CN103591212A - 建筑设备橡胶隔振装置及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑设备减振设计领域，特别涉及一种建筑设备橡胶隔振装置，在具有足够强度和刚度的钢筋混凝土主梁或钢筋混凝土主梁上设置的混凝土土墩上固定设置多个橡胶支座，振动设备架设在橡胶支座上并固定，所述的各个橡胶支座高度相一致，且各个橡胶支座的压缩变形量相一致。橡胶支座占用空间小，易于在屋面、楼层内安装；可根据振动设备参数及物理性能、所处环境等选取不同材质不同型号的橡胶支座，适用于各类运转频率较高的设备隔振。还涉及一种建筑设备橡胶隔振装置的安装方法，方便快捷完成楼面建筑设备隔振装置的安装。

Description

建筑设备橡胶隔振装置及其安装方法

技术领域

本发明涉及建筑设备减振设计领域，特别涉及一种建筑设备橡胶隔振装置及其安装方法。

背景技术

由于城市用地日趋紧张，住宅、办公及商业高层建筑已经成为城市建筑的主要发展趋势。在这些高层建筑中，空调冷热源、风机、冷却塔、水泵等建筑设备常放在建筑物地下室、设备层或屋顶，这些设备高速运转产生激振力，导致基础振动，并产生固体声，如果隔振措施采取不当，与设备相邻房间明显存在振动和噪声，对住户产生严重影响。

现有的隔振装置有很多种，但是其效果均不够理想，比如中国专利《严重悬浮式浮置板隔振系统》（申请号：201120108513.6；公开日期：2012年02月22日）公开了一种技术方案：将设备固定在区域浮置板上，区域浮置板由多个预制隔振单元浇注混凝土制成，通过预制隔振单元中的隔振器承托在楼板或地面上，以隔离设备振动与噪音。该方案算是一种比较典型的设置方法，其隔振效果不够理想。

发明内容

本发明的首要目的在于提供一种建筑设备橡胶隔振装置，具备良好的隔振效果且便于安装、施工周期短、降低成本。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种建筑设备橡胶隔振装置，在具有足够强度和刚度的钢筋混凝土主梁或钢筋混凝土主梁上设置的混凝土土墩上固定设置多个橡胶支座，振动设备架设在橡胶支座上并固定，所述的各个橡胶支座高度相一致，且各个橡胶支座的压缩变形量相一致。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：橡胶支座占用空间小，易于在屋面、楼层内安装；可根据振动设备参数及物理性能、所处环境等选取不同材质不同型号的橡胶支座，适用于各类运转频率较高的设备隔振。

本发明的另一个目的在于提供一种建筑设备橡胶隔振装置的安装方法，方便快捷完成楼面建筑设备隔振装置的安装。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种建筑设备橡胶隔振装置的安装方法，包括如下步骤：（A）施工准备，橡胶支座型号及规格的确定；（B）安装橡胶支座；（C）将振动设备安装到橡胶支座上；（D）调整连接橡胶支座和振动设备的化学螺栓至振动设备水平；（E）配合系统调试进行隔振效果测试，如果不合格，将振动设备拆卸，进入步骤F；如果合格，交工验收；（F）如果重复步骤D多次，将橡胶支座拆卸，重新更换橡胶底座型号，返回步骤B，否则返回步骤D。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：通过该步骤进行建筑设备橡胶隔振装置的安装，能够保证安装过程精简化、规范化，且该步骤施工周期短、施工工艺简单易操作。

