談工業(yè)建筑設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

楊 旋

(煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030001)

談工業(yè)建筑設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

楊 旋

(煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030001)

簡要闡述了工業(yè)建筑設(shè)備基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)理念，對設(shè)備基礎(chǔ)中的設(shè)計(jì)條件進(jìn)行了介紹，并詳細(xì)分析了工業(yè)建筑設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本要求及其注意事項(xiàng)，以節(jié)約造價，同時滿足工藝設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)要求。

工業(yè)建筑，設(shè)備基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)，基本要求

0 引言

由于工藝特殊要求，工業(yè)廠房是結(jié)構(gòu)專業(yè)從事設(shè)備基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，怎樣能既滿足設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)標(biāo)準(zhǔn)，同時又節(jié)約造價，是設(shè)計(jì)者有待解決的問題。設(shè)備基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)要求同工藝專業(yè)密切配合，滿足工藝要求同時又經(jīng)濟(jì)合理。

1 設(shè)備基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)理念

一般設(shè)備基礎(chǔ)都應(yīng)先滿足生產(chǎn)工藝的實(shí)際要求，它應(yīng)該是該設(shè)備的有力支承，以保障設(shè)備的正常應(yīng)用，而且不能影響臨近設(shè)備的正常使用。為了滿足此要求，設(shè)備基礎(chǔ)須具有足夠的剛度、強(qiáng)度和耐久性。

2 設(shè)備基礎(chǔ)中的設(shè)計(jì)條件

一個好的設(shè)計(jì)，第一要把設(shè)備基礎(chǔ)條件理解透：動荷載值、設(shè)備的荷載分布情況、頂標(biāo)高、基礎(chǔ)頂面模板圖、預(yù)埋件及預(yù)留孔情況等。第二要收集設(shè)備周邊的材料，比如場地的基礎(chǔ)臨近建筑物、構(gòu)筑物和其他設(shè)備基礎(chǔ)情況。任何條件都決定了基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)，忽略任何一項(xiàng)都很可能埋下極大的安全隱患。

3 設(shè)備基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)基本要求

我們知道設(shè)備基礎(chǔ)運(yùn)行重量很大，但由于其占地面積也較大，因此基礎(chǔ)底面的壓力較小，天然地基大概能滿足要求。對于濕陷性黃土、軟弱地基等問題，應(yīng)根據(jù)設(shè)備的詳細(xì)情況，選擇解決方案。對大型設(shè)備基礎(chǔ)，特別是對沉降高要求的設(shè)備基礎(chǔ)，可用復(fù)合地基的方案根治。有些工程應(yīng)用水泥土攪拌樁法處理地基，取得了顯著的成果。對于嚴(yán)重濕陷的地段，可以應(yīng)用擠密樁法破除濕陷性。對于復(fù)雜的場地條件，而設(shè)備對沉降高要求的情況，應(yīng)設(shè)計(jì)成樁基礎(chǔ)，可是設(shè)備基礎(chǔ)占地面積不小，通常樁基礎(chǔ)造價不菲，因此是否選擇樁基礎(chǔ)，應(yīng)該謹(jǐn)慎考慮。對于小型設(shè)備基礎(chǔ)，一般只是一個“小墩”，則可應(yīng)用換填墊層法來處理地基，先去除軟弱的土層，然后用灰土或級配砂石回填至標(biāo)準(zhǔn)高度，并驗(yàn)算軟弱下臥層承載力。對于高水位地下水情況，設(shè)備基礎(chǔ)還應(yīng)符合抗浮要求。設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的前提是理解工藝專業(yè)的資料，清楚各工藝流程。某噴漆室設(shè)備基礎(chǔ)之中，土建中工藝給提的資料是沿著周圈布置寬300 mm的鋼板，結(jié)構(gòu)按材料設(shè)計(jì)周邊的鋼板?，F(xiàn)場施工結(jié)束后，發(fā)現(xiàn)設(shè)備應(yīng)該焊在鋼板上的點(diǎn)僅有區(qū)區(qū)幾段。若工藝和土建能在之前密切配合，提早了解焊點(diǎn)的位置，將周圈布置鋼板改為間斷布置，就可以節(jié)省下費(fèi)用，這并不難做到。設(shè)計(jì)人員需要清楚設(shè)備的荷載分布情況，并知道有無動荷載、底面要求的標(biāo)高、預(yù)留孔的情況、預(yù)埋件的分布情況。并注意到和其他建筑基礎(chǔ)有無沖突，并結(jié)合情況作相應(yīng)調(diào)整。有些廠房基礎(chǔ)做得較大，平面上排不開了，就只好降廠房基礎(chǔ)，使設(shè)備壓在廠房之上，此部分設(shè)備基礎(chǔ)的荷載就轉(zhuǎn)到了廠房基礎(chǔ)上，廠房基礎(chǔ)就應(yīng)該重新核準(zhǔn)。設(shè)備基礎(chǔ)的頂面標(biāo)高是由設(shè)備條件決定，底面標(biāo)高可由設(shè)備條件及結(jié)構(gòu)專業(yè)要求來定。在滿足工藝要求及地基承載力標(biāo)準(zhǔn)的條件下，設(shè)備基礎(chǔ)應(yīng)埋淺，在凍土季節(jié)性分布的地帶，基礎(chǔ)底面應(yīng)被埋在凍土厚度下。要近觀工藝要求設(shè)計(jì)預(yù)埋件。對在地基上臥置的塊型設(shè)備基礎(chǔ)，一般只受壓力作用，需要采用素混凝土灌注，可是考慮大體積混凝土在施工中存在裂縫，在頂層或者底層配有鋼筋網(wǎng)?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求“臥于地基上的混凝土板，板中鋼筋受拉的最小配筋率可適度降低，但應(yīng)不小于0.15%?！卑迨降脑O(shè)備基礎(chǔ)，需要符合此要求，對厚度大的設(shè)備基礎(chǔ)(設(shè)備基礎(chǔ)的一般埋深，在不算凍土的條件下，應(yīng)該是地面以下500 mm，其頂面高于地面200 mm～300 mm，對同一平面尺寸2 m×2 m的設(shè)備基礎(chǔ)，受到彎矩相對厚度來說，大概可忽略不計(jì)，應(yīng)算是厚度較大的了)那么不應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是“板”，因此不必滿足這條標(biāo)準(zhǔn)。其實(shí)，對于塊型的設(shè)備基礎(chǔ)，鋼筋配置均不受力，對此種構(gòu)造鋼筋，要從混凝土澆筑體積的大小選擇鋼筋的間距和種類，調(diào)控混凝土收縮為初衷的鋼筋，設(shè)置大又密并沒有必要，小型設(shè)備基礎(chǔ)，要求裂縫不敏感，做成素混凝土墩問題也不大。對于引起震動的設(shè)備，應(yīng)該滿足《動力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》的標(biāo)準(zhǔn)，“體積為20 m3～40 m3的大塊基礎(chǔ)，要在基礎(chǔ)頂面配置半徑為5 mm，間距為200 mm的鋼筋網(wǎng)”“體積大于40 m2的大塊式基礎(chǔ)，要沿四側(cè)和頂?shù)酌媾渲弥睆?0 mm～14 mm，間距為200 mm～300 mm的鋼筋網(wǎng)?！睂σ灰齽觿恿υO(shè)備基礎(chǔ)，要預(yù)防設(shè)備震動使結(jié)構(gòu)破壞抑或建筑地面破碎，要采取隔震措施。做法一般是為設(shè)備基礎(chǔ)建造一池子，其底板和側(cè)壁通過計(jì)算，底板上是細(xì)砂卵石，上面鋪油氈，之后墊層，進(jìn)行混凝土澆筑。部分設(shè)備基礎(chǔ)不引起震動，同樣需要隔震措施，這些設(shè)備一般精度要求高(光學(xué)廠房較多見)，對外在震源敏感，此設(shè)備基礎(chǔ)除上面隔震要求外，也盡量做大設(shè)備基礎(chǔ)體積，來保證其在外在震源下穩(wěn)定。對大塊體的設(shè)備基礎(chǔ)要考慮裂縫控制情況，要盡可能選強(qiáng)度等級低的混凝土，鋼筋盡量選擇直徑和間距小的方式。

