Нормы осадки фундаментов турбоагрегатов

Обновлено: 29.04.2024

СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА

ФУНДАМЕНТЫ МАШИН С ДИНАМИЧЕСКИМИ НАГРУЗКАМИ

____________________________________________________________________
Текст Сравнения СНиП 2.02.05-87 с СП 26.13330.2012 см. по ссылке.
- Примечание изготовителя базы данных.
____________________________________________________________________

РАЗРАБОТАНЫ ВНИИОСП им. Герсеванова Госстроя СССР (д-р техн. наук, проф. В.А. Ильичев - руководитель темы, д-р техн. наук, проф. Д.Д. Баркан, кандидаты техн. наук О.Я. Шехтер, М.Н. Голубцова), Ленинградским Промстройпроектом Госстроя СССР (кандидаты техн. наук В.М. Пятецкий, Б.К. Александров, С.К. Лапин; И.И. Файнберг), Фундаментпроектом Минмонтажспецстроя СССР (канд. техн. наук В.М. Шаевич), ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева Минэнерго СССР (доктора техн. наук, профессора О.А. Савинов, И.С. Шейнин, канд. техн. наук Г.Г. Аграновский), Ленинградским отделением Атомэнергопроекта Минатомэнерго СССР (Е.Г. Бабский), Днепропетровским инженерно-строительным институтом Минвуза УССР (кандидаты техн. наук Н.С. Швец, В.Л. Седин), Харьковским Промстройниипроектом Госстроя СССР (канд. техн. наук И.М. Балкарей) с участием Донецкого Промстройниипроекта, НИИЖБ, ЦНИИСК им. Кучеренко и ЦНИИпромзданий Госстроя СССР, ЭНИМС Минстанкопрома СССР, Гипромеза Минчермета СССР.

ВНЕСЕНЫ ВНИИОСП им. Герсеванова Госстроя СССР.

ПОДГОТОВЛЕНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ Управлением стандартизации и технических норм в строительстве Госстроя СССР (О.Н. Сильницкая).

УТВЕРЖДЕНЫ постановлением Государственного строительного комитета СССР от 16 октября 1987 г. N 242.

С введением в действие СНиП 2.02.05-87 "Фундаменты машин с динамическими нагрузками" с 1 июля 1988 г. утрачивает силу глава СНиП II-19-79 "Фундаменты машин с динамическими нагрузками".

Настоящие нормы распространяются на проектирование фундаментов машин с динамическими нагрузками, в том числе фундаментов: машин с вращающимися частями, машин с кривошипно-шатунными механизмами, кузнечных молотов, формовочных машин для литейного производства, формовочных машин для производства сборного железобетона, копрового оборудования бойных площадок, дробильного, прокатного, прессового оборудования, мельничных установок, металлорежущих станков и вращающихся печей.

Фундаменты машин с динамическими нагрузками, предназначенные для строительства в районах со сложными инженерно-геологическими условиями, в сейсмических районах, на подрабатываемых территориях, на предприятиях с систематическим воздействием повышенных (более 50°С) технологических температур, агрессивных сред и в других особых условиях, следует проектировать с учетом требований соответствующих нормативных документов.


1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ


ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ФУНДАМЕНТОВ

1.1. В состав исходных данных для проектирования фундаментов машин с динамическими нагрузками должны входить:

техническая характеристика машины (наименование, тип, число оборотов в минуту, мощность, общая масса и масса движущихся частей, кинематическая схема оборудования с привязкой движущихся масс, скорость ударяющих частей и т.п.);

данные о значениях, местах приложения и направлениях действия статических нагрузок, а также об амплитудах, частотах, фазах, законе изменения во времени, местах приложения и направлениях действия динамических нагрузок в режиме нормальной эксплуатации, а также в аварийных режимах, в том числе нагрузок, действующих на фундаментные болты; размеры площадок передачи нагрузок; сведения о наличии заводской виброизоляции у машин с указанием динамических нагрузок, передаваемых на фундаменты с учетом этой виброизоляции;

данные о предельных значениях деформаций фундаментов и их оснований (осадка, крен, прогиб фундамента и его элементов, амплитуда колебаний и др.), если такие ограничения вызываются условиями технологии производства, работы машины или рядом расположенного высокоточного и чувствительного к вибрациям оборудования; требования по ограничению взаимных деформаций отдельных частей машины;

данные об условиях размещения машины (оборудования) на фундаментах: отдельные фундаменты под каждую машину (агрегат) или групповая их установка на общем фундаменте; данные о характеристиках опорных плит (рам) агрегированного оборудования, данные о типе их соединения с фундаментом;

чертежи габаритов фундамента в пределах расположения машины, элементов ее крепления, а также вспомогательного оборудования и коммуникаций с указанием расположения и размеров выемок, каналов и отверстий, размеров подливки и пр., чертежи расположения фундаментных болтов с указанием их типа и диаметра, закладных деталей, обортовок и т.п.;

данные о привязке проектируемого фундамента к конструкциям здания (сооружения), в частности, к его фундаментам, данные об особенностях здания (сооружения), в том числе о виде и расположении имеющегося в нем оборудования и коммуникаций;

данные об инженерно-геологических условиях участка строительства и физико-механических свойствах грунтов основания на глубину сжимаемой толщи, определяемой в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83; данные о характеристиках виброползучести грунтов в случаях ограничения деформаций фундамента; данные о коэффициентах жесткости грунтов оснований и несущей способности свай при статических и динамических нагрузках;

специальные требования к защите фундамента и его приямков от подземных вод, воздействия агрессивных сред и промышленных стоков, температурных воздействий;

данные об использовании машин во времени для фундаментов, строящихся на вечномерзлых грунтах.

Кроме перечисленных выше данных, в соответствующих разделах приведены дополнительные исходные данные для проектирования, вытекающие из специфики каждого вида машин.

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
К ПРОЕКТИРОВАНИЮ ФУНДАМЕНТОВ

1.2. Фундаменты машин с динамическими нагрузками должны удовлетворять требованиям расчета по прочности и по пригодности к нормальной эксплуатации, а для фундаментов с расположенными на них рабочими местами - также требованиям стандартов безопасности труда в части допустимых уровней вибраций.

Колебания фундаментов не должны оказывать вредного влияния на технологические процессы, оборудование и приборы, расположенные на фундаменте или вне его, а также на находящиеся вблизи конструкции зданий и сооружений.

При проектировании фундаментов машин с динамическими нагрузками следует учитывать требования СНиП 2.02.01-83, СНиП 2.02.03-85, СНиП 2.03.01-84, СНиП II-23-81 и пр.

1.3. Фундаменты машин с динамическими нагрузками могут быть бетонными или железобетонными монолитными, сборно-монолитными и сборными, а при соответствующем обосновании - металлическими.

Монолитные фундаменты следует проектировать под все виды машин с динамическими нагрузками, а сборно-монолитные и сборные, как правило, - под машины периодического действия (с вращающимися частями, с кривошипно-шатунными механизмами и др.).

1.4. Класс бетона по прочности на сжатие для монолитных и сборно-монолитных фундаментов должен быть не ниже В12,5, а для сборных - не ниже В15. Для неармированных фундаментов станков допускается применять бетон класса В7,5. В случае одновременного воздействия на фундамент динамической нагрузки и повышенных технологических температур класс бетона должен быть не ниже В15.

