Содержание
правильная установка, глубина и расстояние
Анкер держит определенную конструкцию путем закрепления в опорном основании. Скобяное изделие является эффективным видом крепежа предметов даже со значительной массой и размерами из различных материалов. Элемент используется в строительстве и ремонте, обеспечивает надежность фиксации, поэтому расчет анкерных болтов имеет значение для правильного выбора модификации.
Содержание
- Определение анкерных болтов
- Основные виды изделий
- Изогнутые
- Составные
- Съемные
- Прямые
- С анкерной плитой
- Расчет анкерных болтов
- При групповой установке
- Определение величины предварительной затяжки
- Промежуток от болта до среза фундамента
- Глубина анкеровки
- Общие рекомендации по расчету анкерных болтов
- Правила выполнения монтажа
Определение анкерных болтов
Анкерные болты для фундамента
Болт удерживается в основании из-за трения и усилия упора. Распирание создается за счет распора стальной цанги или дюбеля из пластика. Давление (упор), получаемое анкером, возникает в глубине и возмещается внутренней обструкцией материала изгибу, сжатию, смятию. Такой принцип характерен для металлических анкеров, болтов фундамента.
Метиз разрушается на самом слабом участке, при этом случается:
- взрыв скобяного изделия — абсолютный или частичный выброс с сохранением целостности конструктива;
- срез — разрушение по границе основания под влиянием сдвига;
- излом или сгиб — деформация под воздействием изгибающего усилия;
- взрыв основания — разрушение при нагрузке, которая выше несущей способности основы.
Может развиваться коррозия после установки анкеров на отдельных его частях. Метиз разрушается от высокой температуры и выгорает.
Основные виды изделий
Изделие имеет разные конструктивные приспособления, помимо резьбы с одного края. Конец анкера может быть изогнутым или прямым.
Различают разновидности:
- изогнутые с двумя гайками и шайбой;
- фундаментный болт с анкерной плитой;
- анкер составного сечения;
- съемный вид;
- прямого типа с двумя гайкам и шайбами;
- с коническим окончанием.
По размеру различают малые (длина до 55 мм, а периметр сечения до 8 мм), средние (до 120 и 12 мм, соответственно), большие (220 и 24 мм). По варианту монтажа бывают распорные, клиновые и забивные.
Изогнутые
Разновидность имеет окончание в виде крюка вместо резьбового участка. Изделия выпускаются до 180 мм и ставятся в железобетонных основаниях. Крючок обеспечивает комфорт при навеске предметов, на вертикальное ограждение.
Под крюком располагается гайка, которая применяется в конструкции изогнутого метиза и служит для разжима распорной цанги. Так втулка надежно фиксируется в перегородке или несущей стене. Удобство этого вида заключается в том, что его можно убрать в любое время, если есть необходимость.
Эти виды применяются в быту и служат для навески приборов освещения, бойлеров, других устройств. В других вариантах свободный конец изгибается кольцом и приспособлен для натягивания веревки.
Составные
Крепеж состоит из анкерной плиты и стержня, который соединяется муфтой со штырем. Закрепить шпильку в бетоне можно с помощью резьбы, на которую накручивается гайка, чтобы стянуть крупные строительные элементы или части оборудования. Шпильки достигают несколько метров в длину.
Фундаментный комбинированный болт служит для фиксации оборудования в опоре. Нижний стержень крепежного элемента с анкерной плитой и муфтой ставится до подачи бетона, а верхняя часть ввертывается в сцепление. Оборудование навинчивается на шпильку, затем верхняя часть приваривается. Используется метрический тип резьбы, материалом служит конструкционная углеродистая, низколегированная или конструкционная сталь.
Съемные
Анкерное окончание монолитно заделывается в кирпич или бетон, а в него ввинчивается болт, который может демонтироваться из отверстия при необходимости. Распорные анкеры применяются в отделочных, ремонтных работах, состоят из клина и распорной цанги. Эффективность работы зависит от разновидности материала заделки и глубины анкеровки фундаментных болтов.
Втулка расширяется клином и прочно держится в бетоне за счет сил трения. При монтаже клин может забиваться внутрь цанги или ввинчиваться по резьбе. Есть разновидность крепежа, когда втулка снабжена двумя участками расширения и блокирует вылет метиза около головки и на теле анкерного устройства. Такими разновидностями крепят заполнения поемов, перегородки, несущие профили под панельную отделку.
