A GÉPALAPOZÁS TERVEZÉSI ELÕÍRÁSAI

Átírás

1 Magyar Köztársaság Országos Szabvány A GÉPALAPOZÁS TERVEZÉSI ELÕÍRÁSAI : MSZ Az MSZ helyett G 31 Bases or engines. Design o oundations Az állami szabványok hatályára vonatkozó rendelkezéseket a szabványosításról és a minõségügyrõl szóló 78/1988. (XI. 16.) MT számú rendelet ai tartalmazzák. E szabvány alkalmazása kötelezõ. Elõírásaitól eltérést a Magyar Szabványügyi Hivatal elnöke engedélyezhet. E szabvány tárgya a dinamikus hatásokat keltõ gépek alapozásának tervezési elõírásai, valamint mindenajta gépalapozásnak azok a követelményei, amelyeket szükséges betartani ahhoz, hogy a gépek által okozott dinamikus hatások ne károsítsák a gépek környezetében levõ épületszerkezeteket. Nem tárgya a szabványnak ödémeken elhelyezett gépek alapozásának tervezési elõírásai. Tartalom 1. FOGALOMMEGHATÁROZÁSOK 1.1. Általános ogalmak 1.2. Mechanikai ogalmak 1.3. Szerkezeti ogalmak 1.4. Technológia ogalmak 2. A TERVEZÉSHEZ SZÜKSÉGES ADATOK 2.1. A gép típusától üggetlen adatok 2.2. A gép típusától üggõ adatok 3. TALAJFIZIKAI JELLEMZÕK, A GÉPALAPOK ANYAGA 3.1. Talaj 3.2. Beton, vasbeton 3.3. Acélszerkezet 4. AZ ERÕTANI TERVEZÉS ÁLTALÁNOS SZABÁLYAI 5. TERHEK ÉS HATÁSOK 5.1. Állandó terhek és hatások 5.2. Esetleges terhek és hatások 5.3. Szerelési terhek 5.4. A terhek és hatások meghatározása 5.5. Mértékadó tehercsoportosítások 5.6. Biztonsági tényezõk 6. AZ ERÕTANI KÖVETELMÉNYEK KIELÉGÍTÉSÉNEK IGAZOLÁSA 7. SZERKESZTÉSI SZABÁLYOK Függelék F1. Közelítõ értékek a talaj izikai-mechanikai jellemzésére F2. A talaj esetleg tömörödését okozó kritikus rezgés küszöbsebessége A szövegben említett magyar állami szabványok A szabvány egyéb orrásai 1. FOGALOMMEGHATÁROZÁSOK 1.1. Általános ogalmak Gépalap: talajra támaszkodó olyan teherviselõ szerkezet, amelyet mozgó részt (részeket) tartalmazó másik szerkezet - a továbbiakban: gép - terhel, és a mozgó rész (részek) hatására keletkezõ erõ(k) nagyobb(ak), mint a terhelõ szerkezet súlyának 10%-a Mechanikai ogalmak Rezgés: a test olyan mozgása, amely során a test útja ellentétes irányú szakaszokból áll. A rezgés ontosabb jellemzõi a következõk: - a rezgés útja (eltolódás, elordulás a rezgés alatt); - a rezgés sebessége; - a rezgés gyorsulása; A jóváhagyás idõpontja: december 11. A hatálybalépés idõpontja: október 1. MAGYAR SZABVÁNYÜGYI HIVATAL (11 oldal)

2 MSZ a visszatérítõ erõ és nyomaték (a rezgésút üggvénye); - a csillapító erõ és nyomaték (a sebesség üggvénye); - a tömegerõ vagy a tehetetlenségi erõ és nyomaték (a rezgésgyorsulás üggvénye); - a gerjesztõ erõ és nyomaték (a rendszerre kívülrõl hat) Periódikus rezgés: az idõ olyamatában szabályosan ismétlõdõ rezgés Harmónikus rezgés: sinus- vagy cosinusüggvénnyel jellemezhetõ rezgésû periódikus rezgés. A harmónikus rezgéseket a következõ összeüggéssel jellemezzük: A o ω T ϕ a rezgés amplitúdója körrekvencia; itt x(t) = A o sin (ωt + ϕ) ω 2π = = T 2π rezgésidõ; rekvencia vagy rezgésszám ázisszög Szabad rezgés: olyan rezgés, amely során a rugalmasan alátámasztott test - vagy a rugalmasan összekapcsolt testekbõl álló rendszer - valamilyen egyszeri hatásra kimozdul nyugalmi helyzetébõl, és a test, illetve a rendszer a rugalmas alátámasztás vagy a rugalmas kapcsolatok helyén létrejövõ erõk hatására rezeg. A szabad rezgéseknek a rendszertõl üggõ jellemzõi: - az önrezgésszám vagy saját rekvencia; - a saját körrekvencia; - a saját rezgésidõ Gerjesztett rezgés: a test rezgése az idõben változó és olyamatosan vagy szakaszosan ható gerjesztõ erõ hatására Gerjesztõ erõ (erõpár): tömegek mozgásából származó, idõben változó erõ(pár) Dinamikus terhek és hatások: az idõ üggvényében változó hatékonyságú terhek és hatások Csillapítás: a rendszer energiát elemésztõ tulajdonsága. Gépalapok rezgései során a csillapítás hatása a mozgás sebességével egyenes arányúnak vehetõ el (viszkózus csillapítás). A csillapító (mozgást gátló) erõt (F) az alábbi összeüggéssel számítjuk ki: c v a csillapítási tényezõ, a rezgés sebessége. F = c v Kritikus csillapítási tényezõ (c kr ): az elméleti csillapítási tényezõ értéke. Ha a rendszer csillapítási tényezõje egyenlõ a kritikus csillapítási tényezõvel, vagy nagyobb annál (c c kr), szabad rezgés nem következik be. Egytömegû rendszerek esetében