ЦНИИПРОМЗДАНИИ ГОССТРОЯ СССР

ГИПРОМЕЗ МИНЧЕРМЕТА СССР

---

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ

ФУНДАМЕНТОВ ОБОРУДОВАНИЯ ПРОКАТНЫХ И ТРУБНЫХ ЦЕХОВ

Москва — 1973

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНОЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИИ (ЦНИИПРОМЗДАНИЙ) ГОССТРОЯ СССР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОЮЗНЫЙ ИНСТИТУТ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ЗАВОДОВ (ГИПРОМЕЗ) МИНЧЕРМЕТА СССР

---

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ

ФУНДАМЕНТОВ ОБОРУДОВАНИЯ ПРОКАТНЫХ И ТРУБНЫХ ЦЕХОВ

ИЗДАТЕЛЬСТВО ЛИТЕРАТУРЫ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ

Москва — 1973

Рис. 4. Массивные фундаменты под основное оборудование (рабочие клети)

в — монолитный; б — то же. с использованием * в качестве опалубки сборных бетонных блоков н железобетонных моментов тоннелей; / — тоннель гидросмыва окалины

Рис. 5. Фундаменты под вспомогательное оборудование (холодильники) в сборно-монолитных конструкциях о —с использованием тоннелей в качестве опор для монолитной железобетонной плиты; 6 - каркасной системы

Рис. 6. Фундаменты под вспомогательное оборудование (рольганги), совмещенные с тоннелем гидросмыва окалины в сборно-монолитном железобетоне а —рамная конструкция:    6    —    стековая    конструкция:    /    — сборная желе (обстой н л я рама: 7 —сборная железобетонная панель

Рис. 7. Пример решения фундаментов под вспомогательное оборудование из сборных бетонных блоков

/ — фундамент; 7 — искусственное несжимаемое основание; 3 — грунт

iC~

I-I

также возможность крепления к конструкциям перекрытия кран-балок.

2.16.    Каналы и тоннели, располагаемые в пределах фундаментов, должны быть по |ВозмоЖ|Ности простой формы в плане. Внутренние габариты каналов и тоннелей следует принимать в соответствии с табл. 2.

2.17.    В стесненных местах допускается местное уменьшение высоты тоннелей до 1,5. м. Такие участки следует выполнять прямолинейными длиной не более 6 м при ширине свободного прохода не менее 0,7 м.

Изменение высоты тоннеля необходимо осуществлять плавно, без выступающих углов.

2.18.    Лотки гидросмыва окалины допускается располагать в отдельных тоннелях, ниже подошв фундаментов оборудования и полов технических подвалов.

2.19.    При возведении массивных фундаментов из монолитного бетона или железобетона в качестве опалубки в ряде случаев могут быть сборные бетонные блоки или железобетонные элементы (см. рис. 4,6).

2.20.    При просадочных грунтах II типа фундаменты допускается проектировать в виде основных блоков и промежуточных, опирающихся на основные.

Основные блоки рекомендуется располагать на свайных основаниях или опирать на напросадочнде грунты с прорезкой всей толщи просадочных грунтов. Под основными блоками просадочные грунты могут быть искусственно закреплены силикатизацией или другими способами.

2.21.    При компоновке технических подвалов, тоннелей и технических этажей необходимо предусматривать мероприятия по эвакуации обслуживающего персонала и учитывать требования противопожарной безопасности в соответствии с требованиями глав СНиП II-M.2-72 «Производственные здания промышленных предприятий. Нормы проектирования» и П-А.5-70 «Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений».

3. МАТЕРИАЛ ФУНДАМЕНТОВ

3.1. Массивные фундаменты оборудования следует, как правило, проектировать из бетона проектной марки по прочности на сжатие 150 в возрасте 90 дней.

Облегченные сборные и сборно-монолитные фундаменты— из бетона проектной марки не ниже 200, а монолитные — не ниже 150 в возрасте 28 дней.

3.2.    Подготовку 'под фундаменты следует предусматривать из бетона марки 50, а в агрессивных грунтовых условиях — «з слоя щебня, пропитанного битумом. Подбетонки в местах перепадов подошв и в местах примыкания к другим конструкциям на разных уровнях, а также набетоики для создания уклонов необходимо проектировать из шлакобетона или бетона марки 60. Подливку под опорные рамы и станины оборудования осуществлять из бетона на мелком заполнителе марки не ниже 200. При толщине подливки менее 40 мм— из цементного раствора марки 150.