Прямые
Выглядят как металлические штыри с резьбой на одном торце. Монтируются в монолитные участки одновременно с укладкой бетона или вклеиваются в готовое основание. По нормам прямые анкеры не должны превышать 140 см.
Забивные анкера относятся к механическим разновидностям и состоят из двух элементов:
- стальной обоймы или из иного прочного материала;
- резьбового штыря, вкручивающегося в кассету.
Прямые метизы используют в строительстве, ими крепят предметы разной массивности, легкие конструктивы, фиксируют коммуникации, бытовые приборы и промышленное оборудование. Прямые анкеры не ставятся в слабом бетоне или кирпиче с трещинами и другими минимальными разрушениями.
С анкерной плитой
Болты выпускают в виде стержня с метрической резьбой, на одной стороне которого крепится плита с помощью шайб и гаек. Опорный элемент предназначается для крепкой фиксации в бетоне. Такие крепежи производятся длиной до 5 м, изготавливают из сталей высокой прочности марок 09Г2с, 20, 40Х, 35.
Перед тем как крепить анкер в основании, в отверстие наливают специальный клей или химический раствор. При таком крепеже важно соблюдать технологию нанесения и выдержки, иначе может пострадать несущая способность соединения. Время эксплуатации каждого вида после заливки клея указывается в инструкции. Анкерная плита увеличивает площадь опоры предмета и поддерживает его дополнительно.
Расчет анкерных болтов
При вычислении типа и размера крепежа принимают во внимание материал, в который нужно закрутить анкер, и величину нагрузки на метиз. Простые скобяные изделия выдерживают 230 – 500 кг, а укрепленные химическим способом противодействуют 700 кг.
Расчет фундаментных болтов учитывает факторы:
- динамические характеристики, которые зависят от направления приложения силы;
- статическое давление не меняется и принимается по расчетным показателям из таблиц.
Производители указывают прочность при паковке, но конструкторы рассчитывают несущие характеристики на срез и разрыв, при этом делают стандартный запас надежности, применив соответствующе коэффициенты.
При групповой установке
Нагрузка вычисляется для болта, который больше всего подвергается негативному усилию.
Расчет анкеров для нахождения расчетного давления ведется по формуле P = -N / n + M · y1 / Σyt², где:
- N — проектная сила;
- M — предполагаемый момент изгибания;
- y1 — длина от поворотной оси до самого удаленного метиза;
- n — число анкеров;
- yt — длина от поворотной оси до 1-го болта (учитывают прессованные и натянутые крепежи).
Ось обращения принимается проходящей сквозь середину тяжести несущей площади оборудования. Для сквозных колон из металла, стальных вертикальных элементов сплошного сечения и применяются похожие выражения для нахождения нагрузки растяжения. Подставляются параметры вида бетона, габариты основной поверхности, размер сжатой области под колонной.
Определение величины предварительной затяжки
Расчетная таблица глубины заделки, расстояний между осями, коэффициента затяжки
Болты затягивают до определенной степени затяжки F, значение которой для статичного давления берется 0,75 Р, а для динамичных нагрузок используется 1,1Р, где Р означает расчетный прессинг на крепежный элемент. Затягивание строительных метизов производят вручную с помощью приспособлений с усилием до абсолютного упора.
Сечение стержней проверяется на прочность при динамическом влиянии, перед тем как установить анкер по формуле Aи = 1.8 · g · n · ко P / a · R, где:
- g — коэффициент давления из таблицы;
- n — множитель масштабирования, выбирается из таблицы;
- a — показатель числа серий подачи нагрузки;
- R — проектное сопротивление сплава (материал анкера) растяжению;
- ко — коэффициент по таблице.
Площадь сечения стержня находят из условия надежности для динамики и статики. Коэффициент ко принимают 1,05 или 1,15.
Промежуток от болта до среза фундамента
Если глубина заложения болта увеличивается на 5 диаметров, расстояние между анкерами допускается сделать короче на 2 диаметра. Промежуток от центра болта до среза фундамента допускается сделать меньше еще на 1 диаметр, если на участке установки крепежа есть отвесное армирование края основания.
В любом случае пролет от центра головки до края основы принимают:
- не меньше 100 мм для метизов диаметром до 30 мм;
- 150 мм — для анкеров диаметром 48 мм;
- 200 мм — для крепежа диаметром больше 48 мм.