a kritikus csillapítási tényezõt (c kr) az alábbi összeüggéssel számítjuk ki: m k a rendszer tömege, a támasz rugóállandója. c kr = 2k m Relatív csillapítási tényezõ (ξ): a rendszer csillapítási tényezõjének és kritikus csillapítási tényezõjének hányadosa ξ = c c kr Rezgéstani modell: a valóságos szerkezet számítási célokra alkalmazott idealizált ormája Szabadságok: a mozgás egyértelmû megadásához szükséges, egymástól üggetlen paraméterek száma Föléhangolt a gépalap: akkor, ha az alap legkisebb önrezgésszáma is nagyobb a gép ordulatszámánál Aláhangolt a gépalap: akkor, ha az alap önrezgésszámai közül legalább egy kisebb a gép ordulatszámánál Dinamikus tényezõ: az a tényezõ, amely azt határozza meg, hogy a dinamikus erõ vagy hatás hányszor nagyobb igénybevételt okoz annál az értéknél, amelyet ugyanazon erõ vagy hatás statikus igyelembevételével kapunk.

3 3 MSZ Szerkezeti ogalmak Tömbalap*: tömör betonból, vasalt betonból vagy vasbetonból készített, (kivételes esetben téglából vagy kõbõl alazott) viszonylag nagy tömegû, a technológiai követelményeknek megelelõen lyukakkal, aknákkal, áttörésekkel vagy más egyébbel ellátott tömb Asztalalap (keretalap)*: vasbeton vagy acélszerkezetû, talplemezbõl és erre támaszkodó - általában kereszt- és hosszirányban egymással keretszerûen összekötött - oszlopokból és esetenként az oszlopok tetején kiképzett lemezbõl álló alap Lemezalap*: közvetlenül a talajra, rezgésszigetelõkre vagy cölöpökre támaszkodó vasbeton lemez Szekrényalap*: vasbeton lemezbõl álló, dobozszerû vagy szekrényszerû alap Technológiai ogalmak Üzemi ordulatszám: a gép névleges ordulatszáma normális üzemeléskor Üzemi ordulatszám-tartomány: a ordulatszám változásának tartománya normális üzemeléskor Indítási erõ(pár): a gép indításakor (pl. a generátornál) ellépõ erõ(pár) Leállási erõ(pár): a gép leállásakor ellépõ erõ(pár) Vákuumszívás: a gõzturbina-kondenzátoránál - légritkulás következtében - ellépõ statikus erõ Rövidzárlati nyomaték: villamos hajtású gépeknél - a mágneses erõ változása miatt - hirtelen ellépõ, nem üzemszerû nyomaték. 2. A TERVEZÉSHEZ SZÜKSÉGES ADATOK 2.1. A gép típusától üggetlen adatok A tervezéshez a gép típusától üggetlenül szükséges adatok a következõk: gép körvonalrajza; a leerõsítõ és csatlakozó részek részletes kialakítási módja és méretei (a géppel esetleg együtt szállított alapcsavarok is); a gép tömege és tömegközéppontjának helyzete, a gép tömegközéppontjának õ tehetetlenségi tengelyei és a tengelyekre számított tömegtehetetlenségi nyomatékok; rezgéskeltõ, kiegyensúlyozatlan tömegerõk meghatározásához szükséges adatok (pl. a orgó tömeg ordulatszáma, excentricitása, illetve kiegyensúlyozásának elõírt mértéke vagy gépi kalapácsoknál a dugattyú tömege és átmérõje, a gõznyomás, a medve esési magassága, az ütés keménységére vonatkozó adatok, mint a kovácsolt darab közelítõ hõoka stb. vagy maguk a rezgéskeltõ erõk) célszerûen a mozgó tömegek nagyságát, helyzetét és mozgástörvényeit eltüntetõ kinetikai vázlat ormájában, a megelelõ adatokat is közölve; a gépet, illetve a berendezést terhelõ külsõ erõhatások** és ezek esetleges változásának törvényszerûségei (pl. szíjhúzás, vákuumból vagy gáznyomásból származó erõ); a szerelési terhekre vonatkozó adatok; ha a gép, illetve a berendezés több, egymással szilárdan össze nem kapcsolt részbõl áll - pl. a gépi kalapács állványa és tõkéje, hengermûveknél a hengerelt darab tömege -, az adatokat minden részre meg kell adni; a telepítési rajz a hozzá tartozó leírással, esetleg a gépalap elõzetes körvonalrajza, amelyek alapján a gép megelelõ mûködéséhez és kiszolgálásához szükséges követelmények megállapíthatók (kiszolgáló berendezések, csõ és villamos vezetékek elhelyezése, a környezeti hõmérséklettõl eltérõ csõ- vagy géprészhõmérsékletek stb.) A gép típusától üggõ adatok Ütõhatást átadó gépek esetében a tervezéshez szükséges adatok a következõk: Kalapácsok esetében: az állvány és az üllõ tömege; az üllõ méretei és a gépterem padlójához viszonyított szintje; az állvány támlapjának méretei az alapcsavarok méreteinek és lehorgonyzásának eltüntetésével; az ütõszerkezet üzemi esési magassága; a hengerkeresztmetszet; *Az alapozott gépek ajtájától üggõen a következõ gépalapokat célszerû tervezni - Nagy ordulatszámú - percenként kb ordulatszám eletti - gépek (turbinák, turbógenerátorok) esetében vasbeton vagy acélszerkezetû asztalalapot, keretalapot, esetleg rugós keretalapot - Percenként kb ordulatszám alatti gépek és ütõhatást átadó gépek esetében: - közvetlenül a talajra támaszkodó tömbalapot; - rugózott tömbalapot, amely a tömbalap, és a talajjal érintkezõ vasbeton alaptest között esetleg alkalmazott rezgésszigetelõbõl áll; - lemezalapot; - szekrényalapot; - az elõbb említett alapajták kombinációját. **Ha az erõhatások tekintetében lényeges különbség van az üzemi és a rendkívüli állapot között (pl. géptörés, vagy rövidzárlat esetében), az erõhatásokat mindkét állapotra meg kell adni.

4 MSZ a gõz- vagy légnyomás, vagy az ütési energia; különleges rezgésmentességi igények; számottevõ környezeti rezgés esetében e rezgések hatásaira vonatkozó adatok. Törõgépek (zúzógépek) esetében: a gép rendszerének megnevezése és méretei (az õrlõrés szélessége vagy az õrlõtest alsó átmérõje orgó törõgépeknél, a poatörõszáj méretei poás törõgépek esetében); a hajtószíj eszítõerejének nagysága és iránya; az excenter tengelyének helyzete és a õtengely ordulatszáma; a kiegyensúlyozatlan tömegerõk nagysága, iránya és hatáspontjának koordinátái Forgattyúkaros gépek esetében a tervezéshez szükséges adatok a következõk: a hengerek száma és elhelyezése; a gép õtengelyének az alap elsõ lapjától mért távolsága; a motor teherátadása (közvetlen vagy hajtószíjas); az üzemi ordulatszám, valamint a legnagyobb és a legkisebb percenkénti ordulatszám; a gép orgattyúkaros szerkezeteinek kiegyensúlyozatlan erõi és nyomatékai, külön a orgórészek és külön az együttrezgõ részek tömegeibõl számítva Forgórésszel mûködõ gépek esetében a tervezéshez szükséges adatok a következõk: Turbinák esetében: elhelyezési vázlat és adatok a turbina vagy a turbógenerátor körül levõ térrõl, továbbá a segédberendezések elhelyezésérõl, a körléghûtõrõl és a generátorkivezetésekrõl ; a kondenzátornak az alaplemez határain belüli méret-, tömeg- és üzemi adatai; az alapra ható terhek vázlata, külön az álló és külön a mozgó terhek eltüntetésével és támadási pontjaik megjelölésével, beleértve a rövidzárlati nyomatékot és a kondenzátor vákuumszívása következtében beálló terheket; adatok a meleg csõvezetékek elhelyezésére és a szigetelt külsõ elületek hõmérsékletére; a gépcsoporthoz csatlakozó gépberendezések és csövek megengedett legnagyobb szintkülönbségének mértéke, ha a csatlakozások süllyedésre érzékenyek; Hengersorok esetében: az alapcsavarok, egyéb lehorgonyzó alkatrészek és a lemezborítás tervrajza, az elhelyezésükre és a beépítésükre vonatkozó adatokkal, valamint megelelõ leírással; a hengersorok alapjához vezetõ összes vezetékek rajzai; az állandó statikus terhek helyzetére és értékére vonatkozó adatok; a hajtómotor normális és legnagyobb orgatónyomatéka; a lendítõkerék tömege és ordulatszáma; a hengerelt darab tömege; Szerszámgépek, szövõ- és onógépek esetében: a gépek támelületének, az alapzati uratok vagy a szabályozóékek és saruk átmérõjének, illetve elhelyezésének, valamint az alapalkatrészek elhelyezésének megjelölésével (gerendák, csavarok stb.), el kell tüntetni továbbá a bemélyedések, csatornák és aknák méreteit, amelyek szerkezeti, szerelési szempontból szükségesek; a gép saját tömege, össztömege és a súlyvonal adatai azoknál a gépeknél, amelyeknél a tömeg egyenletesen oszlik el, és azoknál, amelyeknél a súlyeloszlás nem egyenletes; a gép üzemi adatai (a munkadarabok legnagyobb tömege, ordulatszámok stb.); különleges követelmények, (pl. a gép biztosítása rezgések és rázkódások ellen, amelyeket saját munkaolyamata és külsõ okok idéznek elõ, mint pl. a közelben dolgozó gépek, a gépterem daruszerkezetének mûködése, a gyári kisvasút és a mûhely közelében haladó vasútvonal orgalma, a villamos berendezés, kalapácsok, kompresszorok, ejtõsúlyos törõgépek mûködése). 3. TALAJFIZIKAI JELLEMZÕK, ÉS A GÉPALAPOK ANYAGA 3.1. Talaj A talaj teherbírását és izikai jellemzõit - részletes talajeltárás, geoizikai és mérnökgeológia vizsgálatok alapján az MSZ igyelembevételével kell meghatározni. Cölöpalapozás esetében az MSZ 15005/1 elõírásait be kell tartani. A dinamikai számításnál a meghatározott jellemzõk lehetséges szélsõ értékeit kell igyelembe venni. Kiindulási értékként például az F1. ejezetben szereplõ értékek vehetõk el. A talaj izikai jellemzõinek meghatározása során különös tekintettel kell lenni a laza, szemcsés talajokra, különösen akkor, ha azok olyásra hajlamosak, illetve talajvíz alatt vannak, vagy talajvíz alá kerülhetnek. A dinamikusan terhelt alapok ugyanis ilyen talajon rendkívül nagymértékben megsüllyedhetnek A talaj relatív csillapítási tényezõjét (ξ t ) - pontosabb vizsgálat hiányában - a következõ értékekkel szabad számításba venni: kavics esetében ξ t = 5%; homok esetében ξ t = 10%; agyag esetében ξ t = 15%.

