Способ крепления к фундаменту оборудования
(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (s1)s F 16 М 9/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4855170/27 (22) 27.07.90 (46) 30.07.92. Бюл, ¹ 28 (71) Киевский филиал Всесоюзного научноисследовательского института по монтажным и специальным строительным работам (72) В.И.Чистяков, П.П,Алексеенко и
Н.Ю. Ковал ен ко (56) Руководство по креплению технологического оборудования фундаментными болтами. M. Стройиздат, 1979, с. 12-22. (54) СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ К ФУНДАМЕНТУ
ОБОРУДОВАНИЯ (57) Использование: монтаж оборудования.
Сущность изобретения: предварительно устанавливают с монтажным зазором основание оборудования на временные опорные элементы, осуществляют подливку в монтажИзобретение относится к монтажу оборудования и конструкций как закрепляемых фундаментными болтами, так и устанавливаемых без болтов, Известен способ монтажа оборудования и конструкций, при котором основания устанавливают на постоянные опорные элементы, оставляемые в бетоне подливки после ее твердения, Температурно-влажностные условия твердения не регламентируют.
Вследствие усадки портландцементного бетона между основанием и подливкой образуются зазоры. Стабильность положеный зазор бетона на портландцементном вяжущем, увлажняют открытую поверхность бетона с начала его твердения, До начала усадочной контракции твердеющей подливки в монтажном зазоре исходной величины удаляют временные опорные элементы. Срок удаления epeMeríûõ опорных элементов можно определять из соотношения, учитывающего массу оборудования, суммарную площадь сечений фундаментных болтов, напряжения в предварительно затянутых фундаментных болтах, площадь контакта подливаемого бетона с основанием и эмпирический коэффициент, зависящий от прочностных свойств конкретного портландцемента и температурно-влажно- Б стных условий твердения подливаемого бе- у тона. 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил. ния оснований обеспечивается без участия сил адгезионного сцепления за счет прижатия основания к опорным элементам под действием собственной массы оборудования или конструкции и за счет притягивания основания фундаментными болтами.
Известен также способ крепления к фундаменту оборудования и конструкций, при котором основания устанавливают на временные опорные элементы, удаляемые после набора подливочным бетоном не менее 70$> своей проектной прочности, Уход за подливкой заключается в том, что в пер1751586 вые трое суток твердения ее увлажняют и укрывают опилками или мешковиной.
Семидесятипроцентной проектной прочности наиболее распространенная подливка из бетона на обычном портландцементном вяжущем достигает примерно на седьмые сутки, а удаление временных опорнйх элементОЪ производят, как правило, в срок от 10 до 30 сут. Происходящая после прекращения трехдневного увлажнения подливки усадочная контракция бетона . приводит к расслоениям в стыке основаниеподливка, и хотя после удаления временных опорных элементов основания снова прижимают к подливке, произошедшие на предыдущем этапе усадочные расслоения обуславливают снижение прочности адгезионного сцепления в целом.
Цель изобретения — повышение надежности крепления к фундаменту оборудования и конструкций путем увеличения прочности их адгезионного сцепления с подливкой.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу временные опорные элементы удаляют до начала усадочной контракции твердеющей подливки в монтажном зазоре исходной величины, открытую поверхность бетона увлажняют путем заливки ее слоем воды вплоть до удаления временных опорных элемейтов., а срок удаления временных опорных элементов определяют из соотношения
9 81.а+o F6
9,81 а п ()
k Foñ ° где m — масса оборудования:ли к: ции, т;
F — суммарная площа;.,ь с::::,;и ф, .;.2, ментных болтов, м;
Опр напряжения в и,:::."ваоительно затянутых фундаментных болтах, кПа;
F"" — площадь контакта подливаемого г, бетона с основанием, м;
k; — эмпирический коэффициент, зависящий от прочностных свойств конкретного портландцемента и температурно-влажностных условий твердения подпив1емог:", ...-..тона.
На чертеже приведены рафик 1 соб.-венных линейных деформаций слгя и;.::ландцементной подливки при разли;ных условиях ее твердения.
