Bài giảng Nền móng công trình xây dựng - Chương 7: Móng máy chịu tải trọng động

Bài giảng Nền móng công trình xây dựng - Chương 7: Móng máy chịu tải trọng động. Chương này cung cấp cho học viên những nội dung về: khái niệm; yêu cầu cơ bản đối với móng máy; cấu tạo móng máy; tính toán động lực học móng máy; tính động lực học móng khối trên nền đàn hồi nhớt theo mô hình hệ số độ cứng động;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Nền móng công trình xây dựng - Chương 7: Móng máy chịu tải trọng động MACHINE FOUNDATIONS MÓNG MÁY CHỊU TẢI TRỌNG ĐỘNG VIỆN KỸ THUẬT Instructor: Nguyễn Tương LaiCÔNG TRÌNH ĐẶC BIỆT Course: Nền móng CTXD6.1. Concept/Khái niệm Móng công trình thường được thiết kế với tải trọng tĩnh: các tải trọng thay đổi chậm theo thời gian nên không gây ra lực quán tính trong móng và nền. Móng dưới các máy chủ yếu chịu tác dụng của tải trọng động: các tải trọng có trị số và/hoặc phương tác dụng thay đổi nhanh theo thời gian, gây ra dao động của móng và nền kèm theo xuất hiện lực quán tính trong móng và nền làm ảnh hưởng đến con người, thiết bị và kết cấu xung quanh. Việc thiết kế móng máy có nhiều khác biệt so với móng kết cấu chịu tải tĩnh: Áp dụng các phương pháp tính toán khoa học để đánh giá ảnh hưởng của tải trọng động; Áp dụng các giải pháp kỹ thuật phù hợp để giảm ảnh hưởng của dao động;6.1. Concept/Khái niệm Phân loại máy có tải trọng động theo cường độ: Máy có lực quán tính đủ lớn so với trọng lượng máy  tính móng chịu tải trọng động; Máy có lực quán tính nhỏ so với trọng lượng máy  bỏ qua tải trọng động và thiết kế bình thường (trừ yêu cầu đặc biệt cụ thể). Phân loại máy có tải trọng động theo đặc trưng tần số của lực kích thích: Máy hoạt động theo chu kỳ: lực kích thích có đặc trưng biến đổi theo chu kỳ (điều hòa hoặc không điều hòa); Máy hoạt động không theo chu kỳ: lực kích thích biến đổi phức tạp theo thời gian dài (dao động hỗn hợp) hoặc biến đổi nhanh trong thời gian ngắn (kích động xung, quay hoặc tịnh tiến không đều). 6.2. Yêu cầu cơ bản đối với móng máy Về cấu tạo: cần hạn chế tối đa độ lệch tâm chung của máy và móng,theo kinh nghiệm: (B là kích thước cạnh móng)  ??0 ≤ 3%?? khi sức chịu tải của nền ??đn ≤ 150 kPa ;  ??0 ≤ 5%?? khi sức chịu tải của nền ??đn > 150 kPa ; Các yêu cầu cơ bản khi thiết kế móng máy:  Bền vững, ổn định và có khả năng chịu lực tốt;  Không cho phép xuất hiện biến dạng, độ lún làm ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của máy;  Không cho phép xuất hiện chấn động mạnh làm ảnh hưởng đến hoạt động của máy và người điều khiển. P ≤ [ R] ; A ≤ [ A] ; S ≤ [S ] ; ∆S ≤ [ ∆S ] P - ứng suất dưới đế móng; R – sức chịu tải của nền đất dưới móng; S, ∆S – độ lún và độ lún lệch của móng; [S], [∆S] – độ lún giới hạn và độ lún lệch cho phép của móng; A, [A] – biên độ dao động và biên độ dao động giới hạn của móng. 6.3. Cấu tạo móng máy Móng máy kiểu khối: tấm hay khối đặc bằngBTCT có cấu tạo chi tiết để lắp đặt và neo thiết bị.  Đặc điểm: độ cứng và trọng lượng lớn;  Cấu tạo: khối đặc, tầng hầm với khối đặc ở trên, hộp rỗng có thành dày;  Vật liệu: bê tông cốt thép B≥15, dùng cốt liệu to (đá 4x6 , có thể độn đá ba, đá hộc); thép đặt theo cấu tạo ở chu vi và gia cường tại vị trí liên kết để chống nứt;  Phạm vi áp dụng: hầu hết các loại máy, đặc biệt các máy có tải trọng lớn như búa máy, máy dập,… 6.3. Cấu tạo móng máy Móng máy kiểu khung: khung không gian gồmcác cột ngàm vào tấm đáy hay móng băng BTCT,phía trên các cột là hệ thống xà dọc và ngang cócấu tạo chi tiết để lắp đặt và neo thiết bị.  Đặc điểm: độ cứng và trọng lượng vừa phải;  Cấu tạo: đế bằng tấm hay băng BTCT, cột thép hoặc BTCT, xà bằng thép hoặc BTCT; liên kết các cấu kiện dạng ngàm .  Vật liệu: bê tông cốt thép B≥15, dùng cốt liệu nhỏ và trung bình; thép đặt theo tính toán và gia cường tại vị trí liên kết hoặc giảm yếu để chống nứt;  Phạm vi áp dụng: các loại máy có tải trọng nhỏ và trung bình hoặc theo yêu cầu công nghệ. 6.3. Cấu tạo móng máy Cấu tạo bu lông neo và lỗ liên kết: Liên kết máy với móng bằng bu lông ngàm chết: bu lông liên kết được chôn cố định trong móng; Liên kết máy với móng bằng bu lông ngàm mắc: bu lông có thể tháo lắp được. Lưu ý: hiện nay có nhiều loại hóa chất kết dính cho phép chôn bu lông liên kết chính xác khi lắp đặt máy mà không cần chôn trước bu lông khi chế tạo móng 6.4. Tính toán động lực học móng máy6.4.1. Tính ĐLH móng khối trên nền đàn hồi, đàn nhớt: Các giả thiết: Móng tuyệt đối cứng. Nền đàn hồi không trọng lượng Các trường hợp tính toán: Dao động thẳng đứng (vertical vibration) Dao động ngang và xoay trong các mặt phẳng thẳng đứng X0Z và Y0Z (rocking vibrations) Dao động xoay quanh trục thẳng đứng 0Z (torsion vibration) Mô hình tính: hệ một khối lượng trên các liên kết đàn hồi hay đàn nhớt Phương pháp phân tích: Phân tích dao động tự do; Phân tích dao động cưỡng bức theo phương ...