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文档简介

1、数字中国ChfnaOOLconn当前位置:首页动力机器基础设计规范数字中国全站搜索:搜索动力机器基础设计规范时间:2003-12-2910:40:41|中华人民共和国国家标准动力机器基础设计规范GBJ40-79(试行)主编部门:中华人民共和国第一机械工业部批准部门:中华人民共和国国家基本建设委员会中华人民共和国第一机械工业部试行日期:1981年2月1日关于颁发动力机器基础设计规范的通知(79)建发设字第606号(79)一机设联字第1498号根据国家基本建设委员会(73)建革设字第239号通知的要求,由第一机械工业部会同有关单位共同编制的动力机器基础设计规范,已经有关部门会审,现批准动力机器基础

2、设计规范GBJ40-79为国家标准,自一九八一年二月一日起试行。本规范由第一机械工业部管理,其具体解释等工作,由第一机械工业部第一设计院负责。国家基本建设委员会第一机械工业部一九九七年十二月二十九日编制说明本规范是根据国家基本建设委员会(73)建革设字第239号文通知,由我部第一设计院会同化工部、原水电阅、冶金部、建材部、六机部所属勘测、设计、科研、工厂及咼等院校等二十六个单位共同编制的。在编制过程中,根据党的路线、方针和政策,结合我国动力机器基础设计、施工及使用的实际情况,进行了比较广泛的调查研究,总结了广大工人和技术人员在生产建设和科学实验中的经验。在编制过程中,征求了全国有关单位的意见,

3、对其中一些主要问题,还进行了题讨论,最后会同有关部门审查定稿。本规范共分七章和六个附录,其主要内容有:总则、设计的基本规定、活塞式压缩机、汽轮机组和电机、破碎机和磨机、锻锤、落锤、水爆清砂池、金属切削机床等动力机器基础的设计。在试行本规范过程中,希各单位注意积累资料,总结经验。如发现需要修改和补充之处,请将意见及有关资料寄一机部第一设计院,并抄送我部设计总院,以便今后修订时参考。第一机械工业部一九七九年十二月主要符号计算指标Cz天然地基抗压刚度系数ce天然地基抗弯刚度系数Cx天然地基抗剪刚度系数CV天然地基抗扭刚度系数Cxz分层土综合抗压刚度系数Cth桩周各层土的当量抗剪刚度系数Czh桩尖土的

4、当量抗压刚度系数Cdh爆扩桩桩端土的当量抗压刚度系数Dz天然地基或打入式桩基垂直向阻尼比Dx1、Dxe2天然地基或打入式桩基水平回转向第一、第二振型阻尼比De天然地基或打入式桩基扭转向阻尼比Kz天然地基抗压刚度Kzh桩基抗压刚度K天然地基抗弯刚度Kh打入式桩基抗弯刚度Kx天然地基抗剪刚度Kxh打入式桩基抗剪刚度K天然地基抗扭刚度KVh打入式桩基抗扭刚度R-地基土容许承载力R按基础宽度和深度修正后的地基土容许载力几何特征值b-矩形基础短边d圆形基础直径、方型基础边长、矩形基础长边F-基础底面积Fdh-爆扩桩扩大端垂直投影面积Fah打入桩的截面积Fth-打入桩在各层土中的桩周表面积hl-基组(包括

5、基础和基础上的机器、附属设备和土等)重心至基础顶面的距离h2基组重心至基础底面的距离h3基组重心至机器水平扰力的距离I基础底面通过其形心轴的抗弯惯性矩J基础底面通过其形心轴的抗扭贯性矩Im-基组通过其重心轴的抗弯质量贯性矩Jm-基组通过其重心轴的抗扭质量贯性矩JV扭转振动时,扭转轴至要求控制振幅点的水平距离m基组的质量mz垂直振动时,基组下桩和桩间土参加振动的当量质量max-水平回转耦合振动时,基组下桩和桩间土参加振动的当量质量振动特征值An基组重心处的垂直振幅Aq-基础的回转振幅Ax基础重心处的水平振幅Aq基础扭转振幅Aax基础顶面由于水平回转耦合振动产生的水平振幅Aax基础顶面要求振幅控制

6、点由于扭转振动产生的水平振幅Aia在垂直扰力和优力矩共同作用下,基础顶面的垂直振幅Al、A2机器一谐、二谐优力及优力矩产生的基础顶面振幅a-锤基振动加速度n机器工作转速3机器优力的圆频率入s-基组垂直自振圆频率入-基组回转自振圆频率入X基组水平自振圆频率入V基组扭转自振圆频率入1、入2基组水平回转合振动第一、第二振型自振圆频率其他M机器的回转力矩M2机器的扭转力矩nh桩数P基础底面静压力Ps-机器的垂直扰力P机器的水平扰力Wj基础重aR-地基土承载力的动力折减系数第一章总则第1条动力机器基础的设计,应根据动力机器的特性,合理地选择有关动力参数和基础形式等,做到技术先进、经济合理、确保正常生产。

7、第2条本规范适用于下列各种动力机器的一般基础设计:一、活塞式压缩机;二、汽轮机组和电机;三、破碎机和磨机;四、锻锤、落锤和水爆清砂池;五、金属切屑机床。注:本规范不适用于楼层上的动力机器基础。第3条按本规范设计动力机器基础时,尚应按现行有关标准、规范规定执行,对于特殊的地基土,如湿陷性黄土、膨胀土的地基处理以及地震荷载作用下的抗震设计,应按现行有关专门规范执行。第二章设计的基本规定9第一节一般规定第4条设计动力机器基础时,应取得下列资料:一、机器的型号、转速、规格及轮廓尺寸图等;二、机器的重心位置及重量;三、机器底座外廓图,辅助设备及管道位置和坑、沟、孔、洞的尺寸,灌浆层厚度,地肢螺栓、预埋件