Штрихпунктирными линиями показано воздушное твердение бетона, пунктирной— влажное, сплошной — твердение под слоем воды. Кривая 1 представляет изменение размеров слоя подливки, которая с самого начала твердеет на воздухе, кривая 2 — изменение размеров слоя подливки при влажно-воздушном твердении по известному способу: влажном — в течение периода tz, а в дальнейшем — воздушном. Кривая 3 показывает линейные деформации слоя подлив5 ки при водно-воздушном. твердении по предлагаемому способу: водном — в течение периода тз, в дальнейшем — воздушном.
В отличие от известного способа (при котором согласно кривой 2 происходит
10 влажное твердение бетона в течение периода tz; а временные опорные элементы удаляют после воздушного твердения бетона в течение периода Тг -t2, во время которого в стыке подливка-основание возникают рас15 слоения величиной Л С ) в предлагаемом способе временные опорные элементы удаляют до начала усадочной контракции в монтажном зазоре исходной величины С.
Кривая 1 показывает, что при твердении
20 слоя подливки без увлажнения вследствие начала усадочной контракции непосредственно после подливки при любом сроке удаления временных опорных элементов имеют место расслоения в рассматривае25 мом стыке, При влажно-воздушном твердении подливки (кривая 2) временные опорные элементы во избежание расслоений в стыке основание-подливка согласно предлагаемо30 му способу необходимо удалять не позднее срока Т2; . При водно-воздушном твердении (кривая 3) временные опорные элементы удаляют по истечении срока Тз = тз одновременно
35 с прекращением согласно п.2 изобретения заливки бетона слоем воды, При этом прочность адгезионного сцепления подливки с основанием получается наибольшей, поскольку процесс твердения происходит при
40 избыточном давлении в стыке основаниеподливка, которое обусловлено водн iM набуханием бетона на величину Л С,: осле удаления временных опорных элементов нагрузки от массы оборудования (конструк. 45 ции) и от фундаментных болтов воспринимает подливка, и усадка твердеющего на воздухе бетона сопровождается соответствующим уменьшением монтажного зазора без расслоений в стыке основание-подлив50 ка. Величина опускания основания из-за усадочной контракции после монтажа в предлагаемом способе при прочих равных условиях не превосходит величины опускания основания по известному способу, 55 В тех случаях, когда по каким-л :бо причинам (например, для не op -".çîíò"".ü;; Iõ Оснований) невозможно обеспечи-ь н.;,,",чие слоя воды на О-,крытых поверхност-x .—.åòoна, приходится ограничи. атьс-, влажным ре1751586 жимом твердения подливки, завершение которого для повышения прочности сцепления в стыке также рационально совмещать со сроком уборки временных опорных элементов (Tz = сг).
Срок удаления временных опорных элементов Ti определяется скоростью нарастания собственной прочности подливки, а также фактическими удельными нагрузками на подливку от фундаментных болтов и от массы конкретного оборудования или конструкции, что вытекает из соотношения (1).
Поскольку в подая гяющем большинстве случаев площадь опирания Fo " в десять и более раз превосходит минимально допустимую, то при подобном дифференцированном подходе к удалению временных опорных элементов сроки нагружения подливки также соответственно сокращаются и в силу более раннего прижатия соединяемых поверхностей одна к другой достигается дополнительное повышение прочности.
Предлагаемый способ реализован при монтаже роликов и стендов в кислородноконверторном цехе Днепровского мет-. комбината им. Дзержинского. Ролики закрепляли с помощью фундаментных болтов. Стенды устанавливали без болтов. Открытые поверхности бетона согласно п.2 формулы изобретения заливали водой вплоть до удаления временных опорных элементов.
В табл, 1 приведены исходные данные для расчета, изменение высотного положения макета и прочность адгезионного сцепления, в табл. 2 приведены исходные данные для расчета, сроки Ti (определяемые согласно п,3 изобретения) и данные контроля высотного положения оборудования.
Анализ полученных результатов свидетельствует об отсутствии повышенных смещений высотного положения оборудования при сроках удаления временных опорных элементов, подсчитанных при креплении роликов и стендов по формуле (1), более ранних, чем в известном способе.