Если ставят спаренные болты, для них применяют единая анкерная плита с промежутком между отверстиями, принятым по расчету.
Глубина анкеровки
Если высота основания позволяет полностью вкрутить болт, отверстия сверлят на проектный размер и после монтажа заделывают смесью цемента и песка. Если размер фундамента не позволяет полностью заглубить анкер, меняют его на болт с отгибкой с распорной цангой в форме конуса.
Если по проекту нужен болт с размером в 3 раза меньшим, чем смонтированные крепежи, изделие ставится в бетон на нужную глубину. При этом выполняется условие, что метиз функционирует с абсолютным проектным сопротивлением. Можно уменьшать глубину установки анкерных болтов пропорционально усилию, влияющему на крепеж.
Общие рекомендации по расчету анкерных болтов
Если основание нагревается свыше +50°С, учитывается действие температуры на материал анкера при выполнении расчета. Принимают во внимание влияние тепла на клей или химические крепежные растворы. Метизы, работающие в агрессивном окружении, принимаются в разработку проекта с повышенными требованиями.
Съемные болты ставят для крепежа конвейеров, электротехнического и другого тяжелого оборудования, а изогнутые проектируют для бетонных колодцев отвердевших фундаментов. Прямые изделия на эпоксидном клее закладывают для скрепления перекрытия и оборудования.
Правила выполнения монтажа
Поверхность рабочей части анкера очищается перед установкой механическим способом, убирается ржавчина, пыль, смазка. Жир удаляется обжигом с дальнейшей протиркой спиртом или ацетоном. Работают вибраторы адресного действия с напряжением 36 В.
В скважину болты помещаются после замешивания заделочного раствора и подготовки отверстия. Крепеж ставится в скважину, между стенкой отверстия и метизом подается немного смеси. Надевается на стержень вибрационный уплотнитель, в дозаторный отсек закладывается раствор. В процессе монтажа виброуплотнитель поворачивается на 20 – 30°.
Расчет анкерных болтов и пластин
Пример 8.4. Рассчитать анкерные болты для закрепления базы сквозной внецентренно-сжатой колонны по данным примера 8. 3. Болты выполняются из стали марки ВСт3кп2 по ГОСТ 535-88 с расчетным сопротивлением Rba
= 185 МПа = 18,5 кН/см2 (см. табл. 8.5).
Максимальное растягивающее усилие в анкерных болтах в базе подкрановой ветви колонны Fa1 = 1639,2 кН.
Требуемая площадь нетто анкерных болтов
∑Aa1 = Fa1/(Rbaγc) = 1639,2 / (18,5 · 1) = 88,6 см2.
По табл. 8.6 принимаем 4 болта диаметром dб
= 64 мм с площадью сечения нетто одного болта Abn = 26,4 см2.
Общая несущая способность четырех болтов
= 4 · 488,4 = 1953,6 кН > Fa1 = 1639,2 кН.
Максимальное растягивающее усилие в анкерных болтах в базе наружной ветви колонны Fa2 = 468 кН.
Требуемая площадь нетто анкерных болтов
∑Aa2 = Fa2/(Rbaγc) = 468 / (18,5 · 1) = 25,3 см2.
Принимаем 2 болта диаметром dб = 48 мм с площадью сечения нетто одного болта Abn = 14,72 см2.
Таблица 8.5
Расчетные сопротивления растяжению фундаментных болтов
Rba
Диаметр болтов,
мм Внимание! Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к Расчет
|
Расчетные сопротивления, МПа, болтов из стали марок
| ||
ВСт3кп2 по ГОСТ 380–71** (с 1990г. ГОСТ 535-88)
|
09Г2С по ГОСТ 19281–73*
|
10Г2С1 по ГОСТ
19281–73*
| |
12, 16, 20
|
185
|
235
|
240
|
24, 30
|
185
|
230
|
235
|
36, 42, 48, 56
|
185
|
225
|
225
|
64, 72, 80
|
185
|
220
|
215
|
90,100
|
185
|
215
|
215
|
110, 125, 140
|
185
|
215
|
–
|
Таблица 8. 6
Предельные усилия на растяжение одного фундаментного болта Fnр
Сталь и Fnр
|
dб, мм
| ||||||||||
16
|
20
|
24
|
30
|
36
|
42
|
48
|
56
|
64
|
72
| ||
Abn,
| |||||||||||
1,57
|
2,45
|
3,52
|
5,60
|
8,16
|
11,20
|
14,72
|
20,2
|
26,4
|
33,70
| ||
ВСт3кп2
|
Fnр, кН
|
29,0
|
45,3
|
65,1
|
103,6
|
160,0
|
207,2
|
272,3
|
373,7
|
488,4
|
623,5
|
09Г2C
|
Fпр, кН
|
36,9
|
57,6
|
81,0
|
128,8
|
183,6
|
252,0
|
331,2
|
454,5
|
580,8
|
741,4
|
Общая несущая способность двух болтов
= 2 · 272,3 = 544,6 кН > Fa2 = 468 кН.