8、的位置等;四、与机器基础连接的有关管道图;五、建筑场地的地质勘察资料。第5条设计动力机器基础,当有条件时,宜考虑机器与基础的共同作用。第6条动力机器基础不宜与建筑物基础和混凝土地面连接。因与机器连接而产生振动的管道,不宜直接搁城建筑物上。第7条如动力机器基础的振动对邻近的人员、精密机器、仪表、工厂生产及建筑物等产生不允许的影响时,应采用合理的总图布置或选择有效的隔振、减振措施。注:部分机器的振动对厂房结构的影响,可按本规范附录一验算。第8条动力机器基础,应避免产生有害的不均匀沉降。第9条动力机器基础及毗邻建筑特基础均置于天然土上时,如能满足施工要求,两者的埋深不一定要置于同一标高,但在基础建成

9、后,基底标高差异部分的回填土,必须夯实。第10条动力机器基础设置在整体性较好的基岩上时,可采用锚桩(杆)基础,其设计可按本规范附录二的规定进行。第11条动力机器底座边缘至基础边缘的距离,一般不小于100毫米。在机器底座下,除锻锤基础外,应预留不小于25毫米的找平层或浆层。第12条动力机器基础地脚螺栓的设置,应符合下列规定:一、地脚螺栓埋置深度,一般采用下值:混凝土标号大于或等于150号时,标准地脚螺栓(GB797-67)不应小于20倍螺栓直径;锚板式地脚螺栓不应小于15倍螺栓直径;构造螺栓可不受上述限制;二、螺栓轴线距基础的边缘,不应小于4倍螺栓直径;预留孔边距基础边不应小于100毫米,如不能

10、满足要求时,应采取加强措施;三、预埋地脚螺栓底面下的混凝土净厚度不应小于50毫米,如为预留孔则不应小于100毫米。第13条动力机器基础的混凝土标号,一般不低于150号。但按构造要求且不直接承受冲击力的大块式或墙式基础,则可采用100号混凝土或其他材料。基础的钢筋一般采用1、11级钢筋,不宜采用冷轧钢筋。受冲击力较大的部位,应尽量采用热轧变形钢筋,并应避免焊接接头。第14条重要的或对下沉有严格要求的机器,应在基础上设置永久的沉降观测点,并应在设计图纸中注明要求,在基础施工、安装及运行过程中,应定期观测,并作好记录。第15条动力机器基础下地基土的强度验算应符合下式要求:(1)式中P-基础底面静压力

11、(吨/米2);R按现行的工业与民用建筑地基基础设计规范修正皇的地基土容许承载力(吨/米2);aR地基土承载力的动力折减系数,对汽轮机组和电机基础可采用0.8,对锻锤基础:对其他机器基础可采用1.0。Bh土的动沉陷影响系数,一般按下列值采用:一类土取1.0;二类土取1.3;三类土取2.0;四类土取3.0。当为桩基时,可按桩尖土层类别选用。地基土类别应按本规范第六章表17采用;a-锻锤基础振动加速度(米/秒2);g-重力加速度(米/秒2);第16条基础底面的静压力应按下列荷载计算:一、基础自重和基础上回填土重;二、机器自重和传到基础上回填土重;第17条机组(包括机器、基础和基础上的填土)的总重心与

12、基础底面形心,应力求位于同一垂直线上,如偏心不可避免时,则偏心值和平行偏心方向基底边长的比值,应符合下列要求:一、对汽轮机组和电机基础3%;二、对一般机器基础(金属切削机床除外)当R15吨/米2时3%当R15吨/米2时5%R为按现行的工业与民用建筑地建筑地基基础设计规范查得的地基土容许承载力(吨/米2)。第二节天然地基刚度1111第18条天然地基的抗压刚度系数,一般按表1选用。必要时,应通过试验确定。天然地基的抗压刚度系数Cz值(吨/米3)表1R土的名称窘石碎存土粘土亚拈土融土100L7600013500701170&60102005Q8S0Q88004Q750075003061006LC05

13、30*4800255300410020450086OQ3400153500230&2600102500202180081&CO1400注:表中所列Cz值,适用于底面积大于或等于20米2的基础,当底面积小于20米2时,则表中的Cz值应乘以320F。第19条基础下2d深度范围内由不同土层组成的地基土(图1),其综合抗压刚度系数可按下式计算:2/3式中K,z考虑基础埋深对地基刚度的提高作用后的抗压刚度(吨/米);式中C2z综合抗压刚度系数(吨/米3);Ci第i层的抗压刚度系数(吨/米3);d方形基础边长(米),对于矩形基础,则小取卩(米),F为基础底面各(米2);hi、hi-1-从基底至i层、i-1

14、层土底面的深度(米),见图1。第20条C.=2J5C#(3)C.=(L70G(4)5OC.式中Cd-天然地基抗弯刚度系数(吨/米3);Cx天然地基抗剪刚度系数(吨/米3);CV天然地基抗扭刚度系数(吨/米3)。第21条天然地基的抗压、抗弯、抗剪、抗扭刚度应按下列公式计算:K#=C.F(6K.=C#I(7)兔=匕8)G特J(9)式中I基础底面通过其形心轴的抗弯惯性矩(米4);J基础底面通过其形心轴的抗扭惯性矩(米4);Kz天然地基抗压刚度(吨/米);K天然地基抗弯刚度(吨米);Kx天然地基抗剪刚度(吨/米);KV天然地基抗扭刚度(吨米)。第22条计算天然地基刚度时,可考虑基础的埋深和刚性地面对地

15、基刚度的提高作用(冲击机器基础除外)。提高后的天然地基抗压、抗弯、抗剪刚度,可按下列公式计算:%6瓦11)=(l+l-2)a(14)K,考虑基础埋深和刚性地面对地基刚度的提高作用后的抗弯刚度(吨米);K,X考虑基础埋深和刚性地面对地基刚度的提高作用后的抗剪刚度(吨/米);az基础埋深作用对地基抗压刚度的提高系数;ax基础埋深作用对地基抗剪、抗弯刚度的提高系数;a1刚性地面与基础连接时,对地基抗剪、抗弯刚度的提高系数,对软弱地基土可取1.4,对于其他地基土应适当减小;8b基础埋深比,6b=htF,当时应取8b=0.6,ht为基础埋置深度(米)注:1本条仅适用于基础周围的土体和地基土为同一粘土、亚

