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设备安装垫铁面积计算公式分析修正作者：邹伟来源：《科学与财富》2018年第36期摘要：垫铁是机械设备安装的重要辅助材料，关于垫铁面积的计算，国家相关规范中给出了计算公式，但是很多人在使用时遇到了困难，无法根据现行规范公式得出正确的数值。
本文根据量纲分析及引用追溯，找出了公式的错误及原因，并对原公式进行了修正。
关键词：垫铁；机械设备；面积；公式；量纲分析；错误；原因；修正本文通过运用量纲分析及查阅文献等方法，找出了公式的错误及原因，并提出了新的公式。
1.公式出现的错误及原因分析1.1《2009规范》公式出现的错误在《2009规范》的P10～P11中，给出了垫铁面积的计算公式：每一组垫铁的面积，应符合下式的要求：式中：A——每组垫铁的面积（mm2）Q1——设备等加在垫铁组上的载荷（N）Q2——地脚螺栓拧紧时在垫铁组上产生的载荷（N）R——基础或地坪混凝土的抗压强度（MPa），可取混凝土的设计强度n——垫铁组的组数C——安全系数，宜取1.5～3[2]以某钢厂120吨转炉为例进行计算，其基础为C30混凝土，在此R取30MPa；其中转炉非传动侧承载的设备等加载在垫铁上的载荷Q1为3912759N；非传动侧地脚螺栓为16枚M64*1.52m预埋螺栓，每枚地脚螺栓可提供的紧固力为18760N～26800N，在此去偏大值26000N，安全系数C取3，垫铁组按每个螺栓至少2组考虑，布置32组，根据上述公式及说明计算可知：由上述计算我们可以看出由《2009规范》公式得出每一组垫铁所需要的面积超过了1m2，由常识可知这个数值远远大于了正常值，是错误的。
1.2《2009规范》公式的量纲分析量纲分析是自然科学中一种重要的研究方法，它根据一切量所必须具有的形式来分析判断事物间数量关系所遵循的一般规律。
通过量纲分析可以检查反映物理现象规律的方程在计量方面是否正确。
由《2009规范》P10～P11公式及说明可以得出如下量纲分析公式：因为原公式中C和n根据说明均为无量纲的系数，故在进行量纲分析时不予考虑，但公式中的常数“100”没有说明，在进行量纲分析时暂时予以保留。
垫铁面积的计算公式
设备现场安装涉及到垫铁的加工和制作，其计算面积公式是：
A=100C(G1+G2)/nR
式中A----一组垫铁的计算面积，单位：mm2
C----常数一般取2.3
G1----设备及其附件和物料的总重量，单位：Kgf
G2----全部地脚螺栓紧固后作用在垫铁上的总压力，单位：Kgf
n-----垫铁的数量
R-----基础或地坪混凝土的抗压强度（可以用混凝土的设计标号），单位：Kgf
其中作用在垫铁上的总压力计算公式为：
G2=πd02［σ］n0/4
式中d0----地脚螺栓的有效直径，单位：CM
［σ］----地脚螺栓材料的许用应力，单位Kgf/CM2
n0------地脚螺栓数量
Exp:
设备重量为142吨，物料重量可以忽略不计；地脚螺栓数量为10-M42，其材料是Q235材料的许用应力为［σ］=1300Kgf/CM2
地脚螺栓的拧紧力为：
G2=πd02［σ］n0/4
6600
50
60
5
3。
垫铁规格尺寸表摘要：1.垫铁概述2.垫铁的种类与特点3.垫铁规格尺寸表的编制与应用4.选用合适垫铁的注意事项5.总结正文：垫铁是工程建设和机械设备安装中不可或缺的零部件，具有承载、固定、调整位置和分散载荷等作用。
在实际应用中，根据不同的场景和需求，垫铁有着多种类型和规格。
本文将介绍垫铁的种类、特点以及如何正确选用合适的垫铁。
一、垫铁的种类与特点1.钢垫铁：钢垫铁强度高、硬度大，适用于承受较大载荷的场合。
根据表面处理方式，钢垫铁可分为热轧钢垫铁、冷轧钢垫铁等。
2.铜垫铁：铜垫铁具有良好的导电性和导热性，适用于电气、热交换等场合。
此外，铜垫铁抗腐蚀性能好，适用于腐蚀性环境。
3.铝垫铁：铝垫铁密度低、强度适中，具有较好的抗磨损和抗腐蚀性能。
适用于轻载荷、高精度要求的场合。
4.塑料垫铁：塑料垫铁具有良好的抗腐蚀性和绝缘性能，适用于化工、电气等领域。
但其强度和硬度相对较低，适用于轻载荷场合。
二、垫铁规格尺寸表的编制与应用1.规格尺寸表的编制：根据垫铁的种类、性能和应用场合，列出各种垫铁的尺寸、厚度、承载能力等参数，便于选用合适的垫铁。
2.应用：在工程建设和机械设备安装过程中，根据设备重量、安装精度要求、工作环境等因素，选择合适类型和规格的垫铁。