附图说明

图1是本发明实施例一的结构示意图，其中设置有混凝土土墩；

图2是本发明实施例二的结构示意图，其中未设置混凝土土墩，但为新建建筑，钢筋混凝土主梁上预埋有第二钢板；

图3是本发明实施例三的结构示意图，其中未设置混凝土土墩，且为旧有建筑，钢筋混凝土主梁上没有预埋第二钢板。

具体实施方式

下面结合图1至图3，对本发明做进一步详细叙述。

振动设备30运行过程中，引起结构振动，为了减少设备正常运行对建筑物和周围环境的振动影响，需在设备与结构之间安装适当的隔振装置，减少振源传递到基础的力作用，即“隔力”，属于主动隔振问题。频率比ν＝f/f_d，其中f为振源的激振频率，f_d为隔振系统的固有频率，当频率比ν很小时，传递比T≈1，传递到基础的力幅与振动设备30的激振力基本相同；当频率比ν=1时，产生共振，传递比T很大，产生共振，激振力被放大，传递到基础的力幅最大，应通过增加阻尼来压低共振峰；当频率比ν很大时，传递比T≈0，传递到基础的力幅很小，因此可以通过提高频率比ν的方法来提高隔振效果。

参阅图1至图3，一种建筑设备橡胶隔振装置，在具有足够强度和刚度的钢筋混凝土主梁10或钢筋混凝土主梁10上设置的混凝土土墩11上固定设置多个橡胶支座21，振动设备30架设在橡胶支座21上并固定，所述的各个橡胶支座21高度相一致，且各个橡胶支座21的压缩变形量相一致。这里之所以选择橡胶支座21进行隔振，是因为橡胶成型容易，可根据设备与载荷特点形成不同的结构形式，而且其重量轻，体积小，价格便宜，更换方便，性价比高。对于一般重量的振动设备30，只需四个橡胶支座21即可，如果振动设备30的重量较大，可以多设置几个橡胶支座21。

在橡胶支座21选择时，尽量选择相同型号的。考虑到有些振动设备30的重心位置不在设备的几何中心处，使得各橡胶支座21的载荷相差较大，必须采用不同型号的橡胶支座时，则应保证各个橡胶支座所承受的载荷在各自的许用范围之内；各橡胶支座21高度相一致且压缩变形量相一致是保证振动设备30处于水平状态。这里说的橡胶支座21高度相一致并不一定是完全相等，只要各橡胶支座21的高程偏差不大于2mm即可。

橡胶支座21的固有频率越小，隔振效果越小。橡胶支座21的固有频率f＝（k/m）^1/2，其中k是橡胶支座21的刚度，m是振动体系（包括振动设备30、橡胶支座21以及连接螺栓）的质量，由公式我们可以看出，减小橡胶支座21的刚度或者增大体系的质量可降低橡胶支座21的固有频率，从而获得良好的隔振效果。但值得注意的是，橡胶支座21的刚度减小将使振动设备30的振幅增大，故橡胶支座21应当选择合适的刚度，保证振动设备30的振幅在允许的范围内。本发明对振动频率高的设备隔振效果更明显。

如前面所述的建筑设备橡胶隔振装置的安装方法，包括如下步骤：（A）施工准备，橡胶支座21型号及规格的确定；（B）安装橡胶支座21；（C）将振动设备30安装到橡胶支座21上；（D）调整连接橡胶支座21和振动设备30的化学螺栓至振动设备30水平；（E）配合系统调试进行隔振效果测试，如果不合格，将振动设备30拆卸，进入步骤F；如果合格，交工验收。（F）如果重复步骤D多次，将橡胶支座21拆卸，重新更换橡胶底座21型号，返回步骤B，否则返回步骤D。

在隔振装置的安装中，橡胶支座21的选型、振动设备的调平以及隔振效果测试都是很重要的。比如对橡胶支座21的选型，就包括如下步骤：（1）根据振动设备30的运行重量、平面尺寸、拟布置设备场所的具体情况等，按照选型原则，初步确定橡胶支座21的个数和型号；（2）分析提炼处隔振装置的力学模型，为若干个橡胶支座21并联构成的隔振系统，计算隔振系统的等效刚度；（3）根据包括振动设备30、隔振装置在内的整个隔振体系的质量，和以上得到的等效刚度，计算隔振体系的固有频率；（4）根据振动设备30主要动力装置的转速，计算振动设备30的主要扰动频率；（5）计算隔振装置的传递率T，根据《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）条文说明书表11中规定的建议值，如达不到要求，重复步骤1至5，直到满足要求为止。

