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　　1.0.1为了在离心式压缩机框架式基础设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术先进、经济合

　　1.0.2本标准适用于离心式压缩机框架式基础（以下简称“压缩机基础”）的设计。工作条件及结构

　　1.0.3压缩机基础的设计，应综合考虑工程地质条件、机器布置和动力特性以及生产和工艺对压缩机

　　基础的技术要求，精心设计，保证结构和地基的承载力，使基础振动限制在容许范围内，同时应避免

　　1.0.4本标准是依据现行国家标准《建筑结构可靠性设计统一标准》（GB50068）规定的基本原则制

　　定的。符号、计量单位和基本术语符合现行国家标准《建筑结构设计术语和符号标准》（GB/T50083）、

　　1.0.5按本标准设计时，尚应遵守现行国家标准《动力机器基础设计标准》（GB50040）、《建筑振动

　　荷载标准》（GB/T51228）、《建筑工程容许振动标准》（GB50868）、《建筑结构荷载规范》（GB50009）、

　　《建筑地基基础设计规范》（GB50007）、《混凝土结构设计规范》（GB50010）和《工业建筑防腐蚀设

　　通过转子（叶轮）高速旋转使工艺气体压力提高并输送压力的机器。多用于高流量场合，转速一

　　驱动机（电动机、汽轮机、内燃机、蒸汽机等）、变速箱、离心式压缩机和辅助设备（润滑油系统、

　　离心式压缩机基础和基础上的机器、辅助设备、管道、底板上的填土以及地基土参振部分的总称。

　　压缩机、驱动机等机轴正常运行时的转速。当有变速箱时，可有2个或2个以上工作转速。

　　压缩机、驱动机和齿轮箱运行时由于转子偏心（即转子的质量中心与旋转中心的偏离）产生的不

　　压缩机、驱动机运行时，在基础顶面控制点引起的振动线振动速度vibrationspeed

　　3.1.1离心式压缩机基础宜设计成由底板、柱、顶板（或纵、横梁）构成的钢筋混凝土空间框架式结

　　构。顶板应有足够的质量和刚度；在满足承载力和稳定性的前提下，宜尽量减小柱截面尺寸以提高柱

　　的柔度；底板的尺寸应根据构造要求和地基土的性质确定，须保证具有足够的刚度。

　　3.1.2压缩机基础宜采用现浇钢筋混凝土结构。混凝土强度等级不宜低于C30，二次灌浆层的材料强

　　度等级不得低于基础材料强度等级。钢筋应采用HPB300、HRB400和HRB500级热轧钢筋，不得使

　　3.1.3压缩机基础宜设置在均匀的中、低压缩性地基土上。当地基下卧层有较厚的软弱土层（如淤泥、

　　淤泥质土、人工填土及其它高压缩性土等）或湿陷性土、膨胀土等以及有溶洞、古墓等不良地质现象

　　在地震区，当地基的受力层范围内存在易发生振动液化的饱和砂土或粉土时，不应采用天然地基，

　　3.1.4基组的总重心与压缩机基础底板的形心宜位于同一条铅垂线上。当存在偏心时，其纵向和横向

　　的偏心距不应超过相应方向底板边长的5%；偏心距超过5%时，应计入附加力矩作用的影响。

　　3.1.5压缩机基础上应设置永久性沉降观测点。沉降观测点的位置应便于观测，一般应在角柱的两个

　　方向上各设一个观测点；如压缩机基础较长时，可在纵向中间柱子上增设1～2个观测点。

　　3.1.6压缩机基础的沉降观测应在工程设计说明中明确，按以下几个阶段进行，并做观测记录。

　　3.1.7当厂房内设有活塞式压缩机或其它低频振动的机器与离心式压缩机同时工作时，在机器的布置

　　上，需考虑到活塞式压缩机基础或其它低频机器基础振动对离心式压缩机基础的不利影响。

　　3.1.8如压缩机基础的振动，对邻近的工作人员、精密设备、仪器仪表及工艺生产产生有害影响时，

　　3.1.9与压缩机连接的管道，如其振动较大时，不应刚性固定在压缩机基础和建筑物上，应采用弹簧

