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淺談1550鑄軋機基礎(chǔ)的設(shè)計要點

2006-08-16 11:07    【  【打印】【我要糾錯】

  一 、引言

  1550改建項目是2006年華北鋁業(yè)有限公司重點項目,該工程得到了公司各級領(lǐng)導(dǎo)的重視,為了能節(jié)省資金和節(jié)省時間,盡快的投產(chǎn),將新引進的1550鑄軋機置于原服務(wù)公司廠房內(nèi)。這樣節(jié)省了大量工程費用,也節(jié)省了新建廠房的時間,但改造工程是相當麻煩的,如何保質(zhì)保速度的完成這個工程項目就成為設(shè)計施工各方最大的難題;設(shè)備如何盡快的在生產(chǎn)車間內(nèi)就位,保證工程正常投產(chǎn)成了首要解決的問題。在這樣的條件下,投入1550鑄軋機基礎(chǔ)設(shè)計。

  二 、1550鑄軋機基礎(chǔ)的特點

 。1)剖面形式復(fù)雜

  1550鑄軋機基礎(chǔ)標高差別大,起伏錯落,并且設(shè)備荷載分布不均勻,導(dǎo)致基礎(chǔ)整體受力復(fù)雜,剖面形式相對較多,只能通過多個剖面來反映基礎(chǔ)的細部尺寸。

 。2)螺栓孔多,且不統(tǒng)一

  1550鑄軋機是一種精密的設(shè)備,這就要求設(shè)備有很好的固定和牢固的設(shè)備基礎(chǔ),順利的把荷載傳到地基上。地腳螺栓就是聯(lián)系設(shè)備和基礎(chǔ)的紐帶,1550鑄軋機基礎(chǔ)的預(yù)留螺栓孔有101個,直徑100mm的有56個,直徑150mm的有17個,直徑160mm的有6個,直徑200mm的有22個,并且標高 長度各不相同,導(dǎo)致設(shè)計難度增加。

 。3)埋件多,易漏項

  1550鑄軋機所有電纜溝 液壓溝側(cè)壁均設(shè)有間距1200mm埋件,所有溝轉(zhuǎn)角處設(shè)置鋼地溝梁,還有按工藝要求必須留設(shè)的埋件近40個之多,由于這些埋件所起的作用不同,以至于大小不同,錨筋數(shù)量不等,錨筋長短不一,這些都要根據(jù)所承受的拉力,壓力或剪力計算求得,增加了基礎(chǔ)設(shè)計的復(fù)雜性。

  三 、1550鑄軋機基礎(chǔ)設(shè)計技術(shù)要求

  1550鑄軋機基礎(chǔ)設(shè)計,應(yīng)保證基礎(chǔ)有較強的穩(wěn)定性和抗變形能力。根據(jù)涿神公司提供的資料,1550鑄軋機基礎(chǔ)技術(shù)要求:

  ⑴ 主機單輥最大軋制力矩為20Tm

 、 卷取最大張力矩為10Tm

  ⑶ 移動荷載:換輥軌道處20T

 、 運卷車軌道處10T

  四 、1550鑄軋機基礎(chǔ)設(shè)計的難點及解決方案

  (1)收集技術(shù)資料,了解地質(zhì)情況,充分做好設(shè)計前期工作

  1550鑄軋機基礎(chǔ)設(shè)計前期,涿神公司提供了機器的相關(guān)資料(土建條件圖),這些資料主要有:與機器有關(guān)的技術(shù)性能(名稱,型號,傳動方式,功率及荷載情況);機器底座外輪廓圖和基礎(chǔ)中按要求設(shè)置的坑,洞,溝,地腳螺栓的位置。

  設(shè)計前對基礎(chǔ)的地質(zhì)情況進行細致的分析,取得正確的地質(zhì)資料,采用合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計以保證基礎(chǔ)的穩(wěn)定性,從而達到安全運行的目的。

 。2)確定基礎(chǔ)的埋置深度及尺寸。

  <1>確定埋置深度

  在滿足工藝要求前提下,根據(jù)廠房基礎(chǔ)及管溝埋深, 螺栓孔的深度, 同時考慮節(jié)省工程費用, 1550鑄軋機基礎(chǔ)埋置深度是隨要求不斷變化的。兩個不同標高的土層的銜接是通過放坡實現(xiàn)的。應(yīng)值得注意的是在橫剖與縱剖的交叉位置處出現(xiàn)放坡不容易處理,因為剖到的是放坡上的某一標高,不能充分反映基礎(chǔ)的剖面形式,在剖面的處理上應(yīng)盡可能錯開放坡位置。

  <2>確定基礎(chǔ)尺寸

  根據(jù)1550鑄軋機基礎(chǔ)整體性強的特點,將基礎(chǔ)設(shè)計成實體式基礎(chǔ)形式,考慮減輕基礎(chǔ)自重和節(jié)省建筑材料,基礎(chǔ)的外形尺寸根據(jù)涿神公司提供的土建條件圖加以確定,同時滿足基礎(chǔ)整體剛度方面的構(gòu)造要求及所謂“對心”要求(即要求機器基礎(chǔ)總重心與基底中心盡可能在一豎直線上);同時滿足安裝,調(diào)整和維修時所需的尺寸。確定基礎(chǔ)的外形尺寸為: 16240 mm, 12540 mm, 17570 mm, 12540mm.

