Welche Arten von Fundamenten können für Maschinen verwendet werden?

Maschinenfundamente sind so konzipiert, dass sie die während des Betriebs auftretenden statischen und dynamischen Lasten auf den Boden übertragen. Nach den Bauvorschriften werden sie als eigenständiges Bauwerk behandelt, auch wenn sie sich innerhalb eines Gebäudes befinden. Welche Arten von Fundamenten werden für Maschinen verwendet?

Arten von Fundamenten für Maschinen

Der erste Typ sind Blockfundamente, die die Form eines regelmäßig geformten Blocks haben. Sie können Ausschnitte, Aussparungen und Löcher für die Befestigung von Maschinen und die Kabelführung haben. Aufgrund ihrer hohen Steifigkeit sind sie die am häufigsten verwendeten. Sie können in offene und geschlossene Kastenfundamente unterteilt werden. Sie werden vor allem für das Fundament von Kolbenmaschinen, Elektromotoren, Pumpen, Ventilatoren, Luftgesenkschmiedehämmern und Kompressoren verwendet. Die zweite Gruppe sind Rahmenfundamente. Sie bestehen aus einer massiven Bodenplatte, auf der sich Querrahmen befinden, die durch Längsträger und die obere Platte des Fundaments versteift werden. Die Maschine wird auf dem so entstandenen Fundament befestigt. Die Kabel verlaufen in den Zwischenräumen der Säulen. Dies ist eine hervorragende Grundlage für Turbolader, Turbokompressoren, Umformer und andere rotierende Maschinen mit einer geringeren Kraft als Kolbenmaschinen.

Unterteilung der Fundamente für Maschinen

Zur Minimierung der Lasten werden direkte und indirekte Fundamente verwendet. Die erste Gruppe umfasst Fundamentblöcke, Kästen, Roste und andere Lösungen, während die zweite Gruppe vor allem Pfähle und Brunnen umfasst. Aber auch Mauerwerk und Stahlkonstruktionen sind zu finden. Die Wahl eines bestimmten Typs hängt von den spezifischen Eigenschaften der Maschine und den von ihr erzeugten Schwingungen ab. Es gibt Maschinen, die erzeugen:

• Einzelimpulse,
• Serienimpulse,
• Zentrifugalkräfte,
• Bruchbewegungen,
• hin- und hergehende Bewegungen.

Darüber hinaus wird eine Schwingungsisolierung eingesetzt, die die Übertragung von Schwingungen auf den Boden sowie auf andere Maschinen und Geräte verringern kann.

Für Fundamente verwendete Materialien

Backstein- oder Steinfundamente haben derzeit keine sinnvolle Verwendung. Beton ohne Bewehrung wird hauptsächlich für kleine Maschinen mit geringen auf den Boden wirkenden Kräften verwendet. Wegen möglicher Splitter, die im Laufe der Zeit entstehen können, wird jedoch eine strukturelle Oberflächenbewehrung aus Stäben oder eventuell Profilstahl verwendet. In den meisten Fällen werden Maschinenfundamente aus Beton der Güteklasse C20/25 hergestellt. Der Beton sollte homogen und frei von porösen Stellen und Hohlräumen sein. Die Bewehrung dient nicht nur der Übertragung von Zugspannungen, sondern auch der Vermeidung von Schwindrissen, die zu Veränderungen der Steifigkeit und Trägheit des Systems beitragen.

Andere Faktoren, die Schwingungen beeinflussen

Das Fundament wird durch die Dispositionszeichnungen des Maschinenlieferanten, die Art des Fundaments und dessen Ausführung, die dynamischen Belastungen, die Gründung benachbarter Fundamente und Kanäle sowie die geotechnischen Verhältnisse bestimmt. Schwingungen werden am besten durch hartes Gestein und hydratisierte lockere Böden (staubiger Boden) übertragen. Der höchste Dämpfungskoeffizient kann mit kompakten Sanden und Tonen in trockenem oder leicht feuchtem Zustand erreicht werden. Das Fundament muss so beschaffen sein, dass der Schwerpunkt der Maschine und der darauf befindlichen Anlagen sowie anderer fester Lasten in einer geraden Linie durch den Schwerpunkt des Fundaments liegt.