CN203583707U

CN203583707U - 楼面建筑设备隔振装置

Info

Publication number: CN203583707U
Application number: CN201320775337.0U
Authority: CN
Inventors: 吴晓东; 赵业荣; 蒋毅敏; 曹生财; 崔小春
Original assignee: ANHUI TONGJI CONSTRUCTION GROUP Co Ltd
Current assignee: ANHUI TONGJI CONSTRUCTION GROUP Co Ltd
Priority date: 2013-11-29
Filing date: 2013-11-29
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2023-11-29

Abstract

本实用新型涉及建筑设备减振设计领域，特别涉及一种楼面建筑设备隔振装置，包括上钢梁、吊杆以及下钢梁，所述的上钢梁的两端固定在柱子上，柱子为主体结构柱或混凝土剪力墙或具有足够强度和刚度的钢筋混凝土主梁上设置的钢柱，下钢梁通过吊杆悬吊在上钢梁上，振动设备或振动设备的底座通过第一橡胶垫架设在下钢梁上。上钢梁相当于“浮筑混凝土板”实现一次隔振，上、下钢梁通过吊杆连接实现二次隔振，振动设备通过第一橡胶垫固定在下钢梁上实现三次隔振，通过这三次隔振，达到良好的隔振降噪效果。

Description

楼面建筑设备隔振装置

技术领域

本实用新型涉及建筑设备减振设计领域，特别涉及一种楼面建筑设备隔振装置。

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。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种楼面建筑设备隔振装置，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，本实用新型采用的技术方案为：一种楼面建筑设备隔振装置，包括上钢梁、吊杆以及下钢梁，所述的上钢梁的两端固定在柱子上，柱子为主体结构柱或混凝土剪力墙或具有足够强度和刚度的钢筋混凝土主梁上设置的钢柱，下钢梁通过吊杆悬吊在上钢梁上，振动设备或振动设备的底座通过第一橡胶垫架设在下钢梁上。

与现有技术相比，本实用新型存在以下技术效果：上钢梁相当于“浮筑混凝土板”实现一次隔振，上、下钢梁通过吊杆连接实现二次隔振，振动设备通过第一橡胶垫固定在下钢梁上实现三次隔振，通过这三次隔振，达到良好的隔振降噪效果。

附图说明

图1是本实用新型实施例一安装在新建建筑上的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一安装在旧有建筑上的结构示意图；

图3是本实用新型实施例二安装在新建建筑上的结构示意图；

图4是本实用新型实施例二安装在旧有建筑上的结构示意图；

图5是振动设备与下钢梁固定连接处结构放大示意图；

图6是下钢梁与第三橡胶垫相配合处的结构示意图；

图7是上、下钢梁与吊杆安装示意图；

图8是本实用新型安装流程示意图。

具体实施方式

下面结合图1至图8，对本实用新型做进一步详细叙述。

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4，一种楼面建筑设备隔振装置，包括上钢梁11、吊杆12以及下钢梁13，所述的上钢梁11的两端固定在柱子20上，柱子20为主体结构柱或混凝土剪力墙或具有足够强度和刚度的钢筋混凝土主梁上设置的钢柱，下钢梁13通过吊杆12悬吊在上钢梁11上，振动设备30或振动设备30的底座31通过第一橡胶垫14a架设在下钢梁13上，如图5所示。这里，上钢梁11、吊杆12、下钢梁13与橡胶垫组成的隔振装置的固有频率大大低于振动设备运转时的振动频率，增大了隔振频率比ν，有效减少振动设备30对建筑物的影响。

在安装上钢梁11时，应首先选择在主体结构柱或混凝土剪力墙上，如果因设备安装位置所限，应选择具有足够强度和刚度的钢筋混凝土主梁上设置钢柱，将上钢梁11固定在钢柱上。振动设备的架空高度应考虑屋面或楼地面正常使用后的维修或检修所需要的最小高度，满足建筑物正常维修和设备检修的要求。

另外，这里的上、下钢梁11、13以及吊杆12要求具有足够的强度和刚度，经专业钢结构设计人员根据振动设备30的参数及上、下钢梁11、13和吊杆12的自重标准值大小进行设计。上钢梁11、吊杆12、下钢梁13在选择时，根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）第3.2.5、4.6.2条中规定，上钢梁、吊杆、下钢梁的永久荷载分项系数取值1.35，动力系统取值1.3。

