4 2。旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)基礎(chǔ)。一般規(guī)定,本節(jié)適用于工作轉(zhuǎn)速大于3000r,min的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì),本節(jié)的條文都是建立在對(duì)機(jī)器工作轉(zhuǎn)速大于3000r。min的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)和部分汽輪鼓風(fēng)機(jī).發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)等的工程實(shí)例。測(cè)振資料及參考文獻(xiàn)的研究分析的基礎(chǔ)上制定的.故不適用于下列基礎(chǔ).1,旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)當(dāng)采用大塊式或墻式基礎(chǔ)時(shí),其振動(dòng)荷載應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。建筑振動(dòng)荷載標(biāo)準(zhǔn),GB.T、51228第4。2節(jié)確定.動(dòng)力計(jì)算和構(gòu)造可按本標(biāo)準(zhǔn)第5章的規(guī)定采用.2 往復(fù)式壓縮機(jī),容積式壓縮機(jī).包括螺桿式及滑片式壓縮機(jī)、的大塊式或墻式基礎(chǔ),可按本標(biāo)準(zhǔn)第5章的規(guī)定采用.3,工作轉(zhuǎn)速等于或小于3000r、min的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)基礎(chǔ),當(dāng)采用框架式基礎(chǔ)時(shí)??砂幢緲?biāo)準(zhǔn)第4。1節(jié)的規(guī)定采用,4.鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。國(guó)外已有應(yīng)用.國(guó)內(nèi)尚無(wú)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn).旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)。除了具備基本設(shè)計(jì)資料外 尚需要由壓縮機(jī)制造廠提供有關(guān)壓縮機(jī)性能的技術(shù)數(shù)據(jù)和資料。這是設(shè)計(jì)壓縮機(jī)基礎(chǔ)的基本依據(jù)、包括.壓縮機(jī)組各轉(zhuǎn)動(dòng)部件的質(zhì)量,質(zhì)心位置及固定方式.壓縮機(jī)組各轉(zhuǎn)動(dòng)部件在正常工作狀態(tài)下所產(chǎn)生擾力的數(shù)值。方向 作用點(diǎn)及相對(duì)應(yīng)的擾頻。同步電機(jī)的短路力矩及其作用點(diǎn)。凝汽器的真空吸力及其作用點(diǎn).僅適用于蒸汽透平壓縮機(jī)、壓縮機(jī)基礎(chǔ)上各部位的安裝荷載及操作荷載.壓縮機(jī)基礎(chǔ)模板圖,包括各部件幾何尺寸 溝槽.孔洞 地腳螺栓和預(yù)埋件的尺寸和位置,二次灌漿層的厚度、范圍及材料等要求、對(duì)壓縮機(jī)基礎(chǔ)振動(dòng),沉降及傾斜的特殊要求 設(shè)計(jì)入員得到壓縮機(jī)組條件后.首先要判斷條件的完整性及合理性.并與制造廠或工藝專(zhuān)業(yè)密切配合解決有關(guān)問(wèn)題,包括.機(jī)器的名稱(chēng)和轉(zhuǎn)速,離心式壓縮機(jī)組通常由多臺(tái)機(jī)器組成。包括蒸汽機(jī),電動(dòng)機(jī),壓縮機(jī)。膨脹機(jī)、發(fā)電機(jī)等 一般布置在同一根軸線上。若原動(dòng)機(jī)是電動(dòng)機(jī) 其轉(zhuǎn)速一般為1500r,min或3000r min 當(dāng)帶動(dòng)高轉(zhuǎn)速的壓縮機(jī)時(shí)、一定要配置變速箱.此時(shí)。