este
Gma.x : ?7,2 ' 103 N/mz :* A;'7L2 , daN/cmz '
72,9 - 7AL
- + - +3,8'10sN/m2.4 93,88
iI
*i*.ii., '
230 lzolaroa antivibratorie a ma.ginilor
eare este mult inferioarl presiunli admisibile
Po : il-'5 daN/cmz.
De a,semenea, pe talpi nu apar presiuni negative.
(t .
i,z-l0rl'tfm3
LFig. 8.21
ilt'l
9,22 Fig. 8.23rit.
i. Calculul de rezistenld, al bloarlui de fundaqie
Pentru dimenstonarea fundatiei se determinl eforturile care rerultl din actiunea forlelor pi amomentelor statice echivalente gi a greutetrii proprii, reactiunile rezultind din presiunile tere-nului.
d) Efa:lul greutdlii proprii. ln figura 8.24 sint reprezentate, separgt, gteutilile mapintlpt ale elevatiei fundatiel, mai putin radlerul.
,Reactiunea pe unitate de trungime est
g - (ao - 0,5Ta)D : (37,3 - 0,5 ,24)4,8 :12,1.101 N/m,-
termenul negativ reprezentlnd greutatea proprie a radierulqr. Cu datele din desen s-au construitdiagramele de forte tiietoare ? gi momente tncovoietoare M ln felul ctrnoscut (nu se dauam[uunte asirpra acestui calcul),
9) Bfecfitl momentului M^ din planul gz. Acest rnoraent se tnlocuiegte prin ecbivalentulsIu static la rezona-nfd pentru beton, Mn: + 105 . 104 N.rn. .
n!-4 rE.
ii\*v
--- ( b-
4
6=6
+,05 i 405
TtsnTn''*
Fig.8.20
6=73,2.77ottlnt
,t
{:lrl
'li,1i.i
I
i
I
-t'-
n
*r..
Femd*$ti Ia nrapini eu biel$-manivelfi 2,3L
orientfndu,ne dupl figura 8.25, momentul Mrproduce o reacliune variind triunghiular'
cdrei mirime se afld siriind ecualla de momente fat{ de mijlocul segmentului D
bbtutro - ZqrT '3_ : 0,
&IuIn 6'105'10r . ^r-Qz:T:r : :--l-2i,3'10t\-,'il.4,82
Momentul llfngi reacliunile gslucreazi asupra fundatriei cum se arat[ tn tigura 8.26.
Momentul tncovoiet6r'variazi fn lun!'ul laturii & ca ln figura 8"25, avtnd unaximurnfn rnijloc,
de valoare
M**, - * - !52,5.tr01 N'm.
6,{J6:104il
qgs-to+il
Fig. 8.25
xl04N
xlthN"m
tsftFig. 8.24 Fig.8.26
Acest moment se inrparte la cei doi pereti tra nsversali (fig..8.27), solicittnd pe fieeare cu
Mr : prrr\ * *^r" : * 2G,25. 1or N. m.
ln lungul fundatiei, un perete va fi solicitat printr-o for
232 fzolarrea antivibra{orie a ma;inilor
Fiind a;ezaLl excentric fa-td de mijlocui laturii lnngi (fig. 8.27), for.ta F, produce pe tereno sar''cind neuniformi, avind valorile extreme
F2 1,095F2 32,8.104 (_ 6.1,0g5 \ ?,3.104--P{z: i- * - *--: t- (.t * ar t-J :
o,; ;;- N/m.
6
Cu aceste valori se construiegte diagrama d.e monrerite incovoietoare si forle tdietoareln directie longitudinal{, ardtati in figura 8.28.
y) Efectul momentului Mro dinplanul ry. S-a vdztit anterior cd echivalentul static al IuiMuo este *:: +27,2. 104 N.n:-
xto+/'lf n
x /0.+ N.rn
)t I0+N
Frg. 8.27
Lungimea motorului fiind de 3,65 m, acest rnornentpe beton reactiunile valiind triunghiular ca in figura 8.29,
Nt\il
l'/
T
Fig.
