[PDF] GB 50040-2020 - 中国标准 英文版
| 标准号码 | 美元 | 购买PDF | 工期 | 标准名称(英文版) |
| GB 50040-2020 | 1989 | GB 50040-2020 | <=16 | 动力机器基础设计标准 |
| 基本信息 | |
|---|---|
| 标准编号 | GB 50040-2020 (GB50040-2020) |
| 中文名称 | 动力机器基础设计标准 |
| 英文名称 | Standard for design of dynamic machine foundation |
| 行业 | 国家标准 |
| 中标分类 | J04 |
| 字数估计 | 155,191 |
| 发布日期 | 2020-06-09 |
| 实施日期 | 2021-03-01 |
| 旧标准 (被替代) | GB 50040-1996 |
| 引用标准 | GB 50005; GB 50010; GB 50037; GB/T 50269; GB 50463; GB 50868; GB/T 51228; GB/T 5574; HG 2297 |
| 发布机构 | 中华人民共和国住房和城乡建设部;国家市场监督管理总局 |
| 范围 | 为了确保动力机器基础设计的技术性能和工程质量，做到技术先进、经济合理、安全适用和满足环境要求，制订本标准。本标准适用于旋转式机器、往复式机器、冲击式机器、压力机、破碎机和磨机、振动试验台、金属切削机床等动力机器基础的非隔振设计。动力机器基础设计除应符合本标准外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 |
GB 50040-2020: 动力机器基础设计标准
GB 50040-2020 英文名称: Standard for design of dynamic machine foundation
1总则
1.0.1 为了确保动力机器基础设计的技术性能和工程质量，做到技术先进、经济合理、安全适用和满足环境要求，制订本标准。
1.0.2 本标准适用于旋转式机器、往复式机器、冲击式机器、压力机、破碎机和磨机、振动试验台、金属切削机床等动力机器基础的非隔振设计。
1.0.3 动力机器基础设计除应符合本标准外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2术语和符号
2.1 术语
2.1.1 基组 machine-foundation system
动力机器基础和基础上的机器、附属设备、填土的总称。
2.1.2 当量荷载 equivalent load
与作用于原振动系统的动荷载相当的静荷载。
2.1.3 框架式基础 frame foundation
由顶层梁板、柱和底板连接而构成的基础。
2.1.4 墙式基础 wall foundation
由顶板、纵横墙和底板连接而构成的基础。
2.1.5 地基刚度 foundation stiffness
地基抵抗变形的能力，其值为施加于地基上的力(力矩)与其变形(角变形)之比。
2.1.6 旋转式机器 rotary machine
具有转子等旋转部件，通过匀速转动而工作的机械装置。
2.1.7 往复式机器 reciprocating machine
由曲柄(曲轴)与连杆以及做往复运动的活塞组成曲柄连杆机构的一种机械装置。
2.1.8 冲击式机器 impact machine
采用一定质量的冲锤，在一定的高度内周期性地做自由落体运动，产生具有较明显的脉冲函数特征振动荷载的机械装置。
2.1.9 振动试验台 vibration test stand
模拟真实振动环境效应，以检验各种工业产品和工程设施力学性能的标准试验设备。
2.1.10 金属切削机床 metal cutting machine tool
用切削、特种加工等方法加工金属工件，使之获得所要求的几何形状、尺寸精度和表面质量的机器。
2.2 符号
2.2.1 作用和作用响应：
Fvz——机器的竖向振动荷载；
Fvx、Fvy——机器的水平向振动荷载；
Mф一一基组沿x轴水平、绕y轴回转的x-ф向耦合振动中机器的回转扰力矩；
Mθ——基组沿y轴水平、绕x轴回转的y-θ向耦合振动中机器的回转扰力矩；
Mψ——机器的扭转振动扰力矩；
uz——基组重心处或基础控制点的竖向振动位移；
ux、uy——基组重心处或基础控制点的水平向振动位移；
