2024年1月2日发(作者：2022年凌志新款车)
动力机器基础设计规范 GB50040－96
主编部门：中华人民共和国机械工业部
批准部门：中华人民共和国建设部
施行日期：1997年1月1日
关于发布国家标准《动力机器基础设计规范》的通知
建标[1996]428号
根据国家计委计综(1987)2390号文的要求，由机械工业部会同有关部门共同修订的《动力机器基础设计规范》已经有关部门会审，现批准《动力机器基础设计规范》GB50040－96为强制性国家标准，自一九九七年一月一日起施行。原国家标准《动力机器基础设计规范》GBJ40－79同时废止。
本标准由机械工业部负责管理，具体解释等工作由机械工业部设计研究院负责，出版发行由建设部标准定额研究所负责组织。
中华人民共和国建设部
一九九六年七月二十二日
1 总则
1.0.1 为了在动力机器基础设计中贯彻执行国家的技术经济政策，确保工程质量，合理地选择有关动力参数和基础形式，做到技术先进、经济合理、安全适用，制订本规范。
1.0.2 本规范适用于下列各种动力机器的基础设计：
(1)活塞式压缩机；
(2)汽轮机组和电机；
(3)透平压缩机；
(4)破碎机和磨机；
(5)冲击机器（锻锤、落锤）；
(6)热模锻压力机；
(7)金属切削机床。
本规范不适用于楼层上的动力机器基础设计。
1.0.3 动力机器基础设计时，除采用本规范外，尚应符合国家现行有关标准、规范的规定。
2 术语、符号
2.1 术语
2.1.1 基组 foundation set
动力机器基础和基础上的机器、附属设备、填土的总称。
2.1.2 当量荷载 equivalent load
为便于分析而采用的与作用于原振动系统的动荷载相当的静荷载。
2.1.3 框架式基础frame type foundation
由顶层梁板、柱和底板连接而构成的基础。
2.1.4 墙式基础 wall type foundation
由顶板、纵横墙和底板连接而构成的基础。
2.1.5 地基刚度 stiffness of subsoil
地基抵抗变形的能力，其值为施加于地基上的力（力矩）与它引起的线变位（角变位）之比。
2.2 符号
2.2.1 作用和作用响应
Pz——机器的竖向扰力；
Px——机器的水平扰力；
p——基础底面平均静压力设计值；
Mφ——机器的回转扰力矩；
Mψ——机器的扭转扰力矩；
Az——基组（包括基础和基础上的机器附属设备和土等）重心处的竖向振动线位移；
Ax——基组重心处或基础构件的水平向振动线位移；
Aφ——基础的回转振动角位移；
Aψ——基础的扭转振动角位移；
Axφ——基础顶面控制点在水平扰力Px、扰力矩Mφ及竖向扰力Pz偏心作用下的竖向振动线位移；
Axφ——基础顶面控制点在水平扰力Px、扰力矩Mφ及竖向扰力Pz偏心作用下的水平向振动线位移；
ω——机器扰力的圆频率；
ωnz——基组竖向固有圆频率；
ωnx——基组水平向固有圆频率；
ωnφ——基组回转固有圆频率；
ωnψ——基组扭转固有圆频率；
ωn1——基组水平回转耦合振动第一振型固有圆频率；
ωn2——基组水平回转耦合振动第二振型固有圆频率；
α——基础振动加速度；
V——基础振动速度。
2.2.2 计算指标
Cz——天然地基抗压刚度系数；
Cφ——天然地基抗弯刚度系数；
Cx——天然地基抗剪刚度系数；
Cψ——天然地基抗扭刚度系数；
Cpz——桩尖土的当量抗压刚度系数；
Cpτ——桩周各层土的当量抗剪刚度系数；
Kz——天然地基抗压刚度；
Kφ——天然地基抗弯刚度；
Kx——天然地基抗剪刚度；
Kψ——天然地基抗扭刚度；
Kpz——桩基抗压刚度；
Kpφ——桩基抗弯刚度；
Kpx——桩基抗剪刚度；
Kpψ——桩基抗扭刚度；
ζz——天然地基的竖向阻尼比；
ζxφ1——天然地基的水平回转耦合振动第一振型阻尼比；
ζxφ2——天然地基的水平回转耦合振动第二振型阻尼比；
ζψ——天然地基扭转向阻尼比；
ζpz——桩基的竖向阻尼比；
ζpxφ1——桩基的水平回转耦合振动第一振型阻尼比；
ζpxφ2——桩基的水平回转耦合振动第二振型阻尼比；
ζpφ——桩基的扭转向阻尼比；
fk——地基承载力标准值；
f——地基承载力设计值；
[A]——基础的允许振动线位移；
[V]——基础的允许振动速度；
[α]——基础的允许振动加速度；
m——基组的质量。
2.2.3 几何参数
A——基础底面积；
Ap——桩的截面积；
I——基础底面通过其形心轴的惯性矩；
J——基组通过其重心轴的转动惯量；
Iz——基础底面通过其形心轴的极惯性矩；
J——基组通过其重心轴的极转动惯量；
h1——基组重心至基础顶面的距离；
h2——基组重心至基础底面的距离。
2.2.4 计算系数及其他
αf——地基承载力动力折减系数；
αz——基础埋深作用对地基抗压刚度的提高系数；
αxφ——基础埋深作用对地基抗剪、抗弯、抗扭刚度的提高系数；
βz——基础埋深作用对竖向阻尼比的提高系数；
βxφ——基础埋深作用对水平回转耦合振动阻尼比的提高系数；
δb——基础埋深比。
3 基本设计规定
3.1 一般规定
3.1.1 基础设计时，应取得下列资料：
(1)机器的型号、转速、功率、规格及轮廓尺寸图等；
(2)机器自重及重心位置；
(3)机器底座外廓图、辅助设备、管道位置和坑、沟、孔洞尺寸以及灌浆层厚度、地脚螺栓和预埋件的位置等；
(4)机器的扰力和扰力矩及其方向；
(5)基础的位置及其邻近建筑物的基础图；
(6)建筑场地的地质勘察资料及地基动力试验资料。
3.1.2 动力机器基础宜与建筑物的基础、上部结构以及混凝土地面分开。
3.1.3 当管道与机器连接而产生较大振动时，管道与建筑物连接处应采用隔振措施。
3.1.4 当动力机器基础的振动对邻近的人员、精密设备、仪器仪表、工厂生产及建筑物产生有害影响时，应采用隔振措施。低频机器和冲击机器的振动对厂房结构的影响，宜符合本规范附录A的规定。
3.1.5 动力机器基础设计不得产生有害的不均匀沉降。
3.1.6 动力机器基础及毗邻建筑物基础置于天然地基上，当能满足施工要求时，两者的埋深可不在同一标高上，但基础建成后，基底标高差异部分的回填土必须夯实。
3.1.7 动力机器基础设置在整体性较好的岩石上时，除锻锤、落锤基础以外，可采用锚桩（杆）基础，其基础设计宜符合本规范附录B的规定。
3.1.8 动力机器底座边缘至基础边缘的距离不宜小于100mm。除锻锤基础以外，在机器底座下应预留二次灌浆层，其厚度不宜小于25mm。二次灌浆层应在设备安装就位并初调后，用微膨胀混凝土填充密实，且与混凝土基础面结合。
3.1.9 动力机器基础底脚螺栓的设置应符合下列规定：
(1)带弯钩底脚螺栓的埋置深度不应小于20倍螺栓直径，带锚板地脚螺栓的埋置深度不应小于15倍螺栓直径；
(2)底脚螺栓轴线距基础边缘不应小于4倍螺栓直径，预留孔边距基础边缘不应小于100mm，当不能满足要求时，应采取加强措施；
(3)预埋底脚螺栓底面下的混凝土净厚度不应小于50mm，当为预留孔时，则孔底面下的混凝土净厚度不应小于100mm。
3.1.10 动力机器基础宜采用整体式或装配整体式混凝土结构。
3.1.11 动力机器基础的混凝土强度等级不宜低于C15，对按构造要求设计的或不直接承受冲击力的大块式或墙式基础，混凝土的强度等级可采用C10。
3.1.12 动力机器基础的钢筋宜采用Ⅰ、Ⅱ级钢筋，不宜采用冷轧钢筋。受冲击力较大的部位，宜采用热轧变形钢筋。钢筋连接不宜采用焊接接头。