變速箱兩側(cè)的機(jī)器會(huì)分別布置在兩根軸線上 并工作在不同的轉(zhuǎn)速下 逐臺(tái)確認(rèn)各機(jī)器。各轉(zhuǎn)動(dòng)部件的質(zhì)量及其質(zhì)心位置是否齊全、對(duì)于廠家提供的擾力數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)做必要分析.或可用現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),建筑振動(dòng)荷載標(biāo)準(zhǔn)。GB T、51228提供的計(jì)算公式校核擾力的數(shù)值,方向、作用點(diǎn)是否合理 廠家若對(duì)基礎(chǔ)的容許振動(dòng)有特殊要求時(shí)、應(yīng)與現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 建筑工程容許振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)、GB,50868規(guī)定的容許值進(jìn)行比較,并分析其合理性.當(dāng)廠家的要求過(guò)于嚴(yán)苛.基礎(chǔ)設(shè)計(jì)很難滿(mǎn)足時(shí),應(yīng)與廠家進(jìn)行必要的協(xié)商、4 2,1 當(dāng)廠房?jī)?nèi)設(shè)有往復(fù)式機(jī)器或其他低頻振動(dòng)的機(jī)器與旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)同時(shí)工作時(shí) 在機(jī)器的布置上。需考慮到往復(fù)式機(jī)器基礎(chǔ)或其他低頻機(jī)器基礎(chǔ)振動(dòng)對(duì)旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)基礎(chǔ)的不利影響。4 2.2 本條強(qiáng)調(diào)壓縮機(jī)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)地基土的物理特性確定地基方案和基礎(chǔ)形式。力求避免基礎(chǔ)產(chǎn)生有害的沉降和傾斜。因機(jī)器的主軸為多點(diǎn)支承在軸承上,對(duì)基礎(chǔ)的沉降和偏沉比較敏感.與機(jī)器連接的高壓管件由此將產(chǎn)生附加應(yīng)力,基礎(chǔ)的沉降和偏沉值一般不易得到精確的計(jì)算結(jié)果。因此 在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)認(rèn)真研究確定地基處理方案,計(jì)算基礎(chǔ)沉降時(shí)可僅考慮永久荷載,4 2 3。壓縮機(jī)基礎(chǔ)一般應(yīng)與建筑物基礎(chǔ)分離、其原因之一是考慮到動(dòng)力基礎(chǔ)的振動(dòng)能量經(jīng)常不斷地影響廠房基礎(chǔ)及廠房結(jié)構(gòu),使廠房結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附力口應(yīng)力,降低廠房結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備,其二是壓縮機(jī)基礎(chǔ)與廠房基礎(chǔ)的荷載相差懸殊,從而產(chǎn)生不均勻沉降而相互影響,其三是為使壓縮機(jī)基礎(chǔ)受力明確,要求壓縮機(jī)基礎(chǔ)與相鄰的廠房操作平臺(tái)脫開(kāi) 旨在減少壓縮機(jī)振動(dòng)對(duì)廠房結(jié)構(gòu)和儀表的影響、4。2,4。由于輔助設(shè)備安放于樓層與底層之間,故旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)基礎(chǔ)一般設(shè)計(jì)成獨(dú)立的空間框架式結(jié)構(gòu) 它占地面積少,構(gòu)件尺寸經(jīng)濟(jì)、安全,利于設(shè)備管道的安裝。操作和檢修 框架式結(jié)構(gòu)頂板應(yīng)有足夠的質(zhì)量和剛度,當(dāng)滿(mǎn)足承載力和穩(wěn)定性的要求時(shí)。