Анкерные пластины опираются на траверсы и работают как балки на двух опорах, нагруженные усилием в анкерных болтов (рис. 8.10).
Рассчитываем анкерную пластину в базе подкрановой ветви.
Усилие, приходящееся на один болт:
F′a1 = Fa1/n = 1639,2 / 4 = 409,8 кН.
Изгибающий момент
Ma1 = F′a1(a1/2 – f) = 409,8 · (20 / 2 – 5) = 2049 кН·см,
где f = 35 – 80 мм – привязка анкерных болтов.
а) б)
Рис. 8.10. К расчету анкерных пластин:
а – для базы подкрановой ветви; б – для базы наружной ветви
Диаметр отверстия под анкерный болт dо = dб + 8 = 64 + 8 = 72 мм.
Анкерная пластина изготавливается из листовой стали.
Ширина пластины составляет:
bа1 = 4 · 72 = 288 мм.
Принимаем bа1
= 300 мм.
Расчетная ширина анкерной пластины с учетом ослабления отверстием под болт
bnа1 = bа1
– dо
= 300 – 72 = 228 мм.
Определяем требуемый момент сопротивления нетто анкерной пластины:
Wna1 = Ma1/(Ryγс) = 2049 / (23 · 1) = 89,1 см3.
Толщина пластины
Толщина листов более 40 мм не рекомендуется.
Принимаем ta1 = 40 мм и определяем ширину анкерной пластины:
bnа1 = 6Wna1/ta12
= 6 · 89,1 / 42 = 33,4 см.
Выполняем анкерную пластину из листа сечением 340×40 мм.
Рассчитываем анкерную пластину в базе наружной ветви.
Усилие, приходящееся на один болт:
F′a2= Fa2/n = 488,4 / 2 = 244,2 кН.
Изгибающий момент
Ma2
= F′a2a2/4 = 244,2 · 30 / 4 = 1831,5 кН·см.
Диаметр отверстия под анкерный болт dо = dб + 8 = 48 + 8 = 56 мм.
Ширина пластины
bа2 = 4 · 56 = 224 мм.
Принимаем bа2
= 240 мм. Расчетная ширина анкерной пластины
bnа2 = bа2
– dо
= 240 – 56 = 184 мм.
Определяем требуемый момент сопротивления нетто анкерной пластины:
Wna2 = Ma2/(Ryγс) = 1831,5 / (23 · 1) = 79,63 см3.
Толщина пластины
Принимаем ta2 = 40 мм и определяем ширину анкерной пластины:
bnа2 = 6Wna2/ta22
= 6 · 79,63 / 42 = 29,86 см.
Выполняем анкерную пластину из листа сечением 300×40 мм.
Рис. 8.11. Крепление связевых колон на фундаменте
В том случае, когда отрыв базы колонны от фундамента невозможен или отрывающее усилие невелико, анкерные болты ставятся в зависимости от мощности колонны конструктивно (2 болта dб
= 20 – 30 мм), толщина анкерной пластины принимается минимальной tа = 20 мм.
Подкрановые связи между колоннами передают на фундамент горизонтальные силы от продольного торможения мостовых кранов и ветровой нагрузки на торец здания. Опорные плиты баз, к которым крепятся эти свя-зи, привариваются к специальным швеллерам, заделанным в фундамент (рис. 8.11).
При проектировании базы для безвыверочного монтажа толщина опорной плиты должна быть на 2 – 3 мм больше полученной по расчету (для выполнения фрезеровки).
Базы колонн после установки в проектное положение обетонируются.