1.5. Фундаменты машин допускается проектировать отдельными под каждую машину (агрегат) или общими под несколько машин (агрегатов).

Фундаменты машин, как правило, должны быть отделены сквозным швом от смежных фундаментов здания, сооружения и оборудования, а также от пола.

Примечание. Соединение фундаментов машин с фундаментами здания или
опирание на них конструкций здания допускается в отдельных случаях,
указанных в соответствующих разделах.

1.6. С целью уменьшения вибраций фундаментов машин с динамическими нагрузками при соответствующем обосновании рекомендуется предусматривать их виброизоляцию.

1.7. Устройство фундаментов машин с динамическими нагрузками, за исключением фундаментов турбоагрегатов мощностью 25 тыс. кВт и более, допускается на насыпных грунтах, если такие грунты не содержат органических примесей, вызывающих неравномерные осадки грунта при сжатии. При этом основание из насыпных грунтов должно быть уплотнено (тяжелыми трамбовками, вибрированием или другими способами) в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83.


Примечание. Фундаменты машин неимпульсного (неударного) действия с
двигателями мощностью менее 500 кВт со средним давлением под подошвой
фундамента от расчетных статических нагрузок* менее 70 кПа (0,7 )
допускается возводить на насыпных грунтах без искусственного уплотнения,
если возраст насыпи из песчаных грунтов не менее двух лет и из пылевато-
глинистых грунтов не менее пяти лет.

*Далее вместо термина "среднее давление под подошвой фундамента от расчетных статических нагрузок" используется термин "среднее статическое давление под подошвой фундамента".

1.8. При проектировании фундаментов машин на естественном основании следует стремиться к совмещению на одной вертикали центра тяжести площади подошвы фундамента и линии действия равнодействующей статических нагрузок от веса машины, фундамента и грунта на обрезах и выступах фундамента, а для свайных фундаментов - центра тяжести плана свай и линии действия равнодействующей статических нагрузок от веса машины и ростверка. При этом эксцентриситет, как правило, не должен превышать (за исключением случаев, оговоренных в отдельных разделах) для грунтов с расчетным сопротивлением 150 кПа (1,5 ) 3%, а для грунтов с расчетным сопротивлением >150 кПа (1,5 ), а также свайных фундаментов из висячих свай - 5% размера стороны подошвы фундамента, в направлении которой смещен центр тяжести. Значение следует определять по табличным данным СНиП 2.02.01-83; для фундаментов турбоагрегатов эксцентриситет не должен превышать 3% указанного размера независимо от значения . Для оснований, сложенных скальными грунтами, а также свайных фундаментов из свай-стоек, значение эксцентриситета не нормируется

1.9. Фундаменты машин с динамическими нагрузками следует проектировать:

массивными в виде блока или плиты с необходимыми приямками, колодцами и отверстиями для размещения частей машины, вспомогательного оборудования, коммуникаций и т.д.;

стенчатыми, состоящими из нижней фундаментной плиты (или ростверка), системы стен и верхней плиты (или рамы), на которой располагается оборудование;

рамными, представляющими собой пространственную конструкцию, состоящую, как правило, из верхней плиты или системы балок, опирающихся через ряд стоек на нижнюю фундаментную плиту;

облегченными различных конструктивных типов, в том числе безростверковыми свайными.

1.10. Оборудование с вращающимися частями, кривошипно-шатунными механизмами и станочное оборудование, агрегируемое на железобетонных опорных плитах, допускается устанавливать без фундаментов на подстилающий слой полов промышленных зданий при обосновании расчетом, а также в случаях, указанных в соответствующих разделах.

1.11. Подошву фундаментов машин, как правило, следует предусматривать прямоугольной формы в плане и располагать на одной отметке.

Высоту фундаментов машин следует назначать минимальной из условий размещения технологического оборудования, выемок и шахт, а также глубины заделки фундаментных болтов.

1.12. При проектировании рамных фундаментов рекомендуется:

соблюдать симметрию фундамента как по общей геометрической схеме, так и по форме элементов;

располагать ригели поперечных рам симметрично по отношению к осям стоек;

избегать передачи нагрузок на ригели и балки с эксцентриситетом;

проектировать верх фундаментов без уступов по высоте;

назначать вылеты всех консолей минимально возможных размеров, причем высоту опорного сечения консоли при отсутствии соответствующих расчетов принимать не менее 0,75 ее вылета.

1.13. Высоту нижней фундаментной плиты в стенчатых и рамных фундаментах следует принимать по расчету, но не менее 0,4 м и не менее толщины стены или большего размера стоек.

Верхняя железобетонная плита (рама) стенчатого фундамента должна быть жестко связана со стенами. Нижнюю поверхность плиты рекомендуется выполнять на одной отметке.

Стены следует располагать, как правило, вдоль действия горизонтальных динамических нагрузок.

1.14. Типы фундаментных болтов, способы их установки, а также материал и установочные параметры следует назначать в соответствии с требованиями СНиП 2.09.03-85.

При ударной нагрузке, а также при динамических нагрузках, требующих установки болтов диаметром не менее 42 мм, следует применять съемные фундаментные болты.

Расстояние от нижних концов болтов до подошвы фундамента должно быть не менее 100 мм.

1.15. Конструктивное армирование массивных фундаментов предусматривает общее армирование по подошве и местное под станинами машин и в местах резкого изменения размеров сечения фундамента.

При армировании подошвы фундаментов диаметры продольных и поперечных стержней следует принимать не менее 10 мм при стороне подошвы менее 3 м и не менее 12 мм при большем размере с шагом стержней 200 мм.

При местном армировании под станинами машин неударного действия диаметр стержней следует принимать в зависимости от диаметра болтов, крепящих оборудование к фундаментам, согласно табл. 1. При этом размер сеток должен превышать размер станины машины в плане, как правило, на 300-600 мм в зависимости от диаметра арматуры, равной 10-20 мм соответственно. Рекомендуемый шаг стержней - 200 мм.

Местное армирование под станинами машин с ударными нагрузками следует производить согласно указаниям соответствующих разделов.

Для армирования участков фундаментов, воспринимающих ударные нагрузки, следует, как правило, применять вязаную арматуру. При этом защитный слой бетона следует принимать не менее 30 мм.

ИСПОЛНИТЕЛИ: И.И. ОРЛОВ , канд. техн. наук; В.В. КОСТАРЕВ, канд. техн. наук; И.А. КОВАЛЕВ, канд. техн. наук; Е.Д. КОНСОН, канд. техн. наук; В.Я. КАЛЬМЕНС, канд. техн. наук; Г.С. ВИТАХОВА; А.И. СМИРНЫЙ; Е.Г. БАБСКИЙ; Р.И. ФИН KE ЛЬШТЕЙН ; С.Н. РЫБАКОВ; Г.Г. АГРАНОВСКИЙ, канд. техн. наук; В.В. ПЕРМЯКОВА, канд. техн. наук; А.В. КОЗЛОВ, канд. техн. наук

СОГЛАСОВАН с Министерством энергетики и электрификации СССР

Главный инженер ГлавНИИпроекта Г.И. КУТЮРИН

руководящиЙ технический материАЛ

АГРЕГАТЫ ПАРОТУРБИННЫЕ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ

ТРЕБОВАНИЯ К ФУНДАМЕНТАМ

РТМ 108.021.102-85

Взамен РТМ 108.021.102-76

Указанием Министерства энергетического машиностроения от 29.10.85 № ВЛ-002/8679 срок введения установлен

Настоящий руководящий технический материал (РТМ) распространяется на вновь проектируемые железобетонные монолитные и сборные рамные фундаменты паротурбинных энергетических агрегатов (турбоагрегатов) мощностью 100 МВт и более при частоте вращения 50 с -1 для ТЭС и АЭС.