宜通過(guò)優(yōu)化柱截面尺寸調(diào)整基礎(chǔ)動(dòng)力特性、底板的尺寸應(yīng)根據(jù)構(gòu)造要求和地基土的性質(zhì)確定、并應(yīng)具有足夠的剛度,在計(jì)算時(shí)可簡(jiǎn)化為嵌固于底板上的框架式結(jié)構(gòu),由頂板。橫梁、縱梁,及柱子,底板組成正交結(jié)構(gòu)體系、它與軟件的計(jì)算假定比較接近.而且基礎(chǔ)各構(gòu)件受力簡(jiǎn)單明確、故目前仍采用空間正交框架的動(dòng)力分析程序,這種結(jié)構(gòu)形式可通過(guò)改變構(gòu)件的截面尺寸,主要是柱子尺寸,調(diào)整基礎(chǔ)的自頻來(lái)得到良好的動(dòng)力特性,框架式基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí) 構(gòu)件尺寸的確定十分重要 頂板宜厚 柱子宜柔。底板宜剛,以達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的、4。2,6?;A(chǔ)可不做動(dòng)力計(jì)算的條件是在保證機(jī)組正常運(yùn)轉(zhuǎn)的條件下。結(jié)合多年來(lái)的設(shè)計(jì)施工,實(shí)測(cè)和研究的經(jīng)驗(yàn)而制定的,振動(dòng)計(jì)算4,2,7。理論分析框架式壓縮機(jī)基則是一個(gè)無(wú)限自由度的空間結(jié)構(gòu)、采用空間多自由度體系分析 從計(jì)算簡(jiǎn)圖和理論研究觀察比較接近基礎(chǔ)的理想振動(dòng)狀態(tài).但是由于存在著許多參數(shù)的不準(zhǔn)確性 假設(shè)的差異性 使得理想的數(shù)學(xué)模型和精確運(yùn)算結(jié)果最終仍未能反映實(shí)際。具體表現(xiàn)在擾力的取值.荷載分布的任意性.忽略了機(jī)座,機(jī)殼和管道的剛度。實(shí)際上它們與基礎(chǔ)共同整體工作,強(qiáng)勁的頂板計(jì)算中未按深梁考慮 機(jī)器的主軸并非剛性,混凝土的動(dòng)彈性模量與靜彈性模量的差異、以及阻尼隨頻率變化等因素,即使存在上述問(wèn)題。但空間多自由度計(jì)算在理論方面仍能夠比較邏輯地分析基礎(chǔ)振動(dòng)模式、由于在計(jì)算時(shí)考慮了機(jī)器工作轉(zhuǎn)速 25,范圍內(nèi)的掃頻計(jì)算 即對(duì)工作轉(zhuǎn)速。25,以?xún)?nèi)的自頻做共振計(jì)算、并將所得的最大振幅作為計(jì)算振幅,一般計(jì)算值均大于實(shí)測(cè)值.可滿(mǎn)足工程要求.地基的彈性對(duì)框架式基礎(chǔ)的振動(dòng)有一定的影響、其影響是降低了基礎(chǔ)的自頻。對(duì)低頻機(jī)器基礎(chǔ),例如轉(zhuǎn)速在1000r min及以下、影響較大。對(duì)高頻機(jī)器基礎(chǔ)影響較小 使基礎(chǔ)自頻遠(yuǎn)離于機(jī)器工作轉(zhuǎn)速,其結(jié)果是偏安全的、為減少計(jì)算工作量、故可不考慮地基彈性的影響.因混凝土的彈性模量對(duì)結(jié)構(gòu)自頻影響較小,故在動(dòng)力計(jì)算時(shí)可不考慮其受動(dòng)態(tài)的影響。按混凝土強(qiáng)度等級(jí)查有關(guān)鋼筋混凝土的規(guī)定即可、在動(dòng)力計(jì)算中采用了振型分解法求解。阻尼系數(shù)采用E。C、索羅金滯變阻尼理論,為了使各個(gè)振型能完全分解,對(duì)于鋼筋混凝土框架式基礎(chǔ)取阻尼比為一常數(shù) 即0。0625。4、2,8、本條規(guī)定針對(duì)基礎(chǔ)承受多組不同頻率的擾力作用時(shí)。計(jì)算x,y,z三個(gè)方向總振動(dòng)速度的組合原則,旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)組一般有多組不同頻率的擾力同時(shí)作用在基礎(chǔ)上,這些不同頻率的擾力值和相位都是隨機(jī)量。所計(jì)算的這些擾力值均為壓縮機(jī)在正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)最大的擾力值,從概率分析,各擾力同時(shí)達(dá)到最大值的概率是極小的,而且,擾力的相位是隨機(jī)的。