5 5 MSZ Beton, vasbeton Az alkalmazható beton és acél szilárdsági és alakváltozási jellemzõit az MSZ 4719, az MSZ 15022/1 és az MSZ 15022/3 elõírásainak megelelõen kell igyelembe venni A gépalapok ajtájától üggõen legalább a következõ szilárdságú betont kell alkalmazni: asztalalapok, keretalapok alaplemezéhez, tömbalapok, rezgésszigetelt alapok talajjal közvetlenül érintkezõ alsó részéhez C10 jelû betont; minden egyéb szerkezeti elemhez C16 jelû betont A vasbeton relatív csillapítási tényezõjét (ξ b ) - pontosabb vizsgálat hiányában - a következõk szerint szabad igyelembe venni: rugalmas állapotú vasbeton esetében ξ b = 5%; képlékeny állapotú vasbeton esetében ξ b = 10%; eszített beton esetében ξ b = 3% C10 minõségûnél gyengébb betont csak kitöltõ vagy ágyazási betonként és az alap terhet nem viselõ részeinél szabad használni Acélszerkezet Az acélszerkezetû gépalapok anyagát az MSZ 15024/1 szerint és az MI 15024/3 igyelembevételével kell megválasztani Az acélszerkezetek anyagjellemzõit és határeszültségeit az MSZ 15024/1 szerint kell számításba venni. 4. AZ ERÕTANI TERVEZÉS ÁLTALÁNOS SZABÁLYAI 4.1. A gépalap erõtani tervezése során számítással kell igazolni, hogy az alap képes az 5. ejezetben meghatározott terhek és hatások biztonságos viselésére, továbbá hogy az üzemszerû mûködés közben keletkezõ rezgések és alakváltozások jellemzõ értékei nem lépik túl a megengedett határokat, és az üzemszerû mûködés közben káros hatás nem keletkezik Az MSZ szerinti határállapotokat gépalapok esetében a következõ szerint kell értelmezni. Teherbírási határállapotok: a gépalap anyagától üggõ teherbírási határállapot; a talaj teherbírási határállapota. Használati határállapotok: a gépalap mozgásaitól üggõ használati határállapot; a gépalapnak a környezetére - a gépalapot beogadó és a szomszédos építményekre - gyakorolt hatásától üggõ használati határállapot. 5. TERHEK ÉS HATÁSOK 5.1. Az alaptest és az azt közvetlenül terhelõ, a géptõl üggetlen berendezések tömege Állandó terhek és hatások a gép(ek) üzemszerû használatából a következõk: a gép(ek) tömege; a kondenzátor tömege a különbözõ vízeltöltések igyelembevételével; a vákuumszívás olyan turbinák esetében, amelyeknél a kondenzátorok a turbinaházzal össze vannak kötve (üggõleges és vízszintes irány); a súrlódásból származó erõ a gép alaptesttel érintkezõ elülete mentén a gépház és az alaptest közötti hõmérséklet-különbséggel; a csõvezetékek tömegébõl származó erõk és erõpárok; külön alapra épített motorok esetében a hajtószíj eszítõereje Esetleges terhek és hatások A dinamikus terhek és hatások a gép(ek) üzemszerû használatából: a kiegyensúlyozatlan tömeg(ek) mozgásából származó tömegerõk vagy tehetetlenségi erõk, amelyek a gépház közvetítésével - vízszintes és üggõleges irányban - az alapra hárulnak; a mozgó tömeg(ek) ütközésébõl származó erõk, amelyek közvetítõ elem segítségével vagy közvetlenül - adott irányban - az alaptestre hárulnak; a leálláskor és indításkor ellépõ erõk, erõpárok Az üzemzavar hatásra ellépõ dinamikus terhek és hatások: a periódikus gerjesztõ erõ megnövekedése gépi meghibásodásból (lapáttörés, csapágy-tönkremenetel, tengely-meghibásodás); a rövidzárlati nyomaték; a csõvezetékek és az armatúrák által okozott ütõhatás hirtelen gépleállás esetében A beton zsugorodásának és kúszásának hatása A hõmérséklet-változás hatása 5.3. Szerelési terhek A szerelési terhekhez tartoznak azok a szerelés közbeni súlyterhek, amelyek a szereléstõl üggõen nem az üzemelési helyükön hatnak, továbbá az emeléshez szükséges, alapra támaszkodó berendezések súlya. A számításnál igyelembe vett szerelési terheket a terveken el kell tüntetni.