uф——基组沿x轴水平、绕y轴回转的x-ф向耦合振动回转振动角位移；
uθ一—基组沿y轴水平、绕x轴回转的y-θ向耦合振动回转振动角位移；
uψ——基组的扭转振动角位移；
uzz——基组沿z轴竖向振动产生的竖向振动位移；
uzф——基组沿x轴水平、绕y轴回转的x-ф向耦合振动产生的竖向振动位移；
uxф——基组沿x轴水平、绕y轴回转的x-ф向耦合振动产生的水平向振动位移；
uzθ——基组沿y轴水平、绕x轴回转的y-θ向耦合振动产生的竖向振动位移；
uyθ——基组沿y轴水平、绕x轴回转的y-θ向耦合振动产生的水平向振动位移；
uxψ、uyψ——基组扭转振动产生的水平向振动位移；
ω——机器扰力的圆频率；
ωnz——基组竖向固有圆频率；
ωnx、ωny——基组水平向固有圆频率；
ωnф——基组绕y轴回转固有圆频率；
ωnθ——基组绕x轴回转固有圆频率；
ωnψ——基组扭转固有圆频率；
ωnф1、ωnф2——基组沿x轴水平、绕y轴回转的x-ф向耦合振动第一、第二振型固有圆频率；
ωnθ1、ωnθ2——基组沿y轴水平、绕x轴回转的y-θ向耦合振动第一、第二振型固有圆频率；
a——基础振动加速度；
υ——基础振动速度。
2.2.2 计算指标：
Cz——天然地基抗压刚度系数；
Cф、Cθ——天然地基抗弯刚度系数；
Cx、Cy——天然地基抗剪刚度系数；
Cψ——天然地基抗扭刚度系数；
Cpz一一桩尖土的当量抗压刚度系数；
Cpτ——桩周各层土的当量抗剪刚度系数；
Kz——天然地基抗压刚度；
Kф、Kθ——天然地基抗弯刚度；
Kx、Ky——天然地基抗剪刚度；
Kψ一一天然地基抗扭刚度；
Kpz一一桩基抗压刚度；
Kpф、Kpθ——桩基抗弯刚度；
Kpx、Kpy——桩基抗剪刚度；
Kpψ——桩基抗扭刚度；
ζz——天然地基的竖向阻尼比；
ζh1、ζh2——天然地基水平回转耦合振动第一、第二振型阻尼比；
ζψ——天然地基扭转向阻尼比；
ζpz——桩基的竖向阻尼比；
ζph1、ζph2——桩基水平回转耦合振动第一、第二振型阻尼比；
ζpψ——桩基的扭转向阻尼比；
[u]——基础的容许振动位移；
[υ]——基础的容许振动速度；
[a]——基础的容许振动加速度；
m——基组的质量。
2.2.3 几何参数：
A一一基础底面积；
Ap——桩的截面积；
Ix、Iy——基础底面通过其形心轴的惯性矩；
Jф、Jθ——基组通过其重心轴的转动惯量；
Iz——基础底面对通过底面形心的极惯性矩；
Jψ——基组通过其重心轴的极转动惯量；
h1——基组重心至基础顶面的距离；
h2——基组重心至基础底面的距离。
2.2.4 计算系数及其他：
αv——地基承载力动力折减系数；
αz——基础埋深作用对地基抗压刚度的提高系数；
α——基础埋深作用对地基抗剪、抗弯、抗扭刚度的提高系数；
βv——地基土的动沉陷影响系数；
βz——基础埋深作用对竖向阻尼比的提高系数；
β——基础埋深作用对水平回转耦合振动和扭转振动阻尼比的提高系数；
δd——基础埋深比。
3基本规定
3.1 一般规定
3.1.1 动力机器地基基础的设计应满足下列性能要求：
1 在静力荷载作用下，应满足地基和基础承载能力及变形要求；建造在斜坡上或边坡附近的动力基础，尚应满足稳定性要求；
2 在地震作用下，应满足地基和基础抗震承载能力要求、基础抗震稳定性要求；
3 在振动荷载作用下，应满足地基和基础承载能力的要求、基础容许振动的要求；周边环境对振动控制有要求时，尚应满足环境振动、人员舒适度和设备正常工作的要求。
3.1.2 动力机器基础的形式，应根据动力机器类型和型号、工程地质条件、振动响应控制要求等综合确定。
3.1.3 动力机器基础设计时，应避免基础产生过大或不均匀沉降。
3.1.4 重要或对沉降有严格要求的机器，在基础上应设置永久的沉降观测点；在基础施工、机器安装及运行过程中应定期观测和记录。
3.1.5 动力机器基础不宜采用液化土、软土地基作为天然地基持力层；局部存在液化土、软土地基时，宜进行地基处理；大型和重要动力机器基础应进行地基处理或采用桩基础。
3.1.6 动力机器基础设置在整体性较好的岩石上且采用锚桩(杆)基础时，应按本标准附录A的规定设计。
3.1.7 动力机器基础与建筑物的基础、上部结构以及混凝土地面宜分开。
3.1.8 当置于天然地基的动力机器基础与毗邻建筑物基础的埋深不在同一标高时，基底标高差异部分应回填夯实。
3.1.9 当管道与机器连接而产生较大振动时，连接处应采用减振或隔振措施。