produce pede valoare
101 N/m.
8.28
suprafata de rezemaremaximS
i
6 -27,2. 1048z: + _-A1r
. :
,* 2'5" to{ b{im'
Momentul M, si reacliunile g, dau in peretele longitudinal o diagramd de momente defglul celei din figrra 8.25, avind maximul in mijloc de valoare
6.27,2. 1044r:*
Pe talpa funflaliei, acelagi
3,652 - + I2,2''
moment d{ reactiuniie
1' M^ax : ^ Mv - {- 13'6 ' 104 N' rn'
z"e
La rindul lor, sarcinile triun.ghiulare cu valori rnaxime g' indicate in figura 8.29, r'epre-ziuti dou{ forle verticale, fiecare de rraloare
772,2.104.- -3,652
o- :11,1 '104 I\i.v- 2
Funrla!.ii lar rnagini eu bielf;-manirrelii
For'lele Q incarc[ rrerticai pere'lii transversali, ca in figura 8.30, fiind uniforrnpe partea superioar[ si ittferioari a lor (in clesen s-a nota'[ rtaioarea f.rfelor totale 0).lncovoietor m.axirn iri mijlocui pere.belui este
233
distribuiteI[omentul
x,{:3-{4'8-1'2}-2 \ 4 )7t,7.7Qe (4,8 -_!,?I _ 5,00. 101 N . rn.
8
8) Efectul momentului fu|, "u
in planul ori-zontal ry. Cind este clirijat pe axa z, rnornen-tul X["0, avind .echivalentul static M z :.+ 24,3. 104 N.m, produce in peretii tranwer-sali I si II forte orizontale Id avind rraloareaconform figurii 8.31
24,3' 7A4H- *_--.:- -- +7,36. tr04N,3,3
conside.rate ca actionind la 2,4A rn ctreasupr-afetei superioare a radierului. Momentul fneo-voietor in baza peretelui rra-fi
ll,f - + 7,36. 104 .2,4 : 7-1,7 .10a N. rn.e) Efectul forlef. centrifuge a rol.orului eind.
valenti este Fa : 72,9.104 N.
Fig. 8.29
se afld in pozitie uerticald. Forla staticE echi,
Conform figurii 8.32, c' aeeasti forld, avincl e'xeentricitatea e : l,E2 m, produce asupraterenului sarcinile triunghiulare avind valorile ex[reme
12,g. 104 | 6. 1.b2 \ S,gg .104Pt'z:
's,l [t* sJ ): -a,20.r.04 Nim.
2.53!frf : + 6
(2' 3,38 + 2,27]70r : * 9,7 .10aN.m.
ril Efectttl fo$ei cenbifuEe a rotorului cind eq se efld in porifie orizontald. Actionind ca infigura 8.32, b, Iorla Fh : 72,9'L04 N produce pe teren o rarciofi triungftiulard, avind valoarea
Q=tIl-lo+N
Fig. B.B0 F.ig. 8.31
ln dreptul forlei Fr, sarcina pe teten rezultir p:2,27. X04N/m.i\{omentul incovoietor este maxirn in dreptul forlei F", avind valoarea (indicati ln desen)
12,9"7aL.3,175.6
.Q= III'lg+u
lJ-
4,92
234 fzolaroa antir,'ibratoric a maqiu ilor
tn miilocul funclatiei, momentul incovoietor este
1llf - *=-.12,9'104'3,775 - 420,5'tr04N'm'
2
., Cu cotele din tigura g.BB, acest moment se repartizeazilasupra peretilor II 9i III din fi-
gura 8.32, a ln ProPoriiile
0,74' Mrr- * 20,5 ' 10n'fr;- : + 9'4 ' 101 N'm'
0,875Mut= * 20,5't0t ff
: * 1t'1 104 N'm'
Analog, foria F2 produce in cei doi pereli fortele tSietoare
TtI:5,9'10aN; ' Tttt:7,0 '104N'
F2=-w.