РТМ не распространяется на фундаменты турбоагрегатов с виброизоляцией, а также на стальные фундаменты.

РТМ устанавливает требования к проектированию, приемке и контролю фундаментов, обязательные для организаций и предприятий Минэнергомаша и Минэнерго СССР.

Основные термины и определения - по ГОСТ 23269-78 , ГОСТ 24346-80 .

Определения других терминов, использованных в РТМ, приведены в справочном приложении 1.

1.1. Фундамент является одним из элементов системы турбоагрегат - фундамент - основание (ТФО), определяющих ее динамическую надежность.

1.2. В связи с тем, что в настоящее время статические и динамические характеристики как отдельных элементов, так и системы ТФО в целом расчетом не могут быть определены с точностью, необходимой для практических целей, динамическая надежность системы ТФО обеспечивается путем разработки и выполнения технических требований к отдельным элементам системы.

1.3. Для обеспечения эксплуатационной надежности системы ТФО фундамент должен удовлетворять требованиям, ограничивающим статические деформации его нижней плиты и поперечных ригелей, а также динамическую податливость верхнего строения.

1.4. Соответствие фундамента настоящим техническим требованиям определяется путем приемочных испытаний и контроля в ходе промышленной эксплуатации.

1.5. На основе накапливаемых экспериментальных данных технические требования к элементам системы ТФО должны периодически пересматриваться.

2.1. Проектирование фундамента вновь разрабатываемого турбоагрегата следует вести одновременно с проектированием турбоагрегата на стадиях эскизного проекта, технического проекта и разработки рабочей документации.

2.2. На стадии эскизного проекта по предварительному заданию предприятия - изготовителя турбоагрегата разрабатывают предварительную конструктивную схему фундамента с указанием его основных размеров и ориентировочных размеров сечений элементов.

2.3. Технический проект фундамента разрабатывают на основании взаимно согласованного эскизного проекта и задания предприятия-изготовителя турбоагрегата, которое должно содержать данные, необходимые для расчетов статических деформации, колебании, прочности и сейсмостойкости.

На этой стадии на основании выполнения указанных расчетов должна быть разработана окончательная конструктивная схема фундамента и зафиксированы сечения тех его элементов, которые влияют на компоновку и размеры элементов турбоагрегата и вспомогательного оборудования.

2.4. Рабочую документацию фундамента разрабатывают па основании технического проекта, согласованного предприятием - изготовителем турбоагрегата и утвержденного Министерством энергетики и электрификации СССР.

На этой стадии должны быть выполнены расчеты фундамента по обеспечению его несущей способности и пригодности к нормальной эксплуатации при действии статических, динамических и сейсмических нагрузок.

3.1. Предприятия-изготовители турбоагрегатов при разработке машин, начиная с эскизных проектов, должны учитывать следующие конструктивные особенности и условия работы железобетонных рамных фундаментов.

Железобетонные рамные фундаменты проектируют в виде пространственной рамной системы, состоящей из поперечных рам, опирающихся на нижнюю плиту и связанных между собой и узлах продольными балками. Допускается установка в пролете поперечных рам средних колонн, не связанных между собой продольными балками. Установка колонн, не связанных ригелями поперечных рам, не рекомендуется.

Общую геометрическую схему и форму элементов фундамента выполняют симметричными относительно оси валопровода.

Ригели поперечных рам и продольные балки опирают на колонны, как правило, соосно; в сборных фундаментах примыкание продольной балки к ригелю поперечной рамы в его пролете допускается только в отдельных случаях при ограниченных нагрузках на балке.

Колонны проектируют прямоугольными, балки и ригели прямоугольными или тавровыми.

Отметки верха балок, ригелей и плит верхнего строения фундамента по возможности выдерживают на одном уровне.

Избегают, по возможности, эксцентричного загружения ригелей и балок, сводя до минимума величину крутящих моментов.

Стремятся уменьшить количества выемок, гнезд и скосов.

В проекте турбоустановки предусматривают мероприятия, исключающие возможность недопустимого нагрева элементов фундамента, предотвращающие их неравномерный нагрев и уменьшающие угловые и вертикальные перемещения поверхностей верхнего строения фундамента.

Температура поверхности теплоизоляции горячих элементов турбоустановки не должна превышать 45°С.

Между поверхностью теплоизоляции горячих элементов турбоустановки и элементами фундамента должен быть оставлен зазор не менее 50 мм.

Нe допускают жесткой связи элементов верхнего строения и колонн фундамента с конструкциями здания машзала и вспомогательного оборудования. Между верхним строением фундамента и полом машзала на отметке обслуживания по всему периметру оставляют зазор.

4.1. Задание предприятия - изготовителя турбоагрегата на фундамент должно содержать следующие данные:

техническую характеристику турбоагрегата (тип, мощность, рабочая частота вращения, масса валопровода, критические частоты вращения валопровода в диапазоне от 7 до 57 Гц);

технические требования к фундаменту в соответствии с указаниями раздела 5 настоящего РТМ;

схему, координаты приложения и величины вертикальных статических нагрузок, передаваемых на фундамент от неподвижных и вращающихся частей агрегата (с указанием нагрузок от массы оборудования, изоляции и заполняющей жидкости), с указанием размеров площадок передачи нагрузок; при этом следует принимать коэффициенты перегрузки:

на нагрузки от оборудования . . . . . . . . . . . . . . . . 1,05

на нагрузки от изоляции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,

на нагрузки от заполняющей жидкости . . . . . . . . 1,0

схему, координаты приложения и величины горизонтальных статических нагрузок и крутящих моментов, передаваемых на фундамент при термических перемещениях турбины и деформациях трубопроводов, с указанием размеров площадок передачи нагрузок; направление этих нагрузок при пуске, работе и останове агрегата, а также места фикспунктов; при этом коэффициент трения следует принимать не более 0,3, а коэффициент перегрузки равным 1,05;

схему, координаты приложения, направления и частоты вынуждающих сил, передаваемых на фундамент, с указанием размеров площадок передачи сил; величину амплитуды каждом из вынуждающих сил, учитываемых при расчете колебании фундамента и условиях нормальной эксплуатации турбоагрегата, следует принимать равной 15% статической нагрузки от массы ротора, приходящейся на рассматриваемую площадку; при определении динамических усилий в элементах фундамента при расчете на прочность коэффициент перегрузки следует принимать 5,0;

схему, координаты приложения, направления, частоту, продолжительность и величины амплитуд одновременно действующих нагрузок, передаваемых на фундамент в аварийных условиях, с указанием размеров площадок передачи; нагрузки задаются как вынуждающие центробежные силы и учитываются в расчете прочности элементов фундамента с коэффициентом перегрузки 1,0;

схему, координаты приложения, величины амплитуд и частоты нагрузок, передаваемых на фундамент при коротком замыкании генератора, с указанием размеров площадок передачи нагрузок; при этом коэффициент перегрузки следует принимать равным 1,0 (эти данные передаются разработчику рабочей документации фундамента предприятием-изготовителем генератора);

схему, координаты приложения и величины нагрузок, передаваемых на фундамент при гидравлическом испытании вакуумной системы турбины; коэффициент перегрузки от заполняющей жидкости при гидроиспытании следует принимать 1,0.