作为本实用新型的优选方案，为了避免下钢梁13发生晃动，需对下钢梁两端进行位移约束，同时为了充分发挥本装置的隔振效果，对下钢梁13的端部采用柔性位移约束，具体来说如下：所述的下钢梁13两端与柱子20间设置有第三橡胶垫14c用于限制下钢梁13受迫振动，第三橡胶垫14c通过化学螺栓16固定在主体结构柱或混凝土剪力墙上设置的第三钢板15c上或所述的钢柱上，如图6所示。

根据上钢梁11安装点的不同，这里提供两个具体的实施例供参考。

实施例一：所述的柱子20为主体结构柱或混凝土剪力墙，柱子20上设置有第一钢板15a，第一钢板15a通过化学螺栓16固定，所述的上钢梁11与第一钢板15a焊接固定；第三橡胶垫14c通过化学螺栓16固定在第三钢板15c上。通过第一钢板15a实现上钢梁11和主体结构柱或混凝土剪力墙的固定，其固定效果更佳。这里所说的化学螺栓由化学胶管、螺杆、垫圈及螺母组成，螺杆、垫圈、螺母（六角）一般有镀锌钢和不锈钢两种（也可按要求热镀锌）。化学胶管（或用塑料包装的药剂管）含有反应树脂、固化剂和石英颗粒。

实施例二：所述的柱子20为具有足够强度和刚度的钢筋混凝土主梁上设置的钢柱，混凝土主梁上固定设置有第二钢板15b，钢柱焊接在第二钢板15b上，上钢梁11的两端搭设在钢柱顶部，上钢梁11与钢柱顶部之间设置有第二橡胶垫14b，上钢梁11与钢柱顶部通过化学螺栓16固定；第三橡胶垫14c通过化学螺栓16固定在所述的钢柱上。在这里，上钢梁11和钢柱顶部设置第二橡胶垫14b是避免钢筋混凝土主梁受迫振动。

上、下钢梁11、13以及吊杆12的具体结构也有多种选择，这里提供一个较为优选的方案：所述的上、下钢梁11、13采用槽钢或工字钢或焊接矩形钢制成，上、下钢梁11、13各有两根，且两根上钢梁11长度一致，两根下钢梁13长度一致；所述的吊杆12为带有外螺纹的圆钢，圆钢设置有八根，两根圆钢构成一组，每根上钢梁11上设置有两组圆钢且该两组圆钢靠近上钢梁11的两端布置，圆钢通过第四钢板15d和螺母与上、下钢梁11、13固定，螺母与第四钢板15d间设置有弹垫17，吊杆12和上、下钢梁11、13之间的固定连接方式多样，本实施例一、二中均采用如图7所示的安装方式实现其悬吊式连接。如果振动设备很重，可以考虑多布置几根上、下钢梁11、13。

参阅图8，本装置的安装过程也是很重要的，必须经过调平、效果测试合格后方能投入使用。如前所述的楼面建筑设备隔振装置的安装方法，包括如下步骤：（A）施工准备，按照振动设备的尺寸确定隔振装置具体方案；（B）制作上钢梁11、吊杆12、下钢梁13；（C）安装上钢梁11；（D）安装吊杆12；（E）安装下钢梁13；（F）安装第一橡胶垫14a；（G）隔振系统调平；（H）将振动设备30安置到下钢梁13上；（I）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从下钢梁13取下，返回步骤G；如果合格，交工验收。

在步骤A中，主要由包括以下步骤：（A1）根据振动设备30的运行重量、设备平面尺寸、拟布置设备场所的具体情况等初步确定钢梁的构造、吊杆的根数和型号、橡胶垫的型号和数量，注意，这里只是初步选择型号、数量等，并不是实物；（A2）分析提炼处隔振装置的力学模型，为若干个隔振器并联及串联构成的隔振装置，利用大型通用有限元分析软件ANSYS，分析得到隔振装置的等效刚度；（A3）根据包括振动设备、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；（A4）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；（A5）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）条文说明表11中规定的T的建议值，如达不到要求，重复步骤A1-A5，直到满足要求为止。