Поможем написать любую работу на аналогичную
тему
Реферат
Расчет анкерных болтов и пластин
От 250 руб
Контрольная
работаРасчет анкерных болтов и пластин
От 250 руб
Курсовая работа
Расчет анкерных болтов и пластин
От 700 руб
Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему
учебному проекту
Узнать стоимость
Расчет конструкции анкерного болта для бетона с примером в соответствии с ACI 318 Приложение D-Часть 1-Прочность стали при растяжении
Пример расчета конструкции анкерного болта для бетона – Часть 1: Определение прочности стали анкерного болта при растяжении
- Автор сообщения: shibashis
- Сообщение опубликовано: 30 сентября 2011 г.
- Категория должности: Инженерный проект
Анкерные болты широко используются в качестве фундаментных болтов для вращающегося оборудования, такого как машины, и структурных элементов, таких как башни. Приложение D 318 Американского института бетона (ACI) содержит обширные рекомендации по проектированию анкерных болтов для бетона.
В этой серии из восьми статей будут рассмотрены все рекомендации по проектированию кода ACI с помощью следующего примера расчета конструкции болтов анкерного фундамента для бетона:
Постановка задачи примера конструкции
Рис. 1: Пример конструкции анкерного болта, вид сверху
Рис. 2: Пример конструкции анкерного болта, высота
См. два приведенных выше рисунка (рис. 1 и рис. 2) и спроектируйте вставьте анкерные болты в соответствии с показанным расположением. Рассмотрим факторизованную растягивающую нагрузку как 20000 фунтов, факторизованную сдвиговую нагрузку как 2300 фунтов и прочность бетона на сжатие как 3500 фунтов на квадратный дюйм. Также предположим, что колонна установлена в углу большой бетонной плиты.
Расчетное решение
Целью всего этого упражнения является расчет расчетной прочности на растяжение и расчетную прочность на сдвиг группы анкеров для выбранного диаметра анкерного болта и проверка того, превышают ли расчетные прочности приложенные нагрузки. . Если да, то мы объявляем, что выбранный размер болта безопасен, или же мы выбираем следующий больший размер анкерных болтов.
Мы начнем с диаметра анкера 0,75 дюйма и проведем расчеты по следующим восьми частям:
Часть 1: Определение прочности стали анкера при растяжении ( в настоящее время мы здесь )
Часть 2: Определение прочности бетона на отрыв анкера при растяжении
Часть 3: Определение прочности бетона на отрыв анкера при растяжении
Часть 4. Определение прочности анкера на выдавливание боковой поверхности при растяжении
Часть 5. Определение прочности стали анкера при сдвиге
ЧАСТЬ 6: Определение прочности прорыва бетона якоря в сдвиге
Часть 7: Определение прочности привязки бетонной привязки при сдвиге
Часть-8: Взаимодействие растяжения и сил.
Расчет прочности стали анкера на растяжение в соответствии с кодом ACI выглядит следующим образом:
Прочность стали на растяжение, φN sa = φnA se,N f ута ……………………..D-3
Где,
Φ – коэффициент снижения прочности и его значение для пластичного анкерного болта при растяжении 0,75 908016 9 sa – Номинальная прочность материала (стали) группы анкеров в lb
n – Общее количество анкеров из каталога производителя) в квадратный дюйм
f uta – Указанная прочность на растяжение для одиночного анкера (можно получить из каталога производителя) в фунтов на квадратный дюйм
значения:
A se,N = 0,334 квадратных дюйма
f uta = 75000 фунтов на кв. уравнение D-3 как
Φ N sa = 0,75*4*0,334*75000 = 75150 фунтов
В следующей части (часть 2) мы рассчитаем прочность бетона на отрыв.
Дайте мне знать, если у вас есть предложения.
shibashis
Привет, я Шибашис, блоггер по увлечению и инженер по профессии. Я написал большую часть статей для mechGuru.com. Более десяти лет я тесно связан с технологиями инженерного проектирования/моделирования производства. Я самоучка, любитель кода, в настоящее время влюблен в Python (Open CV / ML / Data Science / AWS -3000+ строк, 400+ часов)
Нравится:
Нравится Загрузка…
Теги: Конструкция анкерного болта
Concrete Foundation Anchor Bolts Design
Связанные ресурсы: Гражданское строительство
Конструкция якорных болтов по бетонным фундаментам
Ресурсы для проектирования строительства
Конструкция Bolts Bolts Bolts Is Anchoror. используется для крепления объектов или конструкций к бетону. Существует множество типов анкерных болтов, конструкция которых в основном является собственностью компаний-производителей. Все они состоят из резьбового конца, к которому можно прикрепить гайку и шайбу для внешней нагрузки. Анкерные болты широко используются во всех типах проектов, от стандартных зданий до плотин и атомных электростанций. Их также можно использовать для надежного крепления закладных плит к бетонному фундаменту при использовании с элементом из конструкционной стали.