　　3.1.10压缩机基础底面与相邻的构筑物或建筑物基础底面宜置于同一标高上，且不宜相连。若必须将

　　压缩机基础与构筑物或建筑物基础相连时，须经过周密设计，确认压缩机基础的振动对构筑物或建筑

　　3.1.11压缩机基础与厂房操作平台应脱开，若压缩机两侧的钢操作平台的梁或铺板必须支承在压缩机

　　基础上时，则梁与压缩机基础的连接，沿梁的纵向应设计成可滑动的，铺板应自由地搁置在压缩机基

　　3.1.12建造在抗震设防烈度不大于7度地震区的压缩机基础，可不计算地震的作用，但应符合本标准

　　中第5.3.7条的构造要求。当抗震设防烈度为8度及以上，且压缩机基础较高时，宜计算地震作用。

　　3.1.13压缩机基础的底板、桩及柱的地下部分应按照《工业建筑防腐蚀设计标准》（GB/T50046），根

　　3.2.1根据正常使用极限状态和承载能力极限状态设计的要求，压缩机基础应进行下列计算：

　　1正常使用极限状态：包括基础的振动响应计算，地基或桩基承载力和沉降变形验算。

　　3.2.2压缩机基础的振动响应计算按本标准第6章的规定，压缩机基础顶面控制点处的容许振动值应

　　3.2.3压缩机基础的地基沉降变形按现行《建筑地基基础设计规范》（GB50007）的规定计算，沉降

　　允许值为60mm，压缩机轴方向的倾斜允许值为1/1000（有特殊要求时例外）。

　　当地基土均匀且基础底面平均静压力标准值小于地基承载力特征值的1/2时，可不进行沉降计算。

　　3.2.4压缩机基础强度计算按本标准第7章的规定，此时结构的安全等级为一级，结构构件的重要性

　　3.2.6离心式压缩机基础隔振宜采用支承式。隔振器的选用和设置，宜符合下列规定：

　　3.3.2框架式压缩机基础计算模型应根据结构实际情况确定。所选取的计算模型应能较准确地反映结

　　3.3.4对于顶板有错台的压缩机基础，应采用不少于两个合适的不同力学模型，并对其计算结果进行

　　3.3.5采用有限元软件进行框架式压缩机基础动力分析时，应符合下列规定：

　　2机器振动荷载作用下的基础强迫振动分析宜采用稳态频域分析方法,也可采用振型分解时程分

　　3基础强迫振动分析时，应在工作转速的0.75～1.25倍对应的频率范围进行扫频计算。扫频计算

　　3.3.6所有计算机计算结果，应分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。

　　2黏性阻尼比可取0.02～0.0625，对应转子平衡品质级别：G2.5取小值，G6.3取大值。

　　3.3.8对于机器工作转速不小于3000r/min的基础，可不考虑地基弹性影响，地基按刚性计算；对于机

　　器工作转速小于3000r/min的基础，宜考虑地基弹性的影响，地基刚度和阻尼取值应按现行国家标准

　　4.1.1压缩机组各机器的名称、型号、容量、功率、外轮廓尺寸、机座形状和尺寸及其固定方式等。

　　4.1.6压缩机组各转动部件在正常工作状态下产生的振动荷载数值、方向、作用点以及与之相对应的

　　4.1.9压缩机基础模板图包括各部分几何尺寸：沟槽、孔洞、地脚螺栓和预埋件的尺寸和位置。

　　4.2.1厂房内与压缩机基础设计有关的设备布置图，包括压缩机机组、附属设备及主要工艺管道的布

　　4.2.5压缩机基础附近的建筑物或构筑物基础图及各种地沟（包括电缆沟、工艺管沟、给排水管沟、

　　4.2.6压缩机基础附近的精密设备、仪器仪表及对振动敏感的工艺设备的布置及其对振动的技术要求。

　　4.2.7压缩机基础附近产生低频振动的机器及其基础布置和振动状态的技术资料。

　　4.3.1按照现行国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021）和《建筑地基基础设计规范》（GB50007）