3.1.10 当动力机器基础的振动不满足人员健康、生产过程、仪器设备正常工作的容许振动标准及影响建筑物的长期使用寿命时，应采用隔振措施。
3.2 材料及构造规定
3.2.1 动力机器基础宜采用整体式混凝土结构，混凝土强度等级不宜低于C30，当大块式或墙式基础不直接承受冲击荷载或按构造要求设计时，混凝土的强度等级可采用C25。
3.2.2 动力机器基础的受力钢筋应采用HRB400、HRB500钢筋，其他部位可采用HRBF400、HRBF500钢筋，钢筋的连接不宜采用焊接接头。
3.2.3 基组的总重心与基础底面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，不应大于5％；当该比值大于5％时，应计入附加力矩作用的影响。
3.2.4 动力机器底座边缘至基础边缘的距离不宜小于100mm；除锻锤基础以外，在机器底座下应预留二次灌浆层，其厚度不宜小于50mm；二次灌浆层应在设备安装初调后，采用高一个等级的材料填充密实。
3.2.5 动力机器基础地脚螺栓的设置应符合下列规定：
1 Ⅰ型和Ⅱ型地脚螺栓的锚固长度不应小于25倍螺栓直径，Ⅲ型地脚螺栓的锚固长度不应小于20倍螺栓直径；
2 地脚螺栓轴线距基础边缘的距离不应小于5倍螺栓直径，且不应小于150mm，预留孔边缘距基础边缘的距离不应小于100mm；
3 预埋地脚螺栓底面下混凝土的厚度不应小于50mm，当设置预留孔时，孔底面下混凝土的厚度不应小于100mm。
3.3 地基和基础计算规定
3.3.1 动力机器基础底面的平均静压力应符合下式要求：
p≤αvfa (3.3.1)
式中：p——对应于作用的标准组合时，基础底面的平均静压力值(kPa)；
αv——地基承载力的动力折减系数；
fa——修正后的地基承载力特征值(kPa)。
3.3.2 动力机器基础底面的平均静压力应按下列荷载计算：
1 基础自重和基础上回填土重；
2 机器自重和传至基础上的其他荷载。
3.3.3 地基承载力的动力折减系数应按下列规定确定：
1 旋转式机器基础可取0.8。
2 锻锤基础宜按下式计算：
式中：a——基础的振动加速度(m/s2)；
βv——地基土的动沉陷影响系数，按第3.3.4条的规定确定；
g——重力加速度，一般取9.8m/s2。
3 其他机器基础可取1.0。
3.3.4 地基土的动沉陷影响系数βv值应按下列规定确定：
1 当为天然地基时，宜按表3.3.4的规定确定。
2 对桩基础，宜按桩端持力层地基土类别选用。
3.3.5 动力机器基础的地基土类别宜按表3.3.5确定。
3.3.6 动力机器基础的振动响应，应符合下列规定：
式中：u——基础上控制点的振动位移；
v——基础上控制点的振动速度；
a——基础上控制点的振动加速度；
[u]——基础的容许振动位移；
[v]——基础的容许振动速度；
[a]——基础的容许振动加速度。
3.3.7 动力机器的振动荷载应符合现行国家标准《建筑振动荷载标准》GB/T 51228的有关规定。
3.3.8 动力机器的容许振动标准应符合现行国家标准《建筑工程容许振动标准》GB 50868的有关规定。
3.4 地基动力特性参数
Ⅰ 天然地基
3.4.1 天然地基的动力特性参数宜由现场测试确定，测试方法应符合现行国家标准《地基动力特性测试规范》GB/T 50269的有关规定；当无测试条件时，宜按本标准第3.4.2条～第3.4.11条的规定确定。
3.4.2 天然地基的抗压刚度系数应按下列规定确定：
1 当基础底面积不小于20m2时，宜按表3.4.2采用。
2 当基础底面积小于20m2时，抗压刚度系数宜采用表3.4.2中的数值乘以基础底面积修正系数，基础底面积修正系数可按下式计算：
式中：βr——基础底面积修正系数；
A——基础底面积(m2)。
3.4.3 当基础底部的地基土由不同土层组成时，其影响深度应按下列规定确定：
1 方形基础宜按下式计算：
hd＝2b (3.4.3-1)
式中：hd——影响深度(m)；
b——方形基础的边长(m)。
2 其他形状的基础宜按下式计算：
hd＝2√A (3.4.3-2)
3.4.4 当基础对地基土影响深度范围内包含不同土层时(图3.4.4)，其抗压刚度系数宜按下式计算：
式中：Cz——地基土抗压刚度系数(kN/m3)；
Czi——第i层土的抗压刚度系数(kN/m3)，可按本标准第3.4.2条的规定确定；
hi——从基础底至i层土底面的深度(m)；
