旋转式压缩机基础设计

旋转式压缩机基础设计

4.2 旋转式压缩机基础

Ⅰ 一般规定

4.2.1 旋转式压缩机基础的设计，应根据机器的布置和动力特性、工程地质条件、生产和工艺对机器基础的技术要求等因素，合理选择基础形式及尺寸。

4.2.2 旋转式压缩机基础宜设置在均匀的中、低压缩性的地基土层上，当存在软弱下卧层、软土地基或其他不良地质条件时，应采取有效的地基处理措施或采用桩基础。

4.2.3 旋转式压缩机基础底面与相邻的建(构)筑物基础底面宜放置在同一标高上且不应相连，压缩机基础与相邻的操作平台应脱开。

4.2.4 旋转式压缩机基础宜采用钢筋混凝土空间框架结构；当采用大块式或墙式基础时，动力计算和构造要求可按本标准第5章的规定采用。

4.2.5 旋转式压缩机框架式基础的计算，应符合下列规定：

1 当进行承载力验算时，应包括框架和地基承载力的验算；

2 当进行振动验算时，基础控制点的振动值不应大于容许振动值；

3 当进行沉降验算时，基础的沉降和倾斜不应大于容许值；

4 当进行偏心验算时，基组的总重心与基础底面形心在横、纵两个方向的偏心距均不应超过对应底板边长的3％。

4.2.6 当旋转式压缩机组的总扰力小于20kN、其基础的尺寸符合本标准第4.2.12条的规定且设备及生产对基础振动限值无特殊要求时，基础可不进行动力计算。

Ⅱ 振动计算

4.2.7 框架式基础的动力计算宜采用空间多自由度分析模型，并应在工作转速的0.75倍～1.25倍对应的频率范围进行扫频计算；计算时可不计入地基的弹性作用，混凝土结构的阻尼比可取0.0625，动弹性模量可取静弹性模量值。

4.2.8 当框架式基础同时承受多组扰力作用时，基础控制点的振动速度可按下式计算：

式中：v——基础振动控制点的振动速度(mm/s)；

vi——第i组扰力作用下基础振动控制点的振动速度(mm/s)。

Ⅲ 承载力验算

4.2.9 框架式基础承载力计算时，应包括下列荷载：

1 永久荷载，包括压缩机基础自重、底板上填土自重、支承在顶板上的操作平台自

重、安装在基础上的机组、辅助设备及管道自重；

2 可变荷载，包括操作活荷载、安装活荷载、管道推力、温度作用、凝汽器真空吸力等；

3 偶然荷载，包括同步电机的短路力矩；

4 当量静力荷载；

5 地震作用。

4.2.10 荷载标准值及分项系数应按下列规定采用：

1 永久荷载应按实际情况计算。安装在基础上的机组、辅助设备及管道自重的荷载分项系数应取1.5，其他永久荷载的荷载分项系数应取1.3。

2 运行可变荷载宜取4kN/m2，荷载分项系数应取1.5；安装活荷载宜取10kN/m2，荷载分项系数应取1.4。

3 凝汽器真空吸力应由机器制造厂提供，荷载分项系数应取1.5；当凝汽器与汽轮机为刚性连接时，真空吸力应取零；当机器制造厂无法提供时，真空吸力可按下式计算：

Fa＝100At (4.2.10-1)

式中：Fa——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(m2)。

4 同步电机的短路力矩及短路力(图4.2.10)应由机器制造厂提供，荷载分项系数应1.0；当机器制造厂无法提供时，可按下列公式计算：

式中：M0——同步电机的短路力矩标准值(kN·m)；

P——电机的功率(kW)；

n——电机的工作转速(r/min)；

F0——作用在基础上的短路力标准值(kN)；

l——电机短路力作用点之间的距离(m)；

μ——动力系数，可取2.0。

取

5 框架式基础承载力计算时，可将机组振动效应简化为当量静力荷载。当量静力荷载应由机器制造厂提供，荷载分项系数应取1.5；当机器制造厂无法提供时，应按下列规定确定：

1)竖向当量静力荷载，应按下式计算：

式中：Fz——竖向当量静力荷载标准值(kN)；

Gg——机器转子自重(kN)，当按式(4.2.10-4)计算的竖向当量静力荷载标准值大于机器自重时，应取机器自重。

2)横向、纵向的水平当量静力荷载标准值Fx、Fy可分别取竖向当量静力荷载标准值Fz的1/4、1/8。

3)当基础构件不承受机器转子自重时，其竖向和横向当量静力荷载标准值可取构件自重的1/2，纵向当量静力荷载标准值可取构件自重的1/4。

4)当量静力荷载按正、反方向的集中荷载作用在框架式基础的柱、横梁、纵梁轴线上时，在基础上的分布可取与机器转子自重分布成正比。

4.2.11 荷载的组合应符合下列规定：

1 基本组合宜包括永久荷载、安装活荷载、其他可变荷载、当量静力荷载；安装活荷载与其他可变荷载及当量静力荷载不应同时计入；各方向当量静力荷载可只计入单向作用，其组合值系数可取1.0。

2 偶然组合宜包括永久荷载、可变荷载、当量静力荷载、偶然荷载，当量静力荷载的组合值系数可取0.25，短路力矩的组合值系数可取1.0。

3 地震作用组合宜包括永久荷载、可变荷载、当量静力荷载、地震作用，当量静力荷载的组合值系数可取0.25，地震作用的组合值系数可取1.0。

Ⅳ 构造要求

4.2.12 框架式基础的尺寸应符合下列规定：

1 基础底板宜设计成矩形平板，底板厚度可取底板长度的1/12～1/10，但不应小于柱截面高度和基础顶板厚度的较大值；

2 柱截面宜设计成方形或矩形，截面最小宽度不宜小于柱净高的1/10，并不得小于

450mm；

3 基础顶板厚度不宜小于其净跨度的1/5～1/4，且不应小于800mm。

4.2.13 框架式基础的配筋应符合下列规定：

1 底板的板顶和板底均应配置钢筋网，钢筋直径不宜小于16mm，钢筋间距宜为150mm～200mm。

2 柱纵向钢筋应按计算确定，并应沿截面对称布置，钢筋直径宜为18mm～25mm，间距不宜大于200mm，总配筋率宜为1.0％～1.4％；箍筋应采用复合箍筋，直径宜为10mm～12mm，间距不宜大于200mm。

3 顶板的板顶和板底均应配置钢筋网，钢筋直径不宜小于16mm，间距宜为150mm～200mm。

4 顶板的梁区域受力钢筋应计算确定，并应在梁截面上、下对称配置，单侧配筋率宜为0.4％～1.0％；箍筋直径宜为10mm～12mm，间距不宜大于200mm。

5 沿底板、顶板侧边应配置构造钢筋，钢筋直径不宜小于16mm，竖向间距宜为200mm～250mm。

6 当在顶板上开孔或开沟槽，孔或沟槽的直径或边长大于300mm时，应沿孔或沟槽周边配置直径不小于16mm、竖向间距为200mm～250mm的加强钢筋。

7 顶板上螺栓孔或螺栓套管位置应施工准确，顶板及框架梁的纵筋应合理定位，并

应避开螺栓孔或螺栓套管。