动力机器基础设计
动力机器基础设计规范 GB 50040-96
动力机器基础设计规范 GB50040－96主编部门：中华人民共和国机械工业部批准部门：中华人民共和国建设部施行日期：1997年1月1日关于发布国家标准《动力机器基础设计规范》的通知建标[1996]428号根据国家计委计综(1987)2390号文的要求，由机械工业部会同有关部门共同修订的《动力机器基础设计规范》已经有关部门会审，现批准《动力机器基础设计规范》GB50040－96为强制性国家标准，自一九九七年一月一日起施行。
原国家标准《动力机器基础设计规范》GBJ40－79同时废止。
本标准由机械工业部负责管理，具体解释等工作由机械工业部设计研究院负责，出版发行由建设部标准定额研究所负责组织。
中华人民共和国建设部一九九六年七月二十二日1 总则1.0.1 为了在动力机器基础设计中贯彻执行国家的技术经济政策，确保工程质量，合理地选择有关动力参数和基础形式，做到技术先进、经济合理、安全适用，制订本规范。
1.0.2 本规范适用于下列各种动力机器的基础设计：(1)活塞式压缩机；(2)汽轮机组和电机；(3)透平压缩机；(4)破碎机和磨机；(5)冲击机器（锻锤、落锤）；(6)热模锻压力机；(7)金属切削机床。
1.0.3 动力机器基础设计时，除采用本规范外，尚应符合国家现行有关标准、规范的规定。
2 术语、符号2.1 术语2.1.1 基组foundation set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为便于分析而采用的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 type 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 type 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stiffness of subsoil地基抵抗变形的能力，其值为施加于地基上的力（力矩）与它引起的线变位（角变位）之比。
动力机器的概念设计形式及内容
动力机器的概念设计形式及内容1动力机器基础的概念设计在动力荷载作用下，如基组固有频率与机器扰力频率相同就会产生共振效应。
影响基础振动的主要因素是机器的扰频、地基刚度、基组质量等。
防止共振的发生就要使基组的固有频率与扰力频率尽量错开。
动力机器基础振动对机器及环境都会产生不利的影响，振动事故处理的难度也较大，所以，在动力机器基础设计伊始，结构设计人员就应该对振动问题产生充足的重视。
2动力机器基础概念设计的基本内容根据对动力设备基础的研究以及对振动产生危害的总结、多年工程实践经验所形成的设计原则，构成了如下概念设计的基本内容。
2.1动力机器资料的收集动力设备基础的设计，离不开设备制造厂家资料的提供，尤其是新型关键设备的基础设计，需要厂家配合土建设计人员共同完成设计任务，各相关的动力机器基础设计标准都明确提出了设备制造厂家应该提供的技术资料内容，及建造单位需要配合提供的技术资料。
其中动力机器的扰力由设备制造厂家提供尤为重要。
考虑设备制造厂家不是都能够提供机器扰力，《有色金属工程设备基础技术规范》(报批稿)(简称“报批稿”)在附录B和相关章节中给出了一些动力设备扰力的计算式，以方便设计时参考使用。
2.2动力机器基础的容许振动标准当前国内关于动力机器基础设计的几个标准：GB50868—2013《建筑工程容许振动标准》、GB50040—96《动力机器基础设计规范》、GB50463—2008《隔振设计规范》、冶金工业部1977《制氧机等动力机器基础勘察设计暂行条例》、HG20544《活塞式压缩机基础设计规范》、SH3091《石油化工压缩机基础设计规范》、HG/T20643—2012《化工设备基础设计规范》、DL5022—2012《发电厂土建结构设计技术规定》，这些标准都根据不同类型的机器及环境要求，用容许振动线位移或容许振动速度作为控制标准。