16、粘土、轻亚粘土或砂土,且地基土的容许承载力RW35/米2及基础周围的土与地基土的容重比不小于0.85的情况。2对淤泥和淤泥质地基土,应将公式(13)、(14)中8b的系数0.4和1分别改用0.2和.0.5。3抗扭刚度的提高系数,也可采用抗剪刚度的提高系数。第23条天然地基的阻尼比可按下列数值选用:一、垂直向阻尼比为0.15;二、水平回转向第一振型阻尼比为0.18;三、水平回转向第二振型阻尼比为0.12;四、扭转向阻尼比应尽量由现场试验确定,如无条件时,也可采用0.12。第24条计算天然地基阻尼比时,应考虑基础埋深对阻尼的提高作用。提高后的天然地基垂直向阻尼比、水平回转向第一和第二振型阻尼比可按

17、下列公式计算:式中Kzh桩基抗压刚度(吨/米);式中Kzh桩基抗压刚度(吨/米);(15)几=1+26(16)(17)(IS)(19)式中D,z考虑基础埋深对阻尼比的提高作用后的垂直向阻尼比;D,x1、D,x2考虑基础埋深对阻尼比的提高作用后水平回转向第一、第二振型阻尼比;Bz-基础埋深作用对垂直向阻尼比的提高系数;Bx基础埋深作用对水平回转向阻尼比的提高系数;Dz天然地基垂直向阻尼比;Dx1、Dx2天然地基水平回转向第一、第二振型阻尼比。注,天然地基扭转向阻尼比的提高系数,也可按水平回转向阻尼比提高系数采用。第三节桩基刚度第25条预制桩或打入式灌注桩、爆扩桩等桩基的刚度和阻尼比应尽量由现场试

18、验确定,发无条件时,可按本章有关规定选用。第26条预制桩或打入式灌注桩桩基的抗压刚度,可按下列公式计算:式中Kxh考虑时深和刚性地面对桩工刚度提高作用后的桩工抗剪刚度(吨/米);桩基抗扭刚度也可采用桩基抗剪刚度的提高系数。桩基抗压、抗弯刚度可不考虑基础埋深和刚性地面的作用。如为支承桩或桩上部土层的容许承载力R20吨/米2的桩基,其抗剪及抗扭刚度不应大于天然地基的抗剪、抗扭刚度值。第30条采用斜桩可提高抗剪刚度,当桩的斜度为1:6,其间距为45倍桩截面的直径或边长时,则斜桩的当量抗剪刚度可采用天然地其抗剪刚度的1.4倍。当考虑基础埋深和刚性地面作用时,可按下式计算:J(24)式中K,xh考虑基础

19、埋深和刚性地面对桩基刚度提高作用后的斜桩的当量抗剪刚度(吨/米)。斜桩的桩基抗扭刚度可按垂直桩考虑。第31条计算预制桩或打入式灌注桩桩基的自振频率与振幅时,其垂直向总质量、水平向总质量和基组的抗弯、抗扭总质量惯性矩应按下列公式计算:Sm1=?n卞阱.(25)(26%心+即)(28)式中工Mz-桩基垂直向总质量(吨秒2/米);工Mx桩基水平回转向总质量(吨秒2/米);工Im基组的抗弯总质量惯性矩(吨秒2米);工Jm基组的抗扭总质量惯性矩(吨秒2米);m-基组的质量(吨秒2/米);mz垂直振动时桩和桩间土参加振动的当量质量(吨秒2/米);Im基组的抗弯质量惯性矩(吨秒2/米);Jm-基组的抗扭质量

20、惯性矩(吨秒2/米);lt桩的折算长度,当桩长不大于10米时,可取1.8米;当桩长大于或等于15米时,可取2.4米,中间值用插入法求算;b基础的宽度(米);d-基础的长度(米);Y桩和土的混合容重,可近似取土的容重(吨/米3)。第32条预制桩和打入式灌注桩桩基的阻尼比,可按下列数值选用:一、垂直向阴尼比为0.20;二、水平回转向第一振型阴尼比为0.12;三、水平回转向第二振型阴尼比为0.20;四、扭转向阻尼比也可采用为0.20。第33条爆扩桩桩基的抗压刚度可按下列公式计算:(29)C3Q)式中Kdh单根爆扩桩的抗压刚度(吨/米);Fdh单根爆扩桩扩大端的垂直投影面积(米3);Cdh爆扩桩桩端土

21、的当量抗压刚度系数(吨/米3)。第34条当爆扩桩桩长为3.55.5米、桩距为爆扩桩扩大端的直径1.75倍时(其直径对粘性土可取0.8米,砂性土可取0.9米),爆扩桩桩端土的当量抗压刚度系数值可按表4选用。爆扩桩桩端土的当量抗压刚度系数Cdh值(吨/米3)表4土的名称土的状蛊結土、亚粘土可塑31000-48000中8K粗砂、砾tk卵石中密35000-50000注:小于或等于1吨锻锤基础的当量抗压刚度系数,应按表中数值乘以折减系数0.7。当桩距大于或小于爆扩桩扩大端的直径1.75倍时,应乘以表5所列的影响系数nd。爆扩桩桩距影响系数nd表5桩距1.5dJ1.6心l.9dc2.0de2.1dc2-2

22、dc0.720.900-93488760,fiL注:de系爆扩桩扩大端的直径。第35条在计算爆扩桩桩基的垂直向自振圆频率与垂直振幅时,其当量质量应按本规范第31条的有关公式计算,但式中折算长度,当基础宽度与桩长的比值为1.01.3时,可取桩长的1.4倍;当基础宽度与桩长的比值为其他值时,可取桩长的1.2倍。第36条钢筋混凝土和预应力混凝土基础或构件的强度附加安全系数,可采用1.0。第三章活塞式压缩机基础第一节一般规定第37条设计活塞式压缩机基础时,除应取得本规范第4条所列有关资料外,尚应包括下列资料:一、压缩机的曲柄边杆数量及其平面分布情况和曲柄的夹角;二、压缩机主轴中心线至基础顶面的距离;三

