GB50040-2020 标准规范下载简介

GB50040-2020 动力机器基础设计标准-2021年3月1日起实施.pdf

图7.3.3压力机底座支承示意图

1一底座：2二次浇灌层：3地脚螺栓套筒4一钢筋网

4联合基础振动控制点的振动位移，宜取各台机器在该点产 生的振动位移计算值的平方和开方； 5锚杆基础可不进行振动计算。 8.1.4墙式基础和框架式基础的振动控制点，应取振动最大的顶 板角点。 8.1.5破碎机基底平均静压力计算时，除满足本标准第3.3.1条 规定外，尚应计人破碎机基础作用于基底的振动荷载，振动荷载可 取破碎机扰力的3倍～4倍，锤式及反击式宜取较大值

8.1.6墙式基础的设置应符合下列规

1墙设置宜符合下列规定 1）墙宜双向设置； 2)当不能双向设置时，宜平行于水平主扰力方向设置，墙厚 不应小于400mm，高厚比不宜大于6；√ 3）当墙不能平行于水平主扰力方向设置，或平行于水平主 扰力方向设置的墙同时承受垂直于墙的较大扰力时【一建管理】14-XT-一本通.pdf，墙 厚不应小于500mm，高厚比不宜大于4； 4)单向设置的墙高度大于3m时，设备支座下及墙端宜设 扶壁柱或暗柱，设备以下空间宜连成整体。 2墙顶应设顶板，顶板应符合下列规定： 1)顶板厚度不宜小于500mm和板跨的1/6，当需安装地脚 螺栓时，应满足螺栓锚固长度要求； 2）顶板悬臂长度不宜大于1500mm，厚度不宜小于 200mm，当支承辅机时，悬臂部分厚度不宜小于500mm， 且应满足螺栓锚固长度要求； 3）顶板洞口边无墙时，应设边梁或暗梁。 3墙底应设筏板基础，基础厚度不应小于600mm和墙厚， 联合基础的厚度不应小于800mm；悬臂长度不应大于筏板厚度的 .5倍。

8.1.7 框架式基础的设置，应符合下列规定： 框架宜双向设置； 2 破碎机应支承在框架柱顶和框架梁上； 3 框架顶节点宜加掖，当水平刚度不足时，宜双向设置柱间 支撑。 8.1.8石 破碎机基础与相邻建筑物基础的基底应持平并完全脱离， 当局部重叠时，应设凹槽垫干砂或柔性材料隔离，基础四周宜设隔 振沟。 8. 2 磨机基础 I人般规定 8.2.1磨机应采用混凝土基础，基础型式应符合下列规定： 1一般情况下，宜采用大块式基础或墙式基础； 2当工艺需要且地基承载力满足要求时，管磨机的磨头和磨 尾可分别采用独立基础 X 3当多台磨机设置在一起时，可采用联合基础； 4当天然地基的承载力或沉降不满足要求时，应进行地基处 理或采用桩基础： 5当振动控制不满足要求时，宜采用隔振基础或采取隔振 措施。 8.2.2当磨机与辅助机械采用同一基础时，磨机宜设置于基础中 部区域；当必须偏置时，磨机下对应的基底压应力不应超过基底压 应力平均值。 8.2.3除岩石地基外，磨机基础基组的平衡设计应符合本标准第 3.2.3条的规定；磨机主要扰力作用方向的基组固有频率，宜避免 与干扰频率产生共振。 Ⅱ振动智

当局部重叠时，应设凹槽垫干砂或柔性材料隔离，基础四周宜设阳 振沟。

8.2.1磨机应采用混凝土基础，基础型式应符合下列规定：

1一般情况下，宜采用大块式基础或墙式基础； 2当工艺需要且地基承载力满足要求时，管磨机的磨头和磨 尾可分别采用独立基础； X 3当多台磨机设置在一起时，可采用联合基础； 4当天然地基的承载力或沉降不满足要求时,应进行地基处 理或采用桩基础； 5当振动控制不满足要求时，宜采用隔振基础或采取隔振 措施。 8.2.2当磨机与辅助机械采用同一基础时，磨机宜设置于基础中 部区域；当必须偏置时，磨机下对应的基底压应力不应超过基底压 应力平均值。 8.2.3除岩石地基外，磨机基础基组的平衡设计应符合本标准第 3.2.3条的规定；磨机主要扰力作用方向的基组固有频率，宜避免 上工