动力机器基础的设计必须结合具体工程要求，准确选择适合的容许振动限值。
“报批稿”对机器基础振动容许标准，选择了振动速度作统一表述，根据不同类型的机器、转速，用容许振动速度作为控制标准汇总在一个表格中，统一了动力机器基础振动控制的口径，并与最近颁布的GB50868—2013基本协调一致，以供设计参考，当需要用其他指标控制时，可按给出的算式换算。
动力机器基础设计
动力机器基础设计1.引言动力机器是一种将能源转化为机械能量的装置，广泛应用于各个领域。
本文将重点介绍动力机器的基础设计。
2.意图和目的动力机器的基础设计旨在确保机器的正常运转和高效能量转化。
通过合理的设计，可以最大限度地提高机器的性能和效率。
3.设计要素动力机器的基础设计主要包括以下要素：3.1.能源转换系统：能源转换系统是动力机器的核心组成部分，用于将能源转化为机械能量。
常见的能源转换系统包括燃油发动机、电动机和风力发电机等。
3.2.传动系统：传动系统用于将能量从能源转换系统传递到机械装置。
传动系统应具有良好的耐久性和高效率，以确保能量转化的稳定和顺畅。
3.3.控制系统：控制系统用于监测和控制动力机器的运行状态和性能。
控制系统应具备高度灵活性和精确性，以适应不同的工作环境和需求。
3.4.冷却系统：动力机器在运转过程中会产生大量的热能，冷却系统用于散热，保持机器的正常工作温度。
冷却系统应具备足够的散热效果，以防止机器过热而损坏。
4.设计方法动力机器的基础设计可以采用以下方法：4.1.经验法：根据过去的经验和实践，设计出适用于特定应用场景的动力机器。
经验法可以快速得到满足基本要求的设计方案。
4.2.数值模拟法：利用计算机仿真软件对动力机器进行模拟和优化。
通过数值模拟可以预测机器的性能和寿命，并进行参数调整，以获得最佳设计方案。
4.3.可靠性设计法：采用可靠性设计原理，提高动力机器的可靠性和耐久性。
可靠性设计法可以通过增强结构强度、减少故障点和引入冗余设计等措施，提高机器的工作可靠性。
5.设计考虑因素在进行动力机器基础设计时，需要考虑以下因素：5.1.功率需求：根据实际需求确定动力机器的功率大小。
功率需求直接关系到机器的能源消耗和性能表现。
5.2.空间限制：根据实际工作空间的大小和形状，设计出符合空间限制的动力机器。
合理布置机器的结构和部件，确保机器在有限的空间内能够正常运转。
5.3.安全因素：考虑机器在运行过程中的安全性。
有色冶金类动力机器基础设计要点
有色冶金类动力机器基础设计要点1、概述动力机器基础是支承和固定有色冶金工厂设备的结构体，其主要任务是将设备可靠地固定设备基础的相应部位上，将设备的恒荷载、活荷载及动力荷载（水平扰力，垂直扰力）有效传递给地基。
有色冶金类工程项目中，动力机器广泛用于工艺生产的各个环节，发挥着不可替代的作用。
常见的动力机器基础的主要型式位：块体式、墙体式、框架式、箱式、坑式等型式。
动力机器基础工程设计目标，既要优化基础配置，使其地基承载能力符合要求；通过验算基组的动力作用效应，控制其振动幅值，不产生危害设备运转的地基沉降或基础的振动，不影响车间人员的正常生产和工作，满足设备正常运转的各项要求。
2、基础资料收集动力机器基础需收集的资料包括：工程地质条件、水文地质资料；车间的工艺布置图，与本设备基础相邻区域的车间建筑物基础和其他设备基础、地下构筑物和地下管网等布置图；生产厂家提供的设备型号、规格和底座轮廓图；机组布置图，设备基础轮廓平剖面图和坑、沟、孔的尺寸，埋管标高以及对地脚螺栓、预埋件、二次浇灌层的要求；设备的重心及传至基础的各种恒、活荷载值，设备动荷载值及其作用位置和方向；基础表面最高和最低温度资料；基础表面防侵蚀要求及侵蚀性介质的种类、浓度和温度等资料。
动力机器基础资料的准确性直接影响基础设计的质量。
3、荷载分类现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB*****的有关规定，有色冶金类动力机器基础荷载包括：永久荷载：机器本体重量、各种附加裝置含管道、阀门、平台等重量；基础结构自重、基础台阶上填土重量等。