　　4.3.2对建筑场地的不良工程地质构造的分析判断及处理方案。地震区还应进行地基液化判断。

　　4.3.3地下水位和水位变化规律、水土化学分析报告及其对钢筋混凝土的腐蚀性等级。

　　4.3.5当采用桩基时，应提供建议桩型、桩端阻力、桩侧阻力和单桩承载力特征值。

　　4.3.6考虑地基弹性的影响时，应按照现行国家标准《动力机器基础设计标准》（GB50040）和《地

　　基动力特性测试规范》（GB/T50269）的要求提供天然地基或桩基的动力特性参数。

　　5.1.1压缩机基组下半部的自重W（包括柱自重之半、底板自重、底板上附属设备自重及填土自重

　　等），应大于基础上部自重（包括柱自重之半和顶板自重）及安装在顶板上的机组自重（包括管道自重）

　　5.1.2作用在顶板上的各种荷载宜布置在顶板中的暗梁（或纵、横框架梁）的中心线预埋螺栓的中心线距压缩机基础构件边缘的距离不应小于螺栓直径的5倍，且不应小于150mm

　　预留螺栓孔边缘距压缩机基础构件边缘的距离不应小于100mm。预留孔底距顶板下表面也不应小

　　5.1.5压缩机基础顶面的二次灌浆层宜采用工厂提供的袋装灌浆料，也可采用环氧树脂、无收缩细石

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　　5.2.1压缩机基础底板宜设计成矩形平板，其厚度不应小于柱截面的高度，也不应小于压缩机基础顶