M^E : 39,19 ' 10d N'm'
Secliunea necesari a armiturii 1) se calculeazA cu relatia
cMAt:
-'
- ' Thooc
Alegtnd un procent de_armare F.1To, o\el cu 6c:2500'106N/rnz' c:2 $i beton
rnarca B 200, ."'ilirii-r" oila a peretetui ftn :-1,70 m, 9e gisegte 1 : 0,931'
lt Nu se dau aminunte asupra calculului betonului armat, urmind a se folosi triteratura
de speciautate. Reialia pg"ql cal^culur sec.fiunii de oter este dat{, de exempru, rn ,,Manuarul
peutru calculul *"tii*t.liilor", Bucurepti, Editura tehnicl' 1959' pag' 1708'
Fig. 8.32
nali. In peretii longitudinali produc momente
"ior. lnzumind acestC Cfecte th tabelul 8'5, ss
si minime ca tn figura 8.34.-..
a pereteluilongitudinal se afl{ tn dreptul pere+
&!
\t\
{I\s
-t'*a
\4.s
E. h
60Gr:
.@
rfu,
E
T\
\_st'rxl{ \so'r-ib
L---H
!1
I
JJ
i
';
lO tO IO FloocOF(@rJ,ri d d6IcCr<
1lll'
I k -J. $-nrO \O lf) ,3O<g-tr<OtO=fOl-+$r.ar{
t\t:l{Y-{7]c.i d-iDj+-H1,#
-11
sm-ttr^-.*--+lt< Ol CrI 6lII JJ J.I JJtl tl tt tl
C) C). lO r{AAA.6!gVVv
tOtOF<il_lr ll -ll -lJll ll ll ll
Lo rool c^l
vvl6lN I
Jt +l
Y.{OOcg.d 'ri c{ oi
H
t-r r-,r Pl-{ Fl H l{
.=l aa)trkcd-85 FPet \Z> .jj.rlb ooc) htrE f x9? id U-i-9s gtr:=ilgtr>a
rt rt f- CDoo- ? tc- cl nF{ rJ) trtr r{ Ftt-{F{ l-Lltlll tl
ts
x
tJ+. v-r.
o+i'+d+" i -; $ a 'a i "+1"+ d+o
tllll
II
.,-,a.4<FV?L';Y*(Or,[email protected]'d#cccnN
uJc\.1
@ tdYJ
!-l = Ssj
I brl
._i_
I
c.c@CDcOli)OFt'€*r-C)FlIOtnr<-J-t-t.l +l+i -Hll ll ll ll rl
'lt
dI
to !o ro a:l @---^*aaF L'J L
oiiicii'rr !r-,1 ll llll tl ll rl rl-n
9hrJ.H
F,-...- E
C)-o) i-'i
oro.9N
{r5-r ': r-{.l F{
d/)d
CL= H--5aq)-c., ia
4r '<ord
e)o){J'tl--rO
Xgbt)
F-*-3*.d.i oi ei d+i1, +l -H +l'Tt
sI doi od Eoo
tdtt/Lvr"l15=
b!).F{l+.a
tI) Fl eCtJfD'3?=Fl.otr-OcOOrca
Er-.e--
-(riii-i+J#!r+a().'-)OC)Uq,i 0J q,, CJ C.,au)(a(Ao
)c5
F
t-*0)Pc)
o)
ac)c)
c)
uD-
cud)
t<)dE
(u6trtr.= E,
vt bDrri.toc)1-
R +.2.a. ylE 5 <,'
'R3.8.. Xllx
J,^-. qd '<f{y. trolF!ooo)=btj.= ojliEF F*OHla.ra'7Z-s5i- t< <l(|) x-E.=ta
236
e)(1
N
t{'0.)
c)fr'l
c)l-icd
c)
(A
€(D(t)
i1g()
q)
l'v'l
Fr
oJr{f, c)
oo d;,-(9-EddoFEF.{ E.t
oAH.0-l
Izolarea autivibratorie a nla;inilor
RezulLir. armiitura in partea cle jos
237
forlelor tdietoare
2. 391 900. 10-6AI :
0.g{J1 . L i0-:2 sao - 19'81 ' 10 -4 m? :19'8i cmz'
!
Ar:nli t.ura existenLf are tn nt-tnF
50?,0 -i- 2d 16, totalizind 19,?2 cmz.
