摘要：動力設備對于結構的影響非常大，如何處理好這類問題在工業設計中非常重要。分清動力設備的類型，荷載作用類型，按規范的要求設計基礎。本文前面講了動力設備與廠方的相互關系，如何處理，后面以冶金廠方中的破碎機為例，進行了簡單的設計介紹。

　　關鍵詞：動力基礎；振動；荷載類型；破碎機基礎

　　Abstract: Power equipment for the influence of the structure is very big, how to deal with this kind of problem in the industrial design is very important. Distinguish between the power equipment of the type, type load, according to the requirement of the specifications design basis. The earlier told the power equipment and their mutual relationships, how to deal with, behind the crusher by metallurgy the manufacturer as an example, and make a simple design is introduced.

　　Key Words: Power foundation; Vibration; Load type; Crusher foundation

　　中圖分類號：   O313            文獻標識碼：A               文章編號：

　　一、動力機器基礎的定義

　　首先我們要了解什么是動力機器基礎：動力機器基礎與其他結構物基礎的主要區別，在于基礎上部作用由機器傳來的動力（一般稱為擾力），這種動力可以是瞬間的沖擊（如鍛錘或落錘基礎），也可以是穩定的正弦波的擊力。動力機器基礎設計與其它結構物基礎設計有著明顯不同，其主要區別在于動力機器基礎上部作用有由機器傳來的動力。由于這種動力引起基礎本身的振動，甚至影響到周圍建筑物的振動。國標《動力機器基礎設計規范》（CTB50040-96）（以下簡稱《動規》）確定的機器基礎設計要求是使基礎由于動荷載而引起的振動幅值，不能超過某一限值。機器在運轉過程中，必然會產生動力荷載，按其動力作用的時間形式不同，大致可以分為三類：一類是旋轉式機器的動荷載；一類是往復式機器的動荷載；一類是瞬態脈沖動荷載（沖擊荷載）。

　　工業設計中的動力設備類型較多，如風機、泵類、電機、汽輪機、破碎機、振動篩等。根據工藝需要有的需要安裝在地面基礎，有的則需要安裝樓面結構上。從土建專業的角度出發，希望振動設備最好和主體結構脫開，或者單獨立于地面上。對擾力很大的動力設備，如不采取特殊措施，不宜安裝在與廠方主體結構相連的樓面上，以免產生共振，或者對結構本身振動破壞。即使是與操作層同標高的框架式(或墻式)基礎(如大型破碎機)也應自成體系,與廠房主體結構設縫脫開。相關規定指出當廠房內設有低頻且擾力較大的設備時，應當采取措施防止其與廠房結構共振，對設有鍛錘類廠房的屋面還要考慮由于振動引起的附加荷載。長期以來,國家標準圖集《梯形鋼屋架》便一直采用這個方法來考慮有較大振動設備車間的屋面附加荷載問題，該方法簡單、實用,受到設計人員的歡迎。實際工程中由于振動引起的問題并不少見。如設備本身無法正常工作、地腳錨栓被拔出、墻體開裂、預應力大型屋面板板縫間灌縫材料脫落、影響吊車運行等,甚至廠房報廢。正確設計振動設備基礎是保證安全生產和正常使用的重要環節,是工業建筑結構設計的一個主要內容。

　　二、動力機器基礎設計的原則和規定

　　（1）應考慮機器與基礎以及地基土的共同作用；

　　（2）動力基礎不宜與建筑物基礎相連接；

　　（3）如基礎振幅超過《動力機器基礎設計規范》的限值，或對周圍人員、設施產生有害的影響時，應采用合理的消振、隔振措施；

　　（4）基礎應避免不均勻沉降；

　　（5）基礎設置在整體性較好的巖石時，應采用錨樁或錨桿基礎；

　　（6）機器底邊緣至基礎邊緣應保留一定的距離；

　　（7）動力基礎的地腳螺栓應符合一定的規定；

　　（8）基礎混凝土強度和鋼筋強度應滿足一定的要求；

　　（9）重要的或對沉降有嚴格要求的機器，應設置永久沉降點；

　　（10）機組的總中心與基礎底面形心宜位于同一垂直直線上；

　　（11）機組的自振頻率與機器的轉動頻率之比應小于0.75或者大于1.25，即便機組在運轉時離開共振區；

　　（12）動力機器基礎不宜直接建于可液化的土層上。

　　三、動力機器基礎設計步驟

　　（1）資料收集：機器的型號、轉速、功率、外形尺寸、底座形式、管道、重心位置、自重、環境對振動的要求；

　　（2）由機器振動特點確定基礎形式；

　　（3）按機器的布置要求、地基承載力初設其外形尺寸、埋深，最終確定合理方案；

　　（4）靜力驗算包括荷載與地基沉降驗算；

　　（5）動力驗算包括動力計算和確定動力參數；

　　（6）強度驗算、配筋。

　　四、舉例說明

　　以下以破碎機為例簡單介紹動力機器基礎設計。

　　破碎機分為旋回式、顎式、圓錐式、錘式和反擊式等。

　　動力基礎設計時，應取得下列資料：

　　（1）機器的型號、轉速、功率、規格及輪廓尺寸圖等；

　　（2）機器自重及重心位置；

　　（3）機器底座外廓圖、輔助設備、管道位置和坑、溝、孔洞尺寸以及灌漿

　　厚度、地腳螺栓和預埋件的位置等；

　　（4）機器的擾力和擾力矩及其方向；

　　（5）基礎的位置及其鄰近建筑物的基礎圖；

　　（6）建筑場地的地質勘察資料及地基動力試驗資料。

　　除上述資料外還應由機器制造廠提供以下資料：

　　破碎機、電機的相互位置及傳動方式；

　　破碎機擾力作用的位置。

　　設計時基礎宜采用鋼筋混凝土結構，其形式可為大塊式、墻式或框架式。

　　墻式基礎各構件尺寸應符合規范規定：

　　基礎頂板的厚度不宜小于600mm，且不小于頂板跨度的1/6；

　　頂板的懸臂長度不宜大于1500mm；

　　縱墻的厚度不宜小于400mm，高厚比不宜大于6；

　　橫墻的厚度不宜小于500mm，高厚比不宜大于4；

　　基礎底板厚度不宜小于600mm，且不宜小于墻厚；

　　基礎底板懸臂長度不宜大于2.5倍底板厚度；

　　注：縱墻系指與破碎機擾力方向平行的墻，橫墻為與破碎機擾力垂直的墻。

　　框架式基礎的底板宜采用平板，其厚不應小于600mm；

　　兩臺至三臺破碎機可設置在同一基礎上，構成聯合基礎，其底板厚度不應小于800mm。

　　地基動力參數是動力基礎設計的關鍵參數，設計用到的動力基礎參數主要有地基（樁基）剛度和阻尼比。確定方法：規范或驗算公式。

　　總之，動力機器基礎設計應特別注意各方面的因素，考慮全面，算全、算細，才能把動力機器對其他構筑物的影響降到最低。