汽輪機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、框架式汽輪機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 一、頂板設(shè)計(jì) (1) 頂板應(yīng)有足夠的質(zhì)量和剛度，應(yīng)加大擾力作用點(diǎn)下構(gòu)件的質(zhì)量，以減小基礎(chǔ)的振動(dòng)。 (2) 頂板各橫梁的靜撓度宜接近，以保持軸系的平直，改善基礎(chǔ)的動(dòng)力性能。 (3) 頂板的外形和受力應(yīng)簡單，盡量采用外形規(guī)則的矩形或T形截面，并宜避免偏心荷載。 (4) 頂板的挑臺(tái)應(yīng)做成實(shí)腹式，其懸出長度不宜大于1.5m，懸臂支座處的截面高度，不應(yīng)小 于懸出長度0.75倍。 (5) 勵(lì)磁機(jī)處宜增大頂板構(gòu)件的斷面，以防局部振動(dòng)過大。 (6) 頂板四周應(yīng)留有變形縫與其他結(jié)構(gòu)隔開。 (7) 汽機(jī)底座邊緣至頂板邊緣的距離不宜小于100mm。在汽機(jī)底座下應(yīng)預(yù)留二次灌漿層，其 厚度不宜

2、小于25mm。二次灌漿層應(yīng)在設(shè)備安裝就位并初調(diào)后，用微膨脹混凝土填充密實(shí)， 且與混凝土基礎(chǔ)面結(jié)合。 (8) 基礎(chǔ)頂面的二次灌漿層厚度大于50mm時(shí)，可在基礎(chǔ)頂面預(yù)留直徑$ 810mm、間距 200300mm的插筋，以保證基礎(chǔ)砼與二次灌漿層結(jié)合牢固。 (9) 基礎(chǔ)頂面四周邊緣及溝道邊，一般可設(shè)置5075mm的角鋼保護(hù)，以防止邊緣損壞。 二、框架柱設(shè)計(jì) (1) 柱子一般采用矩形截面，在滿足強(qiáng)度和穩(wěn)定性要求的前提下宜適當(dāng)減小柱的剛度，但其 長細(xì)比(Lo/b)不宜大于14。(柱剛度小可降低基礎(chǔ)的基本頻率，改善基礎(chǔ)的動(dòng)力特性。) 機(jī)組功率(MW) 柱截面咼度尺寸(mm) 1225 600800 5012

3、5 8001200 200300 10001500 L0柱計(jì)算長度，按 GB 50010 -2010表6.2.20-2中的現(xiàn)澆樓蓋底層柱確定 b矩形截面的短邊尺寸 柱子截面剛度EA宜與其上荷載成相同比例值。 (3) 柱主筋在底板內(nèi)的錨固：當(dāng)?shù)装搴穸葁 1.2m時(shí)，柱主筋均應(yīng)伸至底板底部鋼筋網(wǎng)上，；當(dāng) 底板厚度1.2m時(shí)，柱主筋可只將一半的柱主筋伸至底板底部鋼筋網(wǎng)上，另一半在底板內(nèi) 達(dá)到直線錨固長度即可。 (4) 柱主筋在頂板內(nèi)的錨固：直線錨入頂板內(nèi)，鋼筋伸至頂板頂。 (5) 可設(shè)23道施工縫，各設(shè)在柱頂、柱腳及零米附近。施工縫處理：預(yù)留$ 8200的鋼筋， 長600mm，插入300mm;澆灌前

