设备基础设计

设备基础设计基础类型（1）独立基础----当地基较好时，配合钢砼柱用得较多，也较经济。（2）条形基础----当地基较好时，配合承重墙用得较多，也较经济。（3）筏式基础----当地基不很好，或建筑物较高时，采用整片或大片底板作的基础。如“竹筏”而名。（4）箱形基础----由地下一层或几层的墙和搂板、底板构成的整片基础。如“箱”而名。常在高层建筑中采用。（5）桩基础----按受力性能可分：摩擦桩、端承桩、摩擦端承桩；按施工方式可分：灌注桩、予制桩、搅拌桩、打入桩、静压桩等；按材料可分：钢砼桩、钢桩、木桩等。（6）其它----如：沉井、锚杆、加筋土等。设备基础设计是否按筏形基础设计，要看设备荷载、基础厚度和其平面的长宽比等情况而定。倘设备荷载不是很大，或是基础厚度完全保证抗冲切的话（一般的设备基础，由于要锚固或安装地脚螺栓，厚度较大），只按构造在基础上下皮配双向钢筋就行了，太厚的要考虑设计成钢筋笼状。但如果基础较薄，且基础的长宽比小于2：1，是可以按筏形基础设计的。应该注意的是，按双向板设计时，要分析设备在基础上的置放方式是否符合双向板的受力条件，也就是基础版的支点状况（因此时是按地基反力是板的均布荷载，设备与基础板接触的地方就是板的支座计算的），如果设备和基础是面接触或起码有三边是线形接触，可以考虑按双向板设计。如果设备集中在板的某一局部，或设备是与基础是几个点的接触，按双向板设计就不合适了，要按柱下独立基础板（可能还是偏心的）或无梁板考虑了。设备基础构造规定1．当二次浇灌层厚度大于或等于50mm时，应采用细石混凝土，其强度等级应比基础混凝土强度等级高一级；当二次浇灌层厚度小于50mm时，应采用1：2水泥砂浆；当有条件时，应优先采用无收缩水泥砂浆或灌浆料或无收缩细石混凝土。2．地脚螺栓分为死螺栓和活螺栓两大类，死螺栓的锚固有下列三种形式，可根据不同需要进行选择：一次埋入法、预留孔法、钻孔锚固法，死螺栓中以直钩和锚板螺栓最为常用，施工方便，性能可靠。活螺栓的构造是螺杆穿过埋设于基础中的套管，下端以T形头、固定板或螺帽固定，在套管上端200mm范围内，填塞浸油麻丝予以覆盖保护。地脚螺栓的常用直径及埋设深度地脚螺栓形式地脚螺栓的常用直径d(mm)埋置深度备注死螺栓弯钩螺栓10～48（20～25）d车床基础常用直钩螺栓16～56（20～25）d常用螺栓弯折螺栓24～3620dU形螺栓≤3620d梁、板上多用爪式螺栓30～76（10～20）d锚板螺栓≥30（10～20）d常用螺栓直杆螺栓环氧砂浆锚固螺栓活螺栓≥24≥15d更换方便地脚螺栓中心线至基础边缘的距离应不小于4d，也不小于100mm，对于活螺栓尚应不小于固定板的宽度；预留孔的孔边至基础边缘的距离应不小于100mm。如不能满足上述要求时，应采取加固措施。3．设备基础钢筋的混凝土保护层厚度一般为40mm，当基础底无垫层时，应为70mm。基础垫层厚度为100mm，并伸出基础底边各100mm。基础坑壁厚度不小于150mm，当为防水混凝土时，壁厚不小于250mm。地脚螺栓下端或预留孔底距基础底面不应小于100mm。设备底座边缘至基础边缘的距离一般不小于100mm。大块式基础的底面除主要设备部位应布置在同一标高外，一般可布置成台阶式。4．基础内各种沟道底部至基础底的距离为：1）冲渣沟底至基础底的距离可取基础深度的1/12～1/14，同时不应小于300mm。2）轧机下部的沟底至基础底的距离，大型轧机时不应小于500mm；中小型轧机时，为300～400mm。3）油管沟，电缆沟底至基础底的距离不应小于250mm。5．基础与基础的衔接：（1）当大基础近旁的小基础的地基在施工中有可能被扰动时，宜采用悬臂形式，即在大基础上挑出小基础。如不便于采用悬臂形式，可采用厚垫层形式。（2）土质地基上的设备基础与柱基础相邻时，两基础底面应尽量设置在同一标高上。如果两基础相碰，可以采用油毡隔开或留缝隙处理，同时上部范围可以部分重叠。当两基础底面不便设置在同一标高上时，基础之间的净距S应根据荷载大小和土质情况确定，一般取S/h＝1～2。