23、、曲柄连杆机构运动所产生的一谐、二谐不平衡扰力和扰力矩的数值;四、电动机的重量。第38条基础宜采用混凝土或钢筋混凝土结构,其形式一般为大块式,当机器设置在二层标高时,宜采用墙式。第二节构造要求第39条墙式基础的底板、纵横墙和顶板之间相互间的连接,应保证其整体刚度。各构件尺寸可按表6确定。墙式基础构件尺寸(毫米)表6墓穂枸件名称构件尺寸上部顶握顶握悬臂厚嵐根竭计算确定,但不小于巧0长度不大2000厚度餐-据计藝确定机身部分的墙汽趾部分的墙基础底板基础廉板遇臂厚度不小500厚度不小于&QQ厚度不小干&0Q长度.逸土底握*不宜大于左圾的厚羸擁遍厲豪土底1衽鑒宜按劫时.不宜大予仇5倍無厚,水平按动时,

24、不宜大于苑0倍底版尊第40条基础的配筋可按下列规定:一、凡开孔或切口尺寸大于600毫米时,应沿孔或切口周围配置直径不小于12毫米、间距不大于200毫米的钢筋;二、体积大于40米3的大块式基础,应沿四周和顶、底面配置直径1014毫米、间距200300毫米的钢筋网;三、墙式基础沿墙面应配置钢筋网,其钢筋直径一般为:垂直向1216毫米水平向1014毫米,钢筋间距一般为200300毫米。上部构件的配筋,应按强度计算确定。墙号底板及上部构件连接处,应适当增加构件钢筋。四、基础底板悬臂部分的钢筋配置应按强度计算确定。一般应上下配筋,钢筋直径一般为1218毫米、间距200300毫米。第41条当技术经济合理时

25、,可采用23台机器设在同一基础底板上的联合基础。联合基础的底板厚度,应满足刚度要求,并不应小于800毫米,块体之间的底板宜上下配筋。联合基础宜同时施工。第三节动力计算第42条进行基础的动力计算时,应采用机器制造厂提供的扰力和扰力矩。第43条基础的振动应按振幅控制,基础顶面控制点的计算振幅值应为该点在各扰力作用计算振幅值的总和。凡存在一、二谐扰力和扰力矩的机器,必须分别作振幅计算,并应取其绝对值之和作为计算振幅。第44条基组在通过其重心的垂直扰力作用下,其自振圆频率和振幅,应按下列公式计算:式中Yz-基组垂直自振圆频率(孤度/秒);Az-基组重心处的垂直振幅(米);m-基组质量(吨秒2/米),g

26、Wf基础重量(吨);Wq机器及附属设备重量(吨);Wt基础上回填土重(吨);g-重力加速度(米/秒2);3-机器扰力的圆频率(弧度/秒),一谐扰力;s=0.105n,二谐扰力:s=0.21n,n为机器工作转速。注:在公式(32)中,当3V0.75Yz或31.25Yz时,Dz项可忽略不计。第45条基组在垂直扰力Pz偏心作用或水平扰力Pz作用下,产生水平和回转的耦合振动。其自振圆频率和垂直振幅、水平振幅(图2)应按下列公式计算:一、第一、第二自振圆频率:(33)式中入1、入2基组水平回转耦合振动第一、第二振型自振圆频率(弧度/秒);入X基组水平自振圆频率(弧度/秒,入基组回转自振圆频率(弧度/秒)

27、,h2基组重心至基础底面的距离(米);Im基组对通过其重心轴的抗弯质量惯性矩(吨秒2米)。图2基础振型示意图二、垂直振幅及水平振幅:I+hj)+A”(肌一pt、I_(几+mp;)H_珈(J+WM;可(35)(36)(37)(38)(39)(40)式中Az-基在垂直扰力偏惦作用或水平扰力作用下的垂直振幅(米);Ax基组在垂直扰力偏心作用或水平扰力作用下的水平振幅(米);Az垂直扰力Px对准基组重心作用下产生的垂直振幅,按公式(32)求得;A1、A2基组第一、第二振型的回转振幅(弧度);|基组重心至基础顶面计算振幅控制点在x或y轴方向的水平距离(米);hl基组重心至基础底面的距离(米);h2基组重

28、心至基础底面的距离(米);P1基组第一振型当量回转半径(米);P2基组第二振型当量回转半径(米),M1绕通过第一振型转心01(见图2a)并垂直于回转面的轴的扰力矩(吨米);M2绕通过第二振型转心02(见图2b)并垂直于回转面的轴的扰力矩(吨米);ni、n2第一、第二振型动力系数。注:在公式(39)、(40)中,当1.25入1及V0.9入2或31.1入2时,D-1、Dx2项可忽略不计。第46条基组在扭转扰力矩作用下,其自振圆频率和水平振幅应按下列公式计算:1.25入V时,DV项要忽略不计。第47条桩基动力计算时,仍应采用本规范第4446条中的公式,但其有关刚度、质量、阻尼等参数应按本规范第263

29、5条的规定计算。第48条联合基础可划分成单台基础计算。当机器扰力的圆频率小于基组第一自振圆频率时,可将计算所得振幅值乘以折减系数0.75。第49条活塞式压缩机基础顶面的允许振幅值应按表7采用。活塞式压缩机基础顶面的允许振幅值(毫米)表7机器当量转速Tlrf(转/分)允许扼幅0.200nrf3oo60/Wj机器的当量转速应按下式计算:皿=:找n(43)式中Al机器在一谐扰力、扰力矩作用下,基础顶面的振幅(米);A2机器在二谐扰力、扰力矩作用下,基础顶面的振幅(米)。注:超高压压缩机和迷宫式压缩机基础允许振幅值,应按专门规定采用。第四章汽轮机组和电机基础第一节一般规定第50条本章适用于工作转速不大

30、于3000转/分的汽轮机(汽轮发电机、汽轮鼓风机等)和电机(电动发电机、调相机等)基础设计。第51条设计汽轮机和电机基础时,除应取得本规范第4条所列有关资料外,尚应包括下列资料:一、机组的荷载(其中转子部分应单独列出);二、机器的扰力;三、辅助设备(冷却器、油箱等)的荷载;四、其他荷载(短路力矩、凝汽器真空吸力、汽缸温度膨胀力和安装荷载等);五、机组轴系的临界转速;六、热力管道位置及其隔热层外表面的温度值。第52条汽轮机组和电机基础一般采用框架式。电机基础如采用墙式或大块式基础时,其计算方法、构造可按本规范第三章有关规定进行。当有条件时,框架式基础可采用装配式钢筋混凝土结构或预应力混凝土结构。