4、應(yīng)鑿毛混凝土表面，濕潤清掃干凈后，坐一層摻有膠結(jié)劑 的水泥凈漿。 (6) 中間柱子與橫梁可不在同一平面，適當(dāng)移動(dòng)柱子的位置有時(shí)可明顯改善基礎(chǔ)的動(dòng)力特性。 三、平板式基礎(chǔ)底板設(shè)計(jì) (1) 底板應(yīng)有一定的剛度，可嵌固柱子，并將荷載均勻傳遞給地基，底板的剛度對(duì)調(diào)整不均 勻沉降起一定的作用。 (2) 底板厚度對(duì)其動(dòng)力特性影響不大，不宜過厚；底板的厚度，對(duì)中轉(zhuǎn)速機(jī)組(1000 v n w 3000r/min )可取基礎(chǔ)底板長度的1/151/20，對(duì)高轉(zhuǎn)速機(jī)組(3000r/min v n)可取基礎(chǔ)底板 長度的1/101/15，底板厚度不應(yīng)小于柱截面的邊長，也不應(yīng)小于800mm。 當(dāng)?shù)装搴穸萮w 1.2m時(shí)

5、，底板雙層雙向配筋；當(dāng) 1.2mv hw 2m時(shí)，底板中部設(shè)一層構(gòu)造 鋼筋網(wǎng)($ 1620600900 );當(dāng)2m v hw 3m時(shí)，設(shè)兩層；當(dāng) 3mv hw 4m時(shí)，設(shè)三層。 (4) 汽機(jī)基礎(chǔ)應(yīng)獨(dú)立布置，底板四周應(yīng)留有變形縫與其他結(jié)構(gòu)隔開。中間平臺(tái)宜與基礎(chǔ)主體 結(jié)構(gòu)脫開， 當(dāng)不能脫開時(shí)，在兩者連接處宜采取隔振措施。必要時(shí)，汽機(jī)底板上允許設(shè)置加 熱器平臺(tái)和地下室樓板的柱子。 (5) 基礎(chǔ)底板的埋深對(duì)體系的剛度和阻尼都有影響，埋置基礎(chǔ)四周的地基土對(duì)提高地基剛度 和阻尼有一定的作用。 (6) 汽機(jī)基礎(chǔ)及毗鄰建筑物基礎(chǔ)置于天然地基上，當(dāng)能滿足施工要求時(shí)，兩者的埋深可不在 同一標(biāo)高上，但基礎(chǔ)建成后，基

6、底標(biāo)高差異部分的回填土必須夯實(shí)。 (7) 基組的總重心與基礎(chǔ)底面形心宜位于同一豎線上，當(dāng)不在同一豎線上時(shí)，兩者之間的偏 心距和平行偏心方向基底邊長的比值不應(yīng)超過3%。( 機(jī)組對(duì)中要求，除可防止機(jī)組偏沉外， 在動(dòng)力計(jì)算中， 還可將豎向振動(dòng)與水平回轉(zhuǎn)耦合振動(dòng)分別計(jì)算，即 “對(duì)中”可視為上述兩類 振動(dòng)互不相關(guān)的必要條件。 ) 四、地基處理 (1) 高壓縮性土處理：加厚底板不能避免產(chǎn)生不均勻沉降，一般采取人工地基、加大基底面 積、地基預(yù)壓或采用箱型結(jié)構(gòu)底板。 (2) 當(dāng)基礎(chǔ)建在高、中壓縮性地基上時(shí)，應(yīng)在運(yùn)轉(zhuǎn)層和零米層柱上分別設(shè)置永久的沉降觀測 點(diǎn)。沉降觀測五個(gè)階段：底板施工完后、基礎(chǔ)全部施工完后、機(jī)器

7、安裝完后、試運(yùn)行期間、 投產(chǎn)后如發(fā)現(xiàn)有問題時(shí)。 (3) 濕陷性黃土地基，需整片換填處理。防止投產(chǎn)后地下管道漏水，導(dǎo)致未處理的黃土地基 發(fā)生濕陷。 (4) 人工砂墊層地基，需保證施工質(zhì)量，高密度壓實(shí)。防止機(jī)器長期振動(dòng)作用下基底脫空， 造成基礎(chǔ)偏沉，振動(dòng)過大。 (5) 采取毛石砼墊層時(shí)，須待毛石砼終凝后，再澆注砼基礎(chǔ)，以保證墊層不參與基礎(chǔ)振動(dòng)。 (6) 五、材料及配筋 (1) 鋼筋宜采用i、n級(jí)鋼筋，不宜采用冷軋鋼筋。受沖擊力較大的部位，宜采用熱軋變形 鋼筋。鋼筋連接不宜采用焊接接頭，宜采用機(jī)械連接接頭。 (2) 承受重復(fù)荷載作用，基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30。 (3) 二次灌漿層應(yīng)采用具有早