　　5.2.2柱截面宜设计成方形或矩形，其截面尺寸不宜小于柱净高度的1/10～1/12，并不得小于450mm

　　5.2.3顶板厚度不宜小于其净跨度的1/4～1/5，且不得小于800mm。

　　5.2.4压缩机基础顶板由梁区和板区构成，纵、横向框架梁与柱的连接应按刚性设计，柱应嵌固于底

　　5.3.1沿底板板顶、板底应配置钢筋网，钢筋直径宜为16～22mm，间距宜为150～200mm。上下两

　　层钢筋网之间以直径为14～16mm的竖向架立筋连接，间距为600～750mm。

　　5.3.2柱纵向钢筋按计算确定，并沿截面对称布置，直径宜为18～25mm，间距不宜大于200mm。箍

　　5.3.3顶板的板区应在板顶及板底配置钢筋网，直径宜为16～22mm，间距宜为150～200mm。框架

　　梁的受力纵筋经计算确定，应在梁截面上、下对称配置，梁底部（或顶部）配筋率宜取0.4%～1.0%，

　　5.3.4沿顶板、底板侧边应配置构造钢筋，钢筋直径宜为14～18mm，竖向间距宜为200～250mm。

　　5.3.5在顶板或底板上开孔或沟槽时，若孔或槽的直径或边长大于300mm，应沿孔或槽周边配置直

　　5.3.6应确保板上螺栓孔或螺栓套管位置的准确性，顶板及框架梁纵筋位置应力求避开螺栓孔或螺栓

　　2柱箍筋加密区范围：柱上端不小于柱截面高度及柱净高1/6，柱下端不小于柱净高1/3；当有刚

　　性地面时，尚应取刚性地面上下各500mm。箍筋直径宜为10～12mm，加密区间距不宜大于100mm，

　　3框架梁箍筋加密范围为1.5倍梁高，箍筋直径不小于10mm，加密区间距不超过100mm，肢距

　　1压缩机组的总振动荷载值不大于20kN，且基础符合本标准第5.2节的构造尺寸要求。

　　2基组参振部分的总重W（包括顶板上的机器、管道自重，顶板自重及柱自重之半）与机器转子

　　6.2.2当不符合本标准第6.2.1条的要求时，宜采用多自由度弹性有限元计算模型进行基础动力分析。

　　6.2.3机器振动荷载值、方向及其作用位置应由机器制造厂提供。若制造厂不能提供振动荷载数据，

　　在机器正常工作转速状态时，竖向和横向振动荷载值F、F（kN）可按下式确定：

　　纵向振动荷载Fvy为（6.2.3-2）和（6.2.3-3）式计算值之半。

　　当离心式压缩机与驱动机之间有变速箱时，计算W应计入与变速机内相同转速的齿轮自重。

　　6.2.4当基础承受不同转速的m组振动荷载作用时，应分别计算各组振动荷载作用下的振动速度峰值

　　v或振动速度均方根值v，并按下式求出振动速度峰值v的组合值和振动速度均方根的组合值v：

　　6.2.5基础的振动计算可只进行机器正常工作转速状态下的稳态响应分析，开、停车过程中采用分段

　　6.2.6基础顶面控制点处振动速度峰值的组合值v，或振动速度均方根的组合值v不应大于本标准第

　　7.1.1除满足本标准第7.1.2条要求外，压缩机基础应进行承载能力极限状态下的构件强度计算。

　　7.1.2压缩机基础满足本标准第5章要求且同时符合下列条件时，可不进行框架强度计算：

　　7.1.3框架强度计算时，框架内力分析按弹性阶段进行，并按现行《混凝土结构设计规范》（GB50010）

　　1永久荷载：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、管道推力、凝汽器线可变荷载：操作活荷载或安装活荷载。