3.1.13 重要的或对沉降有严格要求的机器，应在其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、机器安装及运行过程中应定期观测，作好记录。
3.1.14 基组的总重心与基础底面形心宜位于同一竖线上，当不在同一竖线上时，两者之间的偏心距和平行偏心方向基底边长的比值不应超过下列限值：
(1)对汽轮机组和电机基础3%；
(2)对金属切削机床基础以外的一般机器基础：
当地基承载力标准值fk≤150kPa时3%；
当地基承载力标准值fk＞150kPa时5%。
3.1.15 当在软弱地基上建造大型的和重要的机器以及lt及lt以上的锻锤基础时，宜采用人工地基。
3.1.16 设计动力机器基础的荷载取值应符合下式规定：
(1)当进行静力计算时，荷载应采用设计值；
(2)当进行动力计算时，荷载应采用标准值。
3.2 地基和基础的计算规定
3.2.1 动力机器基础底面地基平均静压力设计值应符合下式要求：
式中p——基础底面地基的平均静压力设计值(kPa)；
αf——地基承载力的动力折减系数；
f——地基承载力设计值(kPa)。
3.2.2 地基承载力的动力折减系数αf可按下列规定采用：
(1)旋转式机器基础可采用0.8。
(2)锻锤基础可按下式计算：
p≤αff
(3.2.1)
式中α——基础的振动加速度(m/
粉土、砂土
粘性土
粉土、砂土
粘性土
160＜fk≤250
130＜fk≤180
120＜fk≤160
80＜fk≤130
四类土
3.2.4 地基土的动沉陷影响系数β值，可按下列规定采用：
(1) 当为天然地基时，可按表3.2.4的规定采用：
地基土动沉陷影响系数β值
表3.2.4
地基土类别
一类土
二类土
三类土
四类土
(2)对桩基可按桩尖土层的类别选用。
3.2.5 基础底面静压力，应按下列荷载计算：
(1)基础自重和基础上回填土重；
(2)机器自重和传至基础上的其他荷载。
3.2.6 动力机器基础的最大振动线位移、速度或加速度，应按本规范有关各章对各种型式机器的规定进行计算，其辐值应满足下列公式的要求：
Af≤[A] (3.2.6-1)
Vf≤[V] (3.2.6-2)
αf≤[α] (3.2.6-3)
式中Af——计算的基础最大振动线位移(m)；
Vf——计算的基础最大振动速度(m/s)；
αf——计算的基础最大振动加速度(m/β
1.0
1.3
2.0
3.0
[a]——基础的允许振动加速度(m/
(2)其他形状的基础可按下式计算
3.3.4 基础影响地基土深度范围内，由不同土层组成的地基土（图3.3.4），其抗压刚度系数可按下式计算：
式中Czi——第i层土的抗压刚度系数(kN/)；
hi——从基础底至i层土底面的深度(m)；
hi-1——从基础底至i—1层土底面的深度(m)。
图3.3.4 分层土地基
3.3.5 天然地基的抗弯、抗剪、抗扭刚度系数可按下列公式计算：
Cφ＝2.15Cz (3.3.5-1)
Cx＝0.70Vz (3.3.5-2)
Cψ＝1.05Cz (3.3.5-3)
式中Cφ——天然地基抗弯刚度系数(kN/)；
Cx——天然地基抗剪刚度系数(kN/)；
CΨ——天然地基抗扭刚度系数(kN/)。
3.3.6 天然地基的抗压、抗弯、抗剪、抗扭刚度应按下列公式计算：
Kz＝CzA (3.3.6-1)
Kφ＝CφI (3.3.6-2)
Kx＝CxA (3.3.6-3)
Kψ＝CψIz (3.3.6-4)
式中Kz——天然地基抗压刚度(kN·m)；
Kφ——天然地基抗弯刚度(kN·m)；
Kx——天然地基抗剪刚度(kN·m)；
KΨ——天然地基抗扭刚度(kN·m)；
I——基础底面通过其形心轴的惯性矩()。
3.3.7 当基础采用埋置、地基承载力标准值小于350kPa，且基础四周回填土与地基土的密度比不小于0.85时，其抗压刚度可乘以提高系数αz，抗弯、抗剪、抗扭刚度可分别乘以提高系数αxφ。提高系数αz和αxφ可按下列公式计算：
式中αz——基础埋深作用对地基抗压刚度的提高系数；
αxφ——基础埋深作用对地基抗剪、抗弯、抗扭刚度的提高系数；
δb——基础埋深比，当δb大于0.6时，应取0.6；
ht——基础埋置深度(m)。
3.3.8 基础与刚性地面相连时，地基抗弯、抗剪、抗扭刚度可分别乘以提高系数α1，提高系数可取1.0～1.4，软弱地基土的提高系数可取1.4，其他地基土的提高系数可适当减小。
3.3.9 天然地基阻尼比的计算应符合下列规定。
3.3.9.1 竖向阻尼比可按下列公式计算。
(1)粘性土：
(2)砂土、粉土：
式中ζz——天然地基竖向阻尼比；
_
m——基组质量比；
m——基组的质量(t)；
ρ——地基土的密度(t/)。
3.3.9.2 水平回转向、扭转向阻尼比可按下列公式计算：
ζxφ1＝0.5ζz (3.3.9-4)
ζxφ2＝ζxφ1 (3.3.9-5)
ζφ＝ζxφ1 (3.3.9-6)
式中ζxφ1——天然地基水平回转耦合振动第一振型阻尼比；
ζxφ2——天然地基水平回转耦合振动第二振型阻尼比；
ζφ——天然地基扭转向阻尼比。
3.3.10 埋置基础的天然地基阻尼比，应为明置基础的阻尼比分别乘以基础埋深作用对竖向阻尼比的提高系数βz、地基水平回转向和扭转向阻尼比提高系数βxφ。阻尼比提高系数可按下列公式计算：
βz＝1＋δb (3.3.10-1)
βxφ＝1＋2δb (3.3.10-2)
式中βz——基础埋深作用对竖向阻尼比的提高系数；
βxφ——基础埋深作用对水平回转向或扭转向阻尼比的提高系数。
3.3.11按本规范第3.3.2～3.3.10条确定的地基动力参数，除冲击机器和热模锻压力机基础外，计算天然地基大块式基础的振动线位移时，应将计算所得的竖向振动线位移值乘以折减系数0.7，水平向振动线位移值乘以折减系数0.85。
(Ⅱ)桩基
3.3.12 桩基的基本动力参数可由现场试验确定，试验方法应按现行国家标准《地基动力特性测试规范》的规定采用。当无条件进行试验并有经验时，可按本规范第3.3.13～3.3.22条规定确定。
3.3.13 预制桩或打入式灌注桩的抗压刚度可按下列公式计算：
Kpz＝npkpz
(3.3.13-1)
式中Kpz——桩基抗压刚度(kN/m)；
kpz——单桩的抗压刚度(kN/m)；
np——桩数；
Cpτ——桩周各层土的当量抗剪刚度系数(kN/)；
Apτ——各层土中的桩周表面积(㎡)；
Cpz——桩尖土的当量抗压刚度系数(kN/)；
Ap——桩的截面积(㎡)。
3.3.14 当桩的间距为4～5倍桩截面的直径或边长时，桩周各层土的当量抗剪刚度系数Cpτ可按表3.3.14采用。
桩周土的当量抗剪刚度系数Cpτ值(kN/)
表3.3.14
土的名称
淤泥
淤泥质土
土的状态
饱和
天然含水量45%～50%
软塑
粘性土、粉土
可塑
硬塑
当量抗剪刚度系数Cpτ
6000～7000
8000
7000～10000
10000～15000
15000～25000
粉砂、细砂
中砂、粗砂、砾砂
稍密～中密
稍密～中密
稍密
10000～15000
20000～25000
15000～20000
20000～30000
圆砾、卵石
中密
3.3.15 当桩的间距为4～5倍桩截面的直径或边长时，桩尖土层的当量抗压刚度系数Cpz值可按表3.3.15采用。
3.3.16 预制桩或打入式灌注桩桩基的抗弯刚度可按下式计算：
式中Kpφ——桩基抗弯刚度(kN·m)；
γi——第i根桩的轴线至基础底面形心回转轴的距离(m)。
桩尖土的当量抗压刚度系数Cpz值(kN/)
表3.3.15
土的名称 土的状态