hi-1——从基础底至i-1层土底面的深度(m)。
3.4.5 天然地基的抗剪、抗弯、抗扭刚度系数宜按下列公式计算：
式中：Cx、Cy一一天然地基沿x轴、y轴的抗剪刚度系数(kN/m3)；
Cθ、Cф一一天然地基绕x轴、y轴的抗弯刚度系数(kN/m3)；
Cψ一一天然地基绕z轴的抗扭刚度系数(kN/m3)。
3.4.6 天然地基的抗压、抗剪、抗弯、抗扭刚度应按下列公式计算：
式中：Kz——天然地基沿z轴的抗压刚度(kN/m)；
Kx、Ky——天然地基沿x轴、y轴的抗剪刚度(kN/m)；
Kθ、Kф——天然地基绕x轴、y轴的抗弯刚度(kN·m)；
Kψ——天然地基绕z轴的抗扭刚度(kN·m)；
A——基础底面积(m2)；
Ix、Iy——天然地基基础底面对通过底面形心的x轴、y轴的惯性矩(m4)；
Iz——天然地基基础底面对通过底面形心的极惯性矩(m4)。
3.4.7 当埋置基础的地基承载力特征值小于350kPa，且基础四周回填土与地基土的密度比不小于0.85时，其抗压、抗剪、抗弯、抗扭刚度宜乘以提高系数，提高系数宜按下列公式计算：
式中：αz——基础埋深作用对地基抗压刚度的提高系数；
α——基础埋深作用对地基抗剪、抗弯、抗扭刚度的提高系数；
δd——基础埋深比，当δd大于0.6时，取0.6；
ht——基础埋置深度(m)。
3.4.8 当基础与刚性地面相连时，地基抗弯、抗剪、抗扭刚度宜乘以刚性地面提高系数，提高系数可取1.0～1.4，软弱地基土的提高系数宜取上限值。
3.4.9 天然地基的阻尼比应按下列规定计算：
1 竖向阻尼比宜按下列公式计算：
(1)对于黏性土：
(2)对于粉土、砂土：
式中：ζz——天然地基竖向阻尼比；
m——基组质量比；
m——基组的质量(t)；
ρ——地基土的密度(t/m3)。
2 水平回转向、扭转向阻尼比宜按下列公式计算：
式中：ζh1——天然地基水平回转耦合振动第一振型阻尼比；
ζh2——天然地基水平回转耦合振动第二振型阻尼比；
ζψ——天然地基扭转向阻尼比。
3.4.10 埋置基础的天然地基阻尼比，宜取明置基础的阻尼比乘以基础埋深作用对阻尼比的提高系数，阻尼比提高系数宜按下列公式计算：
式中：βz——基础埋深作用对竖向阻尼比的提高系数；
β——基础埋深作用对水平回转向或扭转向阻尼比的提高系数。
3.4.11 采用本标准第3.4.2条～第3.4.10条确定的天然地基动力特性参数计算天然地基大块式基础的振动位移时，计算的竖向振动位移值应乘以折减系数0.7，水平向振动位移值应乘以折减系数0.85，冲击式机器和压力机基础可不折减。
Ⅱ 桩基
3.4.12 桩基的动力特性参数取值应符合下列规定：
1 预制桩或沉管灌注桩的动力参数宜由现场测试确定；当无测试条件时，宜按本标准第3.4.13条～第3.4.22条的规定确定；
2 钻孔灌注桩或其他桩型的动力参数宜由现场测试确定；
3 桩基动力参数的测试方法应按现行国家标准《地基动力特性测试规范》GB/T 50269的规定确定。
3.4.13 桩基的抗压刚度应按下列公式计算：
式中：Kpz——桩基抗压刚度(kN/m)；
np——桩数；
kpz——单桩的抗压刚度(kN/m)；
Cpτi——桩周第i层土的当量抗剪刚度系数(kN/m3)；
Apτi一一第i层土的桩周表面积(m2)；
Cpz——桩端土的当量抗压刚度系数(kN/m3)；
Ap——桩的截面积(m2)。
3.4.14 当桩的间距为桩的直径或截面边长的4倍～5倍时，桩周各土层的当量抗剪刚度系数Cpτ值宜按表3.4.14采用。
3.4.15 当桩的间距为桩的直径或截面边长的4倍～5倍时，桩端土层的当量抗压刚度系数Cpz值宜按表3.4.15采用。
3.4.16 桩基的抗弯刚度应按下列公式计算：
式中：Kpθ、Kpф——桩基绕x轴、y轴的抗弯刚度(kN·m)；
kpz——单桩抗压刚度(kN/m)；
rxi、ryi——第i根桩的轴线至通过基础底面形心的回转轴x轴、y轴的距离(m)。
3.4.17 桩基的抗剪和抗扭刚度应按下列规定确定：
1 桩基的抗剪刚度和抗扭刚度宜按下列公式计算：
式中：Kpx、Kpy——桩基沿x轴、y轴抗剪刚度(kN/m)；
Kpψ——桩基抗扭刚度(kN·m)。
2 当计入基础埋深和刚性地面作用时，桩基的抗剪刚度宜按下列公式计算：
式中：Kpx、Kpy——基础埋深和刚性地面对桩基刚度提高作用后的桩基沿x轴、y轴抗剪刚度(kN/m)；
α1——刚性地面提高系数，可按本标准第3.4.8条规定确定。
