Szereg uproszczeń

Pierwsze rozwiązanie teoretyczne uwzględniające bezwładność bryły gruntu znajdującej się pod fundamentem i wykonującej drgania pod wpływem sił bezwładności od maszyny podał w 1936 r. Reissner. Szechter zwróciła uwagę na nieścisłości tego rozwiązania i poprawiła je. W Polsce podejmowane były również próby uzyskania rozwiązań dla bardziej skomplikowanych przypadków drgań (drgań wahadłowych); nie doprowadziły one jednak, podobnie jak i inne badania, do opracowania metody praktycznie przydatnej przy projektowaniu (program uprawnienia budowlane na komputer).

Dokonali tego dopiero Amerykanie, Zaproponowany przez nich sposób obliczenia podany jest poniżej.
Oczywiście i w tej metodzie również nie można obejść się bez szeregu istotnych uproszczeń. Obniżają one teoretyczną wartość metody; wydaje się, że nie przekracza ona wartości metod omówionych poprzednio, opartych na założeniu nieważkości podłoża gruntowego. Jest to tym bardziej słuszne, że uzyskane przez Sauńnowa na drodze półempirycznej współczynniki podłoża, przyjęte m.in. w naszej normie, zawierają w sobie, choć ukryty, wpływ bezwładności gruntu.

Do dalszych uproszczeń metody amerykańskiej należy dość ogólnikowe traktowanie własności dynamicznych gruntu (program uprawnienia budowlane na ANDROID). Wynika to zarówno z braku dostatecznej liczby wyników badań laboratoryjnych, które pozwalałyby na ich statystycznie wiarygodne opracowanie, jak i z trudności przeprowadzenia tych badań. Tym niemniej zapoznanie Czytelnika z tą metodą uważamy za konieczne. Zaletą jej bowiem jest, że potrzebne dane gruntowe można uzyskiwać bezpośrednio w laboratorium.

W przeciwieństwie do fundamentów blokowych, traktowanych jako ustroje całkowicie sztywne, fundament ramowy jest konstrukcją podatną. Nie przeczy temu fakt, że wymiary poprzeczne jego elementów mogą być nieraz znaczne - nawet w porównaniu z ich długościami.

Fundamenty ramowe

Fundamenty ramowe wykonuje się z reguły pod obrotowe maszyny szybkobieżne (uprawnienia budowlane). Drgania własne fundamentu na gruncie są wówczas dostatecznie niskie w stosunku do drgań wzbudzających. Wobec tego sprężystość gruntu ma w pracy tych fundamentów znaczenie podrzędne. Zasadniczego natomiast znaczenia nabiera sprężystość samej konstrukcji, bowiem drgania własne konstrukcji, rozważanej jako stojącej na niepodatnym podłożu, są tego samego rzędu co drgania wzbudzające. Z tego wynika, że obliczenie fundamentów ramowych należy prowadzić wychodząc z drgań konstrukcji fundamentu (program egzamin ustny).

Można przy tym pomijać drgania fundamentu jako całości na sprężystym podłożu. Fundament traktuje się jako układ ram poprzecznych i podłużnych względnie jako układ płaskich ram poprzecznych połączonych podłużnicami. Ponieważ w fundamentach ramowych zasadniczą rolę odgrywa wytrzymałość konstrukcji, zatem obliczenie prowadzi się z reguły sposobem współczynników dynamicznych, uwzględniając jedynie podstawowe drgania własne ustroju. W przypadku fundamentów blokowych obliczenie dynamiczne miało na celu uzyskanie odpowiedzi na pytanie, jak będzie zachowywać się fundament podczas pracy ustawionej na nim maszyny (opinie o programie).

W przypadku fundamentów ramowych - biorąc pod uwagę duże prędkości ruchu elementów maszyn ustawianych na tych fundamentach - należy ponadto uzyskać odpowiedź na pytanie, czy konstrukcja fundamentu jest dostatecznie wytrzymała, aby przenieść obciążenie powstające w czasie normalnej pracy maszyny, a także obciążenia awaryjne, powstające w razie rozregulowania się maszyny z jakichkolwiek przyczyn (segregator aktów prawnych). Obliczenie wytrzymałościowe staje się więc tutaj równie ważną częścią składową projektu jak obliczenie amplitud drgań.

W przypadku fundamentów blokowych obciążenia awaryjne nie są groźne z dwóch powodów:

1) ponieważ rzeczywiste obciążenia bloku fundamentowego podczas pracy maszyny są bardzo małe,

2) obciążenia awaryjne - wobec małych prędkości ruchu maszyny - też nie są duże. W istocie swej fundament ramowy jest konstrukcją przestrzenną monolityczną (promocja 3 w 1).