软塑、可塑
粘性土、粉土
软塑、可塑
硬塑
粉砂、细砂
中砂、粗砂、砾砂
圆砾、卵石
页岩
3.3.17 预制桩或打入式灌注桩桩基的抗剪和抗扭刚度可按下列规定采用：
(1)抗剪刚度和抗扭刚度可采用相应的天然地基抗剪刚度和抗扭刚度的1.4倍。
(2)当计入基础埋深和刚性地面作用时，桩基抗剪刚度可按下式计算：
K′px＝Kx(0.4＋αxφα1) (3.3.17-1)
式中K′px——基础埋深和刚性地面对桩基刚度提高作用后的桩基抗剪刚度(kN/m)。
(3)计入基础埋深和刚性地面作用后的桩基抗扭刚度可按下式计算：
K′pψ＝Kψ(0.4＋αxφα1) (3.3.17-2)
式中K′pψ——基础埋深和刚性地面对桩基刚度提高作用后的桩基抗扭刚度(kN/m)。
中密、密实
中密
密实
中等风化
桩尖埋置深度
10～20
20～30
20～30
20～30
7～15
当量抗压刚度系数Cpz
500000～800000
800000～1300000
1300000～1600000
100000～1300000
100000～1300000
1300000～2000000
1500000～2000000
(4)当采用端承桩或桩上部土层的地基承载力标准值Jk大于或等于200kPa时，桩基抗剪刚度和抗扭刚度不应大于相应的天然地基抗剪刚度和抗扭刚度。
3.3.18 斜桩的抗剪刚度应按下列规定确定：
(1)当桩的斜度大于1∶6，其间距为4～5倍桩截面的直径或边长时，斜桩的当量抗剪刚度可采用相应的天然地基抗剪刚度的1.6倍；
(2)当计入基础埋深和刚性地面作用时，斜桩桩基的抗剪刚度可按下式计算：
K′px＝Kx(0.6＋αxφα1) (3.3.18)
3.3.19 计算预制桩或打入式灌注桩桩基的固有频率和振动线位移时，其竖向、水平向总质量以及基组的总转动惯量应按下列公式计算：
msz＝m＋mo (3.3.19-1)
msx＝m＋0.4mo (3.3.19-2)
mo＝ιtbρ (3.3.19-3)
式中msz——桩基竖向总质量(t)；
msx——桩基水平回转向总质量(t)；
mo——竖向振动时，桩和桩间土参加振动的当量质量(t)；
ιt——桩的折算长度(m)；
b——基础底面的宽度(m)；
d——基础底面的长度(m)；
J′——基组通过其重心轴的总转动惯量(t·㎡)；
J′z——基组通过其重心轴的总极转动惯量(t·㎡)；
J——基组通过其重心轴的转动惯量(t·㎡)；
Jz——基组通过其重心轴的极转动惯量(t·㎡)。
3.3.20 桩的折算长度可按表3.3.20采用。
桩的折算长度lt
表3.3.20
桩的入土深度(m)
小于或等于10
大于或等于15
注：当桩的入土深度为10～15m之间时，可用插入法求lt。
3.3.21 预制桩和打入式灌注桩桩基的阻尼比可按下列规定计算。
3.3.21.1桩基竖向阻尼比可按下列公式计算。
(1)桩基承台底下为粘性土：
桩的折算长度(m)
1.8
2.4
(2)桩基承台底下为砂土、粉土：
(3)端承桩：
(4)当桩基承台底与地基土脱空时，其竖向阻尼比可取端承桩的竖向阻尼比。
3.3.21.2 桩基水平回转向、扭转向阻尼比可按下列公式计算：
ζpxφ1＝0.5ζpz(3.3.21-4)
ζpxφ2＝ζpxφ1(3.3.21-5)
ζpψ＝ζpxφ1(3.3.21-6)
式中ζpz——桩基竖向阻尼比；
ζpxφ1——桩基水平回转耦合振动第一振型阻尼比；
ζpxφ2——桩基水平回转耦合振动第二振型阻尼比；
ζpψ——桩基扭转向阻尼比。
3.3.22 计算桩基阻尼比时，可计入桩基承台埋深对阻尼比的提高作用，提高后的桩基竖向、水平回转向以及扭转向阻尼比可按下列规定计算。
(1)摩擦桩：
ζ′pz＝ζpz(1＋0.8δ) (3.3.22-1)
ζ′pxφ1＝ζpxφ1(1＋0.6δ) (3.3.22-2)
ζ′pxφ2＝ζ′pxφ1 (3.3.22-3)
ζ′pψ＝ζ′pxφ1 (3.3.22-4)
(2)支承桩：
ζ′pz＝ζpz(1＋δ) (3.3.22-5)
ζ′pxφ1＝ζpxφ1(1＋1.4δ) (3.3.22-6)；
ζ′pxφ2＝ζ′pxφ1 (3.3.22-7)
ζ′pψ＝ζ′pxφ1 (3.3.22-8)
式中ζ′pz——桩基承台埋深对阻尼比的提高作用后的桩基竖向阻尼比；
ζ′pxφ1——桩基承台埋深对阻尼比的提高作用后的桩基水平回转耦合振动第一振型阻尼比；
ζ′pxφ2——桩基承台埋深对阻尼比的提高作用后的桩基水平回转耦合振动第二振型阻尼比；
ζ′pψ——桩基承台埋深对阻尼比的提高作用后的桩基扭转向阻尼比。
4 活塞式压缩机基础
4.1 一般规定
4.1.1 活塞式压缩机基础设计时，除应取得本规范第3.1.1条规定的有关资料外，尚应由机器制造厂提供下列资料：
(1)由机器的曲柄连杆机构运动所产生的第一谐、二谐机器竖向扰力P′z、P＂z和水平扰力P′x、P＂z，第一谐、二谐回转扰力矩M′θ、M＂θ和扭转扰力矩M′Ψ、M＂Ψ；
(2)扰力作用点位置；
(3)压缩机曲轴中心线至基础顶面的距离。
4.1.2 基础应采用混凝土结构，其形式可为大块式。当机器设置在厂房的二层标高处时，宜采用墙式基础。
4.2 构造要求
4.2.1 由底板、纵横墙和顶板组成的墙式基础，构件之间的构造连接应保证其整体刚度，各构件的尺寸应符合下列规定：
4.2.1.1 基础顶板的厚度应按计算确定，但不宜小于150mm；
4.2.1.2 顶板悬臂的长度不宜大于2000mm；
4.2.1.3 机身部分墙的厚度不宜小于500mm；
4.2.1.4 汽缸部分墙的厚度不宜小于400mm；
4.2.1.5 底板厚度不宜小于600mm；
4.2.1.6 底板的悬臂长度可按下列规定采用：
(1)素混凝土底板不宜大于底板厚度；
(2)钢筋混凝土底板，在竖向振动时，不宜大于2.5倍板厚，水平振动时，不宜大于3倍板厚。
4.2.2 基础的配筋应符合下列规定：
4.2.2.1 体积为20～40的大块式基础，应在基础顶面配置直径10mm，间距200mm的钢筋网；
4.2.2.2 体积大于40的大块式基础，应沿四周和顶、底面配置直径10～14mm，间距200～300mm的钢筋网；
4.2.2.3 墙式基础沿墙面应配置钢筋网，竖向钢筋直径宜为12～16mm，水平向钢筋直径宜采用14～16mm，钢筋网格间距200～300mm。上部梁板的配筋，应按强度计算确定。墙与底板、上部梁板连接处，应适当增加构造配筋；
4.2.2.4 基础底板悬臂部分的钢筋配置，应按强度计算确定，并应上下配筋；
4.2.2.5 当基础上的开孔或切口尺寸大于600mm时，应沿孔或切口周围配置直径不小于12mm，间距不大于200mm的钢筋。
4.3 动力计算
4.3.1 进行基础的动力计算时，应确定基础上的扰力和扰力矩的方向和位置（图4.3.1）。
4.3.2 基础的振动应同时控制顶面的最大振动线位移和最大振动速度。基础顶面控制点的最大振动线位移不应大于0.20mm，最大振动速度不应大于6.30mm/s。
对于排气压力大于100MPa的超扁压压缩机基础的允许振动值，应按专门规定确定。
4.3.3 基组在通过其重心的竖向扰力作用下，其竖向振动线位移和固有圆频率，可按下列公式计算：
m＋mf＋mm＋ms(4.3.3-3)
式中Az——基组重心处的竖向振动线位移(m)；
Pz——机器的竖向扰力(kN)；
ωnz——基组的竖向固有圆频率(rad/s)；
mf——基础的质量(t)；
mm——基础上压缩机及附属设备的质量(t)；