振动设备30在安装时，水平度要小于等于千分之一，同轴度和间隙达到规范要求。

更进一步地，在选择橡胶支座21型号时，首先要得知振动设备30的基本信息。为了获得良好的隔振效果，所述的振动设备30激振频率F与橡胶支座21的固有频率F_N满足关系：3≤F/F_N≤5。隔振要求越高，比值取的越大。

根据安装点的不同，这里提供了三个具体的实施方式以供参考。

实施例一：所述的钢筋混凝土主梁10上设置有混凝土土墩11，每个橡胶支座21对应一个混凝土土墩11，各混凝土土墩11高度一致，混凝土土墩11上预埋有第一钢板22a，第一钢板22a上焊接有化学螺栓23，橡胶支座21通过化学螺栓23固定在所述的第一钢板22a上。当设备需要进行加高时，或直接在钢筋混凝土主梁10上安装不便时，可采用此方案。

采用此方案时，所述橡胶支座21的安装包括如下步骤：（B1）在钢筋混凝土主梁10上设置混凝土土墩10；（B2）将焊接有化学螺栓23的第一钢板22a预埋在混凝土土墩10的顶部；（B3）将橡胶支座21安装在混凝土土墩11的顶部，用化学螺栓23固定即完成橡胶支座21的安装。

实施例二：所述的钢筋混凝土主梁10上预埋有第二钢板22b，第二钢板22b上焊接有化学螺栓23，橡胶支座21通过化学螺栓23固定在所述的第二钢板22b上；所述的第二钢板22b的周边以及橡胶支座21底部周边均设置有防水橡胶带24。当该建筑是新建的，且振动设备30可通过橡胶支座21直接固定在钢筋混凝土主梁10上时，可采用此方案。

采用此方案时，所述橡胶支座21的安装包括如下步骤：（B1）将橡胶支座21安装在第二钢板22b上，用化学螺栓23固定；（B2）在橡胶支座21底部周边设置防水橡胶带24即完成橡胶支座21的安装。

实施例三：所述橡胶支座21的下端通过化学螺栓23固定在钢筋混凝土主梁10上；所述的橡胶支座21底部周边设置有防水橡胶带24。当该建筑是旧有的，且振动设备30可通过橡胶支座21直接固定在钢筋混凝土主梁10上时，可采用此方案。

采用此方案时，所述橡胶支座21的安装包括如下步骤：（B1）在钢筋混凝土主梁10上划出位置线，按位置线凿除抹灰层以及其他面层，露出结构层；（B2）用化学螺栓23将橡胶支座21固定在结构层上；（B3）做好橡胶支座21底部周边的抹灰、装饰，并设置防水橡胶带24，即完成橡胶支座21的安装。

Claims (9)

1.一种建筑设备橡胶隔振装置，其特征在于：在具有足够强度和刚度的钢筋混凝土主梁（10）或钢筋混凝土主梁（10）上设置的混凝土土墩（11）上固定设置多个橡胶支座（21），振动设备（30）架设在橡胶支座（21）上并固定，所述的各个橡胶支座（21）高度相一致，且各个橡胶支座（21）的压缩变形量相一致。

2.如权利要求1所述的建筑设备橡胶隔振装置，其特征在于：所述的振动设备（30）激振频率F与橡胶支座（21）的固有频率F_N满足关系：3≤F/F_N≤5。

3.如权利要求2所述的建筑设备橡胶隔振装置，其特征在于：所述的钢筋混凝土主梁（10）上设置有混凝土土墩（11），每个橡胶支座（21）对应一个混凝土土墩（11），各混凝土土墩（11）高度一致，混凝土土墩（11）上预埋有第一钢板（22a），第一钢板（22a）上焊接有化学螺栓（23），橡胶支座（21）通过化学螺栓（23）固定在所述的第一钢板（22a）上。