31、第53条框架式基础的四周应与邻近建筑物、构筑物脱开,必要时,可将走道板等构件,搁置于基础顶板上,或在底板上设置加热器平台和地下室楼板的柱等。第54条汽轮机组的框架式基础宜按空间力学计算模型进行多方案分析,合理地确定基础(顶板、柱、底板)型式和尺寸。一般情况下可按下列要求确定:一、顶板应有足够的质量和刚度,顶板各横梁的静挠度宜接近。二、柱在满足强度、稳定性要求的前提下,宜适当减小刚度。三、底板应有一定的刚度,并根据地基的刚度、强度综合考虑。第55条框架式基础的底板,可采用井式、梁板式或平板式。框架式基础的平板式底板的厚度或井式、梁板式底板的梁高不应小于柱载面的长边,并根据地基情况可按底板长度的1

32、/151/20选用。第56条当基础建造在岩石地基上,岩层符合附录二的要求时,可采用锚杆柱基或单独柱基。当地基土为中、高压缩性土时,应采取行之有效的措施,以减少基础的不均匀沉降。第57条基础顶板的挑台应为实腹式,其悬出长度一般不大于1.5米,悬臂支座处的截面高度不应小于悬出长度的0.75倍。第58条工作转速不大于1000转/分的调相机,可采用运转层与室内地面标高相同的墙式基础。第二节框架式基础的动力计算第59条本节适用于工作转速大于1000转/分及小于或等于3000转/分的汽轮机组和电机基础的动力计算。第60条框架式基础的动力计算,应按振幅控制。计算振幅时,可采用空间多自由度体系或简化为考虑空间

33、影响的两自由度体系,其计算可按本规范附录三进行。一般情况下,只需计算扰力作用点的垂直振幅,其允许值应按表8采用。扰力及允许振幅值表6ftST作转遽(转/分)30001500幅时胡U点的扰力蠢直向.横向纵向Q.l0Wt/允仲媛幅奄米)0,02注:1.表中数值为机器正常运转时的扰和允许振幅值。2.Wqi为作用在基础第i点的机器转子重量(吨)。一般为集中到梁中或柱顶的转子重量。计算振幅时,应采用机器制造厂提供的扰力值,当缺乏扰力资料时,可按表8选用。第61条计算振幅时,一般取工作转速一定范围内(取土25%)的最大振幅值作为工作转速时的计算振幅。对小于工作转速范围内(一般取小于75%工作转速)的计算振

34、幅不应大于1.5倍的允许振幅值。第62条计算振幅时,任意转速的扰力可按下式计算:式中Poi-任意转速的扰力(吨);no-任意转速(转/分);n工作转速(转/分)。第63条当框架式基础按空间多自由度体系进行振幅计算时,对机组工作转速等于3000转/分的基础,地基一般按刚性考虑;对机组工作转速小于3000转/分的基础,则宜按弹性考虑。第64条当有r个扰力作用时,质点i的振幅,可按下式计算:(拓)式中Ai质点i的振幅(米);Aik-第k个扰力对质点i产生的振幅值(米)。第65条当基础为横向框架与纵梁构成的空间框架时,也可简化为横向平面框架,采用两自由度体系的计算方法。第66条对工作转速为3000转/

35、分、功率为12.5万千瓦及以下的汽轮发电机,当基础为由横向框架与纵梁构成的空间框架,同时满足下述条件时,可不进行动力计算。中间框架、纵梁:边框架:Wi为集中到梁中或柱顶的总重量(吨)。第三节框架式基础的强度计算第67条本节适用于工作转速大于1000转/分用小于或等于3000转/分的汽轮机组和电机基础的强度计算。第68条基础的强度计算,应考虑下列荷载:一、恒载,包括构件自重、机器重、安装在基础上的其他设备重及汽缸膨胀力、管道推力、凝气器真空吸力和温差产生的荷载;二、动力荷载(或当量荷载);三、安装荷载;四、特殊荷载,包括电机的短路力矩、地震荷载。计算底板强度和核算地基土的承载力时,可不考虑动力荷

36、载。第69条计算构件的动内力时,可采用当量荷载进行简化分析或按空间多自由度体系直接计算。计算动内力时的扰力值,可取计算振幅时所取扰力的4倍,并应考虑材料疲劳的影响。一般情况下,垂直方向的当量荷载,可按集中荷载考虑。水平方向的当量荷载,可按作用在纵、横梁轴线上的集中和均布荷载考虑。第70条按当量荷载计算动内力时,应分别考虑基础的基本振型和高振型影响,其当量荷载可按本规范第71、72条规定计算,并应取其较大值作为控制值。第71条按基础的基本振型计算动内力时,其当量荷载可按下列公式计算:一、横向框架上第i点的垂直方向的当量荷载可按下式计算,并不应小于4倍转子重。N=4%P”(:)可t(46、式中Nz

37、i横向框架上第i点的垂直方向的当量荷载(吨);YP疲劳影响系数,对钢筋混凝土构件可采用2;n1横向框架垂直方向的第一自振工程频率(转/分),可按附录三计算;nmax-最大动力系数,可米用8。对工作转速为3000转/分的汽轮发电机组,当不作振动计算时,其垂直当量荷载可按表8选用。垂直向的当量荷载表9机组功率(千瓦)2500025000;L2500016W6Wffj二、水平方向的总当量荷载可按下列公式计算,并不应小于转子总重量。总当量荷载应按刚度分配给各框架。(47)(48)式中NxNy横向、纵向的水平方向总的当量荷载(吨);Zx、Zy-横向、纵向计算系数(米),可按下列规定采用:对工作转速等于3

