关于地脚螺栓设计的一些常用规定

工程客2018-12-09 07:34:12


               

关于地脚螺栓设计的一些常用规定

 

 

目    录

 

 

第一章  总 则

第二章  一般规定

第三章  地脚螺栓尺寸的确定

第四章  地脚螺栓的选用

第五章  设计分工

 


第一章  总  则 

第1.0.1条 本规定适用于静止石油化工工艺设备地脚螺栓设计。第1.0.2条 机、泵等定型设备的地脚螺栓一般为随机附件,若需要配备时也可参照本规定选用。

第1.0.3条 塔、容器、换热器等非定型设备可参照本规定配备地脚螺栓。

 

第二章  一般规定 

第2.0.1条 地脚螺栓埋入混凝土基础内一般用两种方法,即预埋和预留孔二次灌浆埋入法。第2.0.2条 地脚螺栓直接埋入基础内的方法适用于塔类、较高的容器、球罐和振动较大的机械设备。第2.0.3条 直接埋入地脚螺栓时,地脚螺栓中心线距基础边的尺寸a≥100mm,见图2.0.8。当不能满足时必须提请土建专业对基础配筋加固。                  


            

图2.0.3  地脚螺栓直接埋入基础图

 

第2.0.4条 预留地脚螺栓孔,放入地脚螺栓后灌浆固定。此法适用于卧式容器、换热器、小型的立式容器等静置设备及振动较小的机、泵类。其特点是便于地脚螺栓定位尺寸的调整而不需要定位模板。

第2.0.5条 预留孔的尺寸必须满足土建施工及设备安装的要球。参见图2.0.5    

   预留孔的尺寸A×A最小为100×100mm)。螺栓钩距孔壁尺寸e≥20mm,孔壁距基础边的尺寸b100mm,当b不能满足100mm时,可采用预埋方式或请土建专业对基础配筋加固。螺栓钩距孔底尺寸B80mm    

   孔深(c)=地脚螺栓埋入深度(L2+B  mm

 

图2.0.5  预留孔尺寸

第2.0.6条 对于安装在混凝土梁上的设备,其地脚螺栓一般采用预埋方式。如设备基础有特殊要求,也可由土建专业在混凝土梁上预埋套管,以便穿入地脚螺栓。套管尺寸应使地脚螺栓与套管之间净空至少为10mm,以便设备安装时调整螺栓位置和灌沙、夯实。见图2.0.6。此方式螺栓较长、缓冲性能好、又可更换螺栓,但稳定性较差。


图2.0.6  地脚螺栓穿套管安装图

第2.0.7条 对于安装在钢梁上的设备,其基础螺栓、螺母、垫片的规格和尺寸应由安装专业选定。安装在钢梁上的设备,其地脚螺栓应贯穿型钢上下缘。当钢梁较大,设备较小时,也可只固定在型钢上缘上。见图2.0.7


图2.0.7  钢粱上地脚螺栓安装图

第2.0.8条 对于振动、冲击较大的大型压缩机等,设备制造厂一般提供建议的基础图形及地脚螺栓的安装要求。应与土建专业协商地脚螺栓的埋入方法。

 

第三章  地脚螺栓尺寸的确定 

第3.0.1条 地脚螺栓的直径由设备专业确定。

第3.0.2条 地脚螺栓长度的确定地脚螺栓长度等于地脚螺栓外露长度加埋入深度之和。    

      一、地脚螺栓的外露长度,见图3.0.2-1

        L1=l1l2l3l4    (mm

    其中:

    L1——地脚螺栓外露长度:

     l1——设备底座或支座、支腿底板厚度,

     l2——垫圈厚度;

     l3——螺母厚度(振动设备、塔类、大型设备及换热器活动端使用双螺母),

     l4——高出螺母面的长度,一般为2t3t

    t为螺距,按表3.0.2-1选用

螺丝规格

10

12

16

20

24

30

36

42

48

螺距 t

1.5

1.75

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

 
 

