咨询设计 一文说明白泵基础设计

01

泵基础设计规定

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1.设计机泵类设备基础时，应取得以下资料：

（1）机泵类设备的型号、转速、功率、规格及轮廓尺寸图等；

6 p3 }* }- |7 K- k+ e  `8 P（2）机器自重及重心位置或压缩机、电动机及辅助设备的质量分布图；

（3）基础模板图、基础顶面的设计标高、二次灌浆层厚度、地脚螺栓（或地脚螺栓孔）的位置、规格（或尺寸）；

+ J* r& M$ |" B1 O, y+ [" \1 ~（4）设备基础在生产装置中的坐标位置；
( r! t# |4 C7 k3 a: h8 c! `. G9 y; ~
+ `. B  ^7 ^0 v2 ~) C（5）建设场地的工程地质和水文地质勘察资料。
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2.对地基的要求：

. r9 {/ y$ |6 N( z& e5 O# i6 q. G（1）基础应坐在老土层上；

（2）功率小于100KW的机泵类设备基础，当对沉降无特殊要求时，可设置在经分层夯实的回填土地基土，其压实系数不应小于0.93；

8 C# B9 T+ O- |( U# [（3）基础顶面高出地面不宜小于200mm，其埋深不宜小于0.8m，且不小于冻结深度，南方地区埋置深度应在耕土层以下即0.5m；
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（4）设备基础的地基容许变形值：
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, u+ t2 w6 N. r  K) ^6 w* K1 n  r
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3.对基础的要求：

- C4 h* Z8 n6 K9 _" G! Q（1）基础底板尺寸宜由以下三个条件确定：
' Z# v. ?/ V( U
• 基础质量应大于机器质量的3~5倍；

• P≤（0.5~0.7）f式中 P—基础底面处的平均静压力设计植，kpa；f—地基承载力设计值，kpa；

• 基组总重心与基础底面形心应位于同一铅垂线上，其相对偏心不应超过3%；
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9 J: G( P0 I* Y! V（2）基础的混凝土等级用C20，垫层用C10；
, j" V+ i, d& a, T
（3）基础的混凝土体积小于20m3时，可不配置表面构造钢筋；混凝土体积为20~40m3时，应在基础顶面配置直径为10mm、间距为200mm的钢筋网；混凝土体积大于40m3时，尚应在基础四周和顶、底面配置直径为10~14mm、间距为200~300mm的钢筋网；基础底板悬臂部分应按强度计算配置上、下侧钢筋，当底板悬臂长度小于地板厚度时，可不必配筋；
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7 j9 `% M* |# t" o- w（4）基础顶面的二次浇灌层，厚度宜为30~50mm，材料应采用细石混凝土，其强度等级应比基础的混凝土强度等级高一级，当厚度小于30mm时可采用1：2水泥砂浆；基础外露部分用1：2水泥砂浆抹面；
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（5）自制地脚螺栓宜采用直钩式，直钩段长度不得小于4d(d为地脚螺栓直径)；埋置深度L不得小于20倍直径，对于带锚板的地脚螺栓，应不小于15倍直径，构造螺栓不受此限，且不得小于300mm；
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) K  w2 t9 V, X; |9 |3 a5 l9 r4 W9 A  I& H埋置方法宜采用预留孔，地脚螺栓预留孔底至基础底面的距离，不得小于100mm；

地脚螺栓底端至预留孔底的距离，不得小于50mm；

预留孔边至基础边缘的距离，不得小于100mm；
. y/ p: t1 \1 C; A# A5 x* [* K
当预埋螺栓时：当φ≤20时，不小于100mm,当φ＞20时，不小于150mm。