1. Величины перечисленных нагрузок должны быть заданы с погрешностью не более ±10% па стадии технического проекта и не более ±5% на стадии рабочей документации.

2. В случаях когда заказчик предъявляет требования к сейсмостойкости турбоагрегата, в состав задания следует включать схему, координаты приложения и величины нагрузок, передаваемых на фундамент от тypбоагрегата при сейсмическом воздействии, с указанием размеров площадок передачи.

4.2. В случае значительных изменений нагрузок на фундамент на стадии разработки рабочей документации по сравнению с нагрузками, указанными в задании на разработку технического проекта, при необходимости вносят изменений и размеры элементом фундамента и элементов турбоагрегата, а также в компоновку турбоустановки.

5.1. Относительный прогиб нижней плиты фундамента (отношение стрелы прогиба к длине плиты) за межремонтный период, указанный в нормативно-технических документах (ПТД) на турбоагрегаты, не должен превышать;

0,0001 - при длине турбоагрегата в осях крайних подшипников не более 40 м,

0,00015 - при длине турбоагрегата в осях крайних подшипников 70 м и более

При промежуточных длинах турбоагрегата допустимая величина относительного прогиба нижней плиты находится интерполированием.

Кривая прогиба нижней плиты фундамента должна быть плавной и иметь кривизну одного знака.

Эти требования относятся к остывшему фундаменту и не учитывают колебаний температуры внешней среды. За линию, от которой ведется отсчет отметок, принимается линия фундамента перед пуском турбоагрегата в эксплуатацию после монтажа или капитального ремонта.

5.2. Допустимые статические Деформации кручения (изменение уклона верхней плоскости) ригелей поперечных рам под корпусами выносных подшипников турбины от указанных в задании на проектирование фундамента горизонтальных статических нагрузок и крутящих моментов, передаваемых на фундамент при тепловых перемещениях турбины и деформациях трубопроводов, задаются машиностроительными предприятиями в зависимости от количества подшипников на ригеле и особенностей конструкции турбины дифференцированно, но не менее 0,2 мм/м.

5.3. Модули главных коэффициентов динамической податливости элементов фундамента, не нагруженного турбоагрегатом, в местах передачи на фундамент динамических нагрузок от выносных подшипников роторов в диапазоне частот от 47 до 55 Гц в вертикальном и горизонтальном (поперечном) направлениях не должны превышать значений, указанных в таблице.

Тип документа: Нормативно-технический документ
Дата начала действия:
Опубликован:

РУКОВОДЯЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

АГРЕГАТЫ ПАРОТУРБИННЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ

ТРЕБОВАНИЯ К ФУНДАМЕНТАМ

Дата введения 1987-01-01

Указанием Министерства энергетического машиностроения от 29.10.85 N ВЛ-002/8579 срок введения установлен с 01.01.87

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ указанием Министерства энергетического машиностроения от 29.10.85 N ВЛ-002/8579

ИСПОЛНИТЕЛИ: И.И.ОРЛОВ, канд. техн. наук; В.В.КОСТАРЕВ, канд. техн. наук; И.А.КОВАЛЕВ, канд. техн. наук; Е.Д.КОНСОН, канд. техн. наук; В.Я.КАЛЬМЕНС, канд. техн. наук; Г.С.ВИТАХОВА; А.И.СМИРНЫЙ; Е.Г.БАБСКИЙ; Р.И.ФИНКЕЛЬШТЕЙН; С.Н.РЫБАКОВ; Г.Г.АГРАНОВСКИЙ, канд. техн. наук; В.В.ПЕРМЯКОВА, канд. техн. наук; А.Б.КОЗЛОВ, канд. техн. наук

СОГЛАСОВАН с Министерством энергетики и электрификации СССР

Главный инженер ГлавНИИнроекта Г.И.КУТЮРИН

Взамен РТМ 108.021.102-76


Настоящий руководящий технический материал (РТМ) распространяется на вновь проектируемые железобетонные монолитные и сборные рамные фундаменты паротурбинных энергетических агрегатов (турбоагрегатов) мощностью 100 МВт и более при частоте вращения 50 с для ТЭС и АЭС.

РТМ не распространяется на фундаменты турбоагрегатов с виброизоляцией, а также на стальные фундаменты.

РТМ устанавливает требования к проектированию, приемке и контролю фундаментов, обязательные для организации и предприятий Минэнергомаша и Минэнерго СССР.

Основные термины и определения - по ГОСТ 23269-78, ГОСТ 23346-80.

Определения других терминов, использованных в РТМ, приведены в справочном приложении 1.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Фундамент является одним из элементов системы турбоагрегат-фундамент-основание (ТФО), определяющих ее динамическую надежность.

1.2. В связи с тем, что в настоящее время статические и динамические характеристики как отдельных элементов, так и системы ТФО в целом расчетом не могут быть определены с точностью, необходимой для практических целей, динамическая надежность системы ТФО обеспечивается путем разработки и выполнения технических требовании к отдельным элементам системы.

1.3. Для обеспечении эксплуатационной надежности системы ТФО фундамент должен удовлетворять требованиям, ограничивающим статические деформации его нижней плиты и поперечных ригелей, а также динамическую податливость верхнего строении.

1.4. Соответствие фундамента настоящим техническим требованиям определяется путем приемочных испытаний и контроля в ходе промышленной эксплуатации.

1.5. На основе накапливаемых экспериментальных данных технические требования к элементам системы ТФО должны периодически пересматриваться.

1.6. Выполнение требований настоящего РТМ является неотъемлемым условием обеспечения соответствия вибрационного состояния турбоагрегатов нормам ГОСТ 25364-82.

2. СТАДИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ФУНДАМЕНТОВ ТУРБОАГРЕГАТОВ

2.1. Проектирование фундамента вновь разрабатываемого турбоагрегата следует вести одновременно с проектированием турбоагрегата на стадиях эскизного проекта, технического проекта и разработки рабочей документации.

2.2. На стадии эскизного проекта по предварительному заданию предприятия-изготовителя турбоагрегата разрабатывают предварительную конструктивную схему фундамента с указанием его основных размеров и ориентировочных размеров сечений элементов.

2.3. Технический проект фундамента разрабатывают на основании взаимно согласованного эскизного проекта и задания предприятия-изготовителя турбоагрегата, которое должно содержать данные, необходимые для расчетов статических деформаций, колебаний, прочности и сейсмостойкости.