 图3.0.2-1  地脚螺栓外露长度

二、地脚螺栓的埋入深度,见图3.0.2-2       

    L2=l5l6         (mm   

其中:L2——地脚螺栓埋入深度,     

     l5——埋入混凝土基础中的长度,由设备专业提出,土建专业核定,一般可参照表3.0.2-2选用;     

     l6——基础灌浆层厚度,取50mm


螺 栓 规 格

M6

M8

M10

M12

M16

M20

M24

M30

M36

M42

M48

不产生拉力的设备、卧式容器

90

120

150

180

240

300

360

450




产生拉力的卧式换热器和立式容器


200

240

320

400

480

600

900

1050

1200


 

l5

高耸的塔、容器和振动较大设备



300

400

500

600

750

1080

1260

1440


 
 

 图3.0.2-2  地脚螺栓预埋深度

     三、地脚螺栓长度         

      LL1L2      (mm

    其中:

    L--地脚螺栓长度;

    L1--地脚螺栓外露长度;

    L2--地脚螺栓埋入深度。

                

第四章  地脚螺拴的选用

 

第4.0.1条 本规定,当采用预留孔埋入地脚螺栓时,应首先按国家标准GB79988选用地脚螺栓。规格及尺寸见图4.0.1和表4.0.1。当设备对地脚螺栓机械性能及型式有特殊要求时,应由设备专业选材。

 

 

4.0.1  地脚螺栓外形图

    

地脚螺栓尺寸                表4.0.1  mm

螺纹规格  d

M6

M8

M10

M12

M16

M20

M24

M30

M36

M42

M48

   b

max

27

31

36

40

50

58

68

80

94

106

118


min

24

28

32

36

44

52

60

72

84

96

108

  D

10

10

15

20

20

30

30

45

60

60

70

  h

41

46

65

82

93

127

139

192

244

261

302

  L1

L+37

L+37

L+53

L+72

L+72

L+110

L+110

L+165

L+217

L+217

L+255

  X   max

2.5

3.2

3.8

4.2

5

6.3

7.5

8.8

10

11.3

12.5

L












公称

min

max












80

72

88












120

112

128












160

152

168












220

212

228











300

292

308











400

392

408











500

488

512











600

588

612











800

788

812











1000

988

1012












1250

1238

1262












1500

1488

1512












    国标规定的机械性能等级当d39时为3.6级(相当于A3),当d39时应由材料专业或设备专业确定。    

      标记示例:    

      螺纹规格d=M20,公称度L400mm,性能等级为3.6级,不经表面处理的地脚螺栓的标记:

   螺栓GB799  M20×400

第4.0.2条 与地脚螺栓相配的螺母按国家标准GB4186选用,见图4.0.2和表4.0.2

      

图4.0.2  六角螺母外形图

 

六角螺母尺寸               表4.0.2  mm

螺纹规格 D

M6

M8

M10

M12

M16

M20

M24

M30

M36

M42

M48

dw     min

8.7

11.5

14.5

16.5

22

27.7

33.2

42.7

51.1

60.6

69.4

e      min

10.89

14.20

17.59

19.85

26.17

32.95

39.55

50.85

60.79

72.02

82.6

m

max

6.1

7.9

9.5

12.2

15.9

18.7

22.3

26.4

31.5

34.9

38.9


min

4.9

6.4

8

10.4

14.1

16.6

20.2

24.3

29.4

32.4

36.4

min

3.9

5.1

6.4

8.3

11.3

13.3

16.2

19.5

23.5

25.9

29.1

s

max

10

13

16

18

21

30

36

46

55

65

75


min

9.64

12.57

15.57

17.57

23.16

29.16

35

45

53.8

63.8

73.1

    国标规定的机械性能等级当D39时为45、级(相当于A3);当D39时应由材料专业或设备专业确定。

    标记示例:

    螺纹规格DM12、性能等级为5级,不经表面处理、C级的Ⅰ型六角螺母的标记示例:

    螺母GB4186M12

第4.0.3条 平垫圈按国家标准GB9585选用,见图4.0.3和表4.0.3


 

 图4.0.3  平垫圈外形尺寸

 

平垫圈尺寸               表4.0.3    mm

公称尺寸

 

内  径

d1

外  径

d2

厚  度

h

(螺纹规格d)