8、強(qiáng)、微膨脹、流動(dòng)性好的灌漿材料。 (4) 固定機(jī)器設(shè)備的錨固螺栓，通常采用預(yù)留孔方式，需埋設(shè)鋼套管。 (5) 鋼筋的接頭不得采用綁扎，宜優(yōu)先采用焊接或機(jī)械連接。 (6) 基礎(chǔ)各構(gòu)件的最小配筋率， 可按現(xiàn)行鋼筋混凝土規(guī)范選用， 當(dāng)柱斷面邊長超高 2m 時(shí)， 可 適當(dāng)減小。 (7) 基礎(chǔ)頂板的縱、橫梁應(yīng)考慮由于構(gòu)件兩側(cè)溫差產(chǎn)生的應(yīng)力，可在梁兩側(cè)分別配置溫度鋼 筋，每側(cè)配筋百分率為 0.1 %； 1 00MW 及以上機(jī)組每側(cè)配筋百分率為 0.15%。 (8) 基礎(chǔ)上部縱、橫梁及柱子的配筋，需沿外圍設(shè)有封閉式鋼箍。 (9) 梁柱節(jié)點(diǎn)為剛接節(jié)點(diǎn)，梁鋼筋向下彎折錨入柱內(nèi)。 (10) 出線小室墻上有電氣瓷瓶

9、穿過時(shí)，為防止渦流作用使砼中的鋼筋受熱而變形，應(yīng)在渦流 作用范圍(瓷瓶中心往外 500mm半徑)內(nèi)，每根鋼筋在交接處應(yīng)用絕緣材料包扎，以免 鋼筋 六、計(jì)算 (1) 旋轉(zhuǎn)式機(jī)器的擾力： P=Posin 3 t 式中Po=meew 2 me偏心質(zhì)量 e偏心距 理論上旋轉(zhuǎn)式機(jī)器的轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)量是可以平衡的， 實(shí)際上由于機(jī)器的設(shè)計(jì)、 制造、 安裝和維修等 因素影響，總有不平衡擾力的存在。 (2) 動(dòng)力計(jì)算體系： 質(zhì)量 -彈簧-阻尼體系假定基礎(chǔ)為有質(zhì)量的鋼體，地基為無質(zhì)量的彈簧， 并起阻尼器的作用。 (3) 動(dòng)力計(jì)算方法：共振法和振幅法，我國現(xiàn)行動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50040-96 采用 振幅法。 (4

10、) 基礎(chǔ)底面地基平均靜壓力設(shè)計(jì)值應(yīng)滿足：p6Ggi，邊框架Gj 10Ggi； b) 機(jī)組功率w 200MW，中間框架縱梁 Gi7Ggi，邊框架Gj 12Ggi； Gi集中到梁中或柱頂?shù)闹亓?包括機(jī)器重) Ggi作用在基礎(chǔ)第i點(diǎn)的機(jī)器轉(zhuǎn)子重量，一般為集中到梁中或柱頂?shù)霓D(zhuǎn)子重量 500kW 的對(duì)稱平衡型 (2) 除立式壓縮機(jī)以外的功率小于 80kW 各類壓縮機(jī)基礎(chǔ)和功率小于 壓縮機(jī)基礎(chǔ)，但需滿足以下條件： a) 基礎(chǔ)質(zhì)量大于壓縮機(jī)質(zhì)量的5倍； b) 基礎(chǔ)底面的平均靜壓力設(shè)計(jì)值小于修正后的地基承載力設(shè)計(jì)值的1/2時(shí)； c) 基組重心與基礎(chǔ)底面形心應(yīng)位于同一豎線上，其相對(duì)偏心率不應(yīng)超過3%。 (3) 轉(zhuǎn)速在