8.2.4当周边环境对磨机基础振动无控制要求时，中

8.2.4当周边环境对磨机

当周边环境对磨机基础振动无控制要求时，中、低转速磨 式基础和墙式基础可不进行振动位移验算。

2.5高转速磨机及工程需要控制振动的磨机基础，振动位移可 安本标准第5.2节的规定计算。 .2.6磨机墙式基础振动位移控制点，宜取基础顶板的角点。

8.2.7卧式磨机基底静压力计算时，除应符合本标准第3.3.1条 规定外，尚应包括碾磨体的定向水平荷载产生的基底倾覆力矩，倾 覆力矩值可按磨机内碾磨体总重力的15%作用于端轴承中心处 计算(图 8. 2. 7)

.2.7卧式磨机基底静压力计算时，除应符合本标准第3.3.1条

12mm，间距不宜大于100mm

12mm，间距不宜大于100m

1液压振动台基础设计时的振动荷载，应取作动器或激振器 作用在基础上的激振力；振动荷载应满足包络条件并应覆盖试验 频率范围。 2振动荷载计算时应按被试对象的动力特性计入动力放大 系数，放大系数应符合下列规定： 1)轮胎耦合道路模拟试验机，动力放大系数可取1.25； 2)对于质量较大且动力特性复杂的被试对象，振动荷载应 根据试验过程中试件共振响应大小计入相应的动力放大 系数； 3)当被试对象重心较高，且水平激振作用时，应计入试件水 平运动过程中产生的倾覆力矩。 9.1.2/ 液压振动台基础设计时，应验算下列情况下基础的振动： 1 竖向激振力作用在基础重心上，基础产生的竖向振动图 9. 1. 2(a)J; 2扭转力矩绕基础竖向之轴作用时，基础产生的横摆振动 图9. 1. 2(b); 3竖向偏心激振力和水平激振力同时作用在基础上，基础产 生俯仰或侧倾和平动的耦合振动L图9.1.2（c）、图9.1.2（d）。 9.1.3竖向扰力沿基础重心作用时L图9.1.2（a）]，液压振动台 基础的竖向振动位移可按本标准第5.2.1条计算。

液压振动台基础产生横摆振动，基础顶面控制点处沿工、y轴的水 平振动位移，可按本标准第5.2.2条计算,基础绕~轴的水平摆动 角位移可按下式计算：

Mz Ad Ks w Wn Wndh

w一基础横摆振动固有圆频率（rad/s）。 9.1.5在沿r向偏心的竖向扰力F和水平扰力Fx作用下L图 9.1.2（c），液压振动台基础产生俯仰和平动耦合振动时，基础顶 面控制点向水平和竖向的振动位移，可按本标准第5.2.3条的 规定计算。

9.1.2（c)，液压振动台基础产生俯仰和平动耦合振动时，基础顶 面控制点α向水平和竖向的振动位移，可按本标准第5.2.3条的 规定计算。

9.1.6在沿向偏心的竖向扰力F，和水平扰力F作用下[图

9.1.2（d）液压振动台基础产生侧倾和平动耦合振动时，基础顶 面控制点y向水平和竖向的振动位移，可按本标准第5.2.4条的 规定计算,其中M和Ma可按下列公式计算：

9.1.7当液压振动台基础同时具有俯仰和侧倾振动时，应按本标 准第9.1.5条和第9.1.6条的规定分别计算俯仰和侧倾两个竖向 位移分量，基础顶面控制点的竖向振动位移，宜按下式进行叠加：