公称(min)

max

公称(max)

min

公  称

max

min

5

5.5

5.8

10

9.1

1

1.2

0.8

6

6.6

6.96

12

10.9

1.6

1.9

1.3

8

9

9.36

16

14.9

1.6

1.9

1.3

10

11

11.13

20

18.7

2

2.3

1.7

12

13.5

13.93

24

22.7

2.5

2.8

2.2

14

15.5

15.93

28

26.7

2.5

2.8

2.2

16

17.5

17.93

30

28.7

3

3.6

2.4

20

22

22.52

37

35.4

3

3.6

2.4

24

26

26.52

44

42.4

4

4.6

3.4

30

33

33.62

56

54.1

4

4.6

3.4

36

39

40

66

64.1

5

6

4

    国标规定的机械性能等级为100HV

    标记示例:

    标准系列、公称尺寸d=10mm、性能等级为100HV级(相当于A3)、不经表面处理的平垫圈的标记示例:

    垫圈GB958510100HV

第4.0.4条 对于振动较大的设备,其制造厂一般随机附带减振垫,当设备不带减振垫时,可选用弹簧垫圈,GB9387《标准型弹簧垫圈》 

 

图4.0.4  标准型弹簧垫圈外形尺寸


GB-93-87 标准型弹簧垫圈尺寸表         表4.0.4  mm

规 格

d

S  (b)

H

m

(螺纹大径)

min

max

公称

min

max

min

max


2

2.1

2.35

0.5

0.12

0.58

4

1.25

0.25

2.5

2.6

2.85

0.65

0.57

0.73

1.3

1.63

0.33

3

3.1

3.4

0.8

0.7

0.9

1.6

2

0.4

4

4.1

4.4

1.1

1

1.2

2.2

2.75

0.55

5

5.1

5.4

1.3

1.2

1.4

2.6

3.25

0.65

6

6.1

6.68

1.6

1.5

1.7

3.2

4

0.8

8

8.1

8.68

2.1

2

2.2

4.2

5.25

1.05

10

10.2

10.9

2.6

2.45

2.75

5.2

6.5

1.3

12

12.2

12.9

3.1

2.95

3.25

6.2

7.75

1.55

(14)

14.2

14.9

3.6

3.4

3.8

7.2

9

1.8

16

16.2

16.9

4.1

3.9

4.3

8.2

10.25

2.05

(18)

18.2

19.04

4.5

4.3

4.7

9

11.25

2.25

20

20.2

21.04

5

4.8

5.2

10

2.5

2.5

(22)

22.5

23.34

5.5

5.3

5.7

11

13.75

2.75

24

24.5

25.5

6

5.8

6.2

12

15

3

(27)

27.5

28.5

6.8

6.5

7.1

13.6

17

3.4

30

30.5

31.5

7.5

7.2

7.8

15

18.75

3.75

(33)

33.5

34.7

8.5

8.2

8.8

17

21.25

4.25

36

36.5

37.7

9

8.7

9.3

18

22.5

4.5

(39)

39.5

40.7

10

9.7

10.3

20

25

5

42

42.5

43.7

10.5

10.2

10.8

21

26.25

5.25

(45)

45.5

46.7

11

10.7

11.3

22

27.5

5.5

48

48.5

49.7

12

11.7

12.3

24

30

6

注: 尽可能不采用括号内的规格。

 m应大于零。

 

第五章  设计分工 

第5.0.1条 设备基础标高以基础灌浆层施工后的平面为准,由安装专业确定。基础灌浆层厚度由土建专业确定。一般可按50mm厚向土建专业提孔深条件。

第5.0.2条 采用预埋地脚螺栓时,地脚螺栓规格由设备专业提供、由土建专业进行核算,并负责统计所需的地脚螺栓、螺母、垫圈及定位模板等材料。

第5.0.3条 采用预留孔及设备安装在钢梁(或支架)上时,由设备专业确定地脚螺栓的直径,由安装专业按本规定确定地脚螺栓的长度,向土建专业提出预留孔条件,并负责统计地脚螺栓、螺母、垫片等材料。