3.3.    При воздействии на фундаменты агрессивных сред (масляной, кислотной, щелочной и др.) фундаменты следует проектировать щз специальных бетонов или с защитными покрытиями согласно указаниям раздела 11 настоящего Руководства.

3.4.    Для армирования конструкций фундаментов рекомендуется применять сталь горячекатаную (ГОСТ 5781—61*) классов A-I, A-II, А-Ill и холоднотянутую проволоку (ГОСТ 6727-53*) класса В-1.

3.5.    Закладные детали и отдельные металлические элементы фундаментов, не подвергающиеся непосредственному воздействию подвижных или вибрационных нагрузок, следует выполнять из стали марки ВСт.Зкп по ГОСТ 380-71.

При назначении Марок стали для несущих стальных конструкций фундаментов, подвергающихся воздействию динамических нагрузок, надлежит руководствоваться указаниями главы СНиП II-B.3-62* «Стальные конструкции. Нормы проектирования».

4. НАГРУЗКИ И РАСЧЕТ ФУНДАМЕНТОВ

4.1.    Расчет элементов фундаментов оборудования по прочности выполняется на действие расчетных значений постоянных, временных основных (систематически действующих) и временных особых (случайных) нагрузок.

4.2.    К постоянным нагрузкам относятся: вес фундамента; вес оборудования; давление грунта (вертикальное и горизонтальное).

К временным основным нагрузкам относятся: систематически возникающие при работе оборудования в рабочем режиме; монтажные (вес складируемого материала, де-

монтированного или подготовленного к монтажу оборудования, и ©р.).

К временным особым нагрузкам ’относятся случайно возникающие при работе оборудования и нагрузки, возникающие при авариях (поломка шпинделей, соединительных муфт и т. п.).

4.3.    Величины коэффициентов перегрузок и динамичности следует принимать в соответствии с п. 9.19 главы СНиП Н-Б.7-70.

4.4.    При расчете фундаментов необходимо учитывать следующие сочетания действующих на них нагрузок:

основные, составляемые из постоянных и временных основных нагрузок;

особые, составляемые из постоянных и временных особых.

4.5.    Расчет массивных фундаментов под основное и вспомогательное оборудование сводится к проверке отдельных участков на прочность, а также к определению давлений, передаваемых фундаментами «а грунт. При этом постоянные нагрузки от веса оборудования принимаются равномерно распределенными но фактической площади апирания оборудования.

4.6.    Горизонтальные ударные нагрузки, передаваемые на фундамент через механические упоры (амортизаторы) стационарного или подвижного типов, определяются по формуле:

7 = Рр,    (1)

где Т — сила, воспринимаемая бетонным упором или упорной рамой;

Р — сила удара;

ц — коэффициент усталости бетона (ц«=3).

Значение Р определяется по формуле:

(2)

(3)

Р = Y 2С(£ — Ei),

где С — жесткость пружины;

£ — энергия движущейся заготовки, равная

здесь Q — вес заготовки;

v — скорость движения заготовки; g— ускорение силы тяжести;

удара,

Е\ — энергия, теряемая в результате равная:

G

G + Q

£i = ( 1-#)

E\

(4)

k — коэффициент, зависящий от упруго-пластических свойств ударяющейся заготовки (для горячего металла 6 = 0; для холодного— 0,5);

G — вес деталей упора, перемещающихся в мо-MeiHT удара.

4.7. Нагрузки от технологического оборудования, как правило, указываются в заданиях на проектирование фундаментов. При расчете облегченных фундаментов •под основное оборудование мелкосортных, среднесортных и листовых станов технологические нагрузки, определение которых производится с учетом жесткости конструкции фундаментов, могут быть вычислены по формулам, приведенным в приложении 3.

5. КОНСТРУКТИВНЫЕ УКАЗАНИЯ

5.1.    Фундаменты под оборудование, как правило, должны закладываться на естественных, ненарушенных грунтах. При наличии в основании фундамента слабых грунтов (торфянистых, насыпных, илистых и т. п.) слоем небольшой мощности этот слой грунта следует заменять непросадочными заполнителями (песком, доменными шлаками) или проходить фундаментами до грунтов с необходимой несущей способностью. При этом фундаменты рекомендуется заглублять в грунт естественного залегания не менее чем на 500 мм. При мощности слоя слабых грунтов под подошвой фундамента более 2 м фундаменты рекомендуется устанавливать на столбы или стены (рнс. 8). При значительной мощности слоя слабых грунтов следует принимать искусственное или овайное основание.