Простейший анкерный болт представляет собой закладной анкер. Как видно на рисунке 1, большинство конструкций состоят из стандартного болта с шестигранной головкой, который заливается во влажный бетон до того, как он схватится. Существуют и другие конструкции, некоторые из которых состоят из изогнутого болта с крюком на конце или какого-либо другого вида изгиба. Литые анкерные болты являются самым прочным типом крепежа, но заливка сложна, и они обычно используются только для тяжелых машин, установленных на заливных бетонных полах. Еще одним применением этого анкерного болта является соединение бетонного фундамента здания с его стеной. Благодаря этому здание более устойчиво к землетрясениям. В настоящее время существует несколько устройств, помогающих удерживать анкерный болт и устанавливать его в бетон. Эти устройства в основном изготовлены из композитного пластика. После заливки и затвердевания бетона можно использовать только болты других типов — механические и эпоксидные. Болты из эпоксидной смолы самые прочные, но их установка может быть очень сложной, поскольку эпоксидную смолу необходимо смешивать в соответствии с точными спецификациями, отверстие должно быть очень чистым, и необходимо следить за временем схватывания. Кроме того, должна быть строгая программа тестирования. В бостонском проекте Big Dig эти процедуры не были выполнены должным образом, в результате чего большая бетонная плита раздавила автомобилиста.
Анкерные болты являются важным связующим звеном между оборудованием и фундаментом. К сожалению, конструкторы часто упускают из виду важные моменты, касающиеся анкерных болтов, например, насколько они должны быть длинными и прочными, а также величину предварительного натяга. Анкерные болты, а также другие части опорной системы, такие как опорные плиты и подкладки, могут стать одной из основных точек отказа в новых строительных проектах. Выход из строя обычно происходит в течение первого года эксплуатации. В то время как количество и размер анкерных болтов устанавливаются производителем оборудования, их длина, конфигурация и материал конструкции находятся в руках проектировщика фундамента. На рис. 1 показаны хорошие и плохие проекты.
Рисунок 1 Эволюция конструкций анкерных болтов. (Иллюстрация предоставлена Robt. L. Rowan & Assoc., Inc.) |
Длина: Короткие анкерные болты исторически вызывали проблемы в фундаменте компрессора. Часто возникают горизонтальные трещины в фундаменте. Лучшей практикой на сегодняшний день является их максимально длинная заделка в бетонном мате под бетонным фундаментом. Таким образом, они не способствуют горизонтальному растрескиванию и имеют дополнительное преимущество, заключающееся в добавлении эффекта пост-натяжения.
Материал: Анкерные болты для любой динамической машины не могут быть слишком прочными. Сегодня анкерные болты из стали, соответствующие стандарту ASTM A-193 с пределом текучести 105 000 фунтов на квадратный дюйм, не намного дороже, чем стальные вдвое менее прочные. Поскольку потребность в высоких зажимных усилиях для компрессоров признается, болты из легированной стали в соответствии с ASTM A-193 обеспечивают необходимую мощность без использования анкерных болтов большего размера.
Предварительная нагрузка: хотя некоторые производители компрессоров указывают начальное значение крутящего момента для первоначальной установки, опыт эксплуатации часто показывает, что для снижения смещения/вибрации рамы требуется гораздо более высокое (возможно, в два-три раза) усилие зажима. Если анкерные болты, изначально заложенные в фундамент, не обладают повышенной грузоподъемностью, машина не будет работать так, как должна, или потребуется провести дорогостоящую модернизацию.
Опорные системы:
На рис. 2 показан ряд вариантов поддержки газового компрессора, от старого метода заливки цементным раствором до новейшей технологии регулируемых опорных систем.