На этой стадии на основании выполнения указанных расчетов должна быть разработана окончательная конструктивная схема фундамента и зафиксированы сечения тех его элементов, которые влияют на компоновку в размеры элементов турбоагрегата и вспомогательного оборудовании.

2.4. Рабочую документацию фундамента разрабатывают па основании технического проекта, согласованного предприятием-изготовителем турбоагрегата и утвержденного Министерством энергетики и электрификации СССР.

На этой стадии должны быть выполнены расчеты фундамента по обеспечению его несущей способности и пригодности к нормальной эксплуатации при действии статических, динамических и сейсмических нагрузок.

3. ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ФУНДАМЕНТОВ ТУРБОАГРЕГАТОВ

3.1. Предприятии-изготовители турбоагрегатов при разработке машин, начиная с эскизных проектов, должны учитывать следующие конструктивные особенности и условия работы железобетонных рамных фундаментов.

Железобетонные рамные фундаменты проектируют в виде пространственной рамной системы, состоящей из поперечных рам, опирающихся на нижнюю плиту и связанных между собой в узлах продольными балками. Допускается установка в пролете поперечных рам средних колонн, не связанных между собой продольными балками. Установка колонн, не связанных ригелями поперечных рам, не рекомендуется.

Общую геометрическую схему и форму элементов фундамента выполняют симметричными относительно оси валопровода.

Ригели поперечных рам и продольные балки опирают на колонны, как правило, соосно; в сборных фундаментах примыкание продольной балки к ригелю поперечной рамы в его пролете допускается только в отдельных случаях при ограниченных нагрузках на балке.

Колонны проектируют прямоугольными, балки и ригели - прямоугольными или тавровыми.

Отметки верха балок, ригелей и плит верхнего строения фундамента по возможности выдерживают на одном уровне.

Избегают, по возможности, эксцентричного загружения ригелей и балок, сводя до минимума величину крутящих моментов.

Стремятся уменьшить количество выемок, гнезд и скосов.

В проекте турбоустановки предусматривают мероприятия, исключающие возможность недопустимого нагрева элементов фундамента, предотвращающие их неравномерный нагрев и уменьшающие угловые и вертикальные перемещения поверхностей верхнего строения фундамента.

Температура поверхности теплоизоляции горячих элементов турбоустановки не должна превышать 45°С.

Между поверхностью теплоизоляции горячих элементов турбоустановки и элементами фундамента должен быть оставлен зазор не менее 50 мм.

Нe допускают жесткой связи элементов верхнего строения и колонн фундамента с конструкциями здания машзала и вспомогательного оборудования. Между верхним строением фундамента и полом машзала на отметке обслуживания по всему периметру оставляют зазор.

4. СОДЕРЖАНИЕ ЗАДАНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ-ИЗГОТОВИТЕЛЯ ТУРБОАГРЕГАТА НА ФУНДАМЕНТ

4.1. Задание предприятия-изготовителя турбоагрегата на фундамент должно содержать следующие данные:

техническую характеристику турбоагрегата (тип, мощность, рабочая частота вращения, масса валопровода, критические частоты вращения валопровода в диапазоне от 7 до 57 Гц);

технические требования к фундаменту в соответствии с указаниями раздела 5 настоящего РТМ;

схему, координаты приложения и величины вертикальных статических нагрузок, передаваемых на фундамент от неподвижных и вращающихся частей агрегата (с указанием нагрузок от массы оборудования, изоляции и заполняющей жидкости), с указанием размеров площадок передачи нагрузок; при этом следует принимать коэффициенты перегрузки:

на нагрузки от оборудования

на нагрузки от изоляции

на нагрузки от заполняющей жидкости

схему, координаты приложения и величины горизонтальных статических нагрузок и крутящих моментов, передаваемых на фундамент при термических перемещениях турбины и деформациях трубопроводов, с указанием размеров площадок передачи нагрузок; направление этих нагрузок при пуске, работе и останове агрегата, а также места фикспунктов; при этом коэффициент трения следует принимать не более 0,3, а коэффициент перегрузки равным 1,05;

схему, координаты приложения, направления и частоты вынуждающих сил, передаваемых на фундамент, с указанием размеров площадок передачи сил; величину амплитуды каждой из вынуждающих сил, учитываемых при расчете колебании фундамента и условиях нормальной эксплуатации турбоагрегата, следует принимать равной 15% статической нагрузки от массы ротора, приходящейся на рассматриваемую площадку; при определении динамических усилий в элементах фундамента при расчете на прочность коэффициент перегрузки следует принимать 5,0;

схему, координаты приложения, направления, частоту, продолжительность и величины амплитуд одновременно действующих нагрузок, передаваемых на фундамент в аварийных условиях, с указанием размеров площадок передачи; нагрузки задаются как вынуждающие центробежные силы и учитываются в расчете прочности элементов фундамента с коэффициентом перегрузки 1,0;

схему, координаты приложения, величины амплитуд и частоты нагрузок, передаваемых на фундамент при коротком замыкании генератора, с указанием размеров площадок передачи нагрузок; при этом коэффициент перегрузки следует принимать равным 1,0 (эти данные передаются разработчику рабочей документации фундамента предприятием-изготовителем генератора);

схему, координаты приложения и величины нагрузок, передаваемых на фундамент при гидравлическом испытании вакуумной системы турбины; коэффициент перегрузки от заполняющей жидкости при гидроиспытании следует принимать 1,0.

1. Величины перечисленных нагрузок должны быть заданы с погрешностью не более ±10% на стадии технического проекта и не более ±5% на стадии рабочей документации.

2. В случаях когда заказчик предъявляет требования к сейсмостойкости турбоагрегата, в состав задания следует включать схему, координаты приложения к величины нагрузок, передаваемых на фундамент от турбоагрегата при сейсмическом воздействий, с указанием размеров площадок передачи.

4.2. В случае значительных изменений нагрузок на фундамент на стадии разработки рабочей документации по сравнению с нагрузками, указанными в задании на разработку технического проекта, при необходимости вносят изменения в размеры элементов фундамента и элементов турбоагрегата, а также в компоновку турбоустановки.

5. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ФУНДАМЕНТАМ ТУРБОАГРЕГАТОВ

5.1. Относительный прогиб нижней плиты фундамента (отношение стрелы прогиба к длине плиты) за межремонтный период, указанный в нормативно-технических документах (НТД) на турбоагрегаты, не должен превышать:

0,0001 - при длине турбоагрегата в осях крайних подшипников не более 40 м,

0,00015 - при длине турбоагрегата в осях крайних подшипников 70 м и более.

При промежуточных длинах турбоагрегата допустимая величина относительного прогиба нижней плиты находится интерполированием.

Кривая прогиба нижней плиты фундамента должна быть плавной и иметь кривизну одного знака.

Эти требования относятся к остывшему фундаменту и не учитывают колебаний температуры внешней среды. За линию, от которой ведется отсчет отметок, принимается линия фундамента перед пуском турбоагрегата в эксплуатацию после монтажа или капитального ремонта.