38、000转/分的机组=12.8X10*=6.4X10_l对工作转速等于1500转/分的机组&=40X1。=20X10JWd基础顶板全部恒载(吨)包括顶板自重、设备和柱子重的一半。Kpxj、Kpyj基础第j榀横向、纵向框架的水平刚度(吨/米)。对工作转速为3000转/分的汽轮发电机组,当不作振动计算时,其水平向总当量荷载可按表10米用。水平向总当量荷载表10机组功率(千瓦)2剳Q0swBt三、计算简图应分别按3、4采用:NxjKpxj图3横向框架计算简图(49)Nvi=NyKP?JjJJask-EKpyj图4纵向框架计算简图第72条考虑基础高振型振动影响时,对顶板的横梁、纵梁,应按表11的当量荷载

39、及下述相应的计算简图计算动内力。考虑高振型影响的当量荷载表11方向横向纵向荷&(吨)叽尸08W*注:Wei为构件的自重及其支承的机器重(均布的或集中的)。图5横梁计算简图Lo-柱间距;Lo-横梁间距第73条当按空间多自由度体系计算动内力时,应取1.25倍机器工作转速范围内的最大动内力值。在r个扰力作用时,质点i的动内力可按下式计算:式中Si在r个扰力作用时,质点i的动内力(吨);Sik第k个扰力对i点产生的动内力(吨)。第74条基础顶板的纵、横梁应考虑由于构件两侧温差产生的应力,一般在梁两侧分别配置温度钢筋,每侧配筋百分率可为0.1%,但对机组功率大于或等于10万千瓦的汽轮机,其高、中压缸侧的

40、纵梁侧面配筋百分率应增大至0.15%。当基础纵向框架长度大于或等于40米时,应进行纵向框架的温度应力计算。顶板与柱脚的计算温差,在缺乏资料时,可取20C。第75条在进行顶板强度验算时,其设备安装荷载应根据工艺要求确定,如缺乏资料时,可采用23吨/米2。第76条电机短路力矩的动力系数可采用2。第77条基础的强度计算,其荷载组合应遵守下列规定,并应取最不利者进行设计:一、由恒载与动力荷载(或当量荷载)组全。各向的动力荷载,只考虑单向作用。二、由上述荷载与一个特殊荷载(短路力矩或地震荷载)组合,其中动力荷载应乘以折减系数0.25。第四节低转速电机基础的设计第78条本节适用于工作转速小于或等于1000

41、转/分的电机基础设计。当进行动力计算时,其扰力、允许振幅值及当量荷载,可按表12选用。扰力、允许振幅及当量荷载表12(56)(56)机器工作转通(转分)750廿算橫向掘幅的扰力巴(吨)W曽0-15Wtf020W.允许振緬A(米)0.200.15oao当量荷載羹直向g%8W(ftfe)横向Nt%注:表中当量荷载中已包括材料的疲劳影响系数2.0。Wg为机器转子重量(吨)。第79条框架式电机基础可只计算顶板振幅控制点的横向水平振幅,其值可按下式计算:4”*1ft兀64nJhj2十3)50)75013第90条基础的强轼计算,其工应包括构件、机器自重和3倍的扰力值。第91条基础的配筋,应符合下列规定:一

42、、墙式基础的底板、顶板和大块式基础的底板,其悬臂部分的配筋,应按计算确定。但墙式基础底板和大块式基础板悬臂部分,宜配置直径不小于1012毫米、间距200250毫米的钢筋网;二、墙式基础的墙、大块式基础的顶面和体积大于40米3的大块式基础四周,宜配置直径不小于1012毫米、间距200250毫米的钢筋网。当墙式基础的墙净高较大时,墙内垂直钢筋直径宜适当大;三、框架式基础的配筋,应按计算确定;四、在孔、坑及开口等削弱的部位应配置附加钢筋。第二节磨机基础第92条本节适用于管磨机、球磨机基础的设计。第93条当设计磨机基础时,除应取得本规范第4条所列有关资料外,在包括下列资料:一、磨机、电动机和减速机相互

43、位置及传动形式;二、磨机内碾磨体的总重。第94条基础宜采用混凝土或钢筋混凝土结构,其形式一般为墙或大块式。第95条当球磨机基础建造在容许承载力R不小于25吨/米2的地基土上时,其磨头和磨尾可采用单独基础。第96条墙式及大块式基础可不进行动力计算:计算基础底面的静压力时,其荷载除应符合本规范第16条的规定外,尚应考虑作用在磨机每端轴承中心线处的定向水平荷载(图8),其值可按下式计算:Prs=0.15W*x(57式中Prx磨机每端轴承中心线处的定向水平荷载(吨);Wr磨机内碾磨体的总重(吨)。第97条基础的配筋应符合下列规定:、墙式、大块式基础悬臂部分配筋应按计算确定;五、落下部分的最大速度或最大

44、行程、汽缸内径、最大进压力或最大打击能量;五、落下部分的最大速度或最大行程、汽缸内径、最大进压力或最大打击能量;二、体积不大于40米3的墙式和大块式基础,一般仅在基础顶面传动齿轮处,配置直径812毫米、间距250300毫米的钢筋网;当体积大于40米3时,墙式基础宜沿墙面和底板上下面以及大块式基础顶面、底面配置直径812毫米、间距200250毫米的钢筋网;窮机转动方向图8定向水平荷载示意图三、在孔、坑及开口等削弱的部位应配置附加钢筋。第六章冲击机器基础第一节锻锤基础第98条本节适用于落下部分公称重量小于或等于16吨的锻锤基础设计。第99条设计锻锤基础时,除应取得本规范第4条所列有关资料外,尚应包

45、括下列资料:一、落下部分公称重量及实际重量;二、砧底及锤架重量:三、砧座高度、底面尺寸及砧座枯面对本间地面的相对标高;四、锤架底面尺寸及地脚螺栓的形式、直径、长度及位置;六、单臂锤锤架的重心位置。第100条锻锤基础的形式,可采用梯形或台阶式的整体大块式基础。台阶的宽、高比不应大于1。不大于5吨的锻锤,也可采用正圆锥壳基础,其壳体部分的强度计算及构造要求,应符合本规范附录四的规定。第101条锻锤基础一般采用钢筋混凝土结构,大块式基础混凝土标号不宜低于150号,正圆锥壳基础,不宜低于200。第102条砧座垫层的材料,应符合下列规定:一、由方木或胶合主木组成的木垫,宜选用材质均匀、耐腐性较强的I等材