可变荷载：机器的扰力、冲击力、当量荷载；操作荷载、温度作用、风荷载、机器生产附加荷载；设备安装、检修用的重型荷载；以及常遇地震作用。
偶然荷载：包括机器运行的事故荷载；以及罕遇地震的作用。
4、动力计算要点有色冶金类动力机器基础需根据动力机器的特性和类型，工艺配置，管道布置等要求，确定基础型式及各部分构件几何尺寸及相互连接要求后，简化为合理的力学简图，进行结构的动力计算和静力计算，使其满足振动限值和结构强度的要求。
动力机器基础
设计机器基础时，应取得下列资料：
(1)机器的型号、转速、规格、重量、重心位置及轮廓尺寸等；
(2)机器的功率及传动方式
(3)机器底座的轮廓尺寸图，辅助设备、管道位置和坑、沟、孔洞的位置和尺寸图；
(4)地脚螺栓、预埋件的尺寸和位置以及二次灌浆层的厚度等；
(5)基础的平面位置；
(6)建筑场地的工程地质勘测及水文地质资料；
将上式代入公式（1-34）可求得常数C和D。
代入式(1-36)得
汽轮机组基础3%
其它机器基础（金属切削机床除外）
当［R］≤15t/m23%
［R］＞15t/m25%
为了求出基组总重心的位置，机器制造部门应提出机器及设备的重量及重心位置。
3.强度和抗裂性计算
大块式机器基础，一般不验算混凝土的强度，但重量大而底座支承面积小的机器，应验算支承处的混凝土基础表面的压应力，对于200号混凝土，其压应力不得大于30kg/cm2；100号混凝土，其压应力不得大于20kg/cm2.
大块式基础的抗裂性是由构造钢筋来保证的，具体规定详见有关各章。构架式、墙式和壳体基础的强度和抗裂性，可按一般结构规范和本手册有关规定进行验算。
动力计算
机器基础的动力计算，主要是计算基础在动载荷作用下的反应，也即计算基础各种振型的自振频率、振幅等。
大块式机器基础的振动，在空间具有六个自由度，见图1-4，包括沿ox、oy、oz三根轴的位移和绕这三根轴的转角。当机组重心和基础底面形心可以认为在一条铅垂线上时，也即符合本章静力计算中关于机组偏心限值的规定时，基组振动可分解为互相独立的三种振动：
Ix、Iy-基础x向、y向底面的惯性矩（力矩方向）
aR-地基土承载力的动力折减系数，其值如下：
动力机器基础设计规范
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本规范由第一机械工业部管理，其具体解释等工作，由第一机械工业部第一设计院负责。
国家基本建设委员会第一机械工业部一九九七年十二月二十九日编制说明本规范是根据国家基本建设委员会(73)建革设字第239号文通知，由我部第一设计院会同化工部、原水电阅、冶金部、建材部、六机部所属勘测、设计、科研、工厂及高等院校等二十六个单位共同编制的。
在编制过程中，根据党的路线、方针和政策，结合我国动力机器基础设计、施工及使用的实际情况，进行了比较广泛的调查研究，总结了广大工人和技术人员在生产建设和科学实验中的经验。
在编制过程中，征求了全国有关单位的意见，对其中一些主要问题，还进行了题讨论，最后会同有关部门审查定稿。
本规范共分七章和六个附录，其主要内容有：总则、设计的基本规定、活塞式压缩机、汽轮机组和电机、破碎机和磨机、锻锤、落锤、水爆清砂池、金属切削机床等动力机器基础的设计。
在试行本规范过程中，希各单位注意积累资料，总结经验。
如发现需要修改和补充之处，请将意见及有关资料寄一机部第一设计院，并抄送我部设计总院，以便今后修订时参考。
动力机器基础设计规范
动力机器基础设计规范动力机器基础设计规范 GB50040,96 主编部门:中华人民共和国机械工业部批准部门:中华人民共和国建设部施行日期:1997年1月1日关于发布国家标准《动力机器基础设计规范》的通知建标[1996]428号根据国家计委计综(1987)2390号文的要求，由机械工业部会同有关部门共同修订的《动力机器基础设计规范》已经有关部门会审，现批准《动力机器基础设计规范》GB50040,96为强制性国家标准，自一九九七年一月一日起施行。