u, = Vu +um

8 液压振动台基础的材料和连接应符合下列规定： 振动试验台基础宜采用整体块式混凝土结构： 2 振动台基础混凝土强度等级不应低于C30，受力钢筋应采

用HRB400、HRB500、HRBF400和HRBF500钢筋；二次灌注应 采用比基础混凝土高一个等级的微膨胀混凝土或者专用灌浆料； 3混凝土块状基础内应设置三向分布钢筋，钢筋直径不宜小 于14mm，间距不宜大于500mm；振动试验台基础侧面、顶面及底 面应设置双向分布钢筋，钢筋直径不宜小于14mm，间距不宜大 于200mm; 7 4垫层厚度不宜小于100mm，垫层混凝土强度等级不宜低 于C15； 5混凝土保护层厚度不宜小于40mm，并应符合现行国家标 准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定； 6振动台基础周边应设置宽度不小于50mm的防振缝，防 振缝可采用聚苯板、沥青麻丝等软性材料填充； 7振动台基础宜与设备管沟分开，设置不小于50mm的防 振缝，防振缝可采用橡胶板挤型板、聚苯板、沥青麻丝等软性材料 填充，并应做相应的防水处理： 8振动台基础宜与建筑物基础、上部结构以及混凝土地面 9当管道与振动台连接产生较大振动时，管道与振动台连接 宜采用柔性连接。 9.1.9液压振动台基础的构造应符合下列规定： 1振动台基础底面边长不应小于基础厚度，立柱式振动试验 台基础底面长边与短边之比、厚度与短边之比均不宜大于2.0，多 轴向振动试验台基础底面长边与短边之比、厚度与短边之比均不 应小于1.5，基础厚度不宜小于2.0m； 2对于道路模拟试验机等仅有竖向激振力作用的振动试验 台基础，其基础重量不应小于最大激振力的10倍；地震试验台和 MAST振动台等多方向、多自由度激振振动试验台，基础重量不 应小于最天总激振力的15倍： 3液压振动台基础不应直接设置在四类土上，当地基为四类

土地基时，应采用人工地基。

9.2.1 电动振动台基础动力设计时，应验算下列情况下基础的 振动： 1竖向激振力作用在基础重心上，基础产生的竖向振动[图 9. 2. 1(a) ; 2竖向激振力作用点偏离基础重心，作用在通过平行于基础 长边的对称轴上，基础产生俯仰和平动耦合振动图9.2.1（b）； 3水平激振力作用在基础上方，且平行于基础长边的对称 轴，基础产生侧倾和平动耦合 振动图9.2.1（c）

图9.2.1电动振动台基础振动作用

9.2.2／竖向扰力沿基础重心作用时[图9.2.1（a)]，基础的竖向 振动位移可按本标准第5.2.1条规定计算。 9.2.3在沿向偏心的竖向扰力F作用下图9.2.1（b），电动 振动台基础产生回转和平动耦合振动时，基础顶面控制点3向水 平和竖向振动位移可按本标准第5.2.3条的规定计算，其中M1 和M可按下列公式计算：

M = Fvz ex M42 = Fz ex

式中：M1、M/2 基组一向耦合振动中机器扰力（矩)绕通运 第一、第二振型转动中心O1、O2并垂直于回车

面zO轴的总扰力矩（kN·m）； ex 机器竖向扰力F沿r轴向的偏心距（m）： Fy 机器的竖向扰力（kN）

台基础产生回转和平动的耦合振动时，基础顶面控制点α向水平 口竖向振动位移可按本标准第5.2.3条的规定计算，其申M和 1，可按下列公式计算：

M = Fvx(hi +ho +P4) M2 = Fvx(hi 十ho 042

.2.6电动振动台基础的构造应符合下列规定：

1振动合基础底面： 小于基础厚度，鉴激振的电 动振动台基础底面长边与短边之比不宜大于2.0，水平向激振的 振动台基础底面沿激振方向的边长和厚度之比不应小于1.5，基 础厚度不宜小于1.0m； 2带有隔振装置的电动振动台，基础重量不应小于激振力的 3.5倍； 3电动振动台基础不宜直接设置在四类土上，当地基为四类 土时,应采用人工地基。

10金属切削机床基础10.0.1机床的类型宜按表10.0.1进行划分表10.0.1机床类型划分表单机重G(kN)G≤100100

10.0.6加工精度要求较高且重量大于300kN的重型机床，当基 础建造在软弱地基上时，宜对地基采取预压加固措施；预压的重力 可采用机床重力及加工件最大重力之和的2.0倍，并按实际荷载 情况分布，分阶段达到预压重力，预压时间可根据地基固结情况 确定。 10.0.7大型、重型机床及精密机床的基础应与厂房柱基础脱开， 精密机床尚应远离振动荷载较大的机床或设备 10.0.8精密机床基础应采取下列措施： 1在基础四周设置防振缝与混凝土地面脱开，防振缝宜采用 沥青麻丝等弹性材料填充； 2当精密机床的加工精度要求较高时，应根据环境振动条 件，在基础或机床底部采取隔振措施，并应符合现行国家标准《工 程隔振设计标准》GB50463的有关规定。 10.0.9由地面传给坐落于地面的车床振动值.可按本标准附录 C的规定确定。