5.2. Допустимые статические деформации кручения (изменение уклона верхней плоскости) ригелей поперечных рам под корпусами выносных подшипников турбины от указанных в задании на проектирование фундамента горизонтальных статических нагрузок и крутящих моментов, передаваемых на фундамент при тепловых перемещениях турбины и деформациях трубопроводов, задаются машиностроительными предприятиями в зависимости от количества подшипников на ригеле и особенностей конструкции турбины дифференцированно, но не менее 0,2 мм/м.

5.3. Модули главных коэффициентов динамической податливости элементов фундамента, не нагруженного турбоагрегатом, в местах передачи на фундамент динамических нагрузок от выносных подшипников роторов в диапазоне частот от 47 до 55 Гц в вертикальном и горизонтальном (поперечном) направлениях не должны превышать значений, указанных в таблице.

РУКОВОДЯЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

АГРЕГАТЫ ПАРОТУРБИННЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ

ТРЕБОВАНИЯ К ФУНДАМЕНТАМ

Дата введения 1987-01-01

Указанием Министерства энергетического машиностроения от 29.10.85 N ВЛ-002/8579 срок введения установлен с 01.01.87

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ указанием Министерства энергетического машиностроения от 29.10.85 N ВЛ-002/8579

ИСПОЛНИТЕЛИ: И.И.ОРЛОВ, канд. техн. наук; В.В.КОСТАРЕВ, канд. техн. наук; И.А.КОВАЛЕВ, канд. техн. наук; Е.Д.КОНСОН, канд. техн. наук; В.Я.КАЛЬМЕНС, канд. техн. наук; Г.С.ВИТАХОВА; А.И.СМИРНЫЙ; Е.Г.БАБСКИЙ; Р.И.ФИНКЕЛЬШТЕЙН; С.Н.РЫБАКОВ; Г.Г.АГРАНОВСКИЙ, канд. техн. наук; В.В.ПЕРМЯКОВА, канд. техн. наук; А.Б.КОЗЛОВ, канд. техн. наук

СОГЛАСОВАН с Министерством энергетики и электрификации СССР

Главный инженер ГлавНИИнроекта Г.И.КУТЮРИН

Взамен РТМ 108.021.102-76

Настоящий руководящий технический материал (РТМ) распространяется на вновь проектируемые железобетонные монолитные и сборные рамные фундаменты паротурбинных энергетических агрегатов (турбоагрегатов) мощностью 100 МВт и более при частоте вращения 50 с для ТЭС и АЭС.

РТМ не распространяется на фундаменты турбоагрегатов с виброизоляцией, а также на стальные фундаменты.

РТМ устанавливает требования к проектированию, приемке и контролю фундаментов, обязательные для организации и предприятий Минэнергомаша и Минэнерго СССР.

Основные термины и определения - по ГОСТ 23269-78, ГОСТ 23346-80.

Определения других терминов, использованных в РТМ, приведены в справочном приложении 1.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Фундамент является одним из элементов системы турбоагрегат-фундамент-основание (ТФО), определяющих ее динамическую надежность.

1.2. В связи с тем, что в настоящее время статические и динамические характеристики как отдельных элементов, так и системы ТФО в целом расчетом не могут быть определены с точностью, необходимой для практических целей, динамическая надежность системы ТФО обеспечивается путем разработки и выполнения технических требовании к отдельным элементам системы.

1.3. Для обеспечении эксплуатационной надежности системы ТФО фундамент должен удовлетворять требованиям, ограничивающим статические деформации его нижней плиты и поперечных ригелей, а также динамическую податливость верхнего строении.

1.4. Соответствие фундамента настоящим техническим требованиям определяется путем приемочных испытаний и контроля в ходе промышленной эксплуатации.

1.5. На основе накапливаемых экспериментальных данных технические требования к элементам системы ТФО должны периодически пересматриваться.

1.6. Выполнение требований настоящего РТМ является неотъемлемым условием обеспечения соответствия вибрационного состояния турбоагрегатов нормам ГОСТ 25364-82.

2. СТАДИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ФУНДАМЕНТОВ ТУРБОАГРЕГАТОВ

2.1. Проектирование фундамента вновь разрабатываемого турбоагрегата следует вести одновременно с проектированием турбоагрегата на стадиях эскизного проекта, технического проекта и разработки рабочей документации.

2.2. На стадии эскизного проекта по предварительному заданию предприятия-изготовителя турбоагрегата разрабатывают предварительную конструктивную схему фундамента с указанием его основных размеров и ориентировочных размеров сечений элементов.

2.3. Технический проект фундамента разрабатывают на основании взаимно согласованного эскизного проекта и задания предприятия-изготовителя турбоагрегата, которое должно содержать данные, необходимые для расчетов статических деформаций, колебаний, прочности и сейсмостойкости.

На этой стадии на основании выполнения указанных расчетов должна быть разработана окончательная конструктивная схема фундамента и зафиксированы сечения тех его элементов, которые влияют на компоновку в размеры элементов турбоагрегата и вспомогательного оборудовании.

2.4. Рабочую документацию фундамента разрабатывают па основании технического проекта, согласованного предприятием-изготовителем турбоагрегата и утвержденного Министерством энергетики и электрификации СССР.

На этой стадии должны быть выполнены расчеты фундамента по обеспечению его несущей способности и пригодности к нормальной эксплуатации при действии статических, динамических и сейсмических нагрузок.

3. ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ФУНДАМЕНТОВ ТУРБОАГРЕГАТОВ

3.1. Предприятии-изготовители турбоагрегатов при разработке машин, начиная с эскизных проектов, должны учитывать следующие конструктивные особенности и условия работы железобетонных рамных фундаментов.

Железобетонные рамные фундаменты проектируют в виде пространственной рамной системы, состоящей из поперечных рам, опирающихся на нижнюю плиту и связанных между собой в узлах продольными балками. Допускается установка в пролете поперечных рам средних колонн, не связанных между собой продольными балками. Установка колонн, не связанных ригелями поперечных рам, не рекомендуется.

Общую геометрическую схему и форму элементов фундамента выполняют симметричными относительно оси валопровода.

Ригели поперечных рам и продольные балки опирают на колонны, как правило, соосно; в сборных фундаментах примыкание продольной балки к ригелю поперечной рамы в его пролете допускается только в отдельных случаях при ограниченных нагрузках на балке.

Колонны проектируют прямоугольными, балки и ригели - прямоугольными или тавровыми.

Отметки верха балок, ригелей и плит верхнего строения фундамента по возможности выдерживают на одном уровне.

Избегают, по возможности, эксцентричного загружения ригелей и балок, сводя до минимума величину крутящих моментов.

Стремятся уменьшить количество выемок, гнезд и скосов.

В проекте турбоустановки предусматривают мероприятия, исключающие возможность недопустимого нагрева элементов фундамента, предотвращающие их неравномерный нагрев и уменьшающие угловые и вертикальные перемещения поверхностей верхнего строения фундамента.

Температура поверхности теплоизоляции горячих элементов турбоустановки не должна превышать 45°С.

Между поверхностью теплоизоляции горячих элементов турбоустановки и элементами фундамента должен быть оставлен зазор не менее 50 мм.

Нe допускают жесткой связи элементов верхнего строения и колонн фундамента с конструкциями здания машзала и вспомогательного оборудования. Между верхним строением фундамента и полом машзала на отметке обслуживания по всему периметру оставляют зазор.