 。3)校核地基承載力

  由于地基土在動荷作用下抗剪強度有所降低,并出現(xiàn)附加沉降,因而地基承載力設(shè)計值應(yīng)予以折減。這樣, 1550鑄軋機基礎(chǔ)設(shè)計要滿足:

  P≤af

  p-基礎(chǔ)底面處的平均靜壓力設(shè)計值, kpa;

  f-按<<建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范>>所確定的地基承載力設(shè)計值, kpa;

  a-動力折減系數(shù)。振動加速度較小的機器基礎(chǔ),一般可取a=1.0.

  (4)進行配筋計算

  <1>基礎(chǔ)配筋及選用混凝土

  1. 為避免設(shè)備基礎(chǔ)的不均勻沉降,按照<<動力機器基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范>>中10.0.7.1規(guī)定“長度大于6m小于11m的基礎(chǔ)頂,底面;基礎(chǔ)內(nèi)坑,槽,洞口的邊緣或基礎(chǔ)斷面變化懸殊部位;支承點較少,集中力較大的部位基礎(chǔ)受力不均勻或局部受沖擊力的部位;宜配置直徑8~14mm,間距150~250mm的鋼筋網(wǎng)。 ”對1550鑄軋機基礎(chǔ)頂板和底板結(jié)構(gòu)進行加強。在基礎(chǔ)中均配雙層雙向鋼筋,以加強基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的整體性、穩(wěn)定性和抗變形能力,保證設(shè)備基礎(chǔ)不失穩(wěn),同時也防止偏心荷載引起設(shè)備基礎(chǔ)不均勻沉降。

  2. 鋼筋的錨固與鋼筋的連接是設(shè)計中要重點考慮的,根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2002中規(guī)定,當計算中充分利用鋼筋的抗拉強度時,受拉鋼筋的錨固長度應(yīng)按規(guī)定公式進行計算:對于普通鋼筋 Lα=αfy/ft d

  Lα——受拉鋼筋的錨固長度;

  fy——普通鋼筋的抗拉強度設(shè)計值;

  ft——混凝土軸心抗拉強度設(shè)計值;

  d——鋼筋的公稱直徑;

  α——鋼筋外形系數(shù)。

  縱向受拉鋼筋綁扎搭接接頭的搭接長度應(yīng)根據(jù)位于同一連接區(qū)段內(nèi)的鋼筋搭接接頭面積百分率按下列公式計算:

  L l=§la

  L l——縱向受拉鋼筋的搭接長度;

  la——縱向受拉鋼筋的錨固長度;

  §——縱向受拉鋼筋搭接長度修正系數(shù);

  在任何情況下,縱向受拉鋼筋綁扎搭接接頭的搭接長度均不應(yīng)小于300mm.

  3. 根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2002關(guān)于結(jié)構(gòu)混凝土耐久性的基本要求“環(huán)境類別為一級(室內(nèi)正常環(huán)境下),基礎(chǔ)的最低混凝土強度等級取C20,考慮施工工期緊張,時間相對縮短,要求近早提高混凝土強度,在澆注混凝土時加入早強劑,提高了基礎(chǔ)混凝土標號采用C25,二次灌漿層采用C30細石混凝土。

  <2>地腳螺栓孔的留設(shè)

  螺栓孔的精確定位至關(guān)重要,有絲毫差錯就可能導(dǎo)致整個基礎(chǔ)的報廢。除矩形螺栓孔外其他螺栓孔均采用螺旋波紋管,直接把螺旋波紋管澆注在混凝土里,施工完畢后,螺旋波紋管與混凝土成為一體,不用再拆除,使施工簡便,受力效果明顯提高。

  經(jīng)施工及試運行驗證,本1550鑄軋機基礎(chǔ)設(shè)計完全滿足生產(chǎn)要求,取得滿意的效果。

  五、設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計中應(yīng)注意事項

 、 在滿足地基穩(wěn)定和變形要求前提下,基礎(chǔ)應(yīng)盡量淺埋。當上層地基的承載力大于下層時,宜利用上層作持力層;

 、 基礎(chǔ)預(yù)埋螺栓孔及埋件要求準確無誤,設(shè)計者應(yīng)進行多次檢查,確保萬無一失。

  六、 結(jié)束語

  設(shè)備基礎(chǔ)是保證設(shè)備正常運行的重要保證之一,基礎(chǔ)的穩(wěn)定非常重要,要進行承載力、變形、穩(wěn)定性計算,以實際的地質(zhì)情況,制定合理的、經(jīng)濟的、安全的設(shè)備基礎(chǔ)。

  參考文獻

 。1)<<動力機器基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范>> 中國計劃出版社中華人民共和國機械工業(yè)部 主編

 。2) <<動力機器基礎(chǔ)設(shè)計手冊>> 中國建筑工業(yè)出版社第一機械工業(yè)部設(shè)計研究總院 主編

  (3)<< 地基及基礎(chǔ)>> 高等教育出版社楊位主編

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