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【摘 要】对分离式设计、减震设计的设计要点及在工程中的适用性进行了总结，并对钢框架直接放置动力设备的计算方法和构造措施进行了分析。
【关键词】构架式基础； 减震设施； 当量荷载； 侧向刚度
[Abstract] Summaries the design points and applicability of disconnect-type design and damping design，analysis the calculation method and structural measures of steel frame with direct action from dynamic equipment.
[Key words] frame foundation；shock absorber；equivalent load；lateral rigidity
1.概述
在常减压蒸馏装置中，因为工艺流程、设计参数及操作要求等因素的制约，减压真空泵多放置于减压框架二层平台上。减压框架多为钢结构，平台刚度较小，如果泵产生的振动过大，容易导致设备的故障和钢结构构件及节点的破坏。如何承受、减小或避免泵振动对框架的影响，是结构设计的关键问题。
2.分离式设计
在空间允许的情况下，可采用构架式泵基础，使泵与框架彻底分离，分别进行设计。广西某炼厂常减压装置的减压框架便是分离式设计，平面图及立面图见附图1。设计时需按以下原则进行：泵基础与框架基础脱开，净距不宜小于200mm；泵基础宜与框架基础在同一标高；泵基础与框架平台脱开设计，平台开洞宜宽出泵基础外轮廓100mm。平台钢梁或铺板应尽量避免与泵基础连接，如不能避免，则钢梁应设计成沿梁纵向可滑动支座，而钢铺板应自由地放置在泵基础上。
3.增加减震设施的设计
随着工业用地的日趋紧张，一些项目的减压框架地面层及地上各层均布满设备，没有相应空间设置构架式泵基础。四川某常减压装置中，减压构架二层平台放置了真空泵，相应地面层放置了减顶水环泵，立面图见附图2。本项目的减压框架为四层钢结构，层高9m，总高近36m；横向为两跨，跨度5.75m，总宽度11.5m；纵向五榀，跨度9m，总长45m。钢框架的刚度较小，容易产生较大的振动，从而导致设备的故障和钢结构构件及节点的破坏。为减小振动对减压框架的影响，我院与某振动控制公司联合设计了减震设施，增加了部分传给框架的竖向力，消除了泵传给框架的振动力。减震设施见附图3.减震设施主要由减震块和阻尼器组成，减震块采用钢筋混凝土浇筑，用于固定安装泵和增加配重的作用。阻尼器用于吸收振动的能量并控制减震块的水平度。该工程已投产多年，泵及减震设施使用状态良好。
4.直接放置时的设计要点
如果受条件限制，真空泵需要直接放置在钢框架平台上，则需考虑泵电机的当量荷载并增加钢框架的刚度。泵电机的竖向当量荷载，采用动力系数法确定，即将设备总重量乘以动力系数1.5，是一种简便可行的方法。泵电机水平当量荷载计算，采用水平当量静力方法。借鉴钢结构框架对空冷器电机振幅的实测分析，并与《动力机器基础设计规范》中有关扰力、水平当量荷载计算公式综合计算分析，得出泵电机水平当量荷载的动力系数取0.3。由于钢平台侧向刚度小，隔跨的水平动力作用影响小，可以忽略，设计中可仅考虑泵对相邻框架柱的影响，实测数据已证实了这个理论。在放置泵的框架平台范围内设置水平支撑并加设平台次梁以提高框架的刚度，见附图5。泵基础直接放置于钢框架的做法在天津、长庆、黄岛等地的炼厂中均有应用，经现场调研，放置泵的框架平台中部区域能感受到振动，在操作人员可接受范围内，泵运转正常；框架柱，梁柱节点处无振动感。
5.结论
在空间允许的情况下，分离式设计受力明确，经济适用；在框架和泵之间增加减震设施，可以有效消除泵的振动，但是设计周期及成本会有所增加；充分考虑泵的振动影响和加强框架刚度的情况下，钢平台上直接放置泵的做法也是安全可行的。
参考文献：
[1]刘洪坤，陈瑞金，陈传金，黄左坚，徐慎，石油化工钢结构冷换框架设计规范，北京2013.
[2]刘纯康，杨文君，汤来苏，翟荣民等，动力机器基础设计规范，北京1997.