ms——基础上回填土的质量(t)；
ω——机器的扰力圆频率(rad/s)。
图4.3.1 扰力、扰力矩
(a)平面图；(b)正立面图；(c)侧立面图
注：o点为基组重心，即座标原点，c点为扰力作用点
4.3.4 基组在扭转扰力矩MΨ和水平扰力Px沿y轴向偏心作用下（图4.3.4），其水平扭转线位移，可按下列公式计算：
图4.3.4 基组扭转振动
式中Axψ——基础顶面控制点由于扭转振动产生沿x轴向的水平振动线位移(m)；
Ayψ——基础顶面控制点由于扭转振动产生沿y轴向的水平振动线位移(m)；
Mψ——机器的扭转扰力矩(kN·m)；
Px——机器的水平扰力(kN)；
ey——机器水平扰力沿y轴向的偏心距(m)；
ly——基础顶面控制点至扭转轴在y轴向的水平距离(m)；
lx——基础顶面控制点至扭转轴在x轴向的水平距离(m)；
Jz——基组对通过其重心轴的极转动惯量(t·㎡)；
ωnψ——基组的扭转振动固有圆频率(rad/s)。
4.3.5 基组在水平扰力Pk和竖向扰力Pz沿x向偏心矩作用下，产生x向水平、绕y轴回转的耦合振动（图4.3.5），其基础顶面控制点的竖向和水平向振动线位移可按下列公式计算：
Azφp＝(Aφ1＋Aφ2)Ix (4.3.5-1)
Axφp＝Aφ1(ρφ1＋h1)＋Aφ2(h1-ρφ2) (4.3.5-2)
Mφ1＝Px(h1＋ho＋Pφ1)＋Pzex (4.3.5-9)
Mφ2＝Px(h1＋ho－pφ2)＋Pzex (4.3.5-10)
Kφ＝CφIy (4.3.5-13)
式中Azφp——基础顶面控制点，由于x向水平绕y轴回转耦合振动产生的竖向振动线位移(m)；
Axφp——基础顶面控制点，由于x向水平绕y轴回转耦合振动产生的x向水平振动线位移(m)；
Aφlp——基组x—φ向耦合振动第一振型的回转角位移(rad)；
Aφ2p——基组x—φ向耦合振动第二振型的回转角位移(rad)；
ρφ1——基组x—φ向耦合振动第一振型转动中心至基组重心的距离(m)；
ρφ2——基组x—φ向耦合振动第二振型转动中心至基组重心的距离(m)；
Mφ1——绕通过x—φ向耦合振动第一振型转动中心Qφ1并垂直于回转面ZOX的轴的总扰力矩(kN·m)；
Mφ2——绕通过x－φ向耦合振动第二振型转动中心Qφ2并垂直于回转面ZOX的轴的总扰力矩(kN·m)；
ωnφ1——基组x—φ向耦合振动第一振型的固有圆频率(rad/s)；
ωnφ2——基组x—φ向耦合振动第二振型的固有圆频率(rad/s)；
ωnx——基组x向水平固有圆频率(rad/s)；
ωnφ——基组绕y轴回转固有圆频率(rad/s)；
h2——基组重心至基础底面的距离(m)；
Kφ——基组绕y轴的抗弯刚度(kN·m)；
Jy——基组对通过其重心的y轴的转动惯量(t·㎡)；
Iy——基组对通过基础底面形心y轴的惯性矩(
图4.3.5 基组沿x向水平、绕y轴回转的耦合振动的振型
(a)第一振型；(b)第二振型
4.3.6 基组在回转力矩Mθ和竖向扰力Pz沿y向偏心矩作用下，产生y向水平、绕x轴回转的耦合振动（图4.3.6），其竖向和水平向振动线位移可按下列公式计算：
Azθ＝(Aθ1＋Aθ2)ly (4.3.6-1)
Ayθ＝Aθ1(ρθ1＋h1)＋Aθ2(h1-ρθ2) (4.3.6-2)
Mθ1＝Mθ＋Pzey (4.3.6-9)
Mθ2＝Mθ＋Pzey (4.3.6-10)
Kθ＝CφIx (4.3.6-13)
式中Azθ——基础顶面控制点，由于y向水平绕x轴回转耦合振动产生的竖向振动线位移(m)；
Axz——基础顶面控制点，由于y向水平绕x轴回转耦合振动产生的y向水平振动线位移(m)；
Aθ1——基组y—θ向耦合振动第一振型的回转角位移(rad)；
Aθ2——基组y—θ向耦合振动第二振型的回转角位移(rad)；
ρθ1——基组y—θ向耦合振动第一振型转动中心至基组重心的距离(m)；
ρθ2——基组y—θ向耦合振动第二振型转动中心至基组重心的距离(m)；
ωnθ1——基组y—θ向耦合振动第一振型的固有圆频率(rad/s)；
ωnθ2——基组y—θ向耦合振动第二振型的固有圆频率(rad/s)；
ωny——基组y向水平固有圆频率(rad/s)；
ωnθ——基组绕x轴回转固有圆频率(rad/s)；
Jx——基组对通过其重心的x轴的转动惯量(t·㎡)；
Mθ1——绕通过y—θ向耦合振动第一振型转动中心Oθ1并垂直于回转面ZOY的轴的总扰力矩(kN·m)；
Mθ2——绕通过y—θ向耦合振动第二振型转动中心Oθ2并垂直于回转面ZOY的轴的总扰力矩(kN·m)；
Kθ——基组绕x轴的抗弯刚度(kN·m)；
Ix——基组对通过底面形心x轴的惯性矩(
图4.3.6 基组沿y向水平、绕x轴回转的耦合振动的振型
(a)第一振型；(b)第二振型
4.3.7 基础顶面控制点沿x、y、z轴各向的总振动线位移A和总振动速度V可按下列公式计算：
ω′＝0.105n (4.3.7-3)
ω＂＝0.210n (4.3.7-4)
式中A′j——在机器第j个一谐扰力或扰力矩作用下，基础顶面控制点的振动线位移(m)；
A＂k——在机器第k个二谐扰力或扰力矩作用下，基础顶面控制点的振动线位移(m)；
A——基础顶面控制点的总振动线位移(m)；
V——基础顶面控制点的总振动速度(m/s)；
ω′——机器的一谐扰力和扰力矩圆频率(rad/s)；
ω＂——机器的二谐扰力和扰力矩圆频率(rad/s)；
n——机器工作转速(r/min)。
4.4 联合基础
4.4.1 当二台或三台同类型压缩机基础置于同一底板上，构成联合基础（图4.4.1所示）且符合下列条件时，可将联合基础作为刚性基础进行动力计算：
4.4.1.1 联合基础的底板厚度应满足表4.4.1中所列的刚度界限。
4.4.1.2 联合基础的固有圆频率应符合下列规定：
竖向型：ω≤1.3ω°nz (4.4.1-1)
水平串连型、水平并联型： ω≤1.3ω°nls (4.4.1-2)
式中ω°nz——联合基础划分为单台基础的竖向固有圆频率(rad/s)；
ωnls——联合基础划分为单台基础的水平回转耦合振动第一振型的固有圆频率(rad/s)。
联合基础的底板在不同地基刚度系数时各种联合型式的刚度界限hd/L1 值表4.4.1
图4.4.1 联合基础的联合型式
(a)竖向型；(b)水平串联型；(c)水平并联型
4.4.1.3 联合基础的底板厚度不应小于600mm，且底板厚度与总高度之比应符合下式要求：
式中hd——联合基础的底板厚度(m)；
Ho——联合基础的总高度(m)。
4.4.2 当联合基础作为刚性基础进行动力计算时，宜符合本规范第4.3节的规定并应对基础各台机器的一、二谐扰力和扰力矩作用下分别计算各向的振动线位移。联合基础顶面控制点的总振动线位移应取各台机器扰力和扰力矩作用下的振动线位移平方之和的开方。
4.5 简化计算
4.5.1 除立式压缩机以外的功率小于80kW各类压缩机基础和功率小于500kW的对称平衡型压缩机基础，当其质量大于压缩机质量的5倍，基础底面的平均静压力设计值小于地基承载力设计值的1/2时，可不作动力计算。
4.5.2 对于操作层设在厂房底层的大块式基础，在水平扰力作用下，可采用下列简化计算公式验算基础顶面的水平振动线位移：
Hh＝ho＋h1＋h2
ωnls＝λωnx (4.5.2-2)
式中Axφo——在水平扰力作用下，基础顶面的水平向振动线位移(m)；
Hh——水平扰力作用线至基础底面的距离(m)；
λ——频率比。
4.5.3 频率比λ可按表4.5.3采用。
频率比λ
