機器和基礎的連接（上）

機器和基礎的連接(上)

一、基礎的簡易計算和基礎驗收

(一)基礎的簡易計算

機器設備的基礎承受機器設備的全部重量，并將其與基礎本身的重量均勻地傳布到土壤中。基礎可以承受、消除或減弱機器在工作時產生的振動。基礎的設計與施工直接關系到設備的安裝質量和運行狀態。

1.地基

地基分天然的和人工的兩種。在建筑基礎時，支承基礎底面的土壤保持其天然狀態，稱為天然地基。當天然地基的承載能力和穩定性不夠時，則必須采用人工地基。

當建筑基礎時，必須使地基(或土壤)所承受的壓力不超過土壤的允許承載力，以免因此產生基礎的下沉和變形。表5—3所列為受靜載荷作用的土壤的基本允許承載力。

如果建筑基礎的地基是能夠承受較大負荷的大塊巖石、碎石或砂巖的土質(天然成層)，只需鏟平即可。如果是軟土，地基松軟，則松土會放出或吸收水分而收縮或膨脹，使基礎變形產生裂縫，引起整個機器損壞或發生事故。對于松軟的土壤，一般采取打樁方法進行加固。

2.砌筑基礎

在強度可以滿足的條件下，可采用磚基礎，并且只允許建筑在地下水位以上。要采用高質量的磚，強度等級不小于Mul5。水泥砂漿采取水泥和砂子的混合比為1：3，重要的用1：l(體積比)。在砌筑磚基礎前，必須將磚用水浸泡，因為干磚能大量吸收水分。

混凝土有無鋼筋混凝土和鋼筋混凝土兩種。混凝土的強度等級一般采取c10，對重載荷的基礎，強度等級提高到c15。各類機器應采用的混凝土強度等級列在表5—4中。

鋼筋混凝土的標號不應小于c15。各種標號的混凝土按一定的成分配成。在實際應用中，建筑機器基礎的混凝土，一般的成分比可不計算，而按經驗配比，即水泥：砂子：石子為l：3：6，重要的用1：2：4(體積比)。

澆注混凝土時，一般要求一次澆注而成。向模板內澆注混凝土時，應分層攤平和普遍搗實。澆注后，要有專人養護。在養護期間，用草袋遮蓋，保持濕潤，灑水期為5～7天。混凝土由澆注到安裝機器，一般不少于7～14天。為了使基礎不致在機器安裝后因工作產生振動而下沉，建筑完畢的基礎可進行加壓試驗，加壓的重量為機器重量的1.5倍，時間為3—5天。機器安裝到基礎后，一般至少應該經15～30天的時間才能開動機器工作。

機器的基礎不允許與廠房的墻或其他基礎相連，否則會將機器的振動傳到墻上，同時也會引起基礎發生不平衡的下沉。

3.機器基礎尺寸的選擇

合理的機器基礎應滿足強度、穩定性和沒有很大的振動3個要求。機器基礎的結構通常為整塊式，一般都有足夠的強度，除非有特殊的要求，通常只確定基礎尺寸而不進行強度校核計算。

基礎尺寸的正確選擇，應滿足工作的可靠性和結構的經濟性兩個原則。機械基礎的主要尺寸為基礎的底面尺寸和基礎的最小高度，其他的尺寸根據機器結構的要求確定。

機器的基礎尺寸，可以用下面的經驗公式計算：Wjc=αWjq

基礎的體積V為：V=Wjq/P

基礎的長與寬取決于設備機架的尺寸，基礎要大于機架，每邊多出150～250mm。基礎的高度H為：H=V/(AB)

確定基礎的最小高度主要取決于地腳螺栓的固定要求、管路埋設的位置、土壤的凍結深度和地下水位等。一般情況下，基礎的高度對設備運轉的穩定性和減小振動的要求，除某些基礎(如鍛錘基礎)外，影響并不大。基礎螺栓的長度和基礎的高度間互相影響要加以適當選取。基礎螺栓長度加大時固然可以增大機器固定的可靠性，但如果過長，而使基礎高度增加過大，也是不經濟的。

土壤的凍結能使地基變形，只有小型和允許偏斜的基礎才允許在凍結土壤上構筑基礎。具有一定精度要求的機器必須安裝在堅固的基礎上，因此必須將地基的凍結土壤鏟去。重型的機器則應將基礎構筑在凍結深度以下的標高上。基礎應該構筑在地下水位以上，當基礎必須構筑在地下水位以下時，應該采取相應的措施。

(二)基礎的驗收

在機械設備安裝就位前，要對設備基礎進行驗收，以保證安裝工作的順利進行。其檢查項目和驗收標準如下：

(1)安裝部門要檢查技術文件是否齊全，包括基礎施工圖、基礎標高測量圖表、基礎定位圖表;大型或高精度設備及沖壓設備的基礎，還要提供基礎預壓記錄、沉降觀測記錄及驗收合格記錄。

(2)所有基礎表面的模板、地腳螺栓固定架及露出基礎外的鋼筋、鐵條等必須拆除。雜物和積水要清除干凈。拆除模板，以及鏟成必要的麻面。放墊鐵的部位要用l：2水泥砂漿研平。