46、,并经干燥及防腐处理。其树种应按现行木结构设计规范(GBJ5-73)中表5所列的应力等级选用:横放木垫可用B-1、B-2类,不大于1吨的锻锤,也可用A-1、A-2、B-3类;竖放木垫可用A-1、A-2、B-3类;竖放木垫下的横放木垫可用B-1或B-2类;表层绝对含水率:方木宜小于25%、胶合方木宜小于15%。二、不大于5吨的锤,可采用橡胶垫,一般由普通型运输胶带或普通橡胶板组成,含胶量不宜低于40%、其肖氏硬度一般为65度。当锻锤使用时间平均每天超过16小时时,宜选用耐热型胶带(板)。注:1运输胶带的物理机械性能应符合国家标准运输胶带(GB523-74)的要求。2普通橡胶板宜采用制品标准工业用

47、橡胶板(HG4-400-66)中的1140号。3胶种宜采用氯丁胶、天然胶和顺丁胶。第103条砧座下垫层的铺设方式,应符合下列规定:一、木垫横放并由多层组成时,上下各层应交迭成十字形。最上层沿砧座底面的短边铺设,每层木垫厚度不宜小于150毫米,并应每隔0.51.0米用螺栓将方木拧紧,螺栓直径可按表14选用。当采用阔叶材时,应使其径向受力。二、木垫竖放时宜在砧座凹坑底面先横放一层厚100150毫米的木垫(不大于0.5吨的锻锤可不放),然后再沿凹坑用方木立砌,并将顶面刨平。三、橡胶垫由一层或数层运输胶带或橡胶板组成,上下各层应顺条通缝迭放,并在砧座凹坑内满铺。横放木垫连接螺栓直径(毫米)表14毎层木

48、墊厚崖(毫米)螺栓直径150202003425C30S00S6第104条砧座垫层下基础部分的最小厚度,应符合表15的规定。砧座垫层下基础部分的最小厚度(毫米)表15莊下部分公歉重量(吨)最小厚度引.2512-16粘性土ouoAT、S1O1705X1043X10*藍就水蛰A-lA_2B31100100 x10*运输胶帚小于1盹的擁瞽300Q.SaxlO415吨的250El垫层的弹性模量(吨/米2),其值可按表19选用。第113条垫层上砧座的垂直振幅可按下式计算,其允许值应按表20采用。砧座允许垂直振幅值(毫米)表20藩卜部分公称重量(lfc)允忤垂直掛幅1-01.72.02.0303.06.01

49、0.04.516.0&1803.0063注:本表适用于内径或内短边小于5米的槽形基础。第123条破碎坑基础的混凝土标号不应低于150号,其钢筋宜采用II级钢筋。第124条破碎坑的砧块宜采用整块钢板。其厚度不宜小于500毫米,砧块的重量可按以下近似公式计算:W=11=(0.40吕)W.H(63)式中Wo落锤锤头的重量(吨);H锤头的最大落程(米)。破碎坑的砧块采用整块钢板有困难时,也可用数块钢板或钢锭拼成,此时可不按公式(63)验算,但须使钢板或钢锭互相紧密接触,其间隙用碎钢颗粒填实,并应尽量采用较大截面与重量的钢锭:落锤冲击能量小于120吨米时,钢锭最小截面不应小于600X600毫米;大于或等

50、于120吨米,仅采用一层钢锭时,则其最小厚度不应小于1000毫米,采用二层钢锭时,其最小截面不应小于600X600毫米。砧块与废钢锭、废铁块间可填以150200毫米厚的碎铁块和碎钢颗粒,并应使其表面平整,接触严密。第125条砧块的顶面,一般低于钢筋混凝土坑壁的顶面12.5米。其坑壁外露的内侧与顶面的保护应符合下列要求:一、内侧与顶面应采用钢锭或钢坯保护,内侧处钢锭截面,一般不小于500X500毫米,顶面处钢锭或钢坯厚度一般不小于200毫米,也可采用厚度不小于50毫米的钢板(宜采用软钢)予以保护;二、钢锭(坯)或钢板与混凝土坑壁表面间应衬以截面不小于150X150毫米的方木或厚度不小于20毫米的

51、橡胶带。第126条落锤车间应采取措施防止碎铁块飞溅,一般采用防护围墙,必要时,尚宜在坑四周设置防护围墙和围笼等措施,其范围与高度可根据工艺要求确定。防护墙和围笼应采用能吸振的结构形式与材料,如悬挂钢板、鱼鳞式钢板、废铁链、废钢轨、旧轮胎、废胶带等。第127条露天的破碎坑基础,应设置排水措施。第128条简易破碎机基础可不作动力计算。第129条落锤车间内破碎坑基础的垂直振幅、自振圆频率和振动加速度可按下列近似公式验算:(64)(昭)5)式中W基础、砧块和填充料等总重(吨)。落锤破碎坑基础的允许振幅及振动加速度可按表22采用。破碎坑基础的允许振幅及振动加速度表22地基土类别1类土二类土三矣土允怦抿幅

52、(亳米2.5允带掘动抑速廈(0,9-(D9)(米/护)仁2)01g0注:表中允许振动加速度较大值适用于粘性土,较小值适用于砂土。第三节水爆清砂池基础第130条本节仅适用于隔振的水爆清砂池基础的设计。第131条设计水爆清砂池基础时,除应取得本规范第4条所列有关资料外,尚应包括下列资料:一、最大水爆铸件组的重量(除浇冒口以外的重量)及经常每次入水铸件组的重量(吨);二、水爆清砂池体轮廓尺寸;三、水爆清砂池体自重、积砂重及水重等。第132条基础一般采用钢筋混凝土结构。第133条水爆清砂池基础与柱基础净空不宜小于500毫米。第134条水爆清砂池的四周应设排水措施。为保证弹簧正常工作,还应采取防止砂和水