3 当计入基础埋深和刚性地面作用时，桩基的抗扭刚度宜按下式计算：
式中：Kpψ——基础埋深和刚性地面对桩基刚度提高作用后的桩基抗扭刚度(kN·m)。
4 当采用端承桩或桩上部土层的地基承载力特征值不小于200kPa时，桩基抗剪刚度和抗扭刚度不应大于相应的天然地基抗剪刚度和抗扭刚度。
3.4.18 斜桩的抗剪刚度应按下列规定确定：
1 当桩的斜度大于1：6，其间距为桩的直径或截面边长的4倍～5倍时，斜桩的当量抗剪刚度宜取相应的天然地基抗剪刚度的1.6倍。
2 当计入基础埋深和刚性地面作用时，斜桩桩基的抗剪刚度宜按下列公式计算：
3.4.19 计算桩基的固有频率和振动位移时，其竖向和水平回转向总质量及基组的总转动惯量应按下列公式计算：
式中：mpz、mpx、mpy——桩基上基础沿z轴竖向、沿x轴和y轴水平回转振动质量(t)；
m——天然地基基组的质量(t)；
m0——竖向振动时桩和桩间土参加振动的当量质量(t)；
lt——桩的折算长度(m)；
b——基础底面的宽度(m)；
d——基础底面的长度(m)；
ρp——桩和桩间土的混合密度(t/m2)；
Jpθ、Jpф、Jpψ——桩基上基组对x轴、y轴、z轴的转动惯量(t·m2)；
Jθ、Jф、Jψ——天然地基上基组对x轴、y轴、z轴的转动惯量(t·m2)。
3.4.20 桩的折算长度宜按表3.4.20采用。
3.4.21 桩基的阻尼比应按下列规定计算：
1 桩基竖向阻尼比宜按下列公式计算：
1)桩基承台底为黏性土时：
2)桩基承台底为砂土、粉土时：
3)采用端承桩时：
4)当桩基承台底与地基土脱空时，其竖向阻尼比可取端承桩的竖向阻尼比。
2 桩基水平回转向、扭转向阻尼比宜按下列公式计算：
式中：ζpz——桩基竖向阻尼比；
ζph1、ζph2——桩基水平回转耦合振动第一、二振型阻尼比；
ζpψ——桩基扭转向阻尼比。
3.4.22 计算桩基阻尼比时，宜计入桩基承台埋深对阻尼比的提高作用，桩基竖向、水平回转向以及扭转向阻尼比提高系数，宜按下列规定计算：
1 对于摩擦桩：
2 对于端承桩：
式中：βz——桩基承台埋深对竖向阻尼比的提高系数；
β——桩基承台埋深对水平回转向或扭转向阻尼比的提高系数。
4旋转式机器基础
4.1 汽轮发电机组基础
Ⅰ 一般规定
4.1.1 汽轮发电机组基础宜采用现浇钢筋混凝土框架结构。
4.1.2 汽轮发电机组的框架式基础宜采用多自由度空间力学模型分析，并应进行多方案优化设计，合理地确定框架的布置和构件尺寸。结构选型应符合下列原则：
1 基础顶板应具有满足基础的振动特性及静变形要求的质量和刚度；顶板各横梁的静位移宜接近，顶板的外形和受力应简单，宜避免产生偏心荷载；
2 在满足强度、稳定性和静位移要求的条件下，宜适当减小柱的刚度，但其长细比不宜大于14；
3 基础底板刚度应根据地基刚度综合分析确定，避免基础出现不均匀沉降。
4.1.3 对工作转速为3000r/min且功率不大于125MW的汽轮发电机组，当基础为由横向框架与纵梁构成的空间框架，且同时满足下列条件时，可不进行动力计算：
1 中间框架、纵梁：
Gi≥6Ggi (4.1.3-1)
2 边框架：
Gi≥10Ggi (4.1.3-2)
式中：Gi——集中到梁中或柱顶的总重力(kN)；
Ggi——作用在基础第i点的机器转子重力(kN)。
Ⅱ 振动计算
4.1.4 框架式基础的振动位移，可按本标准附录B的规定进行计算，并宜符合下列规定：
1 一般情况下，可只计算扰力作用点的振动响应；
2 工作转速时的计算响应宜取一定范围内的最大响应，其范围值宜根据计算模型确定。
4.1.5 当基础为由横向框架与纵梁构成的空间框架时，可简化为横向平面框架，宜按本标准附录B中双自由度体系的方法计算。
4.1.6 当框架式基础按空间多自由度体系进行振动计算时，对于机器工作转速小于3000r/min的基础，地基宜按弹性计算；对于汽轮发电机组工作转速不小于3000r/min的基础，地基可按刚性计算。
4.1.7 计算振动位移时，任意转速的扰力可按下式计算：
式中：F0i——第i点任意转速的扰力(kN)；
Fgi——第i点工作转速时的扰力(kN)；
n0——任意转速(r/min)；
n——工作转速(r/min)。
4.1.8 当有多个扰力作用时，质点的振动位移可按下式计算：
式中：ui——质点i的振动位移(m)；
uik一一第k个扰力对质点i产生的振动位移(m)。
Ⅲ 承载力验算
4.1.9 基础承载力计算时，荷载分项系数应按表4.1.9的规定取值。