& q- I' j7 k/ e9 r! a+ t1 }当不满足时，宜配置直径为6~8mm，间距为100~150mm的钢筋网；
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预留孔内，应采用混凝土强度等级C25细石混凝土浇灌或高一级基础混凝土强度等级；
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& E6 {6 i! P1 r- s" v! i. Q当矩形基础边长、环行基础周长大于40m时，应设后浇带，带宽50cm，钢筋不切断，待底板浇注后一个月用比原基础高一等级掺微膨胀剂的混凝土浇注；

基础的混凝土宜一次浇灌完毕，不留施工缝。

7 ^4 p  n* t% n3 I/ W6 T( I当施工要求必须留施工缝 时，应严格遵守施工缝的构造、操作要求。当混凝土强度达到70%以上时，方可安装设备。
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4.离心泵的动力计算：
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（1）当地基承载力标准值不小于80kPa、电机功率不大于560kw且离心泵基础的质量不小于机器质量三倍时，可不作动力计算；
& M7 V+ ~; r& \) F1 p
9 a) A- t2 U) R' g' i（2）当基础需作动力计算时，基础的允许振幅，应符合下表规定基础的允许振幅[A]；
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$ V) U; h# V; Y* U3 B- R( j' j


(当n>1000r/min时，允许振幅[A]可根据制造厂要求确定，或取0.1mm)
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$ ?. q) {( U8 n（3）离心泵的扰力值，按下式计算：Pn=mew2，其中：

• Pn—离心泵的扰力值(N)；
4 s' L" V. }- z2 I5 M
' L/ ?% U/ N% Y! \7 U( z• e—离心泵偏心距(m)；
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$ k8 T, B& G( S• w—机器扰力的圆频率(1/s)，w=0.105n；

4 N' R9 i. k6 s" s, H/ {• m—电机转动部分的质量(kg)。
) {5 `- _+ R* k5 q) s/ W4 u+ u* V

02

泵基础设计

! ?1 s8 l" E5 c5 o8 p3 I1.一般要求
; o( E! W6 R! g7 N$ q0 ]+ r
. |. ^8 Q5 Y6 ^( x（1）水泵基础设计必须安全稳固，标高、尺寸准确，以保证水泵运行稳定，安装检修方便。

! q" v* X$ a9 B7 z' M（2）按GB/T50265-97《泵站设计规范》规定：单机功率在160kw以下的立式轴流泵机组和单机功率在500kw以下的卧式离心泵机组，其机泵基础可不进行动力计算。反之，则必须进行计算，尤其是与泵房建筑结构连成整体的机泵基础。

* z; Q" |( M6 @9 r2.卧式离心泵基础设计要点
! s1 L/ }, f) v7 M' V6 i3 z: Z3 ]
  M; y' Q% Y9 ^+ h0 {) `6 j（1）基础形式：按与泵房结构的联结与否可分为分离式和整体式。地面式泵房宜采用分离式基础，地下式或半地下式泵房一般采用整体式，与钢筋混凝土底版连成整体，整体式基础属泵房的结构设计内容。

（2）一般功率在100kw以下时，水泵和电动机带有底盘，可直接安装在基础上；100kw以上时，无底盘，基础面需垫以钢板或型钢。
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5 z: m; @* l: [( Y8 a（3）由于水泵、电动机设备经常更新变动、各厂家产品规格也不完全统一。因此在施工图设计时，必须获得生产厂的产品技术说明等资料，在浇捣基础之前，最好按实际设备的尺寸校核。
. E: r) i. m, i$ L+ b/ p
（4）对于分离式的中、小型水泵基础可参照下列经验数据设计；整体式基础可根据情况适当调整，并结合泵房的结构设计考虑。
& z; i; o' Y( c# o" r6 B
" f" S) w) Q" R6 l8 }• 基础材料通常采用不低于C20混凝土；预留螺孔待地脚螺栓埋入后，用不低于C25细实混凝土填灌固结。

