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标题:
一文说明白泵基础设计
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作者:
高盐废水
时间:
2021-5-18 18:36
标题:
一文说明白泵基础设计
[hbdh=1]泵基础设计规定[/hbdh]
3 v) Q0 C* K& H1 l: \% M
- B1 u9 _) C- y) \; Y7 W
; q/ q+ l, K9 P$ R% I. Y" r( N
1.设计机泵类设备基础时，应取得以下资料：
4 C0 r5 I: Q+ R% M8 @' \* s
! R% F6 C" E$ z' ~4 c0 G% P( p/ X
（1）机泵类设备的型号、转速、功率、规格及轮廓尺寸图等；
' T. V# i9 `( M1 k
' l: `) G9 D8 }" Y. l6 @1 E# l
（2）机器自重及重心位置或压缩机、电动机及辅助设备的质量分布图；
1 k0 h/ s! a! _
! G3 b x( H% e" ]5 w" [; F% m
（3）基础模板图、基础顶面的设计标高、二次灌浆层厚度、地脚螺栓（或地脚螺栓孔）的位置、规格（或尺寸）；
% q1 p/ q: P6 M- p( C. m+ d
, w& g4 p6 `- x
（4）设备基础在生产装置中的坐标位置；
W" t: B* A. o# s) I
! t ~: T9 d, H0 o: R3 y
（5）建设场地的工程地质和水文地质勘察资料。
7 ^! y% y4 s% V3 @2 _( `# H, S+ t- G
( Z1 b1 o9 ^, V4 w# t. m
2.对地基的要求：
4 o4 \" V: e5 W. u
$ m& A& H0 @5 C7 t" m& H
（1）基础应坐在老土层上；
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2 G/ g" x" I- Y# e: g
（2）功率小于100KW的机泵类设备基础，当对沉降无特殊要求时，可设置在经分层夯实的回填土地基土，其压实系数不应小于0.93；
7 I. y0 G& r* p* G
" `3 m$ o4 S4 f! P2 Q l1 H
（3）基础顶面高出地面不宜小于200mm，其埋深不宜小于0.8m，且不小于冻结深度，南方地区埋置深度应在耕土层以下即0.5m；
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; t% @! \! B% |: ^$ j3 u! n( V9 J
（4）设备基础的地基容许变形值：
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: f/ U% M: u) }$ a+ v$ | W
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; T1 E# {( q$ O+ |9 r' K
3.对基础的要求：
: _- p% `0 c+ m( J1 F2 E; @
( t5 I5 \8 @2 X! j
（1）基础底板尺寸宜由以下三个条件确定：
; B$ k6 ]% k& ? J- a
" C2 W4 \+ H2 Y+ ~' G" B7 N
• 基础质量应大于机器质量的3~5倍；
6 L8 d# t1 L1 V: z" B C
# W) l9 u/ R$ f% k$ x d9 c( u
• P≤（0.5~0.7）f式中 P—基础底面处的平均静压力设计植，kpa；f—地基承载力设计值，kpa；
6 \: `. B9 ^( |; N9 X* c5 _
; o5 s- g/ W/ c& @% y7 d H' P: i
• 基组总重心与基础底面形心应位于同一铅垂线上，其相对偏心不应超过3%；
* v$ u$ m' [' d* N! n! C
9 i9 V: q d* A5 [) `8 e9 U
（2）基础的混凝土等级用C20，垫层用C10；
+ J- v# J3 o. n; A
1 ^3 g4 M8 d1 `# m, l/ s
（3）基础的混凝土体积小于20m3时，可不配置表面构造钢筋；混凝土体积为20~40m3时，应在基础顶面配置直径为10mm、间距为200mm的钢筋网；混凝土体积大于40m3时，尚应在基础四周和顶、底面配置直径为10~14mm、间距为200~300mm的钢筋网；基础底板悬臂部分应按强度计算配置上、下侧钢筋，当底板悬臂长度小于地板厚度时，可不必配筋；
# V1 u% v5 r* I/ c2 S
, `9 m* v: X' Y4 Z0 C9 y& K
（4）基础顶面的二次浇灌层，厚度宜为30~50mm，材料应采用细石混凝土，其强度等级应比基础的混凝土强度等级高一级，当厚度小于30mm时可采用1：2水泥砂浆；基础外露部分用1：2水泥砂浆抹面；
2 l- c* e' ^5 p8 V
; W# q; ^% \& W( b) y( I% l
（5）自制地脚螺栓宜采用直钩式，直钩段长度不得小于4d(d为地脚螺栓直径)；埋置深度L不得小于20倍直径，对于带锚板的地脚螺栓，应不小于15倍直径，构造螺栓不受此限，且不得小于300mm；
5 j Y6 M8 g% \9 ]( d9 q" v
3 }8 Q# P0 I* y- l4 Q4 @& k
埋置方法宜采用预留孔，地脚螺栓预留孔底至基础底面的距离，不得小于100mm；
; o8 z' I$ f. A1 a) w! @! p. L