6 MSZ A terhek és hatások meghatározása Az állandó terheket és hatásokat az alapnak a kiviteli tervben szereplõ méretei, az 5.1. szakaszban szereplõ adatok alapján az MSZ 510 és MSZ 514 által megadott testsûrûségekkel és térogatsûrûségekkel, az MSZ 15021/1, MSZ 15021/2 továbbá acélszerkezetû alapok esetében az MSZ 15024/1 és vasbeton szerkezetû alapok esetében az MSZ 15022/1 és az MSZ 15022/2 alapján kell meghatározni Az esetleges terheket és hatásokat a következõk szerint kell meghatározni Dinamikus terhek és hatások A dinamikus terheket alapértékük maximumával kell igyelembe venni. A dinamikus teherbõl, és hatásból keletkezõ igénybevételek és alakváltozások vagy; a szerkezet rezgéstani modelljének és a gerjesztõ erõnek (erõpárnak), illetõleg a mozgásnak megelelõ dierenciálegyenlet (egyenletrendszer) megoldása útján kaphatók; a gerjesztõ erõnek (erõpárnak), illetõleg mozgásnak a számított dinamikus tényezõvel szorzott értékét - mint statikus terhet, hatást - kell igyelembe venni. Ha a gerjesztõ erõ(pár) nagyságát a gépgyártó nem adta meg, azt a mozgó tömegek és mozgásjellemzõik igyelembevételével kell számítani. Az igénybevételek és az alakváltozások számításánál a csillapítás hatása igyelembe vehetõ. A dinamikus tényezõt a gerjesztõ erõ(pár), a hatás és a rendszer önrezgésszáma, illetve az ezzel összeüggõ normális rezgésalak (rezgésalakok) igyelembevételével kell meghatározni. A periódikus gerjesztõ erõ(pár) és - hatás esetében a gerjesztõ rekvencia () és az önrezgésszám ( o ) arányát - az elkerülhetetlen pontatlanságok miatt 10%-kal úgy kell módosítani, hogy az igénybevételek és az alakváltozások szempontjából kedvezõtlenebb értékeket adjanak. A periódikus gerjesztõ erõ(pár) és hatás esetében, ha a gerjesztõ rekvencia () és az önrezgésszám ( o ) hányadosa 0,95 az 0 0 1,05, akkor = 1,0( rezonancia) aránnyal kell számolni, és a csillapítást is igyelembe kell venni. Az önrezgésszám meghatározásánál a csillapítás hatása elhanyagolható. Föléhangolt gépalapok esetében a rendszernek csak a gerjesztõ rekvenciájához legközelebb esõ önrezgésszámát kell igyelembe venni. Aláhangolt gépalapok esetében az alaprezgésszámot és a magasabb rezgésszámok közül legeljebb az elsõ hat önrezgésszámot is igyelembe kell venni akkor, ha a hozzájuk tartozó normális rezgésalak kialakulhat. Asztalalapok és keretszerkezetû alapok esetében a dinamikai számítást üggõleges, kétirányú vízszintes - hossz- és keresztirányú - csavaró rezgések igyelembevételével kell elvégezni. Az egyes rezgésajták egymástól elkülönítve is vizsgálhatók. Forgórésszel mûködõ gépek esetében a gerjesztõ erõ (F ger ) - pontosabb adat hiányában - a következõk szerint vehetõ számításba: ha a ordulatszám 600 ordulat/perc alatt van, a rezgésamplitudó számítása esetén F ger = 0,2 L 0, statikai, dinamikai és szilárdságtani számítások esetén F ger = 0,4 L 0, ha a ordulatszám 1000 ordulat/perc elett van, a rezgésamplitudó számítása esetén L o n ü F n = 03, L, 3000 ger 0 a orgórész (rotor) súlya a gép percenkénti ordulatszáma ha a ordulatszám 600 és 1000 ordulat/perc között van, akkor az elõzõ két eset szerint számított értékek közül a kedvezõtlenebbet kell igyelembe venni. Forgattyúkaros gépeknél - ha pontos adatok nem állnak rendelkezésre - a gerjesztõ erõt az 1. táblázat szerint kell meghatározni. A gerjesztõ erõ (F ger ) meghatározása orgattyúkaros gépek esetében Üzemi ordulatszám ordulat/perc l. táblázat A gerjesztõerõ (F ger) számítási képlete rezgésamplitudóvizsgálat esetében statikai, dinamikai és szilárdságtani vizsgálat ,2 L 0,3 L n > ,L 3000 n 06, L 3000 L a orgó vagy mozgó részek súlya a velük együtt rezgõ tömegek súlyával Forgattyúkaros gépek esetében mindazon erõ és erõpárok hatását meg kell vizsgálni, amelyek gépészeti szempontból nincsenek kiegyenlítve és a hatásokat összegezeni kell.