表4.5.3
L/h
λ
注：L为基础在水平扰力作用方向的底板边长。
5 汽轮机组和电机基础
5.1 一般规定
5.2.2 本章适用于工作转速3000r/min及以下的汽轮机组（汽轮发电机、汽轮鼓风机）和电机（调相机等）基础设计。
5.1.2 汽轮机组和电机基础设计时，除应取得本规范第3.1.1条规定的有关资料外，尚应由机器制造厂提供下列资料：
1.5
0.7
2.0
0.8
3.0
0.9
(1)机器自重的分布、转子自重；
(2)机器旋转时产生的扰力分布、额定转矩；
(3)冷却器、油箱等辅助设备及管道荷载；
(4)短路力矩、凝汽器真空吸力、汽缸温度膨胀力和安装荷载等；
(5)机器轴系的临界转速；
(6)热力管道位置及其隔热层外表面的温度值。
5.1.3 汽轮机和电机基础，宜采用钢筋混凝土框架结构或预应力混凝土结构。
5.1.4 当电机基础采用墙式或大块式基础时，其动力计算和构造可按本规范第4章的规定采用。
5.1.5 框架式基础的顶部四周应留有变形缝与其他结构隔开，中间平台宜与基础主体结构脱开，当不能脱开时，在两者连接处宜采取隔振措施。
5.1.6 汽轮机组的框架式基础宜按多自由度空间力学模型进行多方案分析，合理地确定框架的型式和尺寸。结构选型可按下列原则确定：
(1)顶板应有足够的质量和刚度。顶板各横梁的静挠度宜接近，顶板的外形和受力应简单，并宜避免偏心荷载；
(2)在满足强度和稳定性要求的前提下宜适当减小柱的刚度，但其长细比不宜大于14；
(3)底板应有一定的刚度，并应结合地基的刚度综合分析确定。
5.1.7 框架式基础的底板、可采用井式、梁板式或平板式。
平板式基础底板的厚度或井式、梁板式基础的梁高，可根据地基条件取基础底板长度的
体系的计算方法。一般情况下，只需计算扰力作用点的竖向振动线位移。
5.2.2 计算振动线位移时，应采用机器制造厂提供的扰力值，当缺乏扰力资料时，基础的允许振动线位移可按表5.2.2采用。
扰力及允许振动线位移
表5.2.2
机器工作转速(r/min)
计算振动位移时，第i点的扰力Pgi(kN)
允许振动线位移(mm)
注：①表中数值为机器正常运转时的扰力和振动线位移。
②Wgi为作用在基础第i点的机器转子重力(kN)，一般为集中到梁中或柱顶的转子重力。
5.2.3 计算振动线位移时，宜取在工作转速±25%范围内的最大振动线位移作为工作转速时的计算振动线位移。
5.2.4 对小于75%工作转速范围内的计算振动线位移，应小于1.5 倍的允许振动线位移。
5.2.5 计算振动线位移时，任意转速的扰力，可按下式计算：
竖向、横向
纵向
3000
0.20Wgi
0.10Wgi
0.02
15000
0.16Wgi
0.08Wgi
0.04
式中Poi——任意转速的扰力(kN)；
no——任意转速(r/min)。
5.2.6 当框架式基础按空间多自由度体系进行振动计算时，对机组工作转速等于3000r/min的基础，地基可按刚性考虑，对机器工作转速小于3000r/min的基础，则地基宜按弹性考虑。
5.2.7 当有m个扰力作用时，质点i的振动线位移，可按下式计算：
式中Ai——质点i的振动线位移(m)；
Aik——第k个扰力对质点i产生的振动线位移(m)。
5.2.8 当基础为横向框架与纵梁构成的空间框架时，可简化为横向平面框架，按本规范附录C采用双自由度体系的计算方法。
5.2.9 对工作转速为3000r/min，功率为12.5MW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，同时满足下列条件时，可不进行动力计算：
(1)中间框架、纵梁：Wi≥6Wgi；
(2)边框架：Wi≥10Wgi。
注：Wi为集中到梁中或柱顶的总重力(kN)。
5.3 框架式基础的承载力计算
（机器工作转速1000～3000r/min）
5.3.1 基础的承载力计算，荷载分项系数的取值应符合表5.3.1的规定。
荷载分项系数
表3.3.1
荷载种类
永久荷载
可变荷载
偶然荷载
地震荷载
5.3.2 计算基础构件动内力时，可按空间多自由度体系直接计算动内力。
5.3.3 计算动内力时的扰力值，可取计算振动线位移时所取扰力的4倍，并应考虑材料疲劳的影响，对钢筋混凝土构件的疲劳影响系数可取2.0。
5.3.4 当基础为横向框架与纵梁构成的空间框架时，可采用当量荷载进行构件动内力简化计算。竖向当量荷载可按集中荷载考虑，水平向当量荷载可按作用在纵、横梁轴线上的集中荷载考虑。
5.3.5 按当量荷载计算动内力时，应分别按基础的基本振型和高振型进行，并取其较大值作为控制值。
5.3.6 按基础的基本振型计算动内力时，其当量荷载可按下列规定计算。
(1)横向框架上第i点的竖向当量荷载可按下式计算，并不应小于4倍转子重：
荷载名称
基础自重、机器自重、安装在基础上的其他设备自重、基础上的
填土重、汽缸膨胀力、凝汽器真空吸力、温差产生的作用力
动力荷载（或当量荷载）、顶板活荷载
短路力矩
地震作用
分项系数
1.2
1.4
1.0
1.3
(2)水平向的总当量荷载可按下列公式计算，并不应小于转子总重，总当量荷载应按刚度分配给各框架：
式中Nzi——横向框架上第i点的竖向当量荷载(kN)；
ωnl——横向框架竖向的第一振型固有圆频率(rad/s)，可按附录C中公式(C.2.2－1)计算；
ηmax——最大动力系数，可采用8；
Nx——横向框架的水平向总当量荷载(kN)；
Ny——纵向框架的水平向总当量荷载(kN)；
Wt——基础顶板全部永久荷载(kN)，包括顶板自重、设备重和柱子重的一半；
Kfxj——基础第j榀横向框架的水平刚度(kN/m)；
Kfyj——基础第j榀纵向框架的水平刚度(kN/m)；
ζx——横向计算系数(m)；
ζy——纵向计算系数(m)。
(3)对工作转速为3000t/min的汽轮机组，当不作动力计算时，其竖向当量荷载可按表5.3.6-1采用，水平向总当量荷载可按表5.3.6-2采用。
竖向当量荷载
表5.3.6-1
机组功率W(MW)
Nzi
水平向当量荷载 表5.3.6-2
W≤25
10Wgi
25＜W≤125
6Wgi
(4)计算简图应分别按图5.3.6－1、5.3.6－2采用。
图5.3.6－1 横向框架
(a)竖向当量荷载作用；(b)水平向当量荷载作用
图5.3.6－2 纵向框架
5.3.7 横向、纵向计算系数可按表5.3.7取值。
计算系数 表5.3.7
5.3.8 考虑基础高振型振动影响时，顶板的横梁、纵梁，应按表5.3.8中所列的当量荷载及计算简图5.3.8－1、5.3.8－2计算动内力。
考虑高振型影响的当量荷载 表5.3.8
注：Wci为构件的自重及其支承的机器重（均布的或集中的）。
图5.3.8-1 横梁
图5.3.8-2 纵梁
注：lf为柱间距；lb为横梁间距。
5.3.9 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作为控制值。
5.3.10 在m个扰力作用时，质点i的动内力，可按下式计算：
式中Si——质点i的动内力(kN)。
Sik——第k个扰力对i点产生的动内力(kN)。
5.3.11 基础顶板的纵、横梁应考虑由于构件两侧温差产生的应力，可在梁两侧分别配置温度钢筋，每侧配筋百分率为0.1%，但对机组功率在100MW及以上的汽轮发电机，其高、中压缸侧的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40m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20℃。
