2.1.4 Расчет фундамента

Расчет фундамента состоит в определении его геометрических размеров, обеспечивающих нагрузку на грунт в пределах допускаемого предельного давления как при статической, так и при динамической нагрузках. При этом динамическая составляющая нагрузки учитывается введением специального коэффициента α в формулу для статического расчета давления подошвы фундамента на основание.

Методика расчета

Определяем фактическое давление станка вместе с фундаментом на грунт по формуле:

(1)

где P – фактическое давление на грунт, МПа;

GМ – вес станка, кН;

GФ – вес фундамента, кН;

F – площадь основания фундамента, м ;

α – коэффициент, учитывающий динамическую составляющую нагрузки на фундамент. Величина коэффициента α зависит от степени динамичности машины и может иметь значение от 0,3 до 1. Коэффициент α= 0,3 принимается для станков.

RН – допустимое давление на грунт, МПа. Для Донецкого кряжа

RН =0,6 (смотри таблицу 1)

Допустимое удельное давление на различные грунты приведены в

таблице 1:

Таблица 1- Допустимое удельное давление на грунт

Вес станка определяют исходя из его массы, указываемой в технической характеристике.

При расчете веса фундамента необходимо определить его объем:

V = F x H, м (2)

Для этого площадь подошвы фундамента F, м принимают в зависимости от габаритов рамы или станины с добавлением со всех сторон 0,1…0,15 м.

F = L x S, м (3)

Где L – длина фундамента, м.

S- ширина фундамента, м

Затем определяют общую высоту фундамента Н, м. Глубина заложения фундамента в землю в общем случае зависит от уровня грунтовых вод, состояния и глубины промерзания грунта и т.д.

В зависимости от группы станка определяем Н по формуле, указанной в таблице 2:

Таблица 2 –Высота фундаментов Н под металлорежущие станки нормальной и повышенной точности весом до 30 т

Таким образом, зная объем V фундамента, определяют его вес GФ :

GФ= V х  (4)

Где  - удельный вес бетона. Обычно фундамент изготавливают из бетона различных марок с удельным весом , равным от 12 до 27 кН/м3. Чем тяжелее и точнее оборудование, тем более плотный выбирают бетон.

Затем рассчитывается по формуле (1) фактическое давление Р.

Если по результатам расчета фактическое давление Р ( см. формулу 1) на грунт будет значительно меньше допускаемого RН, рекомендуется уменьшить высоту фундамента Н (желательно его глубину заложения). Если давление на грунт Р получается больше допускаемого, то увеличивают площадь подошвы фундамента или производят усиление грунта.

Сделать заключение по результату расчета фактического давления Р.