7 7 MSZ A beton zsugorodásából és kúszásából származó hatások A turbinák és turbógenerátorok vasbeton szerkezetei zsugorodásának hatását az MSZ 15022/1 szerint kell számítani az asztallap és az alaplemez közötti 10 C-os hõmérséklet-különbség - ha a elmenõ részt több, mint két hónappal késõbb betonozták, 15 C-os hõmérsékletkülönbség - igyelembevételével. A vasbeton szerkezetek számításakor a kúszás hatása a dinamikus teherbõl elhanyagolható A hõmérséklet-változásból és hõmérséklet különbségbõl származó hatások A hõmérséklet-változásból és a hõmérséklet-különbségbõl származó hatást az MSZ 15021/1 szerint kell meghatározni, úgy hogy a turbina és a turbógenerátor asztalalapjainál (keretalapjainál) az asztallap várható hõmérséklet változásából származó hatást - amennyiben nincs megelelõ hõszigetelés - általában az asztallapnak az alaplemezhez viszonyított 20 C-os elmelegedésével kell igyelembe venni. Az egyenlõtlen hõmérséklet-változás hatását az egyes szerkezeti elemeknél a gépgyártó által szolgáltatott adatok alapján kell meghatározni Ha az 5.3. szakasz szerinti szerelési terhekre nem állnak rendelkezésre megbízható adatok, akkor az alapnak azon a részén, nehéz szerkezeti elemek szerelése várható, m 2 -enként legalább 30 kn, az alap egyéb részén legalább 10 kn egyenletesen megoszló terhet kell számításba venni Mértékadó tehercsoportosítások A mértékadó tehercsoportosítást az MSZ 15021/1 szerint kell kialakítani A mértékadó tehercsoportosításban kiemelt teherként kell kezelni az szakaszban szereplõ terhek és hatások közül azt, amelyik a legnagyobb igénybevételeket okozza. Ez a teherajtától és az igénybevételtõl üggõen esetenként különbözõ is lehet. Az esetleg együttesen ellépõ többi teherajtát és hatást 0,6-es egyidejûségi tényezõvel szorozva kell igyelembe venni Biztonsági tényezõk A mértékadó igénybevételek meghatározásánál az 5.1. szakasz szerinti állandó terhek és hatások biztonsági tényezõjét az MSZ 15021/1 szerint kell számításba venni Az szakasz szerinti esetleges terhek és hatások biztonsági tényezõje 1,4. Az , az és az szakasz szerinti esetleges terhek, illetve hatások biztonsági tényezõje 1, Az 5.3. szakasz szerinti szerelési terhek biztonsági tényezõje 1,2. 6. AZ ERÕTANI KÖVETELMÉNYEK KIELÉGÍ- TÉSÉNEK IGAZOLÁSA 6.1. Beton- és vasbetonszerkezetû gépalapoknál, valamint a gépalap és a talaj kapcsolatában, továbbá cölöpalapozásnál a teherbírási követelmények kielégítését a mértékadó és határigénybevételek, acélszerkezetû gépalapoknál, valamint a gépalap és a talaj érintkezési elületén a mértékadó és határeszültségek összehasonlításával kell igazolni A határigénybevételeket, illetve a határeszültségeket betonalap esetében az MSZ 15022/3, vasbeton alap esetében az MSZ 15022/1, talaj esetében az MSZ 15004, cölöpalapozás esetében az MSZ 15005/1 szerint kell számítani Acélszerkezetû gépalapok esetében a teherbírási követelmények teljesülését - rugalmas méretezési eljárás alkalmazásával - az MSZ 15024/1 szerint kell igazolni Az igénybevételek gyakori változása esetén árasztóvizsgálatot is kell végezni. Fárasztó tehernek kell tekinteni a gépek által okozott szakasz szerinti dinamikus teher akkor, ha az alapértékének 40%-át meghaladó intenzitással legalább szer elõordul. A kiáradás vizsgálatát beton- és vasbeton szerkezetû alapoknál az MSZ 15022/1, acélszerkezetû gépalapnál pedig az MSZ 15024/3 szerint kell végrehajtani A használati határállapotokat az MSZ 15021/2 szerint kell vizsgálni a következõ kiegészítésekkel A gép üzemszerû mûködésének következtében az alapnak a géppel érintkezõ síkján üggõleges és vízszintes irányban ellépõ megengedett legnagyobb rezgésamplitudók (A o max ) gépajtáktól üggõen - ha különleges követelmények nincsenek - a következõk: ütõhatást átadó gépek esetében, rugóval meg nem támasztott részeken A o max = 1,2 mm; orgórésszel (rotorral) mûködõ gépek esetében, ha az üzemi ordulatszám 600 ordulat/percnél kisebb A o max = 80 µm; orgórésszel (rotorral) mûködõ gépek esetében, ha az üzemi ordulatszám 600 és 1000 ordulat/perc között van A o max = 60 µm, orgórésszel (rotorral) mûködõ gépek esetében, ha az üzemi ordulatszám 1000 ordulat/percnél nagyobb A o max = 40 µm; orgattyúkaros gépek esetében a megengedett A o max értékei az ábra szerintiek; a rugózott gépalapok megengedett rezgésamplitudóit a technológiai és a környezeti követelmények határozzák meg.