4. СОДЕРЖАНИЕ ЗАДАНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ-ИЗГОТОВИТЕЛЯ ТУРБОАГРЕГАТА НА ФУНДАМЕНТ

4.1. Задание предприятия-изготовителя турбоагрегата на фундамент должно содержать следующие данные:

техническую характеристику турбоагрегата (тип, мощность, рабочая частота вращения, масса валопровода, критические частоты вращения валопровода в диапазоне от 7 до 57 Гц);

технические требования к фундаменту в соответствии с указаниями раздела 5 настоящего РТМ;

схему, координаты приложения и величины вертикальных статических нагрузок, передаваемых на фундамент от неподвижных и вращающихся частей агрегата (с указанием нагрузок от массы оборудования, изоляции и заполняющей жидкости), с указанием размеров площадок передачи нагрузок; при этом следует принимать коэффициенты перегрузки:

на нагрузки от оборудования

на нагрузки от изоляции

на нагрузки от заполняющей жидкости

схему, координаты приложения и величины горизонтальных статических нагрузок и крутящих моментов, передаваемых на фундамент при термических перемещениях турбины и деформациях трубопроводов, с указанием размеров площадок передачи нагрузок; направление этих нагрузок при пуске, работе и останове агрегата, а также места фикспунктов; при этом коэффициент трения следует принимать не более 0,3, а коэффициент перегрузки равным 1,05;

схему, координаты приложения, направления и частоты вынуждающих сил, передаваемых на фундамент, с указанием размеров площадок передачи сил; величину амплитуды каждой из вынуждающих сил, учитываемых при расчете колебании фундамента и условиях нормальной эксплуатации турбоагрегата, следует принимать равной 15% статической нагрузки от массы ротора, приходящейся на рассматриваемую площадку; при определении динамических усилий в элементах фундамента при расчете на прочность коэффициент перегрузки следует принимать 5,0;

схему, координаты приложения, направления, частоту, продолжительность и величины амплитуд одновременно действующих нагрузок, передаваемых на фундамент в аварийных условиях, с указанием размеров площадок передачи; нагрузки задаются как вынуждающие центробежные силы и учитываются в расчете прочности элементов фундамента с коэффициентом перегрузки 1,0;

схему, координаты приложения, величины амплитуд и частоты нагрузок, передаваемых на фундамент при коротком замыкании генератора, с указанием размеров площадок передачи нагрузок; при этом коэффициент перегрузки следует принимать равным 1,0 (эти данные передаются разработчику рабочей документации фундамента предприятием-изготовителем генератора);

РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ОБСЛЕДОВАНИЮ ФУНДАМЕНТОВ
ТУРБОАГРЕГАТОВ НА ТЭС, ПОДЛЕЖАЩИХ РЕКОНСТРУКЦИИ

СОСТАВЛЕНО Московским головным предприятием ПО "Союзтехэнерго"

Реализации мероприятий по реконструкции строительных конструкций должно предшествовать: обследование состояния эксплуатируемых строительных конструкций (фундаментов) для оценки их физического состояния и возможности использования их на дальнейший плановый срок эксплуатации после реконструкции; оценка несущей способности существующих конструкций; выполнение при необходимости дополнительных инженерно-геологических изысканий и поверочных расчетов.

Для осуществления реконструкции и технического перевооружения тепловых электростанций возникает необходимость:

- изменения геометрических размеров фундаментов под турбоагрегаты в связи с установкой нового типа модернизированного оборудования;

- демонтажа отработавших свой ресурс турбоагрегатов и установка новых без изменения геометрии фундамента, но с изменившимися нагрузками на фундамент.

Фундаменты турбин подлежат обязательному обследованию на электростанциях, где заменяются отработавшие ресурс цилиндры турбин и паропроводы, если посадочные размеры новых цилиндров не соответствуют существующим.

При разработке проекта реконструкции большое значение имеет правильность определения в процессе обследований фактического состояния и долговечности несущих конструкций фундаментов, степени повреждений и деформаций.

Объем и программа обследования фундаментов при реконструкции зависят от состояния элементов строительных конструкций фундамента, разновидности и характера реконструкции и определяются в каждом конкретном случае техническим заданием на обследование, утвержденным руководством заказчика и согласованным с проектной организацией.

Для уменьшения объема работ по обследованию необходимо учитывать вид заменяемого технологического оборудования, вызывающего изменение нагрузок на строительные конструкции фундамента, наличие элементов конструкций, подлежащих разбору по технологическим и другим причинам в процессе реконструкции.

Главной задачей и целью обследования фундаментов являются выявление действительного состояния и обоснование общей надежности системы турбоагрегат - фундамент - основание (ТФО), включая изучение и анализ проектно-технической и исполнительной документации, паспортов и сертификатов на материалы и изделия, применявшиеся при строительстве фундаментов турбоагрегатов.

2. КРАТКАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ФУНДАМЕНТОВ ТУРБОАГРЕГАТОВ

Фундаменты, подлежащие обследованию и предназначенные для установки турбоагрегатов, в которых в период эксплуатации возникают динамические (периодически изменяющиеся) нагрузки, представляют собой разнообразные строительные конструкции в зависимости от параметров и степени ответственности оборудования.

Фундаменты первых отечественных турбоагрегатов выполнялись в виде сплошных массивов. Начиная с турбоагрегатов мощностью 12 МВт и выше, железобетонные фундаменты стали выполняться рамными.

Первоначально сечения рамных элементов фундаментов назначались конструктивно. Однако с увеличением мощности турбоагрегатов конструкции фундаментов стали проектироваться более гибкими за счет уменьшения сечений элементов (колонн, продольных и поперечных ригелей верхнего строения фундаментов).

Эксплуатируемые в настоящее время железобетонные фундаменты представляют собой пространственный каркас из нескольких поперечных рам, опирающихся на естественное основание через массивную железобетонную плиту, которая является жесткой заделкой для смеси. Верхние поперечные и продольные ригели выполняют жесткими.

Железобетонные фундаменты современных ТЗС выполнены как в сборном, так и в монолитном варианте. Сечения колонн и ригелей зависят от воспринимаемых нагрузок, при этом колонны всегда имеют прямоугольное сечение, ригеля могут быть как прямоугольные, так и тавровые или двутавровые.

Конструктивные элементы сборно-монолитных фундаментов отличаются меньшими габаритными размерами по сравнению с монолитными фундаментами.

По поверхности элементов верхнего строения фундаментов устраивается набетонка до 0,2-0,6 м.

Наиболее напряженными участками фундамента являются середины пролетов нагруженных ригелей, узлы сопряжений ригелей и колонн, а также колонн и нижних плит.

Состояние конструкций на упомянутых участках в значительной степени определяет эксплуатационную надежность фундамента в целом. Конструкции фундаментов под турбоагрегаты разной мощности, подлежащие реконструкции, приведены ниже (рис.1-5).