5.3.12 顶板承载力计算应考虑设备安装时的活荷载，活荷载值应根据工艺要求确定，宜采用20～30kPa。
5.3.13 短路力矩的动力系数可采用2.0。
5.3.14 基础的承载力计算应按下述荷载组合，并取其较大值作为控制值：
(1)基本组合可由永久荷载与动力荷载（或当量荷载）组合，各项动力荷载只考虑单向作用，其组合系数可取1.0；
(2)偶然组合可由永久荷载、动力荷载及短路力矩组合，动力荷载组合系数可取0.25，短路力矩的组合系数可取1.0；
(3)地震作用组合可由永久荷载、动力荷载及地震作用组合，动力荷载组合系数可取0.25，地震作用组合系数可取1.0。
5.4 低转速电机基础的设计（机器工作转速1000r/min及以下）
5.4.1 当进行低转速电机基础的动力计算时，其扰力，允许振动线位移及当量荷载，可按表5.4.1采用。
扰力、允许振动线位移及当量荷载 表5.4.1
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(kN)。
5.2.4 框架式电机基础，可只计算顶板振动控制点的横向水平振动线位移，其值可按下列公式计算：
Axψ＝Ax＋Aψιψ (5.4.2-1)
式中Axψ——框架式电机基础顶板振动控制点的横向水平振动线位移(m)；
Ax——顶板重心的横向水平振动线位移(m)；
Aψ——顶板的扭转振动角位移(rad)；
Ksx——基础及地基总的横向水平刚度(kN/m)；
Ksψ——基础及地基总的抗扭刚度(kN/m)；
ωx——顶板的水平横向固有圆频率(r/min)；
ωψ——顶板的扭转向固有圆频率(r/min)；
loj——第j榀横向框架平面到顶板重心的距离(m)；
h4——基础底板底面至顶板顶面的距离(m)；
Kfxj——第j榀横向框架的水平刚度(kN/m)；
δj——无因次系数；
lψ——基础顶板重心到振动控制点的水平距离(m)；
Ibj——第j榀横向框架横梁的截面惯性矩()；
hj——第j榀横向框架柱的计算高度(m)；
Ij——第j榀横向框架横梁的计算跨度(m)，可取0.9倍的两柱子中心线间的距离；
Jw——折算质量ms对通过顶板重心竖向轴的惯性矩(t·㎡)；
ιd——顶板的长度(m)；
me——基组折算质量包括全部机器、基础顶板及柱子质量的30%(t)；
Ee——混凝土的弹性模量(kPa)。
5.4.3 当采用大块式和墙式基础时，其动力计算与构造要求，可按本规范第4章有关规定采用。
5.4.4 15MV·A及以下的调相机基础，当采用将运转层设置在室内地坪标高的墙式基础时，可不作振动计算。
5.4.5 电机基础的顶板结构构造配筋，可按下列规定采用：
(1)在顶板梁侧面配置构造钢筋如图5.4.5，此时，可不验算由动力荷载和温度差产生的平面弯曲应力；
(2)上部构造钢筋Ag2的截面，不应小于0.1%bhhn；
(3)下部构造钢筋Ag1的截面，不应小于0.1%bh；
(4)钢筋直径不应小于16mm，其间距宜取150～250mm。
5.4.6 基础构件的承载力计算，可按本规范第5.3节有关规定采用。
图5.4.5 梁侧面构造钢筋
6 透平压缩机基础
6.1 一般规定
6.1.1 本章适用于工作转速大于3000r/min的离心式透平压缩机基础的设计。
6.1.2 透平压缩机基础设计时，应取得本规范第5.1.2条规定的资料。
6.1.3 透平压缩机基础宜采用钢筋混凝土框架结构。当采用大块式或墙式基础时，其动力计算和构造可按本规范第4章的规定采用。
6.1.4 建造在设防烈度8度及以下地震区的框架式基础，可不进行抗震验算。
6.2 构造要求
6.2.1 框架式基础的尺寸应符合下列规定：
6.2.1.1 基础底板宜采用矩形板，其厚度可取底板长度的，并不得小于450mm；
6.2.1.3 基础顶板厚度不宜小于其净跨度的1/4，并不得小于800mm。
6.2.2 框架式基础的配筋应符合下列规定：
6.2.2.1 底板应沿周边及板顶、板底配置钢筋网，钢筋直径宜为14～16mm，间距宜为200～250mm。当采用桩基时，钢筋直径宜为16～20mm。
6.2.2.2 柱子配筋应按计算确定。竖向钢筋可沿柱截面周边对称配置，直径不宜小于18mm；
6.2.2.3 顶板应沿周边及板顶、板底配置钢筋网，钢筋直径宜为14～16mm，间距宜为200～250mm。在柱宽范围内，应按纵、横向框架梁计算配筋；
6.2.2.4 底板及顶板上的开孔或缺口，当其直径或边长大于300mm时，应沿周边配置加强钢筋，钢筋直径宜为14～18mm，间距宜为200mm。
6.3 动力计算
6.3.1 当透平压缩机转子产生的扰力小于15kN、其基础的尺寸符合本规范6.2.1条的规定，且设备和生产对基础振动无特殊要求时，可不作动力计算。
6.3.2 透平压缩机基础的扰力值和作用位置由机器制造厂提供，当缺乏资料时，可按下列规定采用：
6.3.2.1 机器的扰力可按下列公式计算：
Px＝Pz (6.3.2-2)
Py＝0.5Px (6.3.2-3)
式中Px——沿基础横向的机器水平扰力(kN)；
Py——沿基础纵向的机器水平扰力(kN)；
Wg——机器转子自重(kN)。
6.3.2.2 扰力的作用位置，应按机器转子自重分布的实际情况确定；
6.3.2.3 当透平压缩机由电机驱动时，由电机产生的竖向和水平向扰力可按本规范第5.2.2条规定采用；
6.3.2.4 当透平压缩机与驱动机之间有变速器时，计算转子重Wg应计入变速器相同转速的齿轮自重。
6.3.3 透平压缩机框架式基础宜按多自由度空间力学模型进行动力计算并应取工作转速正负20%范围进行扫频计算。混凝土结构的阻尼比可取0.0625，弹性模量可取静弹性模量值。
6.3.4 当基础承受m个不同频率的扰力作用时，应分别计算各扰力对验算点i所产生的振动速度Vik，其最大振动速度V可按下式计算：
式中Vik——机器扰力对验算点i所产生的振动速度(m/s)。
6.3.5 透平压缩机基础顶面控制点的最大振动速度应小于5.0mm/s。
6.4 框架式基础的承载力计算
6.4.1 当框架式基础符合下列条件时，可不进行承载力计算：
(1)顶板的净跨度不大于4.0m；
(2)作用于每榀框架上的机器自重不大于150kN；
(3)基础的构造应满足本规范第6.2节的有关规定，且框架柱截面不应小于600mm×600mm柱中竖向钢筋总配筋率不得小于1%，框架梁上、下主筋配筋率宜取0.5%～1.0%，但不宜少于5根直径为25mm的Ⅱ级钢筋；
(4)混凝土强度等级宜采用C25。
6.4.2 透平压缩机基础承载力计算时，应采用本规范第5.3.1条中除地震作用以外的各项荷载分项系数。荷载的组合可按本规范第5.3.14条规定采用。
6.4.3 与机器设备有关的荷载资料，应由机器制造厂提供，当无资料时，可按下列规定采用：
(1)顶板上的检修荷载标准值可取10kPa，使用荷载可取2kPa；
(2)凝汽器真空吸力标准值，可按下式计算：
Pa＝100At (6.4.3)
式中Pa——凝汽器真空吸力标准值(kN)；
At——凝汽器与汽轮机接口处的横截面面积(㎡)。
6.4.4 透平压缩机的扰力当量荷载，按正负方向的集中荷载作用在基础上，其数值可按下列规定采用：
(1)竖向当量荷载：
(2)横向、纵向当量荷载可分别取竖向当量荷载的1/4、1/8，分别集中作用在横梁、纵梁轴线上；
(3)对不承受机器转子自重的基础构件，其当量荷载在竖向和横向均可取构件自重的1/2，在纵向可取构件自重的1/4。
