振动控制

近年来较轻较长的楼层结构的构建导致了地板振动的发生率越来越大。对于用户或设备对运动敏感的建筑物,紧密振动标准是合适的。设计用于更多一般目的的建筑物不需要符合这么严格的标准,但是在使用更长和较轻的地板结构时,需要正确分析和设计的需要更加压力。

ARUP振动研究

英国国家医疗服务体系(NHS)着手解决这一问题,推出了《2045年卫生技术备忘录》(Health Technical Memorandum 2045),其中规定了医院设计中的振动要求。那么,按照NHS的振动标准进行设计比按照“正常”办公室的规格需要多花多少钱?亚博会员vip6这是混凝土中心委托奥雅纳独立寻找答案的问题。

为了提高此类楼板的振动性能,需要提高其质量和刚度。由于混凝土楼板比复合楼板重,奥雅纳的工作假设是,混凝土楼板将满足振动标准,不需要或很少的额外成本,而钢和复合解决方案需要大量额外的材料来提供质量和刚度。

奥雅纳公司之所以被委托进行这项研究,是因为该公司开发了一种振动预测方法,该方法已经通过混凝土和复合楼板的测量数据进行了广泛验证,并经过了独立的同行评议。

奥雅纳的研究包括四个阶段:

  1. 调查最近的医院结构解决方案,医疗保健客户推荐的范例设计和行业机构出版的文献。
  2. 结构方案的选择(平板,后张板,传统的钢和混凝土组合楼板和Slimdek施工)。
  3. 设计标准的选择(网格,负载,耐久性,耐火,偏转标准和振动标准,从NHS房地产指南)。
  4. 结构设计:

仅限强度和偏转标准(在办公室)。
夜间病房振动标准。
该研究考虑了正常设计所需的质量和施工深度,例如通常适合办公室。然后,它评估了满足医院振动标准所需的强度和偏转的百分比(见表1)。

升级普通办公室所需的更改

结构类型

地点

总质量及增加量

建筑深度和增加

复合

办公室

0

0

晚上病房

131

37

手术室

188

46

平板

办公室

0

0

晚上病房

9

10

手术室

15

17

后张

办公室

0

0

晚上病房

12

14

手术室

27

32

Slimdek.

办公室

0

0

Nightward

59

34

手术室

82.

49

虽然每一种结构形式都可以满足严格的振动标准,但从表格中可以看出,混凝土解决方案可以做到这一点,只需要增加少量的深度和材料,附加成本也很小。但对于钢来说就不是这样了,因为材料数量和结构深度必须显著增加才能满足振动标准。

这项发现支持彼得年轻和迈克尔Wilford Arup,得出的结论,在2006年4月18日版的结构工程师:“楼面为商业部门设计的可察觉的footfall-induced振动和不适合使用在医疗保健行业没有重大修改。”

分析方法

设计师可以获得大量评估振动性能的方法,但在一个不熟悉大多数结构工程师的区域中,很难批判性地评估它们,并诱人使用简化的方法。已经将这种简化的方法纳入了许多代码和指导文档,但重要的是要记住,通常,该方法的更简单,预测的精确性越小。因此,为了确保获得安全预测,更简单的方法应该是保守的。

ARUP方法(在修订中完整发布混凝土社会的TR43,版本2)基于第一个原则。分析本身采用楼层结构的准确动态表示,并且从800英尺的脚步力测量的分析中开发了脚步装载功能。整体过程已经校准了英国和美国成绩的测量。