各擾力的方向完全相同的概率也是極少的,假定擾力值在一定區(qū)間內(nèi)發(fā)生變化。相位在0.360、之間變化 根據(jù)概率理論分析.比較可能出現(xiàn)的最大動(dòng)位移 即這些擾力產(chǎn)生的動(dòng)位移幅值.是平方和的平方根、承載力驗(yàn)算4。2.10。本條為進(jìn)行承載力計(jì)算時(shí)荷載標(biāo)準(zhǔn)值及荷載分項(xiàng)系數(shù)的確定原則、為保證壓縮機(jī)基礎(chǔ)的安全使用 適當(dāng)?shù)靥岣呋A(chǔ)的安全度、根據(jù)國(guó)外工程公司提供的荷載條件要求、在進(jìn)行框架式結(jié)構(gòu)的承載力計(jì)算時(shí).要求將安裝在基礎(chǔ)上的機(jī)組.輔助設(shè)備及管道等重量的荷載分項(xiàng)系數(shù)取為1。5,操作活荷載和安裝活荷載應(yīng)由工藝專(zhuān)業(yè)提出,也可按本標(biāo)準(zhǔn)給出的數(shù)值或按照現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),化工。石化建,構(gòu),筑物荷載設(shè)計(jì)規(guī)定、HG。T,20674確定,凝汽器的真空吸力是由于凝汽器內(nèi)蒸汽的冷凝形成真空,與大氣間產(chǎn)生壓差所致,當(dāng)凝汽器與汽輪機(jī)為柔性連接時(shí)、用波紋管或其他形式的補(bǔ)償器。該力以拉力作用于壓縮機(jī)基礎(chǔ)上,若為剛性連接時(shí)、真空吸力則形成為系統(tǒng)的內(nèi)力,不作用于基礎(chǔ)上,真空吸力僅存在于冷凝式汽輪機(jī)或中間抽汽式汽輪機(jī)作驅(qū)動(dòng)機(jī)且凝汽器與汽輪機(jī)為柔性連接時(shí).僅用于壓縮機(jī)基礎(chǔ)的承載力計(jì)算 若旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)由同步電機(jī)驅(qū)動(dòng).當(dāng)同步電機(jī)突然短路時(shí),由于定子與轉(zhuǎn)子之間的相互作用會(huì)產(chǎn)生短路力矩,該荷載為偶然荷載,其動(dòng)力系數(shù)μ,2.將短路力矩乘以動(dòng)力系數(shù)、即簡(jiǎn)化為靜力荷載,短路力矩應(yīng)由制造廠提供?;蚩砂幢緲?biāo)準(zhǔn)的公式計(jì)算、在做基礎(chǔ)的承載力計(jì)算時(shí).除上述靜力荷載外 尚應(yīng)考慮動(dòng)力荷載的作用 該荷載是由轉(zhuǎn)子不平衡所產(chǎn)生的擾力引起的,又稱(chēng)為當(dāng)量靜力荷載,現(xiàn)有的一些資料中、當(dāng)量靜力荷載計(jì)算的表達(dá)形式大致相同,一般是將轉(zhuǎn)子的不平衡擾力乘以疲勞系數(shù)和動(dòng)力系數(shù),將它轉(zhuǎn)化為一個(gè)等效靜力荷載,但其中系數(shù)的取值差異較大、其表達(dá)式為,N,ηrF.1。式中.N。當(dāng)量靜力荷載、η 動(dòng)力放大系數(shù)、r,一疲勞系數(shù)。F。擾力,4.2、11,按空間多自由度體系計(jì)算,當(dāng)其一方向的主振型出現(xiàn)時(shí)、其他兩個(gè)方向的分量一般都很小、而其動(dòng)荷載已將正常運(yùn)行時(shí)的擾力增大了、已有較大的安全儲(chǔ)備,因此,當(dāng)一個(gè)方向取最大動(dòng)荷載時(shí),其他方向的分量可以略去、無(wú)論豎向 橫向。縱向都可以不進(jìn)行疊加組合,即各項(xiàng)的當(dāng)量靜力荷載只考慮單向作用、偶然組合時(shí)的短路力矩。地震組合時(shí)地震作用的出現(xiàn)是以正常運(yùn)行為標(biāo)準(zhǔn)的。而動(dòng)力荷載是以壓縮機(jī)極限不平衡為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算出來(lái)的,較正常運(yùn)行不平衡增大了。故將當(dāng)量靜力荷載乘以1,4的荷載組合值系數(shù) 構(gòu)造要求4 2。