附录 A锚桩(杆)基础设计

A.0.1当岩石地基采用锚桩（杆）基础时，宜符合下列条

1岩石的饱和单轴极限抗压强度大于30MPa，且岩石受地 质构造影响轻微，节理、裂隙不发育，无黏土质层理夹层，整体性 较好； 2岩石的节理、裂隙虽较发育，但无溶洞、裂隙水，在采用压 力灌浆处理后，尚能构成基本完整状态。 A.0.2锚桩的钢筋应扎成笼形，主筋宜为4根～6根，直径宜采 A.0.3锚杆的主筋宜为单根，锚杆的孔径可取主筋直径的3倍 且应大于主筋直径加50mm。 X A.0.4主筋宜采用热轧带肋钢筋，不应采用光圆钢筋和冷加工 A.0.5锚桩(杆)孔宜采用细石混凝土灌注，混凝土强度等级不 应低于C30.浇筑前应将钻孔清理干净 A.0.6锚桩（杆)之间的中距，不应小于锚桩（杆)孔直径的6倍， 且不得小于400mm、不得大于1200mm，距基础边缘的净距不宜 小于150mm。当采用锚杆时，锚入岩层的深度不应小于锚杆孔直 径的20倍；当采用锚桩时，锚人岩层的深度不应小于锚桩孔直径 的15倍。锚桩（杆）锚入基础深度，不应小于钢筋直径的25倍。 A.0.7大块式基础的锚桩（杆）主筋应均匀布置，总截面面积可 取基础底面积的0.05%～0.12%，总承载能力不应小于机器地脚 螺栓的总承载能力。 A.0.8墙式或框架式基础的锚桩（杆）总承载能力，不应小于墙 内或柱内主筋总承载能力。

A.0.8墙式或框架式基础的锚桩（杆）总承载能力，不应小

附录B框架式基础的动力计算

B.1.1框架式基础采用空间多自由度体系进行有限元计算时，

B.1.2集中质量梁单元建模，应采用下列方法：

1在集中质量梁单元模型中，宜将单元的总质量向其各节点 进行集中； 2集中质量梁单元建模可按本标准附录B第B.1.3条的规 定进行简化计算（图B.1.2）。

图B.1.2集中质量梁单元力学模型

B.1.3集中质量梁单元力学模型的简化，应采用下列方法： 1杆件的计算尺寸，可按下列规定确定： 1）柱的计算长度，可取底板顶到横梁中心的距离； 2)纵横梁的计算跨度，可取支座中心线间的距离；当各框架 横梁的跨度之差小于30%时，可取其平均值； 3）当梁、柱截面较大或有加腋时（图B.1.3），梁刚性区长度

长度可取 （h十hi），且不应大于梁高度h的一半。

设部信息公 图 B.1.3 框架梁加腋示意图 2质点应按下列规定选取： 1)柱子与横梁、纵梁交点均可设质点； 2)横梁中点可设一个质点； 3)纵梁在有扰力作用处可设质点；当无扰力作用时，亦可在 中点设质点，但当纵梁跨度很小时，可不设质点； 4)应设置满足每一杆单元的基频都不低于工作转速1.4倍 的质点，并应保证该转速范围内基础的所有振型都能参 与叠加；其中纵横梁交点、梁柱交点以及振动荷载作用点 应设置质点。 3板式结构可划分为纵横梁计算。 1.4在协调质量梁单元模型中，协调质量梁单元节点应包括3 线位移和3个角位移。 1.5实体单元可采用8节点或20节点固体单元，每个节点应 3个沿着y之方向平移的自由度，可具有任意的空间各向 性。

自由振动计算时，可按下式求解广义特征值

[K](X)= ²[M](X

式中:[K] 静刚度矩阵； [M] 质量矩阵； 特征值； C (X) 特征向量，应计算1.4倍工作转速内的全部特征 对,每一特征对应包括一个特征值，及相应的特 征向量(X 。

B.1.7强迫振动计算时，应采用下列方法： 1当采用振型分解法计算振动位移或振动速度时，应取1.4 倍工作转速内的全部振型进行叠加： 2结构阻尼比可根据振动扰力值取0.02～0.0625，当振动 扰力值小于转子动平衡等级G6.3对应荷载时，阻尼比宜取小值。 B.2双自由度体系的简化计算 B. 2.1 横向框架的竖向振动（图B.2.1）位移计算应符合下列 规定： 当n2小于或等于0.131n(n为转速）时，应按下列情况分 别计算扰力频率与第一、第二振型固有频率相同时的振动位移，并 应符合下列规定： 1）当扰力频率与第一振型固有频率相同时，横梁中点和柱 顶的竖向振动位移可按下列公式计算：

B.1.7强迫振动计算时，应采用下列方法：入

mg1 + (mg2 X21)? u1=αpBimax m1 +m2X21 Ua1 = un Xa1

2）当扰力频率与第二振型固有频率相等时，横梁中点和利 顶的竖向振动位移可按下列公式计算：

Vm + (mg2 X22 )2 U12=αpβ2max mi +m² X3

u22=u12u22

图B.2.1横向框架的竖向振动

B.2.2横向框架的固有圆频率、振型（位移比率）可按下列

1 (K) Ki+Kz K K +K2 K, K2 2 (m) m2 m2 mim?