　　7.2.2在7.2.1条所列荷载中，除压缩机基础自重、回填土自重、操作平台自重及地震作用外，均应由

　　机器制造厂家提供。如无上述资料时，荷载标准值及分项系数按下列规定计算和选用：

　　荷载分项系数取1.3。若凝汽器与汽轮机为刚性连接时，线kN/m，荷载分项系数取1.4；操作活荷载宜取4kN/m，荷载分项系数取

　　4振动荷载（或等效静力荷载），按第7.2.3条计算，荷载分项系数取1.5。

　　1采用振动荷载，按空间多自由度体系直接计算构件的动内力时，振动荷载可取正常使用极限状

　　态振动响应计算所取振动荷载标准值的4倍，并考虑材料疲劳的影响（钢筋混凝土构件的疲劳影响系

　　2采用等效静力荷载时，按简化计算模型计算时，等效静力荷载按正负方向的集中荷载作用于基

　　当按公式（7.2.3）求得的N值大于该处机器自重时，则按此处的机器自重取值。z

　　横向、纵向等效静力荷载N、N分别取竖向等效静力荷载值的1/4、1/8，按集中荷载作用在横梁、

　　基础构件不承受机器转子自重者，其竖向和横向等效静力荷载取构件自重的50%，纵向等效静力

　　7.2.4承载能力极限状态计算时，静力荷载与振动荷载（等效静力荷载）效应组合应采用基本组合。

　　当多个工作转速的振动荷载组合时，动内力可取各工作转速工况平方和的平方根效应的组合值。其荷

　　1正常操作荷载效应基本组合应包括永久荷载、可变荷载及振动荷载（或等效静力荷载），可变荷

　　β—第i个振动荷载系数,即第7.2.3条第1款规定的动内力系数,钢筋混凝土构件一般取

　　2偶然作用组合应包括永久荷载、振动荷载（或等效静力荷载）及短路力矩，振动荷载的组合值

　　系数可取0.25，短路力矩的组合系数取1.0。偶然作用组合的效应值按下式进行计算：

　　3地震作用组合应包括永久荷载、振动荷载（或等效静力荷载）及地震作用，振动荷载的组合值

　　系数可取0.25，地震作用的组合值系数取1.0。地震作用组合的效应设计值按下式进行计算：

　　7.3.1采用二维计算模型进行压缩机基础的框架强度计算时，其平面框架模型可按下列规定确定：

　　1柱和顶板横梁按横向平面框架进行计算，等效静力荷载应考虑竖向和横向的作用。

　　2柱和顶板纵梁按纵向平面框架进行计算，等效静力荷载应考虑竖向和纵向的作用。

　　A.0.1压缩机基础多自由度有限元模型应真实反映结构的受力状态,结构构件应根据其几何形状和受

　　A.0.3压缩机基础的框架柱可采用梁单元，压缩机基础顶板可采用板壳单元或实体单元。

　　1不考虑地基弹性时，直接将基础框架柱底端与底板的连接简化为固定刚性支座；

　　2考虑地基弹性，基础底板采用板壳单元或实体单元，地基土或桩采用弹簧单元和阻尼单元。

　　1荷载类型应包含竖向振动荷载F和水平振动荷载F、F,。取F与F的相位角相同，它们与

　　2频率范围宜取0～1.25倍振动荷载频率，也可取±25%振动荷载频率，并将结构的固有频率和振

　　B.2.3确定模态工况的模态数量时，应满足结构的最高固有频率不低于1.25倍振动频率。

　　1荷载类型应包含竖向振动荷载F和水平振动荷载F、F,。取F与F的到达时间相同，它们

　　2扫频计算时，应取±25%振动荷载频率范围内的结构固有频率对应的自振周期为时程荷载的周期，

　　表B.3.1-2中设备重量系摘自机器制造厂提供的设计条件，振动荷载按式(6.2.3-1)计算，并根据转

　　2表中*振动荷载0.9kN及2.40kN系分别由变速机的低转速齿轮和高转速齿轮产生。

　　采用框架式基础，按本标准构造要求取顶板厚1000mm（偏小），底板厚1200mm；柱截面

　　4材料：混凝土强度等级为C30，钢筋为HRB400；钢筋混凝土弹性模量E3.0x10kN/m。

　　顶板采用考虑剪切变形的壳单元（面截面），柱采用梁单元（框架截面），框架柱和顶板连接节点

　　按刚域处理，将基础框架柱底端与底板的连接简化为固定刚性支座；根据洞口尺寸及荷载点位置进行

　　稳态工况SS1，荷载取1F，1F，1F，比例系数取1/117.5，最低、最高频率取0Hz、147Hz；

　　稳态工况SS2，荷载取2F，2F，2F，比例系数取1/226.7，最低、最高频率取0Hz、283Hz；

　　计算振动响应指标时，不同工作转速振动荷载的效应组合采用”SRSS”组合。

　　工况SS1，荷载作用点P1振动速度的频响曲线，其它工况各节点的频响曲线可同样

　　图B.3.4-1荷载点P1振动速度频响曲线条判断控制点有效振动速度是否满足振动速度控制要求。

　　本例采用时程分析法未进行扫频计算，若进行扫频计算还需按扫频频率定义相应的时程函数。

　　时程工况TH1，荷载取1F，1F，1F，时程函数取Sine1，时间步数取160,时间步长取0.001064；

　　计算振动响应指标时，不同工作转速振动荷载的效应组合采用”SRSS”组合。

　　图B.3.5-1荷载点P1振动速度时程曲线条判断控制点有效振动速度是否满足振动速度控制要求。

　　C.0.2压缩机基础应避免冬季施工，若必须冬季施工时，应采取有效措施，防止混凝土表面骤冷。

　　C.0.3压缩机基础施工时不宜留施工缝。若不可避免时，应设置在底板与柱子交接处。