Рисунок 2 Типы систем поддержки рамы компрессора. (Иллюстрации предоставлены Robt. L. Rowan & Assoc., Inc.) |
В настоящее время предпочтение отдается регулируемым опорам, поскольку они устраняют потенциальную проблему плохого начального выравнивания, которая время от времени возникает при заливке цементным раствором. Регулируемые системы также позволяют достичь оптимальных условий работы в горячем состоянии, поскольку раму можно повторно выровнять, чтобы скорректировать изменения выравнивания, которые происходят по мере нагрева оборудования в течение первых 100 часов его работы.
Затирка:
С момента внедрения эпоксидных заполнителей для заливки газовых компрессоров в 19 г.57, использование цементных растворов, смешанных с водой, практически прекращено. Эпоксидные затирки прочнее, устойчивы к маслам и многим химическим веществам и хорошо работают в условиях динамических нагрузок.
Несмотря на то, что цементный раствор не должен быть более прочным по прочности на сжатие, чем бетон под ним, хороший цементный раствор будет достаточно прочным, чтобы выдерживать ударные и циклические нагрузки от динамической машины, которую он поддерживает. По этой причине требуется только прочность на сжатие выше 5000 фунтов на квадратный дюйм и прочность на растяжение выше 1000 фунтов на квадратный дюйм. Более высокая прочность на сжатие не обязательно лучше, если продукт является хрупким и чрезмерно растрескивается в процессе эксплуатации. Почти все хорошие машинные растворы могут трескаться, поэтому требуются компенсаторы. Компенсационные швы должны быть размещены так, чтобы трещины не образовывались в зоне основной передачи нагрузки, примыкающей к анкерным болтам.
Рисунок 3 Вид в разрезе, если смотреть со стороны маховика в сторону масляного насоса. (Иллюстрация предоставлена Robt. L. Rowan & Assoc., Inc.) |
Ремонт фундаментов
Почти каждый фундамент двадцатилетней давности, спроектированный с минимальной заменой стальной арматуры, является кандидатом на замену. или ремонт. Обычные методы ремонта включают удаление верхних слоев цементного раствора и бетона толщиной от 24 до 30 дюймов, отрезание и модернизацию анкерных болтов, добавление тяжелой арматуры в выкопанную зону и последующее натяжение при ремонте старого оставшегося бетона.
Чрезвычайно важно, что использовать для ремонта после натяжения, описанного выше. Если график работы позволяет от 21 до 28 дней, бетон на портландцементе является лучшим выбором. Если требуется продукт с 24-часовым отверждением, следует использовать модифицированный полимерами бетон. Любой продукт будет иметь модуль упругости не менее 4 000 000 фунтов на квадратный дюйм и будет иметь незначительную ползучесть при типичных температурах фундамента компрессора.
То, что не следует использовать в качестве материала для глубокой заливки для замены удаленного бетона, — это эпоксидный раствор, который используется в качестве окончательного покрытия поверх фундамента. Эпоксидные затирки — это именно то, что затирка предназначена для использования толщиной от 2 до 4 дюймов. Эпоксидные растворы, как класс материалов, имеют модуль упругости в диапазоне от менее 1 000 000 фунтов на квадратный дюйм до 2 500 000 фунтов на квадратный дюйм, причем более низкий диапазон является наиболее распространенным. Это означает, что эпоксидный раствор будет сжиматься под нагрузкой в два-пять раз больше, чем бетон. Кроме того, некоторые эпоксидные растворы при обычных температурах фундамента достаточно ползучести, что может привести к смещению оборудования. Имели место катастрофические поломки машин в результате глубокой заливки эпоксидной смолы. Новый фундамент компрессора не должен проектироваться с верхней заливкой эпоксидной смолы толщиной 14 дюймов, а старый бетонный фундамент не должен ремонтироваться таким образом.
Помимо модернизированных анкерных болтов, также добавлена регулируемая система поддержки, облегчающая повторную центровку. На рис. 3 показан типичный проект ремонта фундамента.
Ссылки:
1. Пракаск, Шамшер и Виджай К. Пури, Основы для машин: анализ и проектирование, Серия Wiley по геотехническому проектированию.
2. Rowan, Robert L. & Associates, Inc., Повторная заливка поршневых газовых компрессоров, 5-летний ремонт по сравнению с 20-летними критериями надежности, Информационный бюллетень по технологиям цементации, 1:12.