8 MSZ A orgattyúkaros gépek esetében a megengedett legnagyobb A o rezgésamplitúdók A gépalap környezetében lévõ épületek és épületrészek rezgéseinek és alakváltozásainak korlátai a következõk: A gép mûködése által okozott alakváltozások - statikus terhekbõl számított alakváltozásokkal együtt ne legyenek nagyobbak a statikus alapváltozásokra megadott MSZ 15021/1 szerinti határértékénél A gépalap környezetében lévõ épületek és épületrészek várható rezgései és alakváltozásai - a sok bizonytalan tényezõ miatt - megelelõ pontossággal általában elõre nem számíthatók. Ezért - ha a gép által okozott dinamikus hatásból a környezetben lévõ épületeken és épületrészeken viszonylag nagy rezgések és alakváltozások várhatók (kalapács, törõgép, kiegyensúlyozatlan orgattyúkaros gép stb. ) - a gépalapot úgy kell kialakítani, hogy a rezgést és az alakváltozást keltõ hatása póttömegek vagy rugók beépítésével utólag csökkenthetõ legyen. Az ilyen jellegû intézkedések szükségességét a gép üzembehelyezése után végzendõ mûszeres rezgésmérések eredményei alapján kell eldönteni A gépalap megengedett süllyedését a technológiai és a környezeti körülmények igyelembevételével kell meghatározni. A várható süllyedések számításakor az 5.1. szakasz szerinti állandó és az szakasz szerinti esetleges terheket és hatásokat egyaránt igyelembe kell venni A gépalapot úgy kell megtervezni, hogy annak rezgése ne okozza a talaj tömörödését. A talajnak a - gépalap rezgésébõl eredõ - esetleg bekövetkezõ tömörödése az F2. ejezet szerinti képlettel számítható A rezgéseknek a gépalap környezetében tartózkodókra gyakorolt élettani hatását munkakörnyezetben az MSZ 18162, lakó-, üdülõ-, és intézményi környezetben az MSZ 18163/2 elõírásai szerint kell meghatározni. 7. SZERKESZTÉSI SZABÁLYOK 7.1. Az alaptest kiképzésénél kerülni kell az excentrikus teherátadódást, kerülni kell továbbá a karcsú oszlop és tartóelemeket, valamint a viszonylag vékony émlemezbõl készült elemek alkalmazását, illetve úgy kell azokat kiképezni, hogy az esetleg bekövetkezõ rezonancia ellépését utólag meg lehessen szüntetni Kerülni kell az éles bevágásokat és a rövid szakaszokon való nagy méretváltozásokat (beszûküléseket). A sarkos nyílások helyett lehetõleg kör alakú nyílásokat kell alkalmazni A gépalapot a vele szomszédos szerkezetektõl legalább 20 mm-es hézaggal el kell elválasztani, és gondoskodni kell a hézag eltömõdésének megakadályozásáról. A gépalapra csak akkor szabad a géphez nem tartozó szerkezetek támaszát ráhelyezni, ha számítással igazolható, hogy a megtámasztott szerkezettel összeüggõ rendszeren veszélyes rezgés vagy rezonancia nem lép el.