三、选用合适垫铁的注意事项1.考虑承载能力：根据设备重量和安装条件，选择具有足够承载能力的垫铁。
2.考虑安装精度：对于高精度要求的场合，应选用精度较高的垫铁，如铜垫铁。
3.考虑环境因素：在腐蚀性环境下，应选用抗腐蚀性能好的垫铁，如铜垫铁；在电气设备中，应选用导电性能好的垫铁，如铜垫铁。
4.考虑成本：在满足性能要求的前提下，选用性价比高的垫铁。
总之，正确选用垫铁对工程建设和机械设备安装具有重要意义。
钢结构工程量计算表格是一种用于计算钢结构工程中各种构件和材料数量的工具。
这个表格通常包括以下内容：
1. 工程名称和部位：用于标识计算对象的名称和部位。
2. 构件类型：包括钢柱、钢梁、钢支撑、钢平台等。
3. 材料规格：如型材的型号、钢板的厚度和材质等。
4. 长度或数量：指构件的长度或数量。
5. 单位：如米、个等。
6. 单价：指构件或材料的单价。
7. 合价：指构件或材料的总价。
在进行钢结构工程量计算时，需要根据设计图纸和工程要求，将各种构件和材料的长度或数量、规格等信息填入表格中，并根据单价计算出总价。
最后，将所有构件和材料的总价相加，得到整个钢结构工程的总造价。
这个过程需要对
钢结构工程的各个环节有深入了解，并具备一定的工程量计算技能。
垫铁计算公式垫铁计算公式垫铁组布置应符合下列规定：1、在地脚螺栓两侧各放置一组，应使垫铁靠近地脚螺栓，当地脚螺栓间距小于300mm 时，可在各地脚螺栓的同一侧放置一组垫铁；2、相邻两垫铁组间距，可根据设备本体重量、底座的结构形式以及载荷分布等具体情况而定，宜为500mm ～1000mm ；3、对于带锚板的地脚螺栓两侧的垫铁组，应放置在预留孔的两侧。
4、垫铁表面平整，无氧化皮、飞边等。
斜垫铁的斜面粗糙度不得大于Ra25μm ，斜度宜为1：20～1：10，对于中心较高或震动较大的设备采用1：20的斜度为宜。
每一组垫铁的最小面积，可按公式(1)近似计算。
()nRQ Q C 21A +⨯≥ []'4Q 202n d σπ= A ：每一组垫铁的最小面积，mm 2；C ：安全系数，宜取1.5～3，一般取2.3；Q 1：设备的质量加在该垫铁组上的载荷，N ；Q 2：地脚螺栓拧紧后，分布在该垫铁组上的压力，可取地脚螺栓拧紧后所产生的轴向力，可按附录A 选用，N ；n ：垫铁组数；R ：基础混凝土单位面积抗压强度，可采用混凝土设计强度，MPa ；d 0：地脚螺栓直径，mm ；σ：地脚螺栓抗拉强度N/mm 2；n ＇：地脚螺栓的数量。
(1公斤力=9.8N ，1MPa=10公斤力/cm 2，1Pa=1N/m 2)5、A值计算出后，可在表2选用比计算A值大的垫铁；当垫铁承载能力有余，而长度不够时，可选较大规格的垫铁。
垫铁加工形状见图1。
6、斜垫铁应配对使用，与平垫铁组成垫铁组时，垫铁的层数宜为三层(即一平二斜)，最多不应超过四层，薄垫铁厚度不应小于2mm，并放在斜垫铁与厚平垫铁之间。
斜垫铁可与同号或者大一号的平垫铁搭配使用。
垫铁组的高度宜为30mm～70mm。
7、垫铁直接放置在基础上，应整齐平稳、接触良好，接触面积应不小于50%。
平垫铁顶面水平度的允许偏差为2mm/m，各垫铁组顶面的标高应与设备地面实际安装标高相符。
安二垫铁计算书一、T1201/1202急冷水洗塔数据条件：重量577077kg 、地脚螺栓螺纹64mm 、地脚螺栓许用应力170MPa （材质Q345B ）、地脚螺栓数量64个、垫铁组数128组。
依据SH/T3504-2014平垫铁与斜垫铁计算公式：nRQ Q K A 21+≥；422N D Q b 】【σπ= 其中：422ND Q b 】【σπ==464×170×64×14.32=34983116.8N ；1Q =577077×9.8=5655354.6N ；nR Q Q KA 21+≥=30×1288.349831166.56553543.2+=24340.82mm 所以单组垫铁面积不小于24340.82mm 。
二、T1203污水汽提塔 数据条件：重量69242kg 、地脚螺栓螺纹72mm 、地脚螺栓许用应力170MPa （材质Q345B ）、地脚螺栓数量28个、垫铁组数56组。
依据SH/T3504-2014平垫铁与斜垫铁计算公式：nRQ Q K A 21+≥；422N D Q b 】【σπ= 其中：422ND Q b 】【σπ==428×170×72×14.32=19370534.4N ；1Q =69242×9.8=678571.6N ；nR Q Q KA 21+≥=30×564.193705346.6785713.2+=27448.22mm 所以单组垫铁面积不小于27448.22mm 。