上、下钢梁11、13的制作过程此处不再赘述，但是在步骤G中，对设备进行调平时，设备安装的水平度小于等于万分之一，同轴度和间隙达到规范要求。

同样地，在实施例一中，由于上钢梁11通过第一钢板15a固定在主体结构柱或混凝土剪力墙上，因此，所述的步骤C包括如下步骤：（C1）如果是新建建筑，主体结构柱或混凝土剪力墙上预埋所述第一钢板15a；如果是旧有建筑，主体结构柱或混凝土剪力墙上通过后锚固法固定第一钢板15a；（C2）上钢梁11的两端焊接在第一钢板15a上完成上钢梁11的安装；所述的步骤E包括如下步骤：（E1）将下钢梁13悬吊在吊杆12上；（E2）第三橡胶垫14c固定在第三钢板15c上将下钢梁13的两端限位完成下钢梁11的安装。

在实施例二中，上钢梁11通过第二橡胶垫14b固定在钢柱上，钢柱通过第二钢板15b与钢筋混凝土主梁固定，因此，所述的步骤C包括如下步骤：（C1）如果是新建建筑，钢筋混凝土主梁上预埋所述的第二钢板15b；如果是旧有建筑，钢筋混凝土主梁上通过后锚固法固定第二钢板15b；（C2）将钢柱焊接在第二钢板15b上；（C3）钢柱顶端放置第二橡胶垫14b；（C4）上钢梁11的两端搭设在第二橡胶垫14b上；（C5）上钢梁11与钢柱顶端通过化学螺栓16固定完成上钢梁11的安装；所述的步骤E包括如下步骤：（E1）将下钢梁13悬吊在吊杆12上；（E2）第三橡胶垫14c固定在钢柱上将下钢梁13的两端限位完成下钢梁13的安装。

Claims

1.一种楼面建筑设备隔振装置，其特征在于：包括上钢梁（11）、吊杆（12）以及下钢梁（13），所述的上钢梁（11）的两端固定在柱子（20）上，柱子（20）为主体结构柱或混凝土剪力墙或具有足够强度和刚度的钢筋混凝土主梁上设置的钢柱，下钢梁（13）通过吊杆（12）悬吊在上钢梁（11）上，振动设备（30）或振动设备（30）的底座（31）通过第一橡胶垫（14a）架设在下钢梁（13）上。

2.如权利要求1所述的楼面建筑设备隔振装置，其特征在于：所述的下钢梁（13）两端与柱子（20）间设置有第三橡胶垫（14c）用于限制下钢梁（13）受迫振动，第三橡胶垫（14c）通过化学螺栓（16）固定在主体结构柱或混凝土剪力墙上设置的第三钢板（15c）上或所述的钢柱上。

3.如权利要求2所述的楼面建筑设备隔振装置，其特征在于：所述的柱子（20）为主体结构柱或混凝土剪力墙，柱子（20）上设置有第一钢板（15a），第一钢板（15a）通过化学螺栓（16）固定，所述的上钢梁（11）与第一钢板（15a）焊接固定；第三橡胶垫（14c）通过化学螺栓（16）固定在第三钢板（15c）上。

4.如权利要求2所述的楼面建筑设备隔振装置，其特征在于：所述的柱子（20）为具有足够强度和刚度的钢筋混凝土主梁上设置的钢柱，混凝土主梁上固定设置有第二钢板（15b），钢柱焊接在第二钢板（15b）上，上钢梁（11）的两端搭设在钢柱顶部，上钢梁（11）与钢柱顶部之间设置有第二橡胶垫（14b），上钢梁（11）与钢柱顶部通过化学螺栓（16）固定；第三橡胶垫（14c）通过化学螺栓（16）固定在所述的钢柱上。

5.如权利要求3或4所述的楼面建筑设备隔振装置，其特征在于：所述的上、下钢梁（11、13）采用槽钢或工字钢或焊接矩形钢制成，上、下钢梁（11、13）各有两根，且两根上钢梁（11）长度一致，两根下钢梁（13）长度一致；所述的吊杆（12）为带有外螺纹的圆钢，圆钢设置有八根，两根圆钢构成一组，每根上钢梁（11）上设置有两组圆钢且该两组圆钢靠近上钢梁（11）的两端布置，圆钢通过第四钢板（15d）和螺母与上、下钢梁（11、13）固定，螺母与第四钢板（15d）间设置有弹垫（17）。