6．管线穿过基础时的防护措施：（1）电缆管束由基础进入土中时，可采用填砂处理方法保护管线；（2）水管通过变形缝或由基础进入土中时，可设套管防护；（3）风管由基础进入土中时，可设置专门调整孔加以保护。7．冲渣沟较深时，为增强其横向刚度，应沿纵向每隔4～5m设置一道钢筋混凝土连系梁。连系梁顶面可设置钢板或铁屑混凝土层防护。8．防阻隔离层：建在岩石地基上的较大基础（长度大于20m），为削弱地基对基础收缩的限制，应在基础与岩石之间，于两端L/4（L为基础全长）的区段内铺设防阻隔离层。此外，尚需按下列情况做防阻处理：（1）当基础最深部位在基础中央断面时，基础底面可做成对称坡形或阶梯形。（2）当基础最深部位不在中央断面时，基础底面也可做成阶梯形。此时，必须在阻碍基础收缩一侧的垂直面上贴置厚度不小于40mm的木丝沥青板。（3）基础平面不规则时，应在突出部分靠近基础中央断面一侧的垂直面上贴置厚度不小于40mm的木丝沥青板。9．变形缝：（1）变形缝（伸缩缝、沉降缝）的设置，应与设备的连接相配合，以不影响机组的正常运转为原则。土质上的设备基础，当传动轴为直接传到或刚性连接时，不得设置变形缝；当传到轴装置柔性接手（万向接手）并有较好的地基条件时，可以设置变形缝。各类基础伸缩缝的最大间距项次基础类别伸缩缝最大间距（m）1大块式基础（配筋）502大块式基础（无筋）253框架式基础（装配式）504框架式基础（现浇式）355墙、底板3010．基础配筋：大块式基础的构造配筋基础名称基础顶面钢筋网直径（mm）基础底面钢筋网直径（mm）钢筋间距（mm）大型轧机基础16～2016～20200中型轧机基础14～1614～16200小型轧机基础1212200剪断机基础12～1612200热锯机基础12～1412200推钢机基础12～1412200注：1.本表适用于一般土质地基上的基础。对于岩石地基上较大的基础，除按规定在基础底设置隔离层外，尚应将钢筋直径提高一级。2.其他基础可参照本表配筋。3.应优先采用HRB335级钢筋。基础顶面钢筋应尽量简化，以便于设计、施工，因此当基础顶面标高相差不超过或等于300mm时，可在最低标高处的基础顶面配一层钢筋网。挡土墙及深基坑支护基坑侧壁安全等级及重要性系数安全等级破坏后果γo一级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周围环境及地下结构施工影响严重1.10二级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周围环境及地下结构施工影响一般1.0三级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周围环境及地下结构施工影响不严重0.9挡土墙和支护结构选型表序号挡土墙支护结构类型适用条件1重力式挡土墙（1）墙高不宜大于6m，在软弱的土层中墙高不宜大于5m；（2）适用于地形变化复杂的场地；（3）墙身材料可选用毛石砌体、毛石混凝土和素混凝土。2钢筋混凝土挡土墙（1）钢筋混凝土悬臂式挡土墙墙高不应超过8m，当墙高大于8m时，宜采用扶壁式钢筋混凝土挡土墙；（2）悬臂式挡土墙适合于地基承载力较低的地段，扶壁式挡土墙适用于地基承载力较高的地段；（3）常用于石料缺乏的地区。3悬臂式排桩支护结构（1）基坑侧壁安全等级宜为二、三级；（2）在软土场地中基坑深度不宜大于5m；（3）基坑底面以下的土质较好，具有嵌固桩体的能力；（4）对桩顶变位要求较高的场地不宜采用；（5）当地下水位高于基坑底面时，宜采用降水或截水帷幕。4拉锚式围护结构（1）适用于基坑侧壁安全等级一、二、三级；（2）以下摘自钢铁企业原料准备设计手册1．设备基础设计要求（1）除岩石地基外，设备基础不应与厂房基础相连，特别是破碎机和磨机的基础。当两基础处于同一标高时，其间隙不应小于100mm。（2）设备底座边缘至基础边缘的距离一般不应小于100mm，对于破碎机和磨机的基础，不宜小于150mm。