Предлагаемый способ в 2-6 раз повышаf ет надежность крепления к фундаменту оборудования и конструкций путем увеличения прочности адгезионного сцепления оснований с подливкой, что позволяет либо вообще отказаться от фундаментных болтов, либо существенно уменьшить их количество и сечения. Одновременно снижается трудоемкость и продолжительность монтажа оборудования и конструкций.
5 Ожидаемый экономический эффект от использования предлагаемого изобретения составит 0,53 руб. на 1 т смонтированных конструкций или оборудования., Формула изобретения
10 1. Способ крепления к фундаменту оборудования, включающий предварительную установку с монтажным зазором основания оборудования на временные опорные элементы, подливку в монтажный зазор бетона
15 на портландцементном вяжущем, увлажнение открытой поверхности бетона с начала era твердения и удаление временных опорных элементов после затвердевания бетона до требуемой величины прочности, о т л и ч а ю20 шийся тем, что, с целью повышения надежности крепления к фундаменту оборудования и конструкций путем увеличения прочности их адгезионного сцепления с подливкой, временные опорные элементы
25 удаляют до начала усадочной контракции твердеющей подливки в монтажном зазоре исходной величины, 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что открытую поверхность бетона ув30 лажняют путем заливки ее слоем воды вплоть до удаления временных опорных элементов.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что срок удаления временных опорных
35 элементов определяют из соотношения
9,81 и) +ой F
Т =10, сут, . F осн
40 где m — масса оборудования или конструкции, т;
F — суммарная площадь сечений фунда6 ментных болтов, м; (т„р — напряжения в предварительно б
45 затянутых фундаментных болтах, кПа;
Fo " — площадь контакта подливаемого бетона с основанием, м ;
ki — эмпирический коэффициент, зависящий от прочностных свойств конкретного
50 портландцемента и температурно-влажностных условий твердения подливаемого бетона.
1753586
l !
Д 1
Х I! Q !
l !
Q I
I (() (D I
I Ш З !
I Q 1
6 !
I (Z l
I (D а о ч
Г ио
Ю С( () > с!.О
Ю СЧ
Щ (С
z о
1LC>
С 4 С 4 (4 (>О
CO (4
О (> >
Ю
1 (I
I
l
I
I
t
С4 Ю
Д" 4
CD C) ш о
1z
Q с () l» о
It .д
S Ix u с о
О т д о с в
6 С с
6
K ш r
S
Y ш
Б» и
1 !
1 и т
О.
Ch
Г
1 в о
1 о э
z» с: в с
1 о»
z (z с> о о с() ш
1 ! !
1
I
i
I
1 — 4! 1 ٻ
c tee z а в (D
x m
0mz око
czar
I 1- В
О с у (I
1 и .(>
S (= a
В (D а(-о
6 Г)
1 Z (- >S
o — o
I X t: Z
Q (D
L (D с с в >е
О. Z с
> д
z.
Iи в
m (>t
>-(>-(1
1 (() !!
")Г !
1 с
1 (О !
I щ i!! — !!
i (I
1! и о в
С С(0 6
> (C и О s
Ошв (S CL оса
z в о m
О О
S (D u 0
6 ( апшо 0
% 3
e o д
1- (D» о z u о к -т з о z авв с
I (>
1 I Ш д О У
m (: u (D
О» 6 I: L Q
S О Y
0 (D (D 1
o a;
6 >. S
Z 1- Z 6 (DOВ о y.z х
6 Z 2 с в (D Z С
C."6 О
» o. c ш О х о кх
О. S .а () z л
1 е (» 10 z
6)
>S Ã
Y Е. М ш ш
Q ш
m о а
С 6 С оmо
» - с,1
М
1 В ш
I CL
1 о
1 а
t:
1 — 1—
1>(I
1 I (ц> I
I l ! Q
1 L 1
I m 1
I сГ
1 L) 1
I I
I S I
О. с
l l ! I в
1о
Щ а s ()
m ш »
t= u
S а о с с1 i .Д 1 т
GI l
5 6 1 ш 6 1
3 1
I
6
C!
