Siły bezwładności

Prędkość obciążenia, przy której zagadnienie trzeba traktować jako dynamiczne, zależy w dużej mierze od wymiarów współdziałającej bryły gruntu (program uprawnienia budowlane na komputer). W typowej próbce gruntu użytej do badań laboratoryjnych siły bezwładności stają się istotne dopiero wtedy, gdy częstość obciążenia przekroczy 25 Hz, natomiast w dużej zaporze ziemnej znaczne siły bezwładności mogą wystąpić nawet przy częstościach rzędu 0,5 Hz. Typowe częstości drgań maszyn wahają się od 200 cykli/min dla dużych sprężarek powietrznych o ruchu posuwisto-zwrotnym do około 12 000 cykli/min dla turbin i szybko obrotowych sprężarek. Prasy do przebijania otworów i młoty mechaniczne również wywołują okresowe działanie obciążeń dynamicznych na fundamenty. Ostatnio wyłoniło się nowe zagadnienie związane z fundamentami pod precyzyjne urządzenia radarowe (program uprawnienia budowlane na ANDROID). Zasady stosowane do badania tego rodzaju obciążeń na fundamenty można również stosować do badań wpływu ruchów gruntu na fundamenty podczas trzęsień ziemi, w czasie wysadzania materiałami wybuchowymi oraz podczas pracy pobliskich maszyn (uprawnienia budowlane).

Tak jak w przypadku fundamentów poddanych działaniu obciążeń statycznych, podstawowym czynnikiem wpływającym na projektowanie fundamentów pod maszyny jest dopuszczalne przemieszczenie. Na ogół istnieją przepisy ograniczające przemieszczenia dynamiczne podczas pracy maszyny oraz ograniczające wartość osiadania, jakie może powstać podczas długiego okresu jej działania (program egzamin ustny).

Maksymalna prędkość

Zazwyczaj konieczne jest wykonanie obliczeń dynamicznych, ażeby przekonać się, czy wymienione dwa warunki są spełnione. Aby wykonać takie obliczenia, układ maszyna fundament- można przedstawić za pomocą równoważnego układu masa bryły sprężyn a-f tłumik który można odpowiednio zmieniać w zależności od rodzajów ruchu, w których bierze udział układ rzeczywisty. W rozdziale tym, opierając się na pracy Whitmana i Richarta (1967), omówimy układy o jednym stopniu swobody będące zazwyczaj w ruchu pionowym (opinie o programie). W pracy Barkana (1962) można znaleźć pełniejsze omówienie tego zagadnienia oraz omówienie zagadnień bardziej skomplikowanych, natomiast w pracach Richarta i Whitmana (1967) i Whitmana (1966) wykazano słuszność tych metod.

Fundament poddany okresowemu obciążeniu dynamicznemu doznaje przemieszczeń dynamicznych s_d o tej samej częstości, co przyłożona siła (segregator aktów prawnych). Największa prędkość i przyspieszenie fundamentu można wyrazić w zależności od największego przemieszczenia i częstości następująco gdzie kropki oznaczają różniczkowanie względem czasu. Aby nie wystąpiły uszkodzenia maszyn lub fundamentów pod nie, maksymalna prędkość drgań nie powinna przekraczać 2,5 cm/s. Jednakże w przypadku pracy ludzi w bezpośredniej bliskości takich urządzeń, nawet to ograniczenie może okazać się niewystarczające. Drgania zaczynają być uciążliwe dla ludzi, gdy maksymalna prędkość przekracza 2,5 mm/s, a stają się wyczuwalne już przy szybkościach przekraczających 0,25 mm/s. Przy częstości 1000 cykli/min prędkości te odpowiadają amplitudom przemieszczeń 0,25, 0,025 i 0,0025 mm.

Przy innych częstościach dopuszczalne amplitudy przemieszczeń będą inne (promocja 3 w 1). Należy zwrócić uwagę, że przemieszczenie, które staje się zauważalne dla ludzi, równa się w przybliżeniu 1/100 przemieszczenia, które może spowodować uszkodzenie maszyn. Zazwyczaj należy również ograniczyć największą wartość przyspieszenia, jakiego może doznać fundament. W pewnych zagadnieniach, jak np. wtedy gdy trzeba wykonać stałą podstawę dla precyzyjnych lub cechujących maszyn, może się okazać niezbędne ograniczenie przyspieszenia do wartości mniejszych niż 10 g. Dlatego też projektant fundamentów przy rozwiązywaniu wszystkich skomplikowanych zagadnień powinien współpracować ściśle z inwestorem w celu ustalenia właściwych dla danego zagadnienia kryteriów projektowania.