4 其他需要注意的情況

1)設(shè)備基礎(chǔ)，尤其是動力設(shè)備基礎(chǔ)，應(yīng)當(dāng)用柔性材料和周圍地面相隔，以防因設(shè)備震動致地面開裂而危及到周邊建筑結(jié)構(gòu)的安全。2)大塊體在選材時要考慮大體積混凝土施工中控制裂縫，盡可能選強(qiáng)度等級低、水化熱低水泥配制的混凝土。相同鋼筋面積時，可選用直徑、間距小的方式。3)有些設(shè)備基礎(chǔ)要預(yù)留地腳螺栓孔，其大小除符合工藝要求及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，同時還設(shè)計(jì)為方便施工，方便灌入二次灌漿材料。

5 結(jié)語

本人闡述了設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的相關(guān)問題。設(shè)備基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)沒有統(tǒng)一的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，因此要參照其他相關(guān)規(guī)定、規(guī)則執(zhí)行，在參照的同時，要擇優(yōu)而從之。本文對工業(yè)建筑設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)分析研究具備一定的參考價值。

[1] GB 50007—2011，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2] GB 50040—96，動力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3] GB 50010—2010，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[4] 黃志全，李 逵，李中良.水泥土攪拌法在工業(yè)建筑設(shè)備基礎(chǔ)地基處理中的應(yīng)用[J].中國水運(yùn)，2007(8)：68-70.

[5] 劉軍亮.淺談設(shè)備基礎(chǔ)[J].山西建筑，2007，33(6)：136-137.

[6] 程懋堃.高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)造資料集[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005.

Discussion on industrial building equipment foundation design

Yang Xuan

(CoalIndustryTaiyuanDesignAcademy,Taiyuan030001,China)

The paper briefly describes the design concept of industrial building equipment foundation, introduces the design conditions of equipment foundation, and specifically analyzes basic demands and matters of industrial building equipment foundation design, with a view to save cost and meets normal industrial equipment operation as well.

industrial building, equipment foundation, design, basic demands

2015-01-30

楊 旋(1977- )，男，工程師

1009-6825(2015)10-0077-02

TU470

A