6 J! w/ W4 `0 B: T1 J
地脚螺栓底端至预留孔底的距离，不得小于50mm；
1 y9 G% M7 \+ x( C3 f. Y; k) R! T
6 N0 S. G% K B, S; v
预留孔边至基础边缘的距离，不得小于100mm；
* t8 ]% H0 B; ^# u* h( q" t f5 x
1 y# U* P" ?1 U
当预埋螺栓时：当φ≤20时，不小于100mm,当φ＞20时，不小于150mm。
' G( k. u% Z$ u0 f) C
( c& V! t; n% E3 G9 I! v3 U
当不满足时，宜配置直径为6~8mm，间距为100~150mm的钢筋网；
) @8 j) U! c0 A( e
. F0 Y% t A7 W# m* W( h r
预留孔内，应采用混凝土强度等级C25细石混凝土浇灌或高一级基础混凝土强度等级；
1 }( {* q2 b" L4 {
5 j# y; [( M- {# [; M
当矩形基础边长、环行基础周长大于40m时，应设后浇带，带宽50cm，钢筋不切断，待底板浇注后一个月用比原基础高一等级掺微膨胀剂的混凝土浇注；
, Q1 p& a n/ E) N7 a
5 l8 D( w4 j7 O, k; z6 o1 b
基础的混凝土宜一次浇灌完毕，不留施工缝。
$ T/ i, r4 K- `. ]/ H$ w8 C* r
& V. Q0 g2 N! Q7 h: V
当施工要求必须留施工缝 时，应严格遵守施工缝的构造、操作要求。当混凝土强度达到70%以上时，方可安装设备。
" C" I; e4 R) B/ x( t5 B) m
7 g0 F6 R$ }3 V
4.离心泵的动力计算：
5 c/ s o- z- f8 A! G8 C, s
& y) s( Y- h% R9 d i" p. S) s+ ?4 {8 A
（1）当地基承载力标准值不小于80kPa、电机功率不大于560kw且离心泵基础的质量不小于机器质量三倍时，可不作动力计算；
, }- z2 | S+ A! _9 ~+ v
7 R* W# I/ N2 P' S& k0 k P, w8 R
（2）当基础需作动力计算时，基础的允许振幅，应符合下表规定基础的允许振幅[A]；
6 t9 f5 E. d# v1 a' i
: @+ d6 }) M( ?0 H
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6 M1 k3 i9 N. R9 p; d8 P2 }% `# l
" H" L/ {4 @, ]; |0 H$ A
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(当n>1000r/min时，允许振幅[A]可根据制造厂要求确定，或取0.1mm)
' u6 t" u6 V; n# t$ v
/ O6 b& b; @8 L$ e5 N, L1 `/ J
（3）离心泵的扰力值，按下式计算：Pn=mew2，其中：
, S: s6 z6 h! D
) B e/ [& B5 x
• Pn—离心泵的扰力值(N)；
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• e—离心泵偏心距(m)；
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: X& W* N9 Q9 |$ ~1 C
• w—机器扰力的圆频率(1/s)，w=0.105n；
& w& O2 t5 @; { ?5 {
/ N6 o$ U' K4 e& B. K2 {
• m—电机转动部分的质量(kg)。
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# L5 @$ U$ I0 N- o9 {8 v! w
[hbdh=2]泵基础设计[/hbdh]
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1 Q' Y- V+ b, w% g
1.一般要求
1 `( w, W) J7 `7 F4 c8 N4 _& N
% D1 e, x& n1 L( i- @/ T* e0 U' a
（1）水泵基础设计必须安全稳固，标高、尺寸准确，以保证水泵运行稳定，安装检修方便。
4 b& V _8 X# r- W# n
) S) p1 E# z2 k
（2）按GB/T50265-97《泵站设计规范》规定：单机功率在160kw以下的立式轴流泵机组和单机功率在500kw以下的卧式离心泵机组，其机泵基础可不进行动力计算。反之，则必须进行计算，尤其是与泵房建筑结构连成整体的机泵基础。
, S% V( Z3 B6 f9 F, O
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2.卧式离心泵基础设计要点
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- D5 A/ e( [/ ?; i
（1）基础形式：按与泵房结构的联结与否可分为分离式和整体式。地面式泵房宜采用分离式基础，地下式或半地下式泵房一般采用整体式，与钢筋混凝土底版连成整体，整体式基础属泵房的结构设计内容。
( J }1 t% {$ w% X; t: r
: X6 [3 ~3 t5 v, l! u$ i$ D
（2）一般功率在100kw以下时，水泵和电动机带有底盘，可直接安装在基础上；100kw以上时，无底盘，基础面需垫以钢板或型钢。
6 x. v' |9 n+ O! I' _) R, ?