4.1.10 计算基础动内力时的扰力值，可取计算振动位移时所取扰力的4倍，并应考虑材料疲劳的影响。
4.1.11 当基础为横向框架与纵梁构成的空间框架时，构件动内力可采用当量荷载进行简化计算；竖向当量荷载可简化为集中荷载，水平向当量荷载可简化为作用在纵、横梁轴线上的集中荷载。
4.1.12 当动内力采用当量荷载计算时，应按基础的基本振型和高振型分别进行计算，控制值应取较大值。
4.1.13 当动内力采用基础的基本振型计算时，当量荷载可按下列规定确定：
1 横向框架上第i点的竖向当量荷载计算值不应小于转子重力荷载的4倍，竖向当量荷载可按下式计算：
式中：Fzi——横向框架上第i点的竖向当量荷载(kN)；
Fgi——横向框架上第i点的机器扰力(kN)；
ωn1——横向框架竖向的第一振型固有圆频率(rad/s)，可按本标准附录B的规定计算；
ηmax——最大动力系数，可取8。
2 水平向总当量荷载计算值不应小于转子总重力荷载，总当量荷载应按刚度分配到各框架，水平向总当量荷载可按下列公式计算：
式中：Fx——横向框架的水平向总当量荷载(kN)；
Fy——纵向框架的水平向总当量荷载(kN)；
Ggi——基础顶板上第i点的机器转子重力(kN)；
Gt——基础顶板全部永久荷载(kN)，可取顶板自重、设备重和柱子重的一半；
Kxj——基础第j榀横向框架的水平刚度(kN/m)；
Kyj——基础第j榀纵向框架的水平刚度(kN/m)；
ξx——横向计算系数(m)；
ξy——纵向计算系数(m)。
3 基础的竖向和水平向当量荷载(图4.1.13-1、图4.1.13-2)可按下列公式计算：
式中：Fxj——横向框架上第j点的横向x当量荷载(kN)；
Kxj——第j点的横向框架刚度(kN/m)；
Fyj——纵向框架上第j点的纵向y当量荷载(kN)；
Kyj———第j点的纵向框架刚度(kN/m)。
4.1.14 横向、纵向计算系数可按表4.1.14采用。
4.1.15 当基础的动内力采用高阶振型计算时，顶板横梁与纵梁的当量荷载(图4.1.15-1、图4.1.15-2)宜按表4.1.15采用。
4.1.16 当动内力按空间多自由度体系计算时，应取机器工作转速的0.75倍～1.25倍范围内的最大动内力值作为控制计算值。
4.1.17 在多个扰力作用下，质点的动内力可按下式计算：
式中：Si——质点i的动内力(kN)；
Sik——第k个扰力对i点产生的动内力(kN)。
4.1.18 当工作转速不小于3000r/min的汽轮机组不进行动力计算时，竖向、水平向当量荷载可按表4.1.18采用。
4.1.19 基础顶板的纵、横梁应计入由于构件内外侧温差产生的应力，温差可取15℃～20℃；当基础纵向框架长度不小于40m时，应计算纵向框架的温度应力；顶板与柱脚的计算温差，可取20℃。
4.1.20 顶板承载力计算时，应计入设备安装时的活荷载，活荷载应根据工艺要求确定；当无资料时，可按表4.1.20采用。
4.1.21 短路力矩的动力系数可取2.0。
4.1.22 基础承载力验算的荷载组合应符合下列规定：
1 基本组合可取永久荷载与振动荷载或当量荷载组合，其中振动荷载只计入单向作用，组合系数可取1.0；
2 偶然组合可取永久荷载、振动荷载及短路力矩组合，振动荷载组合系数可取0.25，短路力矩的组合系数可取1.0；
3 地震作用组合可取永久荷载、振动荷载及地震作用组合，振动荷载组合系数可取0.25，地震作用组合系数可取1.0；
4 设计值应取其荷载组合的较大值。
Ⅳ 构造要求
4.1.23 框架式基础的顶部四周应留有变形缝与其他结构隔开，中间平台宜与基础主体结构脱开；当不能脱开时，在两者连接处宜采取隔振措施。
4.1.24 框架式基础的底板宜采用井式、梁板式或平板式；平板式基础底板的厚度、井式或梁板式基础的梁高，可根据地基条件取相邻柱最大净距的1/5～1/3.5，当地基条件较好时自：取小值，反之宜取大值。
4.1.25 对中、高压缩性地基土，应采取加强地基和基础的刚度、减少基础不均匀沉降等措施。
4.1.26 基础顶板的挑台应为实腹式，悬出长度不宜大于1.5m，悬臂支座处的截面高度不应小于悬出长度的0.75倍。
4.1.27 基础运转顶板上和柱±0.00m以上适当位置上，应设置永久沉降观测点。
4.1.28 当底板设置在碎石土及风化基岩地基上时，应计入施工时温度作用的影响或在底板下设置隔离层。
4.1.29 基础的配筋应符合下列规定：