[3]徐建，建筑振动工程手册，北京2002.
【关键词】构架式基础； 减震设施； 当量荷载； 侧向刚度
[Abstract] Summaries the design points and applicability of disconnect-type design and damping design，analysis the calculation method and structural measures of steel frame with direct action from dynamic equipment.
[Key words] frame foundation；shock absorber；equivalent load；lateral rigidity
1.概述
在常减压蒸馏装置中，因为工艺流程、设计参数及操作要求等因素的制约，减压真空泵多放置于减压框架二层平台上。减压框架多为钢结构，平台刚度较小，如果泵产生的振动过大，容易导致设备的故障和钢结构构件及节点的破坏。如何承受、减小或避免泵振动对框架的影响，是结构设计的关键问题。
2.分离式设计
在空间允许的情况下，可采用构架式泵基础，使泵与框架彻底分离，分别进行设计。广西某炼厂常减压装置的减压框架便是分离式设计，平面图及立面图见附图1。设计时需按以下原则进行：泵基础与框架基础脱开，净距不宜小于200mm；泵基础宜与框架基础在同一标高；泵基础与框架平台脱开设计，平台开洞宜宽出泵基础外轮廓100mm。平台钢梁或铺板应尽量避免与泵基础连接，如不能避免，则钢梁应设计成沿梁纵向可滑动支座，而钢铺板应自由地放置在泵基础上。
3.增加减震设施的设计
随着工业用地的日趋紧张，一些项目的减压框架地面层及地上各层均布满设备，没有相应空间设置构架式泵基础。四川某常减压装置中，减压构架二层平台放置了真空泵，相应地面层放置了减顶水环泵，立面图见附图2。本项目的减压框架为四层钢结构，层高9m，总高近36m；横向为两跨，跨度5.75m，总宽度11.5m；纵向五榀，跨度9m，总长45m。钢框架的刚度较小，容易产生较大的振动，从而导致设备的故障和钢结构构件及节点的破坏。为减小振动对减压框架的影响，我院与某振动控制公司联合设计了减震设施，增加了部分传给框架的竖向力，消除了泵传给框架的振动力。减震设施见附图3.减震设施主要由减震块和阻尼器组成，减震块采用钢筋混凝土浇筑，用于固定安装泵和增加配重的作用。阻尼器用于吸收振动的能量并控制减震块的水平度。该工程已投产多年，泵及减震设施使用状态良好。
4.直接放置时的设计要点
如果受条件限制，真空泵需要直接放置在钢框架平台上，则需考虑泵电机的当量荷载并增加钢框架的刚度。泵电机的竖向当量荷载，采用动力系数法确定，即将设备总重量乘以动力系数1.5，是一种简便可行的方法。泵电机水平当量荷载计算，采用水平当量静力方法。借鉴钢结构框架对空冷器电机振幅的实测分析，并与《动力机器基础设计规范》中有关扰力、水平当量荷载计算公式综合计算分析，得出泵电机水平当量荷载的动力系数取0.3。由于钢平台侧向刚度小，隔跨的水平动力作用影响小，可以忽略，设计中可仅考虑泵对相邻框架柱的影响，实测数据已证实了这个理论。在放置泵的框架平台范围内设置水平支撑并加设平台次梁以提高框架的刚度，见附图5。泵基础直接放置于钢框架的做法在天津、长庆、黄岛等地的炼厂中均有应用，经现场调研，放置泵的框架平台中部区域能感受到振动，在操作人员可接受范围内，泵运转正常；框架柱，梁柱节点处无振动感。
5.结论
在空间允许的情况下，分离式设计受力明确，经济适用；在框架和泵之间增加减震设施，可以有效消除泵的振动，但是设计周期及成本会有所增加；充分考虑泵的振动影响和加强框架刚度的情况下，钢平台上直接放置泵的做法也是安全可行的。
参考文献：
[1]刘洪坤，陈瑞金，陈传金，黄左坚，徐慎，石油化工钢结构冷换框架设计规范，北京2013.
[2]刘纯康，杨文君，汤来苏，翟荣民等，动力机器基础设计规范，北京1997.
[3]徐建，建筑振动工程手册，北京2002.