53、进入基坑的措施。第135条对水爆振动影响无特殊要求时,可不采取隔振措施。但为了减小振动,宜将水爆(67)(67)清砂池平面尺寸适当加大。第136条水爆的垂直向下爆炸冲量,可按以下近似公式计算:式中Iz水爆的垂直向下爆炸冲量(吨秒);Wb当设计隔振弹簧时,应用经常每次入水爆件组重量;当设计基础时,应用最大爆件组重量。当Wb12吨时,可按12吨计算。第137条水爆的垂直响应冲击力可按下式计算:式中Pb水爆的垂直响应冲击力(吨);Tb水爆冲击压力作用时间,可取0.055秒;Zo响应系数,可按表23确定。响应系数表232.02.52.83.2f*0.7390.8310,9180.984t.ose注:表

54、中fz为池体的自振频率(1/秒),fz=12nKgWQK为全部弹簧刚度(吨/米),WQ为水爆清砂池体、积砂及水等总重量(吨)。设计隔振水爆清砂池基础时,池体自振率fz不宜大于2.5次/秒。第138条隔振弹簧最大变形应满足下式要求:(砂)式中Hd-隔振弹簧最大变形(米);Hg弹簧极限负荷下的允许变形(米)。第139条设计隔振水爆池基础时,其垂直向动力荷载可取冲击力Pb,水平向动力影响可不考虑。第七章金属切削机床基础第140条本章适用于普通或精密的重型及重型以下的金属切削机床基础设计。注:大、中、小重型机床的划分一般为:单机重量小于或等于10吨者为中、小型机床,1030吨为大型机床,30100吨为

55、重型机床。第141条设计金属切屑机床基础时,除应取得本规范第4条所列有关资料外,尚应包括下列资料:一、机床外形尺寸;二、当基础的倾斜与变形对机床加工精度有影响或计算基础配筋时,尚需具备机床及加工件重量的分布情况,机床移动部件或移动加工件的重量及其移动范围。第142条根据不同情况,机床可安装在混凝土地面上或单独基础上,其具体要求应符合下列规定:一、中、小型机床安装在混凝土地面上的界限及地面的厚度,应按工业建筑地面设计规范(TJ37-79)的规定执行。二、大型机床以及不符合工业建筑地面设计规范(TJ37-79)规定的中、小型机床,宜安装在单独基础上或局部加厚的混凝土地面上;三、重型机床宜安装在单独

56、基础上;四、精密机床应安装在单独基础上。第143条机床安装在单独基础上时,基础平面尺寸不应小于机床支承面积的外廓尺寸,并应考虑安装、调整和维修时所需的尺寸。基础厚度可按表24采和。金属切削机床基础的混凝土厚度(米)表24机康名称基础厚度卧式车床0.3-H0.07I立式车床0.5+0.15ft0.2+0.151龙门诜床0.3+Q.Q751插床龙门创床th3卜0血1内圆庭床外园磨床、无心磨床平而磨床0.3-F0.081导轨磨床0.4十0、皿1螺纹瞄体、精密外圆磨齿轮磨床mo1摇臂钻床0.20.13ft葆孔站床0.3-F0.05I座核锂床0.5+0.15I近卜式铿床、落地锂床0.3+042I卧式拉虑

57、0想+(k05t齿笔加工机床0*3+0.15I立式钻床Q.3-0.6牛头刨玄0-61.00注:1表中i为机床外形长度(米),h为机床外形高度(米);均系机床样本和说明书上提供的机床外形尺寸。2表中基础厚度指机床底座下(如有垫铁时,指垫铁下)承重部分的厚度,当坑、槽深于基础底面时,仅需局部加深。第144条除隔振基础外,其他机床基础一般不进行动力计算。第145条基础的配筋,应符合下列规定:一、遇到下列情况之一时,在基础底面(或四周及顶、底面)或断面削弱、变化处,宜配置直径814毫米、间距150250毫米的钢筋网:当基础建造在软弱地基土上或地质不均匀处;基础受力不均匀或局部受冲击力时;机床基础的长度

58、大于6米;4基础内坑、槽、洞口的边缘或基础断面变化悬殊处;5基础的顶面支承点较少、集中应力较大处。二、当基础长度大于11米或机床的移动部件、移动加工件的重量较大时,宜按弹性地基梁、板计算配筋。第146条如基础倾斜与变形,对机床加工精度有影响时,除应验算地基承载力外,尚应进行变形验算,如不能满足要求,应加固地基或增加基础刚度。第147条加工精度要求较高、且重量在50吨以上的机床,其基础建造在软弱地基土上时,宜在基础上对地基采取预压加固等措施。预压重量可采用机床自重及加工件重量之和的1.22.0倍,并按实际荷载情况分布,预压时间应根据地基固结情况决定。第148条刚度大、稳定性好、切削力小及振动不大

59、的机床,可不用地脚螺栓固定。第149条大型、重型机床或精密机床的基础,应与柱基础脱开。精密机床与动荷载较大的机床(如插床、刨床等)之间应保持一定的距离。第150条精密机床的基础,为防止由地面传来的冲击和高频等振动影响,可在基础四周设置与基础的深度相同、宽100150毫米的防振沟,沟内宜填碎煤渣等松散材料,也可在基础的四周设缝与地面分开,缝中宜填沥青麻丝等弹性材料。精密机床的加精度要求较高时,根据环境等条件,可在基础或机床底部,另行采取防振措施。第151条计算田地面传来的振幅值,可按本规范附录五进行。附录一机器振动对厂房结构的影响一、厂房内设有不大于10次/秒的低频机器,其不平衡扰力又较大时,厂

60、房设计应避开机器的共振区。二、锻锤影响:1锻锤振动对单层厂房的影响,可按附表1计算。锻锤振动对单层厂房的影响附表1落下部分公称重量用加动載形响半径侏)屋盖结构附加雜直动荷载均静荷载的百分数抵附(4)附(5)附(6鬲+心丫KK严ma/TUiinJn1=9.,55Jin,=9.55兀書附图3横向框架计算简图图中Pl作用于横梁中点的扰力(吨),可按本规范表9先用;P1作用于两个柱顶的扰力(吨),可按本规范表9先用;2/米)2/米)m2-集中于两个柱顶的质量(吨秒ml-集中于横梁中点的质量(吨秒皿+a5W1WQ1-集中于横梁中点的质量(吨)WQ2集中于两个柱顶的质(吨);W=Wn+o.5(wWm-集中

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