9 9 MSZ Asztalalapok és keretalapok vasbeton szerkezeteiben a repedések meggátlása céljából - az acélbetétek mennyisége legalább 30 kg/m 3 legyen. Az acélbetéteket térháló ormájában kell elhelyezni. Lemezszerkezetek esetében legalább 50 kg/m 3 acélbetétet kell tervezni. Az acélbetéteket a zsugorodás és a hõmérsékletváltozás hatásának csökkentése érdekében hálószerûen kell elhelyezni A rezgésszigetelõ elemeket úgy kell beépíteni, hogy állapotuk ellenõrizhetõk és - szükség esetén - utólag kicserélhetõk legyenek Vasbeton szekrényalapok esetében a alvastagság legalább 150 mm, a talplemez vastagsága legalább 200 mm legyen. Az egymással érintkezõ lemezelemeknél a lemezvastagság és a lemezek érintkezési hosszúságának az aránya ne legyen kisebb 0,1-nél Ütõhatást átadó gépeknél az alap és a gép együttes súlypontja, kalapács- és pörölyalapoknál az erõ támadáspontja és a gépalap tömegsúlypontja lehetõleg egy üggõleges tengelyre essen a talajra támaszkodó elület súlypontjával. A külpontosság megengedett mértéke - pontosabb számítás hiányában is -a külpontosság irányában mért oldalhossz 3%-a, ha a talaj MSZ szerinti határeszültsége σ H 20 N/m 2 ; 5%-a, ha a talaj MSZ szerinti határeszültsége σ H > 20 N/m A vasbeton szerkezetû asztal- vagy keretalap talplemezeinek vastagsága ne legyen kisebb, mint az oszlopok legnagyobb keresztmetszeti mérete vagy mint a lemez hosszúságának tizedrésze, vagy 1,2 m-nél. A lemezkonzolokat - beogott tartóként kezelve - önállóan is meg kell vizsgálni statikai, és dinamikai szempontból is. Az oszlopokat úgy kell kialakítani, hogy az állandó terhekbõl közel azonos nyomóerõt vegyenek el. VÉGE

10 MSZ FÜGGELÉK F1. Közelítõ értékek a talaj izikai-mechanikai jellemzésére Dinamikus ágyazási tényezõk síkalap esetében üggõleges eltolódásnál elbillenés esetében E t din C z = E z tdin ; A C ϕ = 2,0 C z a talaj dinamikus összenyomódási modulusa a 2. táblázat szerint; z z a = 0,45, ha 1,0 b a = 0,35, ha b 4,0, < 4,0 a és b a téglalap alakú alaptest talajjal érintkezõ méretei; A = az alaptest talajjal érintkezõ területe. A talajok dinamikus összenyomódási modulusai (E t din ) A talajok megnevezése E t din MN/m 2 Szikla Homokmentes kavics táblázat (A táblázat olytatódik) A talajok megnevezése (A 2. Táblázat olytatása) E t din MN/m 2 Tömör homok Közepesen tömör homok Folyós homok Agyag Lösz F2. A talaj esetleges tömörödését okozó rezgés küszöbsebessége A gépalap által gerjesztett rezgés kritikus sebessége a - v krit rezgés küszöbsebessége - miatt a talaj esetleg bekövetkezõ tömörödése a következõ összeüggéssel számítható: I D I D V krit = 1,5 e 2,851D, mm s -1 talaj relatív tömörsége és e e max = e e max min e max a talaj leglazább állapotához tartozó hézagtényezõ e min a talaj legtömörebb állapotához tartozó hézagtényezõ e a talaj tényleges hézagtényezõje

11 11 MSZ A szövegben említett magyar állami szabványok Általános rendeltetésû ötvözetlen szerkezeti acél... MSZ 500 Építõanyagok és épületszerkezetek tömege és testsûrûsége... MSZ 510 Raktári anyagok rakatsûrûsége... MSZ 514 Betonok... MSZ 4719 Építmények alapozásának erõtani tervezése. Általános méretezési elõírások... MSZ 15002/1 Síkalapok teherbírásának és süllyedésének meghatározása... MSZ Építmények cölöpalapozása. Tervezési elõírások... MSZ 15005/1 Építmények teherhordó szerkezeteinek erõtani tervezésének általános elõírásai... MSZ Építmények teherhordó szerkezeteinek erõtani tervezése. Magasépítési szerkezetek terhei... MSZ 15021/1. Magasépítési szerkezetek merevségi követelményei... MSZ 15021/2. Vasbeton szerkezetek... MSZ 15022/1. Betonszerkezetek... MSZ 15022/3 Építmények acélszerkezeteinek erõtani méretezése. Általános elõírások... MSZ 15024/1. Méretezési eljárások... MI 15024/3 Az egész emberi testre ható munkahelyi rezgések megengedett értékei... MSZ Rezgésmérés. Az emberre ható környezeti rezgések vizsgálata lakó-, üdülõ-, és középületekben... MSZ 18163/2 A szabvány egyéb orrásai Dynamisch beanspruchte Fundamente und Stützkonstruktionen ür Maschinen... TGL Erschütterungen im Bauwesen... DIN 4150 Ha a szabvány megjelöléseket rajz- és betûjeleket, megnevezéseket, minõségi osztályokat tartalmaz, azokat csak a szabványban meghatározott értelemben év tartalommal szabad használni. A szabvány alkalmazása elõtt gyõzõdjön meg arról, hogy nem jelent-e meg módosítása, kiegészítése, helyesbítése, hatálytalanítása vagy érvénytelenítése, mert a szabványt a kibocsátója a mûszaki haladásnak megelelõen idõnként átdolgozza. A szabvány érvényességében beálló minden változást a Magyar Szabványügyi Hivatal a Szabványügyi Közlönyben hirdet meg; beszerezhetõ a Posta Központi Hírlapirodánál. A gyakorlati tapasztalatok alapján ajánlatosnak látszó helyesbítõ, módosító indítványokat, észrevételeket, megelelõ indokolással a Magyar Szabványügyi Hivatalhoz Budapest 9 P: Üllõi út 25.) célszerû benyújtani. A szabvány beszerezhetõ: a Szabványboltban Budapest, V. Szt. István tér 4. Levélcím: 1374 Budapest, Postaiók 556. F.k.: az MSZH Kiadói és Tájékoztatási Igazgatóság vezetõje /1, 200 pld. MSZH Nyomda, Budapest F.v.: Nagy László