• 地脚螺栓埋入基础长度为不低于20倍螺栓直径（l≥20d），螺栓叉尾长度为4d螺栓；预留螺孔深度大于螺栓埋入总长度3—5cm。
0 Z. E7 ^) x! p+ `
• 卧式水泵一般为块式基础，其尺寸大小一般均按所选水泵及电动机安装尺寸提供的数据确定，如无上述资料，可参照下列数据确定。
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  p8 p/ V  I2 m. x3 z& P6 ^* MA、对带底座的小型水泵：

基础长度L=底座长度L1+（0.20~0.30）（m）。
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基础宽度B=底座螺孔间距（在宽度方向上）B1+0.30（m）。
3 E* f  \. c' @' F3 q: M/ t6 y
/ J1 g: N& v0 a& M1 R; y基础高度H=底座地脚螺钉的长度L2+（0.10~0.15）（m）。
% t/ u$ p" I. D
B、对于不带底座的大、中型水泵：

基础长度L=水泵和电动机最外端螺孔间距L1+（0.40~0.60）（m），并长于电动机总长。

" V) A/ n) [2 n8 K' t基础宽度B=水泵和电动机最外端螺孔间距（取其宽者）B1+（0.40~0.60）（m）。
' W# k( P6 V2 A+ R
) E/ q1 m) q3 ?: n* ?. H8 I基础高度H=底座地脚螺钉的长度L2+（0.10~0.15）（m）。

C、基础高度及重量：

* S9 L& A; ^0 S基础重量＞2.5-4.5倍机组(水泵及电动机)重量。
! B- i1 r4 m& c# i) \. P: u
基础高度应不小于500-700mm；
. I  `; E( x8 K& w! O
; s3 H5 g% m! X. d* m0 S  s  ^3 O基础顶面应高出室内地坪100-200mm，一般采用200mm。

D、预留螺孔：
+ w5 W- b$ t% Z
& i7 f( X2 r2 }1 z4 }当d螺栓≥40mm时，螺孔中心距基础边缘300mm。
0 Y2 V9 C- y9 Y3 b
, L# g  @2 {1 s  |3 s2 ]当d螺栓＜40mm时，螺孔中心距基础边缘＞150-200mm，

但基础螺孔边缘与基础边缘间距不得小于100-150mm。
- g& }  g1 s# C5 K( n1 w
8 ]3 w( l& [# n' }  M+ N螺孔尺寸尚需考虑螺杆叉尾长度，地脚螺栓埋入后的混凝土填灌，密实施工条件需要。
  Q: y) H7 }% z2 l5 p3 u
2 E& I" K$ F3 ?/ f; i6 a螺孔尺寸一般为80-200mm方孔，如100mm×100mm或150mm×150mm方孔；大型水泵则≥200×200mm。

E、电机功率50kw以下的泵，设计时可以采用膨胀螺栓固定方式，其它要求与以上条款相同。
1 v2 M  H) K* u+ M% @3 {" V1 K  G* C

03

泵机组布置

& X2 k  i  n, P# [
% h; t) y+ C  H/ g6 i/ h( s/ x

  w9 x% d8 n# x6 D- {8 u
! K& h0 c: [8 s1.水泵机组宜采用单行排列

! K4 H8 [. L9 a- R: p2.主要机组的布置和通道宽度，应满足设备的运行、维护、安装和检修的要求，并应符合下列要求：

（1）水泵基础间的净距不宜小于1.0m。
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) q$ _# C5 j" ]4 C5 ~6 p; O" k3 N（2）机组突出部分与墙壁的净距不宜小于1.2m。
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7 [  h* \1 g4 k（3）主要通道宽度不宜小于1.5m。

$ x: D% |  j0 {# i/ G1 g（4）当考虑就地检修时，应保证泵轴和电动机转子在检修时能拆卸。

# x* \% M7 I! V  I, g* d. J（5）当设专用检修点时，应根据机组外形尺寸决定，并应在周围设有不小于0.7m的通道。
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（6）有电动起重机的泵房内，应有吊运设备的通道。