4.如权利要求2所述的建筑设备橡胶隔振装置，其特征在于：所述的钢筋混凝土主梁（10）上预埋有第二钢板（22b），第二钢板（22b）上焊接有化学螺栓（23），橡胶支座（21）通过化学螺栓（23）固定在所述的第二钢板（22b）上；所述的第二钢板（22b）的周边以及橡胶支座（21）底部周边均设置有防水橡胶带（24）。

5.如权利要求2所述的建筑设备橡胶隔振装置，其特征在于：所述橡胶支座（21）的下端通过化学螺栓（23）固定在钢筋混凝土主梁（10）上；所述的橡胶支座（21）底部周边设置有防水橡胶带（24）。

6.如权利要求1所述的建筑设备橡胶隔振装置的安装方法，包括如下步骤：

（A）施工准备，橡胶支座（21）型号及规格的确定；

（B）安装橡胶支座（21）；

（C）将振动设备（30）安装到橡胶支座（21）上；

（D）调整连接橡胶支座（21）和振动设备（30）的化学螺栓至振动设备（30）水平；

（E）配合系统调试进行隔振效果测试，如果不合格，将振动设备（30）拆卸，进入步骤F；如果合格，交工验收。

（F）如果重复步骤D多次，将橡胶支座（21）拆卸，重新更换橡胶底座（21）型号，返回步骤B，否则返回步骤D。

7.如权利要求6所述的建筑设备橡胶隔振装置的安装方法，其特征在于：所述的振动设备（30）激振频率F与橡胶支座（21）的固有频率F_N满足关系：3≤F/F_N≤5；所述的钢筋混凝土主梁（10）上设置有混凝土土墩（11），每个橡胶支座（21）对应一个混凝土土墩（11），各混凝土土墩（11）高度一致，混凝土土墩（11）上预埋有第一钢板（22a），第一钢板（22a）上焊接有化学螺栓（23），橡胶支座（21）通过化学螺栓（23）固定在所述的第一钢板（22a）上；

所述橡胶支座（21）的安装包括如下步骤：

（B1）在钢筋混凝土主梁（10）上设置混凝土土墩（10）；

（B2）将焊接有化学螺栓（23）的第一钢板（22a）预埋在混凝土土墩（10）的顶部；

（B3）将橡胶支座（21）安装在混凝土土墩（11）的顶部，用化学螺栓（23）固定即完成橡胶支座（21）的安装。

8.如权利要求6所述的建筑设备橡胶隔振装置的安装方法，其特征在于：所述的振动设备（30）激振频率F与橡胶支座（21）的固有频率F_N满足关系：3≤F/F_N≤5；所述的钢筋混凝土主梁（10）上预埋有第二钢板（22b），第二钢板（22b）上焊接有化学螺栓（23），橡胶支座（21）通过化学螺栓（23）固定在所述的第二钢板（22b）上；所述的第二钢板（22b）的周边以及橡胶支座（21）底部周边均设置有防水橡胶带（24）；

所述橡胶支座（21）的安装包括如下步骤：

（B1）将橡胶支座（21）安装在第二钢板（22b）上，用化学螺栓（23）固定；

（B2）在橡胶支座（21）底部周边设置防水橡胶带（24）即完成橡胶支座（21）的安装。

9.如权利要求6所述的建筑设备橡胶隔振装置的安装方法，其特征在于：所述的振动设备（30）激振频率F与橡胶支座（21）的固有频率F_N满足关系：3≤F/F_N≤5；所述橡胶支座（21）的下端通过化学螺栓（23）固定在钢筋混凝土主梁（10）上；所述的橡胶支座（21）底部周边设置有防水橡胶带（24）；

所述橡胶支座（21）的安装包括如下步骤：

（B1）在钢筋混凝土主梁（10）上划出位置线，按位置线凿除抹灰层以及其他面层，露出结构层；

（B2）用化学螺栓（23）将橡胶支座（21）固定在结构层上；

（B3）做好橡胶支座（21）底部周边的抹灰、装饰，并设置防水橡胶带（24），即完成橡胶支座（21）的安装。

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