原国家标准《动力机器基础设计规范》GBJ40,79同时废止。
本标准由机械工业部负责管理，具体解释等工作由机械工业部设计研究院负责，出版发行由建设部标准定额研究所负责组织。
中华人民共和国建设部一九九六年七月二十二日 1 总则 1.0.1 为了在动力机器基础设计中贯彻执行国家的技术经济政策，确保工程质量，合理地选择有关动力参数和基础形式，做到技术先进、经济合理、安全适用，制订本规范。
1.0.2 本规范适用于下列各种动力机器的基础设计: (1)活塞式压缩机; (2)汽轮机组和电机; (3)透平压缩机; (4)破碎机和磨机; (5)冲击机器(锻锤、落锤); (6)热模锻压力机; (7)金属切削机床。
本规范不适用于楼层上的动力机器基础设计。
1.0.3 动力机器基础设计时，除采用本规范外，尚应符合国家现行有关标准、规范的规定。
2 术语、符号2.1 术语 2.1.1 基组 foundation set 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 为便于分析而采用的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 type 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 type foundation 由顶板、纵横墙和底板连接而构成的基础。
住房和城乡建设部关于发布国家标准《动力机器基础设计标准》的公告
住房和城乡建设部关于发布国家标准《动力机器基础
设计标准》的公告
文章属性
•【制定机关】住房和城乡建设部
•【公布日期】2020.06.09
•【文号】中华人民共和国住房和城乡建设部公告2020年第156号
•【施行日期】2021.03.01
•【效力等级】部门规范性文件
•【时效性】现行有效
•【主题分类】标准定额
正文
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
2020年第156号
住房和城乡建设部关于发布国家标准《动力机器基础设计标
准》的公告
现批准《动力机器基础设计标准》为国家标准，编号为GB50040-2020，自2021年3月1日起实施。
其中，第3.1.10、3.3.1、3.3.6条为强制性条文，必须严格执行。
原国家标准《动力机器基础设计规范》（GB50040-96）同时废止。
本标准在住房和城乡建设部门户网站（）公开，并由住房和城乡建设部标准定额研究所组织中国计划出版社有限公司出版发行。
住房和城乡建设部
2020年6月9日附件：动力机器基础设计标准。
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圆周运动
单质点物体自由振动
• 由结构动 • 力学知：
• K----刚度，单位N/m • m----质量，单位kg
简支梁的自由振动
低速电机（<1000转/分）（动规）
透平（turbine）压缩机（n>3000）
动规
化工标准
Hale Waihona Puke 基础知识普及基础知识普及
• 1、 机器转速与频率换算： 机器转速n（转/分），每秒转的圈数就 是频率，f=n/60,圆频率ω=2*π*f=0.105n 周期T=1/f=60/n，如电机每分钟1800转， 则f=1800/60=30HZ，T=1/f=0.0333， ω=2*π*f=189rad/s
动力机器基础设计
以sap2000为例
动力计算依据
• 《动力机器基础设计规范》GB50040-96 • 《活塞式压缩机基础设计规定》 HG/T 20554-93 • 《离心式压缩机基础设计规定》HG/T 20555-2006 • 目标：最大振动线位移、速度或加速度满足规范要求。
• 框架式汽轮机组和电机基础动力计算 • （转速1000~3000转）（动规）