分析浅谈浅谈钢结构建筑物中动力机械运用

论文导读：程度的改善。1机械分类对动力机械而言，其分类一般按运转的动力特性划分。诸如金属切削类的机床以及中小电机等其动力输出不大，所以动力的特殊性问题在此类机械上不用考虑。但是很多动力设备的运转动力特别大，需要进行专门的考虑，若是忽视此类问题，无论是机械本身还是其对于外界环境的影响或者是操作人员受到的影响，都
摘 要：动力机械给生产带来了方便，但是其本身也会对建筑物产生潜在影响，这种影响就来自机械本身的振动，本文主要针对动力机械的分类以及基础类型进行了介绍，分析了动力机械的基础设计在钢结构建筑中的应用。
关键词：楼面；钢结构；动力机械；分类；基础设计
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钢结构的厂房生产中，虽然大型的设备在生产上效率要高，但是由于厂房的结构是钢架结构，所以机械的振动会随着基础而对建筑物造成影响，给生产带来了不利影响。所以，对于动力设备，要考虑其本身的特性对建筑的基础进行设计时不但要对机械本身的振动加以控制，同时也要从外界环境给予最大程度的改善。
1机械分类
对动力机械而言，其分类一般按运转的动力特性划分。诸如金属切削类的机床以及中小电机等其动力输出不大，所以动力的特殊性问题在此类机械上不用考虑。但是很多动力设备的运转动力特别大，需要进行专门的考虑，若是忽视此类问题，无论是机械本身还是其对于外界环境的影响或者是操作人员受到的影响，都会由于不利条件的出现而受到影响。并且，机械设备产生的振动会影响其所在的土地，并通过地基的传导作用影响到附近的建筑，对人的生活以及工作都会产生影响，对于一些需要特殊的环境要求的精密仪器以及仪表都会造成影响。而动力设备的不同至其工作振动频率也不同的特点，根据这种分类可以将机械进行划分：间歇性作用或者是冲击性作用设备，周期性作用设备等。
2基础的类型
目前的动力机械主要从结构类型上分成了三种，框架式、块式和墙式。
而这三种分类中，应用最为广泛的是块式结构。块式结构在结构上更容易安装，没有坑洞或者是沟，在设备以及管道的布置和维修上更为简便，并且设备的尺寸以及定位都有制造厂商提供。但是，由于这样的基础在刚性上较大，会发生振动主要就是由于基础的弹性形变造成。框架式的基础主要是由顶板以及地板和立柱组合而成，立柱之间的设备在安放上在顶板加装一个工作平台或者是安装的设备，在转速上都有要求，对于高转速的设备在安装时就不用考虑弹性的问题。自由度的体系是框架式的基本计算依据，原理是结构动力学。即使是在运行的过程中若是振动以及共振被控制还是能够在振幅上满足需要。
墙式基础所代替的相当于框架结构中的横向框架，一般墙的厚度都在六分之一到四分之一的墙高之间，所以具有很好的刚度。此类基础一般都是应用在破碎机中，在两面墙中间安装漏斗或者是运输皮带。而对于墙式结构的计算则是要注意若是在水平扰力的垂直方向上墙的净高在其厚度的四倍以下时，可以按照块式基础进行计算。否则是按照框架方式计算。
3对基础的要求
3.1尺寸确定。偏心是对基础底面进行尺寸确定时经常发生的，所以应注意避免。在基础组织的质量中心即平常所说的质心、机械的扰力中心还有基础的形心需要在一条直线上，这样就可以避免发生偏心现象，而且还能减少震动以及避免基础的不均沉降现象的出现，因而简化了动力的计算。在设计中对基础的尺寸进行调整，使得三心在一条直线上的过程就是定心的过程，定心工作复杂而不易确定，但是需要尽量的做到最好。
3.2确定基础混凝土的重量 。设计动力机械基础的基本目标是限制其振动幅度以满足机械本身和附近设备、仪器的正常运转和不干扰邻近工作人员和居民的工作和生活的要求。最早的设计方法是根据经验，采取加大基础质量来控制其振动、而并不进行振动分析和计算。在实际工程中，就出现振动筛设备振幅过大而使转运站平台梁的振幅超标现象，经过加重平台基础面自重（增加楼面混凝土层厚度）的方法处理后，楼面梁的振动明显好转。
4动力设备基础下钢梁的动力计算
在钢结构楼面设计中，动力设备支撑钢梁的计算尤为重要。由于动力计算的繁杂特性，使得在具体的工程设计时需要进行摘自：硕士论文格式www.7ctime.com
若干简化才能进行钢梁的动力计算。目前，国标《多层厂房楼盖抗微振设计规范》（GB 50190）只是适用于动力荷载小于0.6KN的中小型机床、制冷压缩机、电机、风机和水泵等设备作用下的楼面动力计算和振动设计，对于楼盖控制点合成振动速度不得大于

1.5mm/s。对于较大的动力设备则需要通过具体的工程设计经验进行确定。

钢结构楼面中动力设备的支撑钢梁必须在满足承载力要求的基础上，合理控制钢梁的刚度，从而避免产生过大的振动位移，不满足使用要求。在进行楼面动设备支撑钢梁设计时需要在掌握设备资料的前提下，通过合理的计算，防止动设备和楼面基础发生共振，从而达到控制动位移，使得结构布置合理。钢结构楼面动设备支撑钢梁的动力计算步骤如下：
（1）获取动设备信息 。进行动设备基础设计时，首先必须清楚动设备的相关资料，如设备静载的位置、大小和方向，设备正常运行时的转速、运行时扰力的方向及大小，以上信息可以参供应商提供的设备说明书。
（2）楼面钢梁固有频率的计算。当楼面支撑钢梁的固有频率与设备的自振频率相近时，会使钢梁产生过大的位移变形，影响正常使用。为此，对于具有动设备的楼面钢梁，一般要求钢梁的固有频率f必须比设备的自振频率高出或低出20%。对于质量分布不均匀，但是集中质量和均布质量相比可以忽略不计时，参照GB50190—93 第 6.3.6 条中的规定将集中质量转换成均布质量，再利用式3进行计算。当集中质量和均布质量相比不能忽略不计时，可以全部按照集中质量进行求解。
（3）钢梁的位移控制 。钢梁的振动位移必须使得设备能够正常的运行和操作，对于精密设备，允许值随着设备精度的提高而相应的提高，一般应当保证在0.01mm以下，对于振动较大的设备应当根据具体的工作环境由操作人员设定。容许的振动位移可以根据工作环境的不同，通过各种振动对人体的影响程度得到极限速度和极限加速度。
结论
通过上述的论述可以看出，机械基础的设计的合理性对于机械的平稳运行以及操作人员都有着很大的影响，首先在机械本身的振动上可以将之减小到最小，提高了机械设备的运作效率，其次，对于操作人员的工作有着良好的促进作用，最后对于周围环境的影响，周围居民的工作生活的干扰小，平稳运转的机械设备对于邻近设备的干扰度也低。所以对于动力设备在基础上的设计具有着很大的研究意义以及推广意义。
参考文献
叶菲.动力设备基础设计的几点体会[J].房材与应用，2005.
胡少伟.结构振动理论及其应用[M].北京；中国建筑工业出版社，2005.