(3)基礎的幾何尺寸和混凝土的強度必須符合設計要求，基礎各部分尺寸允許誤差見表5—6。根據設計圖紙的要求，檢查所有預埋件(包括預埋地腳螺栓)的數量和位置是基礎表面應無蜂窩、裂紋及露筋等缺陷。用手錘敲擊基礎檢查密實度，不得有一肆意一：

軌座放到基礎上后應該進行位置調整和找平找正，然后進行二次灌漿，牢固地固定在基礎上，最后將機器安裝在軌座上。

三、地腳螺栓

地腳螺栓的作用是將機器或設備與基礎牢固地連接起來，以免機器或設備工作時發生位移和傾斜。地腳螺栓、螺母和墊圈通常隨設備配套供應，且在設備說明書中有明確的說明。

(一)地腳螺栓、螺母和墊圈的規格

應按照設備技術文件規定選取地腳螺栓、螺母和墊圈。若無規定，可按下列原則選擇：

(1)按照設備底座(或軌座)上的地腳螺栓孔確定地腳螺栓的直徑，見表5—7。

(2)地腳螺栓的總長度按下式確定：

(3)一般地腳螺栓的型式和尺寸按GB1799一1976選取。

(4)地腳螺栓一般應配一個螺母和一個平墊圈，螺母按GB 55—1976選取，平墊圈

按GB 95—1976或GB 97一1976選取。

(5)地腳螺栓上應加防松裝置(如鎖緊螺母或彈簧墊圈等)。

(二)地腳螺栓的分類

1.根據地腳螺栓的長度分類

1)短地腳螺栓

短地腳螺栓用來固定輕載和沒有劇烈振動、沖擊的設備，長度為0.1一1.0m。

2)長地腳螺栓

長地腳螺栓用來固定重的、有劇烈振動和沖擊的重型機器，大多和錨板一起使用

(圖5—10)，長度一般為1.0～4.0m，錨板用鋼板或用鑄鐵鑄造。

2.根據地腳螺栓與基礎的連接形式分類

1)固定地腳螺栓

固定地腳螺栓往往與基礎澆注在一起，用來固定工作時沒有劇烈振動和沖擊的中小型設備。其長度一般在0.1～1.0m之間，屬于短地腳螺栓(圖5—11)。頭部形狀一般為開叉和帶鉤的樣式。帶鉤的固定地腳螺栓有時在鉤孔中穿人橫桿，以防扭轉和增大抗拔能力。

2)活地腳螺栓

活地腳螺栓便于拆卸，不與基礎澆注在一起，基礎內預留地腳螺栓孔，并在孔下埋入錨板，如圖5一10所示。當移動設備或更換地腳螺栓時，可以方便地取出活地腳螺栓。

活地腳螺栓一般用來固定工作時有劇烈振動和沖擊的重型設備，長度一般為1.0～4m，屬于長地腳螺栓。它有兩種形狀：一種是圓盤式，與它配套的是兩頭都有螺紋的螺栓，安裝時必須擰緊，以免松動;另一種頂端有螺紋，下端呈T字形，或是方形底面有矩形孔，螺栓頭為矩形。安裝時，螺栓頂端面打上方向性記號，插入錨板后，根據記號將螺栓轉動90~使矩形頭正確地放人錨板槽內。其材質一般為灰鑄鐵。

小結：本次課介紹了基礎的簡易計算，基礎的驗收，地腳螺栓、螺母和墊圈的規格以及地腳螺栓的分類。

作業：一、填空

1.基礎可以承受、消除或減弱機器在工作時產生的振動。

2.確定基礎的最小高度主要取決于地腳螺栓的固定要求、管路埋設的位置、土壤的凍結深度和地下水位等。

3.重型的機器則應將基礎構筑在凍結深度以下的標高上。

4. 長地腳螺栓用來固定重的、有劇烈振動和沖擊的重型機器，大多和錨板一起使用

(圖5—10)，長度一般為1.0～4.0m，錨板用鋼板或用鑄鐵鑄造。

二、判斷

1.機器的基礎可以與廠房的墻或其他基礎相連。錯

2. 所有基礎表面的模板、地腳螺栓固定架及露出基礎外的鋼筋、鐵條等必須拆除。對

3. 錨板用鋼板或用鑄鐵鑄造。對

4. 基礎螺栓長度越大越好。錯

三.選擇

1.短地腳螺栓用來固定輕載和沒有劇烈振動、沖擊的設備，長度為( )m。B

A.0.1-0.5 B.0.1-1.0 C.1.0-2.0 D.1.0-4.0

2.長地腳螺栓用來固定重的、有劇烈振動和沖擊的重型機器，長度一般為( )m。D

A.0.1-0.5 B.0.1-1.0 C.1.0-2.0 D.1.0-4.0

課后分析：固式地腳螺栓(膨脹螺栓)，這是一新型地腳螺栓，結構如圖5—12所示。此種地腳螺栓結構較復雜，制作成本高，基礎施工時不預埋地腳螺栓且無預留孔，安裝時在基礎上鉆孔，再安裝錨固式地腳螺栓。