8.4.1.2 Предварительное определение размеров подошвы фундамента

Пример 1. Произвести предварительное определение размеров подошвы фундамента под машину, загруженного силой P_z = 300 кг. Число оборотов машины n = 980 об/мин. Размеры подошвы станины: ширина — 2,0 м, длина — 3,0 м. Основанием фундамента являются грунты с расчетным сопротивлением R = 2,0 кг/см².

Принимаем

 

По табл. 40 A_доп = 0,1 мм.

Находим

 

Принимаем λ_z = 100 сек^–1. Имеем резонанс ω ≈ λ_z, следовательно, подбор размеров производим в наиболее невыгодных условиях

 

При резонансе

 

получим

 

Площадь подошвы станины

 

Следовательно, размеры нижней части фундамента определяются габаритами машины. Поверочный расчет не требуется, так как подбор размеров производился в самом невыгодном предположении (резонанс между частотой возмущающей силы и собственной частотой фундамента).

 

Приведенный пример позволяет сделать два вывода:

1) хотя рассмотренный фундамент работает в резонансном режиме, колебания его невелики, это объясняется тем, что коэффициент динамичности при резонансе обратно пропорционален частоте. Это вытекает из принятой в данном методе расчёта гипотезы о физической природе демпфирования [25], которая хорошо согласуется с экспериментальными данными. В данном случае частота возмущающей силы сравнительно высока, поэтому коэффициент динамичности невелик;
2) рассмотренная машина с n = 980 об/мин лишь формально может быть отнесена к машинам с динамическими нагрузками. Даже при P_z = 1 т для фундамента потребовалась бы подошва размером около 3,0 м² , что вдвое меньше габарита станины.

 

Пример 2. Произвести предварительное определение размеров подошвы фундамента под машину, загруженную силами P_x^I = 8,9 т, P_x^II = 0,7 т и P_z = 2,1 т,   n = 187 об/мин. Размеры подошвы станины: ширина — 4,2 м, длина — 6,5 м. Расстояние от линии действия силы до подошвы фундамента — 3,4 м. Основанием фундамента являются грунты с расчетным сопротивлением R = 1,5 кг/см².

Предварительное определение размеров производим по наибольшей силе P_x^I = 8,9 т.

Принимаем

 

По табл. 40 A_доп = 0,25 мм.

Находим

 

(для приближенных подсчетов это отношение является постоянной величиной).

Принимаем

 

Неупругие сопротивления можно не учитывать, принимая Φ = 0.

Из табл. 49 находим

 

при Φ = 0 получим

 

Принимаем ширину подошвы — 5,5 м и длину — 7,7 м. Необходимо произвести поверочный расчет фундамента.