В 1 а
О 1
1
1
I !
1
-(- 0> (4 CO
1751586
OO
СЧ
Ю Ю л л
Ю Ю
1 1
OO м
> л
C)
>,С:) -2 мм
Ю Ю л л
Ю Ю
I I оО
CV СЧ о ю о о
1 1 м м
C)
С:>.
CO м
C) л
C)
1 мЭ мм
o o л
o o ! I м
Ю
Ю
1 I
1 S
1 11 V
1 C Э о о
I С: Z
СГ\ л
С">
LR м л
Ю
СГ\ м л
Ю
LA
С:
Q. X
1-. Х
О0)аХ
Q1-КЭ с)оz
О1 CO
Ю Ю
° л
О1 СО
o o м
I С! м
» г с) л и
S м
I2» о с
Э ч
Х о с
I0 о с к о m
» I
О1 CO
Ю С> л л
1 1 с л о с а О) о 1Q. S
О CO
o o л л м м с! м м <. л с! м
СV СМ
ma
m v sr о с
r !х ч>х
vsoo
o z.л Ict Y
С0 С0
Б 1G Х с о ! Х м
С )
СЧ
С:> м
СЧ
СЧ л
LA
О л
С>
LA
О1
С> м
Ю м м
Ю Ю м о м
c> o м
С>
I»!
Х л
& 1z (> Э о х у:г х
S >Е
Q.
Е с о
z э
J л
1 ш л в г л! л
U. л!
1r
>Х Q) С л
z с б
Z I0 О I>
Q) C (ч
J Z X !2 Z
ID» Х С
v z
IC
Щ .С>
Q. (0
z т.
Z G
» с
C Ю
СЧ л
S !0 1
>s хс
OX Y1
Х
У IО !0@9. !
2 С0 1
>:
Х 0) с0 а s
)- с с а о 1- о износ
Э
m а
C K
Г0 S
I !
0» I оаI0 о о
I0IQ O S яоахя
Э о
1 о»
Cf С0 о о
Э о
I Х о
Х
I0 С0 с с
22 i2
u) о
z ! 2 о»
Х а ") о с
IZ! I2
Э
1 Z о э
Х» ч
С0 !>) с о
Э о
3 о»
z ct; ч с>) о о ш m
Q) о
1 Z о )
» ч
С0 М
c o
Q) о
z ! о» х а ч с>) о о
CQ I2
Q) о
I Z о э
Х» а
I0 I>) с о
ca m
IC 1
S 1
ICr Y 1
Э 12 1 (2 а 1 с ас 1
Э I
m o
» 1- с I!
I0 >S с л а z
О) Э а с0
L»
Э 1
z I
I0 1 ч 1
r l
»»
I-
I о
lQ Э ).О !0
C OmY о C o
ОЭ!2а1
CQS»
O Y Z O Z! !
0 >S
Б а
Э 0) а I0 с!
v
Э
О) >S
=л лХ
Iо
Э
I2 >S
I>) л
Z Х
l0 >S л а
Э 0)
Q. (0 с
Iv
Э m >s
I>) Б
I0 >S с л а z
Э Э
Q. 00 с !
IС)
ID и >S
С>) л е z
1 С>) I
Е » I
Q. 0
ct 5 O m 0)
OZIQOS с оctz а
Х
Э
IС.) Y
S с о
CL а
>0)
I(Э
S с о
Х
0)
K о
С о с
Э
z
0)
Э
Л
I о
I I2» о v
cC S
» асс) а сс! о !
О Х
OZY
Ш Х э с
su cC о с л
Оа;Э
S lcrv
O !0 I0
0) Q.! I
I I I о 1
1 (D 1
1 J 1
1 I
1 1- 1
1 Y Э I
I0 O
1 У 1
I I
1 1
» — — — 3
X I " 1
2 Z ., 1
r э а z
ОЭ0)»
Cc;OV
О С0 11
1751586
Редактор M.Ïåòðîâà
Техред М.Моргентал Корректор Н.Король
Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ 2684 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5