Pentlu partea superioard, a peretelui, lrlo-men'rul rninim care are J.oc in secliunea A, de va-loare
Iy'rn1o 16"01 ' 7A4 N.rn
deLernrind o armitur[ necesali
At
Pe bazaanurne 4$20,
Armateast
2 . J.60 100. 10-5
0,931 . 1,7 .2 500: 8,00 ' 10-4 m2 : B cmz.
S-a pleviztt o arrniturd
2 6 20 + 2 0 !6, totalizind 10,30 cm2 .
unui calcul la forfecare se aqazi armirturi pentru preluareatotalizind 12,56 cm2.
peretelui longitudinal este arital;i in figura 8.35. .
tJN
B
l/5,5 370 259,5
:'2Aif LY-'rt-f:! l+frffl
Fig. 8.35
n) Cal,cuIul armdturilor i.n perelii. trqnsuersali. Se redau calculele numai pentru perefiiI ,si II.
In mijlocul lungimii perelilor transversali, efectele descrise mai sus dau momentelelncovoietoare ardtate in tabelul 8.5.
in ceea ce privegte forlele td,ietoare, cazul cel mai defavorabil rezulti din forlele orizon-,tale, cauzate de efectele I gi 4. Astfel, fur peretele I aclioneazl, numai efectul I si deci
*16,!.ffi -72,5f.ru+
'34l91gtr
Tr: H - 7,36-104N,
fzolare* entivibratoric e maglnilor
iar tn peretele Itr existl arnbele efecte, dcci
Til :7,36 ' 101 + 5,9' 10r == 13,26 ' 101 N.
CaIcuIuI arntfiturilor pentru perctele f. Cu lndltimea utild h: 2,57 tt $! restul valorilorelese anterior, se afl6 arm{tura coreepunzlnd momentului rnaxirn ln partea de jos
At : ,' ' 1oo-u99' 10-i= : 18,4. tro-{rnz - 1B,4 crnz.,. r 0,931 ,2,57. 2 5O0
Se aleg armdturile' 1+ n + 2QL2, totalizhrd t1,82 cma.
Pentru partea superioari,
2.278 500. 10-EAt:0,931 . 2,57.2 5ff) - 9,3. i0-r Et? : 9,3 cmt.
Se iau armiturigO20 + 2612, totatighrd 11,68 crR2.
Peretru pteluarea forlel t{ietoare orlzontale se iau- 1076, avtrd h total 8,04 e;Es.
CaIcuIuI turiler Pcntr.a peretele f' Momentului maxim Ii corespuRde
2.456500.10 5
At - O,nr, , 0 : 15,3' 10-t me - 15,3 enz.
Se folosesc ? vergehe $20, avtnd ln totat zl,g8 cu,t,In partea de sus cezuit6
2.356 500.10{a_' 0,931. 2,57 .2 500 - 11,9. 10-c m2 : 11,9 crnz.
Fig- 8.36
Fundalti la mapini su blolfr-manlvolf, 239
Se aleg 4 4)20 + 2612, totalizlnd 74,82 emz.
Pentru preluarea forfei t{ietoare orizontale se aleg 4620, cu 12,56cm2.
ln figura 8.36 se arati armarea peretelui II.in rnod analog se continui calculele pentru perelii III, IV pi celelalte elemente ale fundatiei.
5.2. Fundafia unui grup generator cu motor diesel
Se va descrie modul de calcul al fundaliei unui grup generator avlnd motor diesel cu 4 cilindri,indicati in figura 8.37.
a. Datele Problemei
Masa agregatului complet: 5 620 kg.Masa motorului : 3 800 kg.Puterea motorului: 160 CP.
Turalia de regim i ft171-- 600 rot/min.
Seclrune 8-B
Fig. 8.3?
Distribu[ia maselor pi gabaritul agregatului slnt date fur figura 8.38.
Asupra maginii actioneaz[ o forfl perturbatoare verticali ln planul de simetrielongitudinal,de amplitudine F"o : 2,96. 10r N gi de frecvenld egald cu dublul turatiei n: 2nnt:1 200 rot/mi:1.
,Secliune A-A
ltrlll
-I- l-1- --
ryf-]" l"l I
-f - - --t--l- --t--l--'!-I 'i +-J ii