第十章 动力机器基础与地基基础抗震.ppt

第十章 动力机器基础与地基基础抗震 10.1概述 10.2振动对地基的影响 及机器基础的设计步骤 10.1概述 运转时产生较大不平衡惯性力的一类机器，称为动力机器。 动力机器基础设计是工业建筑设计的一个重要组成部分，也是建筑工程中一项复杂的课题，其特点首先取决于机器对基础的作用特征。 动力机器常按对基础的动力作用形式分为两大类： (1) 周期性作用的机器：包括匀速旋转运动的机器(例如电机、涡轮机)以及匀速旋转和往复直线运动的机器(例如曲柄连杆式机器、颚式破碎机)。其特点是有相对固定的周期，易引起附近建筑物或其中部分构件的共振。 (2) 间歇性作用或冲击作用的机器：包括非匀速旋转和非往复直线运动的机器(例如拖动电动机、遮断容量的电动机)以及冲击式运动的机器(例如锻锤、落锤)。其特点是冲击力大且无节奏。 10.1概述 动力机器基础的结构型式主要有三种：①实体式(块式)；②墙式；③框架式。如图10.1所示。 (a) 实体式 (b) 墙式 (c) 框架式 10.1概述 动力机器的动荷载必然会引起地基及基础的振动，如设计不当，可能产生一系列不良影响，例如降低地基土的强度并增加基础的沉降量，影响机器的正常运转；使机器零件易于磨损，影响其正常使用；产生噪音，严重者将影响工人健康。 引起地基及基础振动的另一个重要因素是地震。 10.1概述 动力机器基础设计 一般的动力机器在运行时都将产生振动，而振动引起的动荷载又将对机器的支承结构(基础或构架)带来动力效应。 当机器的动力作用不大时(如一般的金属切削机床)，其基础可按一般静荷载下的基础进行设计并作适当的构造处理。 当动力作用较大时，应根据荷载特点进行动力基础设计。动力机器基础的设计涉及土建与机械两个专业，设计前需要了解各种动力机器对基础的动力作用形式、常用的动力机器基础结构型式及其设计基本要求。 10.1概述 动力机器基础应满足下列一般构造要求（自学）： (1) 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。当管道与机器连接而产生较大振动时，管道与建筑物的连接处应采用隔振措施。 (2) 动力机器底座边缘至基础边缘的距离不宜小于100mm。除锻锤基础外，在机器底座下应预留厚度不小于25mm的二次灌浆层。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) 基组(动力机器基础和基础上的机器、附属设备、填土的总称)的总重心与基础底面的形心宜位于同一竖直线上，当不在同一竖直线上时，两者之间的偏心距和平行偏心方向基底边长的比值η应符合如下要求： 对汽轮机组和电机基础，η≤3%； 对金属切削机床以外的一般机器基础，当地基承载力特征值fak≤150kPa时，η≤3%；当地基承载力特征值fak150kPa时，η≤5%。 (4) 动力机器基础宜采用整体式或装配整体式混凝土结构。 (5) 动力机器基础的钢筋一般采用HPB235、HRB335、HRB400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，并避免焊接接头。 (6) 动力机器基础的底脚螺栓除了应严格按照机器安装图设置以外，还应符合以下规定：带弯钩底脚螺栓的埋置深度不小于20d(d为螺栓直径)，带锚板底脚螺栓埋置深度不小于15d。底脚螺栓轴线距基础边缘不应小于4 d，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；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，如图10.2所示。 10.2振动对地基的影响及机器基础的设计步骤 10.2.1振动对土性质的影响 1.振动对土的抗剪强度的影响 抗剪强度降低幅度与振源的振幅、频率及振动加速度有关。一般，振动越强烈，土的强度降低越多。 10.2振动对地基的影响及机器基础的设计步骤 10.2.1振动对土性质的影响 1.振动对土的抗剪强度的影响 一般，振动越强烈，土的强度降低越多。 砂土含水量增大，内摩擦系数的减小还要多。 随着土的粘聚力增加，振动对土的物理力学性质变化的影响将减小。同条件振动，干砂内摩擦系数减小幅度比一般粘性土大，但振动对灵敏度较高的软粘土影响较大。 10.2振动对地基的影响及机器基础的设计步骤 10.2.1振动对土性质的影响 2.振动作用下土的压密 10.2振动对地基的影响及机器基础的设计步骤 10.2.1振动对土性质的影响 2.振动作用下土的压密 10.2振动对地基的影响及机器基础的设计步骤 10