　　C.0.4压缩机基础底板上的附属设备基础，如与底板两次浇灌时应预留锚固钢筋。

　　C.0.5在施工过程中应采取有效的固定措施以保证所有预埋件、地脚螺栓（或套管）的准确位置并

　　C.0.6浇捣混凝土时，应注意预埋件及梁柱节点附近混凝土必须振捣密实，基础混凝土不得有裂缝、

　　1若基础底板较厚，施工缝留在底板内时，施工缝构造处理应预留插筋：直径8～12mm，长度

　　2二次灌浆层的无收缩细石混凝土或快硬水泥砂浆必须与压缩机基础粘结牢固。宜采用工厂提供

　　3灌浆前必须将混凝土表面凿毛，并将其松动的混凝土及其附着物铲除，冲刷干净。

　　5灌浆前先浇一层水泥浆（水泥强度等级不低于42.5），灌浇混凝土宜自一端开始逐浇逐震捣密实，

　　2本标准中指定应按其他有关标准、规范执行时，写法为“应符合……的规定”或“应按……

　　本章阐述了制定离心式压缩机基础（以下简称压缩机基础）设计标准的目的、适用范围、基本原

　　本标准主要是通过总结分析化工行业和部分石化行业几十年以来，对上百台高转速压缩机基础的

　　测振分析结果，以及对浙江镇海炼油厂化肥装置的压缩机厂房多台压缩机基础进行全过程（从基础、

　　机器安装、管道连接的自振测试和开、停车的振动反应）的测振分析，尤其是国内引进大型合成氨和

　　乙烯等装置的设计、施工和稳定运行成功经验，同时吸取了国内外成熟的理论编制的。

　　本标准制订了基础结构选型原则、各项构造措施的具体规定，对于需要作动力分析的压缩机基础，

　　本标准给出了采用空间多自由度有限元分析的计算模型和分析方法，以供设计使用。

　　本标准主要针对离心式压缩机框架式基础的设计，对于与此类似的鼓风机也可参照应用，但本标

　　活塞式压缩机等容积式压缩机（包括螺杆式压缩机及滑片式）的块式或墙式基础；

　　当高转速离心式压缩机基础为块体式或墙式基础时，机器振动荷载按本标准确定，基础构造及动

　　原规定的适用范围为工作转速大于3000r/min的离心式压缩机基础。这个适用范围主要源自两个

　　因素：振动荷载的适用范围和地基刚度的影响。根据《建筑振动荷载标准》GB/T51228-2017第4.2

　　节，旋转式压缩机振动荷载的适用范围已经不再限于大于3000r/min的机器。关于地基刚度的影响，

　　机器转速低于3000r/min时，不能忽略地基的弹性对框架式压缩机基础振动的影响。采用有限元分析

　　可以建立相应的地基模型，考虑地基弹性的影响。因此，本次修订取消了这个限制并增加了考虑地基

　　2.1.1透平式压缩机根据转子叶片型式分为离心式和轴流式。离心式压缩机根据气体出口压力分为压

　　缩机、鼓风机、通风机。离心式压缩机根据结构型式分为单缸（又分单级、多级）和多缸。

　　2.1.2压缩机组主要由驱动机（又称原动机）带动压缩机旋转构成。当原动机和压缩机转速不同或压

　　缩机各缸转子转速不同时，需要在它们之间设置变速机（箱）。近来工程设计中压缩机组还带有发电机、

　　上述机器均设置在厂房二层平台（即操作层）。其他辅助设备如进出管线、润滑油系统、冷却系统

　　2.1.9速度均方根值的引入有利于与仪器实测值进行比较。有些压缩机厂家提供速度均方根值即“速

　　2.1.15简谐振动荷载作用下复刚度形式的强迫振动微分方程为:[M+(1+ir)[K]{u}{F}e。方程

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　　中复数项的实部[K]{u}表示弹性力，虚部ir[K]{u}表示滞变阻尼力，r为滞变阻尼系数，虚数单位i

　　与《工程振动术语和符号标准》GB/T51306-2018协调，修改有关符号。

　　3.1.1由于辅助设备安放于楼层与底层之间，故离心式压缩机基础一般设计成独立的空间框架结构，

　　在计算时可简化为嵌固于底板上的框架；由顶板（横梁、纵梁）及柱子、底板组成空间结构体系，

　　基础各构件受力简单明确，故目前大多数设计采用空间框架的动力计算程序。这种结构形式可通过改

　　3.1.2根据工程实践，压缩机框架式基础均采用现浇钢筋混凝土结构，具有整体性、耐久性好的优点，

　　本条结合国家现行规范，提高结构安全可靠度及耐久性，将压缩机基础混凝土强度等级提高，同

　　时与《混凝土结构设计规范》(GB50010)协调，增加了钢筋HRB500的使用。

　　3.1.3本条强调压缩机基础的设计应根据地基土的物理特性，确定地基方案和基础形式，力求避免基

　　础产生有害的沉降和倾斜。因机器的主轴为多点支承在轴承上，对基础的沉降和偏沉比较敏感，与机

　　器连接的高压管件由此将产生附加应力。基础的沉降和偏沉值一般不易得到精确的计算结果，因此在

　　3.1.4本条要求机组总重心与压缩机基础底板的形心或桩的重心位于同一竖直线上，并给出了相应的

　　偏心距限值。虽然偏心距限制是防止基础偏沉的一项有效措施，但更主要的目的是简化振动计算模型。

　　《道路运输车辆主动安全智能防控系统设计 第部分平台技术要求》编制说明.pdf

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