Рис.1. Фундамент турбогенератора мощностью 25 МВт


Рис.2. Фундамент турбогенератора мощностью 50 МВт


Рис.3. Фундамент турбогенератора мощностью 100 МВт


Рис.4. Фундамент турбогенератора мощностью 200 МВт


Рис.5. Фундамент турбогенератора мощностью 300 МВт


3. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ

3.1. До начала обследования фундаментов турбоагрегатов необходимо произвести предварительный (рекогносцировочный) осмотр с целью ознакомления с конструкцией фундаментов в целом, определения объема, специфики и направленности обследования. Намечаются мероприятия по подготовке конструкций к обследованию (изготовление подмостей или других приспособлений для обеспечения доступа к элементам фундамента, очистка поверхностей, определение видов и мест контрольных вскрытий), а также выявляется необходимость проведения специальных исследований (измерение вибрационных характеристик, геодезических съемок и т.д.).

3.2. Детальному обследованию конструкций фундаментов должно предшествовать ознакомление с проектом и получение полных сведений об условиях эксплуатации фундаментов и особенностях их строительства.

3.3. Персонал, проводящий обследование должен располагать следующей проектно-технической документацией:

3.3.1. Проектная документация - рабочие чертежи и данные по проектным нагрузкам и воздействиям; расчетные схемы и статические расчеты; данные по технологии изготовления конструкций фундаментов и данные по выполнению строительно-монтажных работ; данные об основании фундаментов и краткая характеристика грунтов.

3.3.2. Материалы завода-изготовителя - исполнительные рабочие чертежи, сертификаты на материалы, данные о стыках и сварных соединениях арматуры, о возможных заменах арматуры, данные о составе бетона и технологии бетонирования, акты на скрытые работы, паспорта на железобетонные элементы с указанием прочности бетона.

3.3.3. Строительная документация - журналы и монтажные схемы, сведения о дефектах и замечаниях монтируемых элементов фундамента (колонн, ригелей), акты на скрытые работы, акты сдачи и приемки, данные геодезических съемок.

Для монолитных фундаментов - исполнительные чертежи, акты приемки арматурных работ, данные по контролю за твердением бетона и протоколы контрольных испытаний кубов.

3.3.4. Эксплуатационная документация - сведения о воздействиях и нагрузках при эксплуатации фундаментов, сведения о дефектах и повреждениях конструкций фундаментов и причинах, их вызвавших, сведения о ремонтах, реконструкции или переустройстве фундаментов, переписка и протоколы различных комиссий по вопросу состояния конструкций, сведения об инструментальных обследованиях осадок, деформаций и вибрации фундаментов (даты, наименования организаций-исполнителей, отчеты о выполненных исследованиях), сведения о контроле за вибрацией (постоянном или периодическом), данные наблюдений за осадками и деформациями фундаментов, общая характеристика колебаний уровня грунтовых вод.

3.4. Сопоставление и изучение проектной, строительной и эксплуатационной документации позволяют выявить элементы, участки конструкций или узлы сопряжений, которые требуют внимательного детального обследования, дают возможность предугадать причины и характер деформаций.

Отсутствие требуемой проектно-технической и эксплуатационной документации существенно затрудняет обследование и вызывает необходимость в проведении большого объема работ по дополнительным обмерам, вскрытиям, анализам и расчетам.

3.5. Поскольку косвенными показателями развития деформаций Фундаментов являются расцентровки многоопорных валопроводов, установленных на них агрегатов при подготовке к детальному обследованию фундамента, включая вибрационные исследования, необходимо иметь следующие данные по турбоагрегату:

- тип турбины и генератора с указанием завода-изготовителя;

- дата приемки турбоагрегата в эксплуатацию;

- вибрационное состояние турбоагрегата во время приемки его в эксплуатацию;

- случаи повышения вибрации в эксплуатационный период (номера подшипников, даты, параметры вибрации, режимы работы);

- перечень остановов турбоагрегата из-за повышения вибрации (даты, причины);

- сведения о детальных виброисследованиях турбоагрегатов (даты, исполнители, название работы, отчет о работе);

- сведения о капитальных ремонтах (общее число, даты, продолжительность ремонтов и межремонтных периодов);

- сведения об изменениях в конструкции турбоагрегата для снижения вибрации;

- данные о контроле за вибрационным состоянием;

- краткая характеристика текущего вибрационного состояния турбоагрегата;

- данные о расцентровках валопровода.

3.6. По результатам предварительного осмотра и ознакомления с проектной и эксплуатационной документацией составляется подробная программа и календарный план работы по обследованию.

При составлении рабочей программы натурного детального обследования конструкций фундамента следует учитывать полноту представленной проектно-технической документации, а также требования задания, составленного предприятием-заказчиком с учетом требований генерального проектировщика.

В задании должны быть указаны основные требования к конструкциям в связи с намечаемой реконструкцией, в частности новые технологические нагрузки, воздействия, требуемые габариты фундамента.

4. НАБЛЮДЕНИЯ ЗА ТРЕЩИНАМИ

4.1. При обнаружении трещин любого вида необходимо определить их положение, форму, направление, длину, ширину раскрытия, глубину, время и причину возникновения, а также установить, продолжается или прекратилось их развитие.

4.2. Трещины выявляются путем осмотра открытых поверхностей конструктивных элементов фундамента (продольных и поперечных ригелей верхнего строения, колонн рамных конструкций и т.д.).

4.3. В некоторых случаях необходимо осматривать конструкции соседнего аналогичного фундамента, чтобы правильно объяснить происхождение трещин обследуемого фундамента.

4.4. Необходимо отличать трещины, появившиеся в обследуемых конструкциях фундамента в процессе изготовления и монтажа элементов фундамента, от трещин, появившихся во время эксплуатации. Кроме того, следует различать трещины, практически не влияющие на работу конструкций, и опасные трещины, снижающие несущую способность конструкции.

4.5. Сигналом, свидетельствующим о возникновении опасных трещин в фундаменте, является увеличение амплитуды колебаний того или иного подшипника агрегата. Поэтому, как только будет замечено усиление вибрации подшипников, следует внимательно осмотреть при работающем турбоагрегате все наружные поверхности фундамента. При этом необходимо прощупать все обнаруженные трещины. Особо следует выделить "вибрирующие" трещины, т.е. такие, края которых вибрируют в разных режимах.

4.6. В случае обнаружения при обследовании в фундаменте трещин и сомнительных мест, а также ощутимо больших колебаний следует произвести инструментальное измерение вибрации отдельных частей фундаментов и желательно одновременно подшипников агрегата.

Измерение можно производить любым имеющимся на ТЭС виброизмерительным прибором. Наиболее удобны балансировочные измерительные приборы БИП-5 и БИП-6.

При выполнении виброизмерений фундамента необходимо вдоль трещин по обе стороны от них удалить штукатурку, так как она может вибрировать независимо от основного массива фундамента.

Штукатурку следует удалять и в местах, где по внешним признакам можно предположить наличие трещин, скрытых под слоем штукатурки.

4.7. Раскрытие трещин при обследовании измеряется с помощью специальных оптических приборов - трубки Бринеля, отсчетного микроскопа МПБ-2 (с 24-кратным увеличением), градуированных луп Польди, визирных луп, щупов.

4.8. Глубина трещин определяется с помощью щупов или ультразвуковых приборов, например, УКБ-1M, Бетон-ЗМ, УК-10П, УЗП-62, AM-64, "Бетон-транзистор".

Читайте также: