Фундамент теплового агрегату

37403 Винахід відноситься до будівництва, зокрема до фундаментів теплових агрегатів, таких як коксові батареї, металургійні печі та інше. Відомі рамні фундаменти під коксові батареї, що включають опорну фундаментну будівлю, колони і верхню будівлю (дивись, наприклад, А.І. Байцур та інші автори «Проектування фундаментів під устаткування промислових підприємств», Київ, Будівельник, 1977, стор. 58, мал. 20 «б») - аналог. Недоліком відомого технічного рішення є те, що при впливі на верхню буді влю фундаменту температури від теплового агрегату в елементах верхньої будівлі, колонах і в опорній фундаментній будівлі, що з'єднані проміж собою рамними вузлами і створюють статично невизначену систему, виникають значні згинаючі моменти і перерізуючі зусилля. Для сприяння цих зусиль затрачується велика кількість арматурної сталі. Крім того, розтягнута арматура в рамних вузлах верхньої будівлі розміщується збоку найбільш нагрітої грані розтину, що потребує використання додаткової арматури внаслідок зниження розрахункового опору сталі при високих температурах, іншими словами - неповне її використання. По технічній суті і досягаємому наслідку самим близьким до винаходу є фундамент під піч досліднопромислової установки формованого коксу (дивись, наприклад, креслення під печі прожарювання формованого коксу інституту Гіпрококс) - прототип. Цей фундамент, вибраний як базовий об'єкт, включає опорну фундаментну будівлю і колони, а верхня будівля утворює спільно із колонами систему поперечних і поздовжніх «П»-подібних рам, у котрих ригелі верхньої будівлі пов'язані із колонами жорсткими рамними вузлами. Недоліком цього технічного рішення, як і недостачею відомого фундаменту під коксову батарею є те, що в елементах фундаменту з'являються значні згинаючі моменти і перерізуючі зусилля, що виникають у стержнях статично невизначеної простірної рами при експлуатуванні теплового агрегату. Внаслідок цього потребуються підвищені витрати арматурної сталі на фундамент. Крім цього, розтягнута арматура в рамних вузлах вер хньої будівлі розміщена збоку здебільше нагрітої грані перерізу і, внаслідок цього, використовується із зниженою розрахунковою опірністю порівняно з арматурою, що експлуатується в зоні більш низьких температур. В основу винаходу поставлено задачу зниження матеріаломісткості фундаменту шляхом розташування верхньої будівлі на колонах на опорах з двома ступенями свободи переміщення тертя з можливістю вільного переміщення у взаємно перпендикулярних напрямках у горизонтальній площині, при чому головки колон з'єднано проміж себе у замкнутий контур шарнірними зв'язками. Така совокупність відрізняльних прикмет постає новою у практиці проектування фундаментів теплових агрегатів, що дозволяє обмежити вплив температурних дій на нижню будівлю фундаменту. Суть винаходу пояснюється кресленнями, де на фіг. 1 подано схематично загальний вигляд фундаменту теплового агрегату, а на фіг. 2 план з'єднання оголовків шарнірними зв'язками. До опорної фундаментної будівлі 1 жорстко приєднані колони 2, на які через опори з двома ступенями свободи переміщення 3 оперта верхня будівля 4. Оголовки колон з'єднані проміж себе шарнірними зв'язками 5, складаючи замкнутий контур. На верхній будівлі фундаменту розміщено тепловий агрегат 6. Робота фундаменту складається із наступного. При зміні температури верхньої будівлі її лінійні розміри у горизонтальній площині змінюються у взаємо перпендикулярних напрямках на величину температурного деформування. На колони 2 в місцях установки опор з двома ступенями свободи переміщення 3 передаються вертикальні навантаження від маси теплового агрегату 6 і вер хньої будівлі 4, а також горизонтальні сили тертя. Сили тертя числове дорівнюють добутку величини передаваємого через дану опору вертикального навантаження на коефіцієнт тертя. Напрямок горизонтальних сил тертя співпадає з напрямком температурного деформування верхньої будівлі 4. До останньої в місцях улаштування опор з двома ступенями свободи переміщення прикладені сили тертя рівні по величині і протилежні по напрямку силам в опорній фундаментній будівлі 1. Тому, що вер хня будівля 4 в горизонтальній площині деформується від температурних зовнішніх дій на всі боки одночасно, то до верху колон 2 прикладена система взаємоурівняних по величині і напрямку сил, що замкнені у системі шарнірних зв'язків. При збільшенні температури у тепловому агрегаті шарнірні зв'язки зазнають розтягнення, а при охолодженні - зжимання.Згинаючі моменти в колонах 2 фундаменту від температурних дій відсутні. При підвищенні температури прольотні згинаючі моменти у верхній будівлі фундаменту від дії маси установки і маси будівлі будуть зменшуватися за рахунок сил тертя, прикладених до нижньої поверхні верхньої будівлі і збільшуватися при охолодженні. Запропонована конструкція фундаменту дозволяє значно зменшити температурні зусилля в елементах традиційного фундаменту, що приводить до скорочення витрат матеріалів на будівництво фундаменту, зменшує його собівартість і тр удомісткість за рахунок відмовлення від складних вузлів в місці з'єднання колон фундаменту до верхньої його будівлі. 37403 Фіг. 1 Фіг. 2