1 汽轮发电机组基础底板各侧面均应设置钢筋网；底板板顶和板底钢筋的配筋率不宜小于0.1％；底板侧面四周钢筋网钢筋的直径不宜小于16mm，间距不宜大于250mm；当底板厚度大于2m时，宜在底板板厚中间部位设置直径不小于12mm、间距不大于300mm的双向钢筋网。
2 汽轮发电机组基础的柱配筋应按计算确定，柱全部纵向钢筋的配筋率不宜小于0.6％，钢筋直径不宜小于25mm；柱宜采用封闭箍筋，箍筋直径不宜小于12mm，加密区箍筋间距不宜大于200mm，非加密区箍筋间距不宜大于300mm，肢距不宜大于300mm。
3 汽轮发电机组基础中间平台采用现浇钢筋混凝土结构时，梁和板的构造应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定。
4 汽轮发电机组基础运转层顶板配筋应按计算确定，顶板顶面、底面钢筋配筋率不宜小于0.15％；基础顶板应计入构件两侧温差产生的应力，梁两侧应分别配置温度影响的钢筋，高、中压缸侧的纵、横梁侧面配筋率不宜小于0.15％，其余梁每侧配筋率不宜小于0.1％。
5 汽轮发电机组基础钢筋的连接应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定，采用机械连接时应满足抗疲劳性能的要求。
4.2 旋转式压缩机基础
Ⅰ 一般规定
4.2.1 旋转式压缩机基础的设计，应根据机器的布置和动力特性、工程地质条件、生产和工艺对机器基础的技术要求等因素，合理选择基础形式及尺寸。
4.2.2 旋转式压缩机基础宜设置在均匀的中、低压缩性的地基土层上，当存在软弱下卧层、软土地基或其他不良地质条件时，应采取有效的地基处理措施或采用桩基础。
4.2.3 旋转式压缩机基础底面与相邻的建(构)筑物基础底面宜放置在同一标高上且不应相连，压缩机基础与相邻的操作平台应脱开。
4.2.4 旋转式压缩机基础宜采用钢筋混凝土空间框架结构；当采用大块式或墙式基础时，动力计算和构造要求可按本标准第5章的规定采用。
4.2.5 旋转式压缩机框架式基础的计算，应符合下列规定：
1 当进行承载力验算时，应包括框架和地基承载力的验算；
2 当进行振动验算时，基础控制点的振动值不应大于容许振动值；
3 当进行沉降验算时，基础的沉降和倾斜不应大于容许值；
4 当进行偏心验算时，基组的总重心与基础底面形心在横、纵两个方向的偏心距均不应超过对应底板边长的3％。
4.2.6 当旋转式压缩机组的总扰力小于20kN、其基础的尺寸符合本标准第4.2.12条的规定且设备及生产对基础振动限值无特殊要求时，基础可不进行动力计算。
Ⅱ 振动计算
4.2.7 框架式基础的动力计算宜采用空间多自由度分析模型，并应在工作转速的0.75倍～1.25倍对应的频率范围进行扫频计算；计算时可不计入地基的弹性作用，混凝土结构的阻尼比可取0.0625，动弹性模量可取静弹性模量值。
4.2.8 当框架式基础同时承受多组扰力作用时，基础控制点的振动速度可按下式计算：
式中：v——基础振动控制点的振动速度(mm/s)；
vi——第i组扰力作用下基础振动控制点的振动速度(mm/s)。
Ⅲ 承载力验算
4.2.9 框架式基础承载力计算时，应包括下列荷载：
1 永久荷载，包括压缩机基础自重、底板上填土自重、支承在顶板上的操作平台自重、安装在基础上的机组、辅助设备及管道自重；
2 可变荷载，包括操作活荷载、安装活荷载、管道推力、温度作用、凝汽器真空吸力等；
3 偶然荷载，包括同步电机的短路力矩；
4 当量静力荷载；
5 地震作用。
4.2.10 荷载标准值及分项系数应按下列规定采用：
1 永久荷载应按实际情况计算。安装在基础上的机组、辅助设备及管道自重的荷载分项系数应取1.5，其他永久荷载的荷载分项系数应取1.3。
2 运行可变荷载宜取4kN/m2，荷载分项系数应取1.5；安装活荷载宜取10kN/m2，荷载分项系数应取1.4。
3 凝汽器真空吸力应由机器制造厂提供，荷载分项系数应取1.5；当凝汽器与汽轮机为刚性连接时，真空吸力应取零；当机器制造厂无法提供时，真空吸力可按下式计算：
Fa＝100At (4.2.10-1)
式中：Fa——凝汽器真空吸力标准值(kN)；
At——凝汽器与汽轮机接口处的横截面面积(m2)。
4 同步电机的短路力矩及短路力(图4.2.10)应由机器制造厂提供，荷载分项系数应取1.0；当机器制造厂无法提供时，可按下列公式计算：
式中：M0——同步电机的短路力矩标准值(kN·m)；