三、E1207A/B 数据条件：重量25000kg 、地脚螺栓螺纹24mm 、地脚螺栓许用应力170MPa （材质Q345B ）、地脚螺栓数量8个、垫铁组数16组。
依据SH/T3504-2014平垫铁与斜垫铁计算公式：nRQ Q K A 21+≥；422N D Q b 】【σπ=其中：422ND Q b 】【σπ==48×170×24×14.32=614937.6N ；1Q =25000×9.8=245000N ；nR Q Q KA 21+≥=30×166.6149372450003.2+=4120.52mm 所以单组垫铁面积不小于4120.52mm 。
(压力隔膜式空气泡沫比例混合装置V10801) 5T计算公式：A ≥C*（W 1+W 2）/P A ：一组垫铁面积（mm 2） C ：安全系数（1.5~3） 取2W 1：设备及附件重量作用在垫铁组上的负荷（N ）; 50000N W 2：地脚螺栓预紧力 泵设备底座的螺栓为M24，螺栓预紧力为146.4KN P ：基础或地坪混凝土的抗压强度（MPa ） 设计强度40 MPa A ≥C*（W 1+W 2）/P ≥[2*（50000+146400）]/40=9820mm现场使用垫铁δ=14 80x160=12800 mm 2 ，一平两斜,斜垫铁选用斜四，共12组垫铁。
常用垫铁规格垫铁简图见下图chLLhabb(消防稳压泵P10801A-B)2.8T计算公式：A ≥C*（W 1+W 2）/P A ：一组垫铁面积（mm 2） C ：安全系数（1.5~3） 取2W 1：设备及附件重量作用在垫铁组上的负荷（N ）; 28000N W 2：地脚螺栓预紧力 泵设备底座的螺栓为M16，螺栓预紧力为100KN P ：基础或地坪混凝土的抗压强度（MPa ） 设计强度40 MPa A ≥C*（W 1+W 2）/P ≥[2*（28000+100000）]/40=6400mm现场使用垫铁δ=14 60x120=7200 mm 2 ,一平两斜， 共12组垫铁，采用斜三。
常用垫铁规格垫铁简图见下图chL Lhabb(电动泡沫消防泵P10802A)3T计算公式：A ≥C*（W 1+W 2）/P A ：一组垫铁面积（mm 2） C ：安全系数（1.5~3） 取2W 1：设备及附件重量作用在垫铁组上的负荷（N ）; 30000N W 2：地脚螺栓预紧力 泵设备底座的螺栓为M16，螺栓预紧力为100KN P ：基础或地坪混凝土的抗压强度（MPa ） 设计强度40 MPa A ≥C*（W 1+W 2）/P ≥[2*（30000+100000）]/40=6500mm现场使用垫铁δ=14 60x120=8400 mm 2 ，一平两斜，共12组垫铁，斜垫铁采用斜二。
1.1.1垫铁的计算与设置1.1.1.1垫铁总承力面积计算A＝C×(Q1＋Q2）/R式中：A－垫铁总承力面积，cm2；C－安全系数，可选1.5～3，采用座浆法或无收缩砂浆，取小值；Q1－设备总重量（包括附加荷载），kgf；Q2－地脚螺栓预紧力总和，kgf；R－基础混凝土的抗压强度，kgf/cm2.计算出总承力面积A，根据垫铁布置的组数n，再计算出单个垫铁的受力面积大小，以此选取相应的标准垫铁。
（1 Mpa＝1 N/mm2＝10 Kgf/cm2 1 Kgf＝10 N）1.1.1.2垫铁的布置方法(1)垫板的安装采用座浆墩法为主，少量使用硬垫铁法。
垫板一般使用一组矩形斜垫铁和一块平垫铁（座浆板）相组合，以便于设备的找平。
垫铁的布置如设计（或外方）技术资料有特殊要求，严格按设计（或外方）的技术资料执行。
垫铁的放置原则：1).每个地脚螺栓旁至少应有一组垫铁。
对重要设备，如基础空间许可，应放置两组。
2).垫铁组在能放稳和不影响灌浆的前提下，应尽量靠近地脚螺栓。
3).每一垫铁组的面积应能承受设备的负荷。
(2)垫铁的座浆法和硬垫法，以及垫铁放置的基本方法如下图：A＝C×104（Q1＋Q2）/R式中：A－垫铁总承力面积，mm2；C－安全系数，可选1.5～3，采用座浆法或无收缩砂浆，取小值；Q1－设备总重量（包括附加荷载），N；Q2－地脚螺栓预紧力总和，N；R－基础混凝土的抗压强度，MPa.计算出总承力面积A，根据垫铁布置的组数n，再计算出单个垫铁的受力面积大小，以此选取相应的标准垫铁。
垫铁计算公式垫铁？这玩意儿在工程领域可是挺重要的。
咱们先来说说垫铁是干啥的。
垫铁啊，就像是个“小助手”，它能帮忙调整设备的水平度、垂直度，让设备稳稳当当、平平安安地工作。
那垫铁的计算公式是怎么来的呢？这就得从它的作用原理说起啦。
咱们想象一下，有一台大型机器摆在那儿，要是它不平衡，那运转起来可就麻烦了，说不定还会出故障。
所以这时候就需要垫铁出马，通过合理的计算和安排，让机器达到平衡稳定的状态。
比如说，我之前在一个工厂里看到一台大型的冲压机。
这冲压机可不得了，个头大，力量也大，但是安装的时候可费了不少劲儿。
技术人员拿着各种测量工具，在那算来算去，就是为了确定垫铁的数量、尺寸和位置。
他们先测量了冲压机的重量和重心位置，然后根据地面的承载能力和机器的工作要求，开始运用垫铁计算公式。
这公式里涉及到的参数可多了，像机器的重量、重心到支撑点的距离、垫铁的材料特性等等。
经过一番计算，技术人员确定了需要放置的垫铁数量和尺寸。
然后就开始安装，一块一块地调整，那认真劲儿，就像是在雕琢一件艺术品。
咱们再深入讲讲垫铁计算公式里的一些关键因素。
比如说垫铁的面积，这可不能随便定。
面积太小了，承受不住机器的重量，容易变形；面积太大了，又浪费材料，增加成本。
所以得根据机器的重量和地面的抗压强度来计算，找到一个最合适的面积。
还有垫铁的层数和间距，这也有讲究。
层数太多，调整起来麻烦；间距不合适，机器的稳定性就受影响。
所以都得通过精确的计算来确定。
在实际操作中，还得考虑一些意外情况。
比如说地面不平整，这时候就得对垫铁的布置进行微调。
或者机器在工作过程中会产生振动，那在计算垫铁的时候，就得把振动的因素也考虑进去，增加垫铁的稳定性。
总之，垫铁计算公式虽然看起来复杂，但只要掌握了其中的原理和关键因素，就能让设备稳稳地运行，为生产保驾护航。
就像那次在工厂看到的冲压机，经过精心计算和安装垫铁，后来运转得那叫一个顺畅，生产效率也大大提高了。
所以啊，可别小看这小小的垫铁和它背后的计算公式，它们的作用可大着呢！。
钢结构计算用表为保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏，应根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑，选用合适的钢材牌号和材性。
承重结构的钢材宜采用Q235钢、Q345钢、Q390钢和Q420钢，其质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T 700和《低合金高强度结构钢》GB/T 1591的规定。
当采用其他牌号的钢材时，尚应符合相应有关标准的规定和要求。
对Q235钢宜选用镇静钢或半镇静钢。
承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。
焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。
对于需要验算疲劳的焊接结构的钢材，应具有常温冲击韧性的合格保证。
当结构工作温度等于或低于0℃但高于-20℃时，Q235钢和Q345钢应具有0℃C冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证。
当结构工作温度等于或低于-20℃时，对Q235钢和Q345钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有-40℃冲击韧性的合格保证。
对于需要验算疲劳的非焊接结构的钢材亦应具有常温冲击韧性的合格保证，当结构工作温度等于或低于-20℃时，对Q235钢和Q345钢应具有0℃冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证。
当焊接承重结构为防止钢材的层状撕裂而采用Z向钢时，其材质应符合现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB/T 5313的规定。
钢材的强度设计值（材料强度的标准值除以抗力分项系数），应根据钢材厚度或直径按表2-77采用。
钢铸件的强度设计值应按表2-78采用。
连接的强度设计值应按表2-79至表2-81采用。
钢材的强度设计值（N/mm2）表2-77注：表中厚度系指计算点的钢材厚度，对轴心受力构件系指截面中较厚板件的厚度。