Ki Wn2= 2 (m) m2 (m m2 mim2

A. 柱的截面积（m²）； 横梁的截面惯性矩（m）： 柱的截面惯性矩（m）： X21 第一振型时2点与1点的位移比率； X22 第二振型时2点与1点的位移比率。 B. 2. 3 空间影响系数可按表B.2.3采用

B.2.3空间影响系数可按表B.2.3采用

表B.2.3空间影响系数

附录C地面振动衰减的计算

C.0.1当动力机器基础为竖向或水平向振动时，距该基础中心 点r(m)处地面土的竖向或水平向的振动位移，宜由现场测试矿 定；当无条件测试时，可按下列公式计算：

的半径或当量半径ro

注：1对于饱和软土，当地下水深1m及以下时，$.取较小值，1m～2.5m时取较 大值，大于2.5m时取一般黏性±的值； 2当岩石覆盖层在2.5m以内时，，取较大值，2.5m～6m时取较小值，超过 6m时,取一般黏性土的值。 C.0.3地基土能量吸收系数α。值，根据地基土的性质，可按表 . 0. 3采用。

注：1对于饱和软土，当地下水深1m及以下时，取较小值，1m2.5m时取较 大值，大于2.5m时取一般黏性±的值； 2当岩石覆盖层在2.5m以内时，，取较大值，2.5m～6m时取较小值，超过 6m时,取一般黏性土的值。 C.0.3地基土能量吸收系数α。值，根据地基土的性质GBT 39223.3-2020 健康家居的人类工效学要求 第3部分：办公桌椅.pdf，可按表 .0.3采用。

<表C.0.3地基土能量吸收系数αc

注：1同一类地基土上，振动设备大者，αo取小值；振动设备小者，αo取较大值； 2同等情况下，土壤孔隙比大者，αo取偏大值；孔隙比小者，αo取偏小值。 .4方形及矩形基础动力影响系数u可按表C.0.4采用。

注：1同一类地基土上，振动设备大者，αo取小值；振动设备小者，αo取较大值： 2同等情况下，壤孔隙比天者，α取偏天值；孔隙比小者，α取偏小值。 0.4方形及矩形基础动力影响系数u1可按表C.0.4采用。

表C.0.4 动力影响系数

DB11／T 1764.42-2020 用水定额 第42部分：居民生活.pdf附录D冲击式机器基础有阻尼动力 系数nmax值的计算 人

D.0.1压力机、锻锤等冲击式机器的振动荷载在动力分析时可 采用脉冲函数来描述冲击作用，脉冲函数可采用后峰齿形、对称三 角形、矩形脉冲、正弦半波、正矢脉冲等，当振动能量较小时可采用 后峰齿形脉冲，当振动能量较大时可采用矩形脉冲，冲击机器冲击 作用所对应的脉冲函数形式可按照现行国家标准《建筑振动荷载 标准》GB/T51228执行；五种脉冲作用下的动力系数mmax值，可按 本标准附录第D.0.2条的规定采用。 D.0.2当扰力为后峰齿形脉冲或对称三角形冲击脉冲时，基组 确定： 1对于竖向有阻尼动力系数n2max阻尼比和固有周期T 可取基组的竖向阻尼比、固有周期工） 2对于水平回转耦合振动第，第工振型有阻尼动力系数 转耦合振动第一、第二振型阻尼比1、x2、S01、S02和第一、第二 振型固有周期T1、Tn2； 3基组竖向、水平向和回转向扰力或扰力矩脉冲时间t。宜取 相同值。

1为便于在执行本标准条文时区别对待，对要求严格程度不 同的用词说明如下： 1)表示很严格，非这样做不可的： 正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”； 2)表示严格，在正常情况下均应这样做的： 正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”； 3)表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的： 正面词采用“宜”反面词采用“不宜”； 4)表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合.. X 的规定”或“应按·执行”。