P——电机的功率(kW)；
n——电机的工作转速(r/min)；
F0——作用在基础上的短路力标准值(kN)；
l——电机短路力作用点之间的距离(m)；
μ——动力系数，可取2.0。
5 框架式基础承载力计算时，可将机组振动效应简化为当量静力荷载。当量静力荷载应由机器制造厂提供，荷载分项系数应取1.5；当机器制造厂无法提供时，应按下列规定确定：
1)竖向当量静力荷载，应按下式计算：
式中：Fz——竖向当量静力荷载标准值(kN)；
Gg——机器转子自重(kN)，当按式(4.2.10-4)计算的竖向当量静力荷载标准值大于机器自重时，应取机器自重。
2)横向、纵向的水平当量静力荷载标准值Fx、Fy可分别取竖向当量静力荷载标准值Fz的1/4、1/8。
3)当基础构件不承受机器转子自重时，其竖向和横向当量静力荷载标准值可取构件自重的1/2，纵向当量静力荷载标准值可取构件自重的1/4。
4)当量静力荷载按正、反方向的集中荷载作用在框架式基础的柱、横梁、纵梁轴线上时，在基础上的分布可取与机器转子自重分布成正比。
4.2.11 荷载的组合应符合下列规定：
1 基本组合宜包括永久荷载、安装活荷载、其他可变荷载、当量静力荷载；安装活荷载与其他可变荷载及当量静力荷载不应同时计入；各方向当量静力荷载可只计入单向作用，其组合值系数可取1.0。
2 偶然组合宜包括永久荷载、可变荷载、当量静力荷载、偶然荷载，当量静力荷载的组合值系数可取0.25，短路力矩的组合值系数可取1.0。
3 地震作用组合宜包括永久荷载、可变荷载、当量静力荷载、地震作用，当量静力荷载的组合值系数可取0.25，地震作用的组合值系数可取1.0。
Ⅳ 构造要求
4.2.12 框架式基础的尺寸应符合下列规定：
1 基础底板宜设计成矩形平板，底板厚度可取底板长度的1/12～1/10，但不应小于柱截面高度和基础顶板厚度的较大值；
2 柱截面宜设计成方形或矩形，截面最小宽度不宜小于柱净高的1/10，并不得小于450mm；
3 基础顶板厚度不宜小于其净跨度的1/5～1/4，且不应小于800mm。
4.2.13 框架式基础的配筋应符合下列规定：
1 底板的板顶和板底均应配置钢筋网，钢筋直径不宜小于16mm，钢筋间距宜为150mm～200mm。
2 柱纵向钢筋应按计算确定，并应沿截面对称布置，钢筋直径宜为18mm～25mm，间距不宜大于200mm，总配筋率宜为1.0％～1.4％；箍筋应采用复合箍筋，直径宜为10mm～12mm，间距不宜大于200mm。
3 顶板的板顶和板底均应配置钢筋网，钢筋直径不宜小于16mm，间距宜为150mm～200mm。
4 顶板的梁区域受力钢筋应计算确定，并应在梁截面上、下对称配置，单侧配筋率宜为0.4％～1.0％；箍筋直径宜为10mm～12mm，间距不宜大于200mm。
5 沿底板、顶板侧边应配置构造钢筋，钢筋直径不宜小于16mm，竖向间距宜为200mm～250mm。
6 当在顶板上开孔或开沟槽，孔或沟槽的直径或边长大于300mm时，应沿孔或沟槽周边配置直径不小于16mm、竖向间距为200mm～250mm的加强钢筋。
7 顶板上螺栓孔或螺栓套管位置应施工准确，顶板及框架梁的纵筋应合理定位，并应避开螺栓孔或螺栓套管。
4.3 电机基础
4.3.1 电机基础宜采用现浇钢筋混凝土框架结构，结构选型及力学分析应符合本标准第4.1.2条规定。
4.3.2 框架式电机基础顶板振动控制点的横向水平振动位移可按下列公式计算：
式中：uxψ——框架式电机基础顶板振动控制点的横向水平振动位移(m)；
ux——顶板重心的横向水平振动位移(m)；
uψ一一顶板的扭转振动角位移(rad)；
Ksx——基础及地基的总横向水平刚度(kN/m)；
Ksψ——基础及地基的总抗扭刚度(kN/m)；
ωx——顶板的水平横向固有圆频率(r/min)；
ωψ一一顶板的扭转向固有圆频率(r/min)；
loj——第j榀横向框架平面到顶板重心的距离(m)；
h4——基础底板底面至顶板顶面的距离(m)；
Kxj——第j榀横向框架的水平刚度(kN/m)；
δj——无因次系数；
lψ——基础顶板重心到振动控制点的水平距离(m)；
Ibj——第j榀横向框架横梁的截面惯性矩(m4)；
Icj——第j榀横向框架柱的截面惯性矩(m4)；
hj——第j榀横向框架柱的计算高度(m)；
lj——第j榀横向框架横梁的计算跨度(m)，可取两个柱子中心线距离的0.9倍；
Jw——折算质量ms对通过......