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GB50040-2020 动力机器基础设计标准及条文说明.pdf简介：

《GB50040-2020 动力机器基础设计标准及条文说明》是中国国家标准GB50040的最新版本，该标准全称为《机械设备基础设计规范》。此标准主要针对机械设备和动力机器的基础设计提供了详细的指导和规定，包括基础的结构设计、材料选择、施工方法、质量验收等方面。

GB50040-2020标准涵盖了动力机器基础设计的各个方面，如基础的型式选择、地基处理、承载力计算、抗震设计、耐久性设计、环境影响分析等，旨在确保动力机器基础的稳定性和安全性，避免因基础问题导致的设备运行故障或安全事故。

条文说明是对标准中的各项具体要求和条款的解读，它详细解释了标准的制定背景、相关术语定义、技术要点、实施要点等内容，帮助设计者、施工人员和审查人员更好地理解和应用该标准。

总的来说，GB50040-2020标准和条文说明是动力机器基础设计的重要参考依据，对于保障机械设备的稳定运行，提高工程质量和安全具有重要意义。

GB50040-2020 动力机器基础设计标准及条文说明.pdf部分内容预览：

3.4.15当桩的间距为桩的直径或截面边长的4倍～5

15当桩的间距为桩的直径或截面边长的4倍～5倍时，桩 层的当量抗压刚度系数Cz值宜按表3.4.15采用

5桩端土的当量抗压刚度系数C，值

3.4.16桩基的抗弯刚度应按下列公式计算：

DB31／T 329.2-2018标准下载3.4.16桩基的抗弯刚度应按下列公式计算：

Kpe = kpz Kp = kpzZ

3.4.17桩基的抗剪和抗

Kpx = 1. 4Kx Kpy = 1.4K, Kμ = 1. 4K

式中:Kpx、Kpy 桩基沿α轴、y轴抗剪刚度（kN/m）； Kp一桩基抗扭刚度(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：

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c轴、y轴抗剪刚度（kN/m）；

刚性地面提高系数，可按本标准第3.4.8条规 定确定。 3当计人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：

Kμ = K,(0. 4 +αα1)

式中：K一 一 基础理深和刚性地面对基刚度提高作用后的桩 基抗扭刚度（kNm）。 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关然地基抗 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当桩的斜度天于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当计人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：

武中：K吨 基础埋深和刚性地面对桩基刚度提高作用后的租 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 e00kPa时，桩基抗剪刚度和抗扭刚度不应大于相应的天然地基 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当计人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：

Kx=Kx（0.6+α) Kpy=K,(0.6十αα)

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

mpz=m十mo mpx=m+0.4mo mpy=mpx mo = l,bdpp

Jpo = J。( 0.4mo m 0.4mo Jp = J(1+ m 0.4mo Jpμ=J m

表3.4.20桩的折算长度

主基的阻尼比应按下列规定计算： 基竖向阻尼比宜按下列公式计算： 主基承台底为黏性土时：

3.4.21桩基的阻尼比应按下列规定计算

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：

0.10 pz Vm

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：

ph1 = 0. 59 Sph2 = Sph1 Sp = Sphl

式中：Spz 桩基竖向阻尼比； Sphl、Sph2 桩基水平回转耦合振动第一、二振型阻尼比； Sp一桩基扭转向阻尼比。 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： 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 下列规定计算： 1对于摩擦桩：

βz=1+0.8 β=1+1.68a

β=1+1.60d β=1十a β= 1+1. 40a

=1十0a β=1+1.40

式中： β 桩基承台理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。

4.1汽轮发电机组基础

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：

式中：G; 集中到梁中或柱顶的总重力（kN）； G.i 作用在基础第i点的机器转子重力（kN）

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3oo0r/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：

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

机器工作转速小于3000r/min的基础，地基宜按弹性计算；对于汽 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：

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：

4.1.8当有多个扰力作用时，质点的振动位移可按下

式中：u 质点i的振动位移（m）； u 第k个扰力对质点i产

4.1.9基础承载力计算时，荷载分项系数应按表4.1.9的规复 取值，

4.1.9基础承载力计算时，荷载分项系数应按表4.1

表4.1.9荷载分项系数

续表 4. 1. 9

当永久荷载效应起控制作用时，永久荷载分项系数应取1.35；当永久荷载效 应对结构有利时，永久荷载分项系数应取1.0。

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：

Fz= 8Fgi Wnl ↑ max

式中：Fzi 横向框架上第i点的竖向当量荷载（kN）； Fg一村 横向框架上第i点的机器扰力（kN）； 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； 7max一最大动力系数,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：

表 4.1.20 基础安装活荷载标准值（kN/m²）

主：活荷载可按发电机转子、汽轮机高 等大件堆放布置图进行计算；当堆 放活荷载超过表中数值时，计 实际的堆放荷载

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GB∕T 51318-2019 沉管法隧道设计标准，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。

4.1.23框架式基础的顶部四周应留有变形缝与其他

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。

基础底板的厚度、并式或梁板式基础的梁高，可根据地基条件取相 部柱最大净距的1/5～1/3.5，当地基条件较好时宜取小值，反之 宜取大值

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。

4.1.28当底板设置在碎石土及风化基岩地基上时《工业系统 装置和设备及工业产品 电缆和电线的标记 GB/T 30085-2013》，应计入施

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、间距不天 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》GB50010的有关规定，采用机械连接时应满足 抗疲劳性能的要求

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 理选择基础形式及尺寸。