7 破碎机和磨机基础
7.1 破碎机基础
7.1.1 本节适用于旋回式、颚式、圆锥式、锤式和反击式破碎机基础的设计。
7.1.2 破碎机基础设计时，除应取得本规范第3.1.1条规定的有关资料外，尚应由机器制造厂提供下列资料：
(1)破碎机、电机的相互位置及传动方式；
(2)破碎机扰力作用位置。
7.1.3 基础宜采用钢筋混凝土结构，其形式可为大块式、墙式或框架式。
7.1.4 墙式基础各构件尺寸应符合下列规定：
7.1.4.1 基础顶板的厚度不宜小于600mm，且不小于顶板跨度的1/6；
7.1.4.2 顶板的悬臂长度不宜大于1500mm；
7.1.4.3 纵墙的厚度不宜小于400mm，高厚比不宜大于6；
7.1.4.4 横墙的厚度不宜小于500mm+，高厚比不宜大于4；
7.1.4.5 基础底板厚度不宜小于600mm，且不宜小于墙厚；
7.1.4.6 基础底板悬臂长度不宜大于2.5倍底板厚度。
注：纵墙系指与破碎机扰力方向平行的墙，横墙为与破碎机扰力垂直的墙。
7.1.5 框架式基础的底板宜采用平板，其厚不应小于600mm。
7.1.6 两台至三台破碎机可设置在同一基础上，构成联合基础，其底板厚度不应小于800mm。
7.1.7 当基础建造在岩石地基上并符合本规范附录B中第B.0.1条规定时，基础可采用锚桩（杆）基础。
7.1.8 基础的动力计算，可只计算水平扰力作用下所产生的振动线位移，并应符合下列规定：
(1)大块式和墙式基础的动力计算应按本规范第4.3.3、4.3.5和4.3.7条的规定采用；
(2)框架式基础的动力计算应按本规范第5.4.2条规定采用，但可不计算扭转振动；
(3)大块式锚杆基础可不作动力计算；
(4)联合基础的动力计算，其扰力应取两台机器扰力的绝对值之和，并按本规范第4.3.3、4.3.5和4.3.7条规定的公式计算，计算所得的振动线位移可乘以折减系数0.75。
7.1.9 破碎机基础顶面的水平向允许振动线位移可按表7.1.9采用。
破碎机基础顶面的水平向允许振动线位移
表7.1.9
机器转速n(r/min)
n≤300
300＜n≤750
n＞750
7.1.10 破碎机基础的承载力计算，其荷载应包括构件、机器自重和4倍的锤式及反击式破碎机的扰力或3倍的其他型式的破碎机扰力。
7.1.11 破碎机基础的配筋，应符合下列规定：
(1)对于大块式和墙式基础的配筋，可按本规范第4.2.2条规定采用；
(2)框架式基础的配筋，应按计算确定。
7.2 磨机基础
允振动线位移(mm)
0.25
0.20
0.15
7.2.1 本节适用于被碾物料温度为常温状态的管磨机、球（棒）磨机及自磨机基础的设计。
7.2.2 磨机基础设计时，除应取得本规范第3.1.1条规定的有关资料外，尚应由机器制造厂提供下列资料：
(1)磨机、电机和减速器的相互位置及传动方式；
(2)磨机内碾磨体的总重；
(3)磨机筒体中心线距基础面的距离。
7.2.3 磨机基础宜采用钢筋混凝土结构，其形式可为大块式、墙式或箱式。
7.2.4 管磨机的磨头和磨尾可分别采用独立基础。球（棒）磨机及自磨机基础，当建造在土质均匀，地基承载力的标准值大于250kPa时，其磨头和磨尾亦可分别采用独立基础。
7.2.5 墙式和大块式基础可不进行动力计算。
7.2.6 在计算基础底面静压力时，其荷载计算除应符合本规范第
3.2.5 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当量荷载（图7.2.6），其值可按下式计算：
Px＝0.15Wr (7.2.6)
式中Px——磨机每端轴承中心线处的定向水平当量荷载(kN)；
Wr——磨机内碾磨体总重(kN)。
图7.2.6 定向水平当量荷载
7.2.7 基础的配筋应按本规范第4.2.2条规定采用。
8 冲击机器基础
8.1 锻锤基础
8.1.1 本节适用于落下部分公称质量小于或等于16t的锻锤基础设计。
8.1.2 锻锤基础设计时，除应取得本规范第3.1.1条规定的资料外，尚应由机器制造厂提供下列资料：
(1)落下部分公称质量及实际重；
(2)砧座及锤架重；
(3)砧座高度、底面尺寸及砧座顶面对本车间地面的相对标高；
(4)锤架底面尺寸及地脚螺栓的形式、直径、长度和位置；
(5)落下部分的最大速度或最大行程、汽缸内径、最大进气压力或最大打击能量；
(6)单臂锤锤架的重心位置。
8.1.3 锻锤基础的形式宜符合下列规定：
8.1.3.1 不隔振锻锤基础可采用梯形或台阶式的整体大块式基础。5t及以下的锻锤，亦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D的规定；
8.1.3.2 隔振锻锤基础有隔振器置于砧座下的砧座隔振锻锤基础和隔振器置于基础下的基础隔振锻锤基础两种形式；
8.1.3.3 当地基土为四类土或锻锤基础外形尺寸受限制时，宜采用砧座隔振锻锤基础或人工地基。
8.1.4 锻锤基础宜采用钢筋混凝土结构。大块式基础的混凝土强度等级不宜低于C15，正圆锥壳基础的混凝土强度等级不宜低于C20。
8.1.5 砧座垫层的材料应符合下列规定：
8.1.5.1 由方木或胶合方木组成的木垫，宜选用材质均匀、耐腐性较强的一等材，并经干燥及防腐处理。其树种应按现行国家标准《木结构设计规范》的规定采用；
8.1.5.2 木垫的材质应符合下列规定：
(1)横放木垫可采用TB20、TB17，对于不大于1t的锻锤，亦可用TB15、TC17、TC15；
(2)竖放木垫可采用TB15、TC17、TC15；
(3)竖放木垫下的横放木垫可采用TB20、TB17；
(4)对于木材表层绝对含水率：当采用方木时不宜大于25%；
当采用胶合方木时不宜大于15%；
.1.5.3 对于不大于5t的锻锤可采用橡胶垫，橡胶垫可由普通型运输胶带或普通橡胶板组成，含胶量不宜低于40%，肖氏硬度宜为65Hs。其胶种和材质的选择应符合下列规定：
(1)胶种宜采用氯丁胶、天然胶或顺丁胶；
(2)当锻锤使用时间每天超过16h时，宜选用耐热橡胶带（板）；
(3)运输胶带的力学性能应符合国家标准《运输胶带》的规定。
普通橡胶板的力学性能宜符合现行国家标准《工业用硫化橡胶板的性能》的规定。
8.1.6 砧座下垫层的铺设方式，应符合下列规定：
(1)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150mm，并应每隔0.5～1.0m用螺栓将方木拧紧，螺栓直径可按表8.1.6选用。
(2)木垫竖放时，宜在砧座凹坑底面先横放一层厚100～150mm的木垫，然后再沿凹坑用方木立砌，并将顶面刨平。对小于0.5t锻锤可不放横向垫木；
(3)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，并应在砧座凹坑内满铺；
横放木垫连接螺栓直径
表8.1.6
每层木垫厚度(mm)
150
200
250
300
(4)对砧座隔振锻锤基础可用高阻尼的弹性隔振器替代垫层。
8.1.7 砧座垫层下基础部分的最小厚度，应符合表8.1.7的规定。
砧座垫层下基础部分的最小厚度
表8.1.7
落下部分公称质量(t)
≤0.25
≤0.75
1
2
模锻锤
3
自由锻锤 1750
最小厚度(mm)
600
800
1000
1200
1500
螺栓直径(mm)
20
24
30
35
5
10
16
2000
2750
3500