" |4 ]# y( v4 c
（3）由于水泵、电动机设备经常更新变动、各厂家产品规格也不完全统一。因此在施工图设计时，必须获得生产厂的产品技术说明等资料，在浇捣基础之前，最好按实际设备的尺寸校核。
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6 \7 n. _, z0 ~7 O
（4）对于分离式的中、小型水泵基础可参照下列经验数据设计；整体式基础可根据情况适当调整，并结合泵房的结构设计考虑。
7 }& A A. I- }# z* z; k+ N6 f
6 K0 j8 L3 X3 @* W
• 基础材料通常采用不低于C20混凝土；预留螺孔待地脚螺栓埋入后，用不低于C25细实混凝土填灌固结。
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8 d3 k4 D1 v2 v. Y' r" `0 ]
• 地脚螺栓埋入基础长度为不低于20倍螺栓直径（l≥20d），螺栓叉尾长度为4d螺栓；预留螺孔深度大于螺栓埋入总长度3—5cm。
" I3 A# |& I3 i! B# |6 _! a* Z
: p ~; o; ]) ?, |, C
• 卧式水泵一般为块式基础，其尺寸大小一般均按所选水泵及电动机安装尺寸提供的数据确定，如无上述资料，可参照下列数据确定。
8 r( j& q4 G" a2 c0 S& e
! [5 t% A5 P0 d2 X) e. S* z
A、对带底座的小型水泵：
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) p3 X0 q1 N- ?1 r$ m4 _3 _
基础长度L=底座长度L1+（0.20~0.30）（m）。
/ P2 C3 {9 Y4 q5 }
: B" Q z( O1 b
基础宽度B=底座螺孔间距（在宽度方向上）B1+0.30（m）。
0 _; U7 V4 \) Z7 a! R( c
) o3 I! b% }. O
基础高度H=底座地脚螺钉的长度L2+（0.10~0.15）（m）。
3 X" Y$ K6 h& p/ n) s4 {4 L* h
1 f$ U! D* ]4 }
B、对于不带底座的大、中型水泵：
- \, q. X* g& ~$ A
* a& y6 a% p! ]8 u- J. r
基础长度L=水泵和电动机最外端螺孔间距L1+（0.40~0.60）（m），并长于电动机总长。
8 q) w0 f. q: L7 S7 F( H( s5 U$ }/ z
2 x7 z# ?" b/ a$ ^6 B, h
基础宽度B=水泵和电动机最外端螺孔间距（取其宽者）B1+（0.40~0.60）（m）。
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8 L. h- D& N! s) K; H
基础高度H=底座地脚螺钉的长度L2+（0.10~0.15）（m）。
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T% F: d# Y: S2 @
C、基础高度及重量：
3 Q/ F& k4 s* J# S! ^' G& M2 d& ?1 ?
9 J2 ~- c9 h6 ^, w: X
基础重量＞2.5-4.5倍机组(水泵及电动机)重量。
0 H5 E9 M: @8 i( j5 A# x
! ]2 X" m3 m$ _& q- N R$ }1 U V
基础高度应不小于500-700mm；
2 E" ]. Z/ ]7 n6 ?$ }6 z
6 ]& L3 V! @4 b- G3 ^4 M
基础顶面应高出室内地坪100-200mm，一般采用200mm。
* L4 _- V/ J( D# g; w" U
4 n. H2 g- s& u) B: ~; k& s/ y
D、预留螺孔：
+ R0 Y& o" g8 `0 o+ e4 W
) X+ n! }' L7 U5 C: {9 S+ C
当d螺栓≥40mm时，螺孔中心距基础边缘300mm。
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当d螺栓＜40mm时，螺孔中心距基础边缘＞150-200mm，
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* `$ ~ a* ^# U
但基础螺孔边缘与基础边缘间距不得小于100-150mm。
3 i+ |" v6 @7 L1 B, l6 W2 a
/ y* x) {- Z% v. [) _4 A0 p1 K
螺孔尺寸尚需考虑螺杆叉尾长度，地脚螺栓埋入后的混凝土填灌，密实施工条件需要。
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" @2 a4 h/ a/ P# p6 [+ L
螺孔尺寸一般为80-200mm方孔，如100mm×100mm或150mm×150mm方孔；大型水泵则≥200×200mm。
3 F) n C p1 u
/ f: t% ^( W% z
E、电机功率50kw以下的泵，设计时可以采用膨胀螺栓固定方式，其它要求与以上条款相同。
/ w1 B8 n' v. q2 K8 i* E# F5 k
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[hbdh=3]泵机组布置[/hbdh]
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1.水泵机组宜采用单行排列
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! A9 m: b. b. m4 q
2.主要机组的布置和通道宽度，应满足设备的运行、维护、安装和检修的要求，并应符合下列要求：
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3 n" [( `4 M( k$ k
（1）水泵基础间的净距不宜小于1.0m。
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（2）机组突出部分与墙壁的净距不宜小于1.2m。
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（3）主要通道宽度不宜小于1.5m。
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3 s/ ?5 ?# c, N4 t7 e- o
（4）当考虑就地检修时，应保证泵轴和电动机转子在检修时能拆卸。
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（5）当设专用检修点时，应根据机组外形尺寸决定，并应在周围设有不小于0.7m的通道。
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（6）有电动起重机的泵房内，应有吊运设备的通道。
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