Расчет фундамента на действие ударных нагрузок заключается в определении наибольшей амплитуды его свободных колебаний и напряжений, вызванных действием удара. Напряжения требуется проверить в основании фундамента и в его теле, в месте нанесения удара.
Амплитуда колебаний фундамента не должна превосходить величины, указанной в табл. 40. Динамические напряжения в основании в сумме со статическими должны быть менее допускаемого давления на грунт; напряжения в теле фундамента в месте нанесения удара не должны превышать 20 – 25 кг/см2 (в зависимости от марки бетона).
В настоящее время еще не разработана методика расчета оснований на осадки, вызванные действием удара. Вместе с тем в данных по инженерной геологии не указываются (величины допускаемых напряжений для грунтов; опыт позволяет принимать величину допускаемого напряжения для оснований, подвергающихся действию ударных нагрузок, равным 0,7Rн, где Rн — нормативное давление на грунт.
При центральном вертикально направленном ударе амплитуда колебаний фундамента
где
q — вес падающих частей;
v0 — их скорость в момент соударения с фундаментом;
Q — вес машины, фундамента и грунта, лежащего на его уступах;
ε — коэффициент восстановления скорости при ударе, значения которого для некоторых случаев приводятся ниже.
Динамические напряжения грунта в основании фундамента
Формула (84) отличается от формулы (57) тем, что в нее введен коэффициент уменьшения амплитуды колебаний, равный √3 . Этот коэффициент введен [28] на основании сопоставления опытных данных с теоретическими подсчетами, которые при принятой расчетной схеме не учитывают влияния ряда факторов, снижающих амплитуду колебаний.
В фундаментах машин с ударными нагрузками развиваются значительные напряжения, способные вызвать раздробление фундамента. Во избежание этого под частями машин, непосредственно воспринимающими удар, укладываются упругие прокладки, которые для молотов /выполняются из дерева, а для формовочных машин — из дерева и резины, уложенных последовательно друг на друга.
Напряжение в местах контакта прокладки и фундамента
где
Kпр — коэффициент жесткости прокладки;
q1 — вес части машины, передающей удар на фундамент;
g — ускорение силы тяжести;
F1 — площадь, воспринимающая удар.
При однородных прокладках коэффициент жесткости
При составных, соединенных последовательно, прокладках коэффициент жесткости
где
F1 — площадь основания части машины, передающей удар на фундамент;
b0 , b1 и b2 — толщины прокладок;
Е — их модули упругости (динамические).
Величина q1 принимается равной: для ковочных молотов — весу шабота, для штамповочных молотов — весу молота и шабота, для формовочных машин — весу машины без учета встряхивающего стола и изделия. Модуль упругости материалов прокладки:
