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摘要：工业厂房只要有设备，就会带来振动的问题,如何解决是设计人员较为关心的。振动问题的解决，不仅靠规范、公式，还要求设计人员有一定的实践经验及良好的概念设计。本文通过工程实例,较为详细地说明了如何运用概念设计来解决厂房楼板振动的问题,可为类似工程提供借鉴及参考。
关键词：厂房；振动；概念设计
Abstract: In industrial plants as long as equipment, it will bring the vibration problem, how to solve the designer more concerned about. Vibration problems addressed, not only by the specification, the formula also requires the designer to have some practical experience and good conceptual design. In this paper, engineering examples, more detailed description of how to use the concept of factory floor vibration designed to solve the problems, you can provide a reference for similar projects and references.
Key words: plant; vibration; conceptual design
TU2
工业厂房的震动可分为重震、微震两类，如大型机械、轧钢等厂房由于设备特殊，震动巨大引起结构破坏或人体不适的，可归于重震；而精密仪器实验室、电子芯片厂房的光刻车间等，设备对震动特别敏感的，则属于微震。以上两种震动情况设计上都应考虑采取适当的工程措施来防治。
一般的厂房地面设备对震动的要求不是很高，设备运转所产生的震动大多都在可接受范围内，所以该类设备基础可按普通静力设备乘上动力系数来考虑，通常不需要计算，设备基础以构造配重、尺寸满足设备的要求为主，配筋按构造即可。而对置于楼面的振动设备，主要是防止共振，可以通过调整构件截面，避开设备振动频率。
结构振动的减弱、消除设计应以概念设计为主，首先要有效的避开共振区，其次必须要区分振动设备的干挠力的方向和振动频率的大小，分两种情况：
1、水平振动。频率较低，在1~5HZ区间，且振动设备放在较高的楼层上，要考虑与建筑物整体水平振动的共振问题。
2、竖向振动。频率较高，在18~25HZ区间，要考虑与梁发生共振的可能性。
以下为某工程振动问题的处理实例。
一、工程概况
某焦破技改工程胶带机通廊，7.7米操作平台，安装双层高效振动筛,型号ZSG2B-15×36型,双振幅6-8mm, 频率16HZ, 最大单点动载荷4300N,设备总重9.2T。
振动筛平台高7.7m，尺寸为11.6 m X10.0m，平台底根据工艺要求，大跨度预留空间，布置皮带机等设备设施。设计之初，预计平台会产生一定的振动，为避免该平台的振动影响到厂房主体结构，设计将平台结构与主体脱离，采用砼框架结构，周边布600mmX600mm柱，中跨大梁设计截面為350mmX1200mm，如图a所示。2010年投产使用后，发现平台振动明显，尤以A点最为突出。据现场测量，平台以竖向振动为主，最大振幅不到1mm，人体有不适感。
二、问题分析及解决
经复核分析，平台构件静承载力及变形均满足规范要求，其产生的引起人体不适振动主要原因如下：
1、设备自身因素，该振动筛频率16HZ，接近18~25HZ的共振频率区间。
2、因工艺要求，原设计中部平台底没有设柱子，布置为大空间结构，框梁10m的大跨度，易产生大挠度变形，再加上一定的振动频率，从而引起人体不适，这与现场A点的震动尤为明显相吻合。
因设备已安装投产，拆换的话既影响生产也不一定能有效减小平台的振幅，因此最有效的解决方法就是设法减小框梁的挠度。
根据集中荷载下的最大挠度（跨中）计算公式：
Ymax = 8pl³/(384EI)=1pl³/(48EI)
式中: Ymax 为梁跨中的最大挠度(mm)
p 为各个集中荷载标准值之和(kn)
E 为弹性模量
I 为截面惯矩
可以判断出梁的变形与跨长相关性很大，为3次方关系，因此，本项目仅以简单的概念设计，即只要设法减小梁的挠度就可以有效的减小振幅，无需经复杂的结构频率计算。经与工艺人员商讨，在平台底避开设备处加设了两根350 mm X500 mm砼立柱，将原10m的单跨梁变为三跨梁（3.6m+2.8m+3.6m），同时为避免柱长细比过大，加强平台的整体刚度，在4.000m处构造设置了联系梁，如图b所示。经此简单处理后，该平台的震动问题基本解决，至今使用良好。
三、总结
1、作为工程设计人员，要善于运用概念设计，将复杂问题简单化处理，避免不必要的繁琐计算。
2、振动的产生，排除设备因素外，很大程度上是由于结构的变形造成的，采用合理的、适当的支座约束结构的变形，可以有效、直接的解决振动的问题。
3、楼面带振动设备厂房不宜采用大跨度结构。若采用，建议与主厂房结构脱离，避免局部的振动影响厂房的整体安全。
参考文献：
[1]《建筑振动工程手册》徐建 中国建筑工业出版社
[2]《机械工业厂房设计规范》GB 50681-2011
[3]《建筑结构的动荷计算》，[苏]H.M.弗连凯尔，中国工业出版社
关键词：厂房；振动；概念设计
Abstract: In industrial plants as long as equipment, it will bring the vibration problem, how to solve the designer more concerned about. Vibration problems addressed, not only by the specification, the formula also requires the designer to have some practical experience and good conceptual design. In this paper, engineering examples, more detailed description of how to use the concept of factory floor vibration designed to solve the problems, you can provide a reference for similar projects and references.
Key words: plant; vibration; conceptual design
TU2
工业厂房的震动可分为重震、微震两类，如大型机械、轧钢等厂房由于设备特殊，震动巨大引起结构破坏或人体不适的，可归于重震；而精密仪器实验室、电子芯片厂房的光刻车间等，设备对震动特别敏感的，则属于微震。以上两种震动情况设计上都应考虑采取适当的工程措施来防治。
一般的厂房地面设备对震动的要求不是很高，设备运转所产生的震动大多都在可接受范围内，所以该类设备基础可按普通静力设备乘上动力系数来考虑，通常不需要计算，设备基础以构造配重、尺寸满足设备的要求为主，配筋按构造即可。而对置于楼面的振动设备，主要是防止共振，可以通过调整构件截面，避开设备振动频率。
结构振动的减弱、消除设计应以概念设计为主，首先要有效的避开共振区，其次必须要区分振动设备的干挠力的方向和振动频率的大小，分两种情况：
1、水平振动。频率较低，在1~5HZ区间，且振动设备放在较高的楼层上，要考虑与建筑物整体水平振动的共振问题。
2、竖向振动。频率较高，在18~25HZ区间，要考虑与梁发生共振的可能性。
以下为某工程振动问题的处理实例。
一、工程概况
某焦破技改工程胶带机通廊，7.7米操作平台，安装双层高效振动筛,型号ZSG2B-15×36型,双振幅6-8mm, 频率16HZ, 最大单点动载荷4300N,设备总重9.2T。
振动筛平台高7.7m，尺寸为11.6 m X10.0m，平台底根据工艺要求，大跨度预留空间，布置皮带机等设备设施。设计之初，预计平台会产生一定的振动，为避免该平台的振动影响到厂房主体结构，设计将平台结构与主体脱离，采用砼框架结构，周边布600mmX600mm柱，中跨大梁设计截面為350mmX1200mm，如图a所示。2010年投产使用后，发现平台振动明显，尤以A点最为突出。据现场测量，平台以竖向振动为主，最大振幅不到1mm，人体有不适感。
二、问题分析及解决
经复核分析，平台构件静承载力及变形均满足规范要求，其产生的引起人体不适振动主要原因如下：
1、设备自身因素，该振动筛频率16HZ，接近18~25HZ的共振频率区间。
2、因工艺要求，原设计中部平台底没有设柱子，布置为大空间结构，框梁10m的大跨度，易产生大挠度变形，再加上一定的振动频率，从而引起人体不适，这与现场A点的震动尤为明显相吻合。
因设备已安装投产，拆换的话既影响生产也不一定能有效减小平台的振幅，因此最有效的解决方法就是设法减小框梁的挠度。
根据集中荷载下的最大挠度（跨中）计算公式：
Ymax = 8pl³/(384EI)=1pl³/(48EI)
式中: Ymax 为梁跨中的最大挠度(mm)
p 为各个集中荷载标准值之和(kn)
E 为弹性模量
I 为截面惯矩
可以判断出梁的变形与跨长相关性很大，为3次方关系，因此，本项目仅以简单的概念设计，即只要设法减小梁的挠度就可以有效的减小振幅，无需经复杂的结构频率计算。经与工艺人员商讨，在平台底避开设备处加设了两根350 mm X500 mm砼立柱，将原10m的单跨梁变为三跨梁（3.6m+2.8m+3.6m），同时为避免柱长细比过大，加强平台的整体刚度，在4.000m处构造设置了联系梁，如图b所示。经此简单处理后，该平台的震动问题基本解决，至今使用良好。
三、总结
1、作为工程设计人员，要善于运用概念设计，将复杂问题简单化处理，避免不必要的繁琐计算。
2、振动的产生，排除设备因素外，很大程度上是由于结构的变形造成的，采用合理的、适当的支座约束结构的变形，可以有效、直接的解决振动的问题。
3、楼面带振动设备厂房不宜采用大跨度结构。若采用，建议与主厂房结构脱离，避免局部的振动影响厂房的整体安全。
参考文献：
[1]《建筑振动工程手册》徐建 中国建筑工业出版社
[2]《机械工业厂房设计规范》GB 50681-2011
[3]《建筑结构的动荷计算》，[苏]H.M.弗连凯尔，中国工业出版社