12、為使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單施工方便 基礎(chǔ)底板宜采用矩形平板、但不排除為支承其附屬設(shè)備而使底板局部突出的情況。根據(jù)基礎(chǔ)的具體情況 經(jīng)方案比較、認(rèn)為采用梁板式或井式板具有明顯的優(yōu)越性時(shí)仍可采用、所以本標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有對(duì)這兩種形式加以排除和限制,規(guī)定底板最小厚度的目的是保證底板具有一定的剛度以減小基礎(chǔ)不均勻沉降和降低基礎(chǔ)頂板的振動(dòng),德國(guó)動(dòng)力設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)DIN4024,1要求旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)框架式基礎(chǔ)底板厚度約為底板長(zhǎng)度的1、10。近年來(lái),石油化工行業(yè)的生產(chǎn)能力不斷增大 壓縮機(jī)組的規(guī)模,體積.重量也大為增加,另外。目前壓縮機(jī)組趨向于用一臺(tái)原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)壓縮機(jī),電動(dòng)機(jī)、膨脹機(jī)等多臺(tái)機(jī)器。這樣基礎(chǔ)底板的縱向尺寸也會(huì)增大 故本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)底板厚度的限制稍有放寬,取底板長(zhǎng)度1,10,1,12、經(jīng)工程實(shí)踐檢驗(yàn),也能達(dá)到足夠的剛度、當(dāng)?shù)装宓暮穸仍O(shè)計(jì)得太薄時(shí) 則會(huì)導(dǎo)致剛度不足、關(guān)于柱子截面。考慮此類(lèi)機(jī)組的機(jī)器自重、轉(zhuǎn)子重.轉(zhuǎn)速的變化范圍較大。故沒(méi)有規(guī)定柱子截面的上限,但從基礎(chǔ)的動(dòng)力特性來(lái)看,加大柱子截面不一定有利,柱子柔一些反而對(duì)減小上部振動(dòng)有利 所以基礎(chǔ)設(shè)計(jì)者應(yīng)該明確.在滿(mǎn)足強(qiáng)度.穩(wěn)定性要求的前提下 宜適當(dāng)減少柱子剛度。設(shè)計(jì)成柔性柱.基礎(chǔ)頂板應(yīng)有足夠的剛度和質(zhì)量,厚度不宜小于其凈跨度的1 4,1。5、總之 對(duì)于此類(lèi)壓縮機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的底板 柱,頂板的截面尺寸.其要點(diǎn)是使壓縮機(jī)基礎(chǔ)的動(dòng)力特性適應(yīng)壓縮機(jī)較高的工作轉(zhuǎn)速,4 2 13.通過(guò)大量工程實(shí)例分析。根據(jù)多年工程實(shí)踐統(tǒng)計(jì)和現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?;炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范、GB,50010和。建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范,GB,50011的構(gòu)造要求.本條文給出了底板.柱.頂板的配筋要求、具體設(shè)計(jì)時(shí)配筋率大小應(yīng)綜合考慮振動(dòng)荷載、地震作用以及板厚比等因素確定,頂板中的暗梁或明梁與柱子構(gòu)成縱,橫向框架,由于擾力值及其方向是隨機(jī)的,因此、框架梁截面應(yīng)上。下對(duì)稱(chēng)配筋,并需具有可靠的錨固長(zhǎng)度.采取各種措施固定頂板上的螺栓或螺栓套管 使其位置準(zhǔn)確,不致施工時(shí)因振搗混凝土造成移位。是壓縮機(jī)安裝的必要條件、頂板中的鋼筋,螺栓或螺栓套管的直徑都比較大.且縱橫交錯(cuò)、應(yīng)在設(shè)計(jì)中精確放樣,避免施工困難、