5.2.    Фундаменты под вспомогательное прокатное и трубопрокатное оборудование допускается как исключение возводить на насыпных грунтах, если эти грунты не содержат гумуса, древесных опилок и стружек, органического мусора и подобных примесей, вызывающих большие деформации грунта при сжатии.

Расчет оснований, сложенных насыпными грунтами, должен производиться по главе СНкП Н-Б.1-62* «Основания зданий и сооружений. Нормы проектирования» с

Клг

0.0

•    .7.•»•• 5jo

I У .'- ;•

*

t

\ . \ ,-oc.. I® •:

'• ••'///: • ///:! * /// * *•

' I

; cm

л

ft*.

* LI-

/7^7 расчету

Рис. 8. Опирание фундамента оборудования при слабых или насып-

ных грунтах

/ — фундамент; 2 —слабый (или насыпной) грунт; 3— столбы или стены; 4 — грунт естественного залегания (несущий)

учетом «Указаний по проектированию оснований и фундаментов зданий и сооружений, возводимых на насыпных грунтах» (СН 360-66).

5.3.    Глубина заложения подошвы фундамента обусловливается глубиной тоннелей, каналов и подвалов, располагаемых © теле фундамента, глубиной заложения фундаментов примыкающих установок, а также глубиной заделки анкерных болтов. В отдельных случаях глубина заложения подошвы фундамента определяется грунтовыми условиями площадки или условиями промерзания грунта. Минимальную глубину заложения фундаментов следует принимать согласно СНиП П-Б.1-62*.

5.4.    Глубину заложения подошвы фундаментов следует назначать по возможности на одном уровне. В случае, когда заложение всех участков фундаментов на одном уровне приводит к значительному перерасходу материалов, допускается устраивать отдельные участки фундаментов на разной глубине. При этом перепады заложений подошвы фундаментов должны иметь отметки, кратные 300 мм.

5.5.    При заложении подошв рядом стоящих фундаментов на разных отметках (рис. 9) необходимо соблюдать следующее условие:

< tg    (5)

«Руководство по проектированию фундаментов оборудования прокатных и трубных цехов», М., Стройиз-дат, 1972. 80 с.

ЦНИИПромзданий Госстроя СССР н Гипромез Минчермета СССР. Руководство содержит материалы по проектированию фундаментов основного и вспомогательного технологического оборудования прокатных и трубных цехов в сборных, сборно-монолитных и монолитных железобетонных конструкциях.

С выходом в свет настоящего Руководства утрачивает силу «Инструкция по проектированию фундаментов под оборудование прокатных и трубных цехов», 1963 г.

Руководство предназначено для инженерно-технических работников проектных и строительно-монтажных организаций.

_р 0324—-389 (047)-73

Табл. 9-{-7 табл, приложений. Рис. 41.

инструкт.-нормат., II вып. — 17—72

о

Рис. 9. Расположение подошв фундаментов на разных отметках

а и б — фундаменты расположена вне зоны обрушения грунта; в —фундаменты в зоне обрушения грунта; /—фундамент под колонну; 2 — фундамент оборудования; 3 — подготовка; 4 — подбетонка; 5 —грунт

Руководство содержит материалы по проектированию фундаментов основного и вспомогательного технологического оборудования прокатных и трубных цехов в сборных, сборно-монолитных и монолитных железобетонных конструкциях.

В Руководство включены материалы по компоновочным решениям фундаментов, в том числе с техническими подвалами и этажами, а также даны указания по назначению размеров фундаментов, решению температурно-усадочных и деформационных швов, закладных деталей, указания по выбору типа фундаментных болтов и минимальной глубины их заделки в бетон, армированию массивов и пр.

Руководство содержит рекомендации по защите бетона фундаментов от механических воздействий, грунтовых вод, технологических растворов (солей, кислот, щелочей), масел, смазывающих и охлаждающих эмульсий и др.

В приложении приводятся общие сведения о прокатном оборудовании, методика технико-экономической оценки различных конструктивных решений фундаментов, нагрузки от основного прокатного оборудования для расчета облегченных фундаментов мелкосортных, среднесортных и листовых станов, а также примерный состав и указания по оформлению рабочих чертежей фундаментов оборудования.

При разработке Руководства учитывались «Строительные рекомендации по проектированию технологического оборудования прокатных и трубных цехов», разработанные ЦНИИПромзданий.

3

Руководство разработано ЦНИИПромзданий (канд. техн. наук Ушаков Н. А., Астряб М. Ю„ Туголуков А. М., инж. Залещанский И. Д„ Потапкин Е. В.) и Гипромезом (инж. Булгаков Е. Н., Левит И. М., Судариков А. А.) с участием НИИЖБ (канд. техн. наук Людковский И. Г., Окунев Г. Н., Жуков В. В., Михальчук П. А.); Харьков-

1* Зак. 450

ского Промстройниипроекта (канд. техн. наук Подольский В. Г., Байцур А. И., Балкарей И . М., Барч И. 3., инж. Коломийченко Ю. Д., Туровский А. Н., Никульчен-ко Г. С.); Приднепровского Промстройпроекта (инж. Каневский С. Б., Пахманов В. А., Эдельштейн И. И.), и НИИСК (канд. техн. наук Рохлин И. А., инж. Але-нич М. Д.).

С введением в действие настоящего Руководства утрачивает силу «Инструкция по проектированию фундаментов под оборудование прокатных и трубных цехов», 1963 <г.

Отзывы и предложения следует направлять по адресам: 127238, Москва, Дмитровское шоссе, 60 б. Центральный научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт промышленных зданий и сооружений (ЦНИИПромзданий) и 129085, Москва, проспект Мира, 101, Государственный союзный институт по проектированию металлургических заводов (Гипромез).

1.1.    Данное Руководство распространяется на проектирование фундаментов под основное (рабочие и шестеренные клети, редукторы, двигатели клетей и др.) и вспомогательное (рольганги, холодильники, манипуляторы и пр.) оборудование прокатного и трубного производств, возводимых на естественных и свайных основаниях.

Общие сведения по прокатному оборудованию и классификация прокатных станов по назначению приведены в приложении 1.

Проектирование фундаментов под электрические машины прокатных и трубных цехов следует вести, руководствуясь указаниями главы СНиП П-Б.7-70 «Фундаменты машин с динамическими нагрузками. Нормы проектирования».

1.2.    При проектировании фундаментов под оборудование надлежит руководствоваться главами СНиП: «Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования»; «Основания зданий и сооружений. Нормы проектирования»; «Бетонные и железобетонные конструкции. Нормы проектирования»; «Стальные конструкции. Нормы проектирования».

1.3.    Для сейсмических районов, а также для районов с просадочными, вечномерзлыми, набухающими, насыпными грунтами и на подрабатываемых территориях надлежит учитывать соответствующие требования глав СНиП: «Строительство в сейсмических районах. Нормы проектирования»; «Основания и фундаменты зданий и сооружений на просадочных грунтах. Нормы проектирования»; «Основания и фундаменты зданий и сооружений на вечномерзлых грунтах. Нормы проектирования»; «Здания и сооружения на подрабатываемых территориям. Нормы проектирования», а также «Временные указания по проектированию оснований и фундаментов зданий и сооружений, возводимых на набухающих грунтах» и «Указания по проектированию оснований

и фундаментов зданий и сооружений, возводимых на насыпных грунтах».

1.4.    При проектировании фундаментов под оборудование прокатных и трубных цехов следует учитывать требования «Технических правил по экономному расходованию основных строительных материалов» (ТП 101-70) и соответствующих разделов глав СНиП на производство и приемку строительно-монтажных работ.

1.5.    Проектирование фундаментов под оборудование должно выполняться по строительному заданию, которое составляется в соответствии с ОСТ 24.010.09-72 «Задание на проектирование фундаментов для прокатного оборудования».

1.6.    Оформление рабочих чертежей фундаментов прокатного оборудования необходимо выполнять в соответствии с инструкцией по составу и оформлению строительных рабочих чертежей зданий и сооружений промышленных предприятий, а также с указаниями, приведенными в приложении 4.

2. КОМПОНОВОЧНЫЕ РЕШЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ФУНДАМЕНТОВ ОБОРУДОВАНИЯ

2.1.    Фундаменты под оборудование должны удовлетворять технологическим требованиям, предусматривать наименьшую стоимость строительства, сокращение расхода материалов и обеспечивать возможность производства строительных работ индустриальными методами.

2.2.    Компоновочные решения фундаментов оборудования и функционально связанных с ними подземных сооружений могут быть следующими:

в виде массивных или облегченных фундаментов с устройством в них коммуникационных тоннелей, каналов и подземных помещений. Подземные помещения могут располагаться также в отдельно стоящих подвалах (рис. 1);

с устройством технических подвалов, располагаемых

Рис. 1. Пример решения массивных фундаментов под прокатное оборудование

под основным и вспомогательным оборудованием или частью его, в которых предусматривается открытая разводка коммуникаций и размещение технологического оборудования и технических служб (рис. 2);

с устройством технических этажей, располагаемых выше отметки пола цеха, при поднятой линии прокатки, с исключением подвальных помещений (рис. 3).

2.3.    Массивные фундаменты могут выполняться из монолитного бетона или железобетона.

В целях уменьшения расхода материалов допускается устройство пустот в теле фундамента. Коммуникации в фундаментах рекомендуется прокладывать в едином тоннеле с размещением в нем маслоэмульсионных, водопроводных, вентиляционных, электрокабельных и других разводок, если блокировка их допускается по технологическим, противопожарным и другим условиям.

2.4.    Облегченные фундаменты могут быть монолитными или сборно-монолитными, а по конструктивному решению— рамными, стеновыми и т. п. В этом случае в пространстве, образованном в пределах фундаментов, допускается размещать технические службы, вспомогательные и подсобные помещения.

2.5.    Устройство фундаментов, имеющих технический подвал, зависит от назначения стана, состава требуемых технологических помещений и компоновки фундаментов. В зонах воздействия временных нагрузок на пол цеха с интенсивностью более 10 т/м² размещать технические подвалы не рекомендуется.

2.6.    Компоновочные решения фундаментов с поднятой линией прокатки и образованием технических этажей рекомендуется принимать в первую очередь для мелкосортных, проволочных и трубных станов (если это допускается технологическими условиями и планировкой промплощадки) при неблагоприятных гидрогеологических условиях (например, в случае высокого уровня грунтовых вод) в целях значительного сокращения объема работ нулевого цикла. Поднятие линии прокатки позволяет получить также дополнительные производственные площади.

2.7.    Фундаменты с техническими подвалами (этажами) могут быть решены в сборных, сборно-монолитных и монолитных конструкциях.

2.8.    Выбор компоновочного решения фундаментов должен производиться на основе сопоставления показателей приведенных затрат, включающих сметную стои-

»

Рис. 2. Пример решения фундаментов под оборудование с техническими подвалами о — технический подвал в пределах основного " вспомогательного оборудования; 6 — технический подвал в пределах вспомогательного оборудования

мость конструкций, капиталовложения в базу для производства конструкции и материалов, эксплуатационные расходы, экономический эффект за счет досрочного пуска стана и др. Методика определения приведенных затрат дается в приложении 2.

Линия прокатки

Рис. 3. Пример решения фундаментов оборудования с поднятием линии прокатки и образования технического этажа

2.9.    Тяжелое прокатное оборудование обжимных, заготовочных, крупносортных и листовых станов (рабочие клети, ножницы, моталки и др.) следует располагать, как правило, на монолитных массивных фундаментах (рис. 4,а).

Основное прокатное оборудование среднесортных, мелкосортных и проволочных станов допуокается располагать на облегченных монолитных и сборно-монолитных фундаментах.

2.10.    Фундаменты под вспомогательное оборудование рекомендуется проектировать, как правило, сборно-монолитными облегченной конструкции (рис. 5 и 6).

2.11.    При устройстве технических подвалов (этажей) основное оборудование прокатных и трубных станов следует располагать на фундаментах, опирающихся непосредственно на грунт, а вспомогательное оборудование — на перекрытии технического подвала.

Основное оборудование мелкосортных станов допускается размещать непосредственно на перекрытии технического подвала или этажей.

2.12.    Фундаменты под легкое вспомогательное оборудование могут ‘быть выполнены из отдельных сборных бетонных или железобетонных блоков, устанавливаемых на специально подготовленное несжимаемое основание (рис. 7).

2.13.    На фундаменты оборудования допускается опирать перекрытия подземных .помещений и технических этажей.

9

2.14.    Маслоэмульоиониые подвалы (встроенные или пристроенные), совмещенные с конструкциями фунда-

2 Злк. 450