（3）设备基础一般不宜与厂房结构和构件直接相连，但对于次要的平台柱、梁和板等，在采取相应措施后，可自由搭放在设备基础上。（4）二次浇灌层的厚度一般为50mm。2．地脚螺栓设计要求（1）地脚螺栓中心距基础边缘的距离不应小于4d（d为地脚螺栓直径），且最小不应小于150mm。（2）设备的地脚螺栓可采用死螺栓和活螺栓等两种形式。死螺栓的锚固有三种方式：1）一次埋入法：浇灌混凝土时，把螺栓埋入。必要时，可按表3-5的方式和尺寸设置调整孔。2）预留孔法：浇灌基础混凝土时，预先留出孔洞，放入螺栓并调整设备就位后，用无收缩细石混凝土或细石混凝土灌入孔内固定。3）钻孔锚固法：基础混凝土浇灌完毕并达到一定强度后，按要求钻孔，用环氧砂浆或其他胶结材料注入孔中，插入地脚螺栓，经一定养护期后再安装设备。钻孔直径见表3-6。活螺栓的锚固：螺杆穿过埋设于基础中的套管，下端以T形头、固定板或螺帽固定，在套管上端200mm范围内，填塞浸油麻丝予以覆盖保护。当设备固定于钢结构楼板或平台上时，一般采用活螺栓方式。地脚螺栓的形式、常用直径及埋设深度，见表3-7。表3-5地脚螺栓调整孔尺寸螺栓直径/mm调整孔尺寸（长*宽*深）/mm简图16~1820~2427~3640~4856以上80*80*150100*100*200120*120*250150*150*300180*180*400表3-6地脚螺栓钻孔直径螺栓直径/mm钻孔直径/mm环氧砂浆平均壁厚螺栓直径/mm钻孔直径/mm环氧砂浆平均壁厚/mm/mm12~2430~4224~3442~584~56~848~6476~10064~8496~1308~1010~15表3-7地脚螺栓形式、直径及埋设深度螺栓形式常用直径d/mm埋置深度/mm附注死螺栓弯钩螺栓直钩螺栓弯折螺栓U形螺栓爪形螺栓锚板螺栓直杆螺栓10~4816~5624~36≤3630~76≥30（20~25）d（20~25）d20d20d（10~20）d（10~20）d车床基础常用常用螺栓梁板上多用常用螺栓环氧砂浆锚固螺栓活螺栓≥24≥15d更换方便注：最小埋置深度不得小于300mm。筏形基础简介筏形基础亦称片筏基础、筏板基础。当建筑物上部荷载较大而地基承载能力又比较弱时，用简单的独立基础或条形基础已不能适应地基变形的需要，这时常将墙或柱下基础连成一片，使整个建筑物的荷载承受在一块整板上，这种满堂式的板式基础称筏形基础。筏形基础由于其底面积大，故可减小基底压力，同时也可提高地基土的承载力，并能更有效地增强基础的整体性，调整不均匀沉降。筏形基础的选用原则1、在软土地基上，用柱下条形基础或柱下十字交梁条形基础不能满足上部结构对变形的要求和地基承载力的要求进，可采用筏形基础。2、当建筑物的柱距较小而柱的荷载又很大，或柱的荷载相差较大将会产生较大的沉降差需要增加基础的整体刚度以调整不均匀沉降时，可采用筏形基础。3、当建筑物有十室或大型储液结构（如水池、油库等），结合使用要求，可采用筏形基础。4、风荷载及地震荷载起主要作用的多高层建筑物，要求基础有足够的刚度和稳定性时，可采用筏形基础。筏形基础的分类筏形基础分为平板式和梁板式，一般根据地基土质、上部结构体系、柱距、荷载大小及施工条件等确定。平板式筏形基础平板式筏形基础的底板是一块厚度相等的钢筋混凝土平板。板厚一般在0.5~1.5m之间。平板式基础适用于柱荷载不大、柱距较小且等柱距的情况。底板的厚度可以按生一层50mm初步确定，然后校核板的抗冲切强度。底板厚度不得小于200mm。通常5层以下的民用建筑，板厚不小于250mm；6层民用建筑的板厚不小于300mm。梁板式筏形基础当柱网间距大时，一般采用梁板式筏形基础。根据肋梁的设置分为单向肋和双向肋两种形式。单向肋梁板式筏形基础是将两根或两根以上的柱下条形基础中间用底板连接成一个整体，以扩大基础的底面积并加强基础的整体刚度。双向肋梁板式筏形基础是在纵、横两个方向上的柱下都布置肋梁，有进也可在柱网之间再布置次肋梁以减少底的厚度。平板式筏形基础平板式筏形基础是在天然地表上，将场地平整并用压路机将地表土碾压密实后，在较好