8.1.8 锻锤基础，在砧座垫层下1.5m高度范围内，不得设施工缝。砧座垫层下的基础上表面应一次抹平，严禁做找平层，其水平度要求，木垫下，不应大于1‰，橡胶垫下，不应大于0.5‰。
8.1.9 基础的配筋应符合下列规定：
8.1.9.1 砧座垫层下基础上部，应配置水平钢筋网，钢筋直径宜为10～16mm，钢筋间距宜为100～150mm。钢筋应采用Ⅱ级钢，伸过凹坑内壁的长度，不宜小于50倍钢筋直径，一般伸至基础外缘，其层数可按表8.1.9采用，各层钢筋网的竖向间距，宜为100～200mm，并按上密下疏的原则布置，最上层钢筋网的混凝土保护层厚度宜为30～35mm；
钢筋网层数
表8.1.9
落下部分公称质量(t)
钢筋网层数
8.1.9.2 砧座凹坑的四周，应配置竖向钢筋网，钢筋间距宜为100～250mm，钢筋直径：当锻锤小于5t时，宜采用12～16mm；当锻锤大于或等于5t时宜采用16～20mm，其竖向钢筋，宜伸至基础底面；
8.1.9.3 基础的底面应配置水平钢筋网，钢筋间距宜为100～250mm，钢筋直径：当锻锤小于5t时，宜采用12～18mm；当锻锤大于或等于5t时，宜采用18～22mm；
8.1.9.4 基础及基础台阶顶面，砧座凹坑外侧面及大于或等于2t的锻锤基础侧面，应配置直径12～16mm、间距150～250mm的钢筋网；
8.1.9.5 大于或等于5t的锻锤砧座垫层下的基础部分，尚应沿竖向每隔800mm左右配置一层直径12～16mm、间距400mm左右的水平钢筋网。
8.1.10 砧座凹坑与砧座、垫层的四周间隙中，应采用沥青麻丝填实，并应在间隙顶面50～100mm范围内用沥青浇灌。
8.1.11 锻锤基础与厂房基础的净距不宜小于500。在同一厂房内有多台10t及以上的锻锤时，各台锻锤基础中心线的距离不宜小于30m。
8.1.12 锻锤基础的允许振动线位移及允许振动加速度应同时满足，并应按下列规定采用：
(1)对于2～5t的锻锤基础，应按表8.1.12采用；
(2)小于2t的锻锤基础可按表8.1.12数值乘以1.15；
(3)大于5t的锻锤基础可按表8.1.12中数值乘以0.80。
锻锤基础允许振动线位移及允许振动加速度 表8.1.12
≤1
2
2～3
3
5～10
4
16
5
8.1.13 确定锻锤基础允许振动线位移和允许振动加速度时，尚应遵守下列规定：
8.1.13.1 对孔隙比较大的粘性土、松散的碎石土、稍密或很湿到饱和的砂土，尤其是细、粉砂以及软塑到可塑的粘性土，允许振动线位移和允许振动加速度应取表8.1.12中相应土类的较小值；
8.1.13.2 对湿陷性黄土及膨胀土应采取有关措施后，可按表8.1.12内相应的地基土类别选用允许振动值；
8.1.13.3 当锻锤基础与厂房柱基处在不同土质上时，应按较差的土质选用允许振动值；
8.1.13.4 当锻锤基础和厂房柱基均为桩基时，可按桩尖处的土质选用允许振动值。
8.1.14 不隔振锻锤基础顶面竖向振动线位移、固有圆频率和振
动加速度可下列公式计算：
式中α——基础的振动加速度(m/s)；
kA——振动线位移调整系数；
kλ——频率调整系数；
W——基础、砧座、锤架及基础上回填土等的总重(kN)，正圆锥壳基础还应包括壳体内的全部土重。当为桩基时，应包括桩和桩间土参加振动的当量重，可按本规范第3.3.19条的规定换算；
Wo——落下部分的实际重(kN)；
ψe——冲击回弹影响系数；
Vo——落下部分的最大速度(m/s)。
8.1.15 振动线位移调整系和频率调整系数可按下列规定取值：
(1)对除岩石外的天然地基，振动线位移调整系数kA可取0.6，频率调整系数kλ可取1.6；
(2)对桩基，振动线位移调整系数kA和频率调整系数可取1.0。
8.1.16 冲击回弹影响系数ψe可按下列规定取值：
(1)对模锻锤，当模锻钢制品时，可取0.5
(2)对自由锻锤可取0.4 ；
8.1.19 设计单臂锻锤基础，其锤击中心、基础底面形心和基组重心宜位于同一铅垂线上，当不在同一铅垂线上时，不应采用正圆锥壳基础，可采用大块式基础，但必须使锤击中心对准基础底面形心，且锤击中心对基组重心的偏心距不应大于基础偏心方向边长的5%。此时，锻锤基础边缘的竖向振动线位移可按下式计算：
eh——锤击中心对基组重心的偏心距(m)；
bh——锻锤基础偏心方向的边长(m)。
式中Aes——锤击中心、基础底面形心与基组重心不在同一铅垂线上时，锤基础边缘的竖向振动线位移(m)；
8.1.20 砧座下垫层的总厚度可按下式计算，并不应小于表8.1.20的规定：
式中do——砧座下垫层的总厚度(m)；
fc——垫层承压强度设计值(kPa)，可按本规范第8.1.21条规定采用；
E1——垫层的弹性模量(kPa)，可按本规范第8.1.21条规定采用；
Wh——对模锻锤为砧座和锤架的总重，对自由锻锤为砧座重(kN)。
垫层最小总厚度
表8.1.20
落下部分公称质量(t)
≤0.25
0.50
0.75
1.00
2.00
3.00
5.00
10.00
16.00
8.1.21 垫层的承压强度设计值fe和弹性模量E1，可按表8.1.21采用。
垫层的承压强度设计值和弹性模量 表8.1.21
木垫(mm)
150
250
300
400
500
600
700
1000
1200
胶带(mm)
20
20
30
30
40
60
80
－
－
8.1.22 垫层上砧座的竖向振动线位移，可按下式计算：
式中Azl——垫层上砧座的竖向振动线位移。
8.1.23 砧座的竖向允许振动线位移，应符合下列规定：
8.1.23.1 不隔振锻锤基础的砧座竖向允许振动线位移，可按表8.1.23采用；
砧座的竖向允许振动线位移
表8.1.23
落下部分公称质量(t)
≤1.0
2.0
3.0
5.0
10.0
16.0
8.1.23.2当砧座下采取隔振装置时，砧座竖向允许振动线位移不宜大于20mm。
8.2 落锤基础
8.2.1 本节适用于落锤车间或碎铁场地落锤破碎坑基础的设计。
8.2.2 落锤破碎坑基础设计时，除应取得本规范第3.1.1条规定的有关资料外，尚应具备下列资料：
竖向允许振动线位移(mm)
1.7
2.0
3.0
4.0
4.5
5.0
(1)落锤锤头重及其最大落程；
(2)破碎坑及砧块的平面尺寸。
8.2.3 落锤破碎坑基础的结构形式，应根据生产工艺的需要、破碎坑及砧块的平面尺寸、地基土的类别和落锤的冲击能量综合分析后确定。
8.2.4 简易破碎坑基础的设计可按下列规定采用：
(1)当地基土为一、二类土时，可在深度不小于2m的土坑内分层铺砌厚度不小于1m的废钢锭、废铁块，孔隙处应以碎铁块和碎钢颗粒填实，其上铺砌砧块，作为碎铁坑基础；
(2)当地基土为三、四类土时，坑中的废钢锭、废铁块应铺砌在夯实的砂石类垫层上，垫层的厚度可根据落锤冲击能量与地基土的承载力确定，宜取1～2m；
(3)简易破碎坑基础可不作动力计算。
8.2.5 落锤车间的破碎坑基础应符合下列规定：
8.2.5.1 落锤车间的破碎坑基础，应采用带钢筋混凝土圆筒形或矩形坑壁的基础，其埋置深度，应根据地质情况及构造要求确定，宜取3～6m；
8.2.5.2 对一、二、三类地基土，可不设刚性底板［图8.2.5(a)］，当为四类土时，宜采用带刚性底板的槽形基础［图8.2.5(b)］；
图8.2.5 钢筋混凝土破碎坑基础
(a)不设刚性底板；(b)带刚性底板
1——砧块；2——碎铁块及碎钢颗粒；3——废钢锭及废铁块；4——夯实的砂石类垫层；5——钢筋混凝土基础；
6——保护坑壁的钢锭或钢坯；7——橡胶带或方木垫
更多推荐
基础,振动,计算
发布评论