所以，筆者學(xué)習(xí)通用規(guī)范的又一個心得是：學(xué)習(xí)通用規(guī)范要悠著點！（忍不住又想誤人子弟！ ）如果是從征求意見稿就開始學(xué)習(xí)，我猜那你肯定被害慘了，幾乎沒有一條能和正式版是對得上的！廢話說夠了，繼續(xù)學(xué)習(xí)GB 55008……
4.2.3 房屋建筑的混凝土樓蓋應(yīng)滿足樓蓋豎向振動舒適度要求；混凝土結(jié)構(gòu)高層建筑應(yīng)滿足10年重現(xiàn)期水平風(fēng)荷載作用的振動舒適度要求。
條文解釋：本條規(guī)定了混凝土結(jié)構(gòu)舒適度要求，包括樓蓋豎向振動舒適度及高層建筑、超高層建筑水平風(fēng)振舒適度要求，控制水平與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)水平大體相當(dāng)。按照《民用建筑設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)）GB50352-2019的規(guī)定，超高層建筑是指房屋高度大于100m的建筑。
首先感謝網(wǎng)友快樂的生活 由于筆者還沒拿到規(guī)范的紙質(zhì)版，條文解釋是他提供的。
但這條文解釋和正文卻對不上！更是缺少筆者期待的一些信息，比如像混凝土墊層的解釋那樣……既然沒有官方的解析，那筆者就繼續(xù)發(fā)布非官方解讀：該條提出了舒適度計算的強(qiáng)制性要求?；炷翗巧w均應(yīng)滿足樓蓋豎向振動舒適度要求，無論是多層建筑還是高層建筑，也無論跨度有多?。桓邔踊炷两Y(jié)構(gòu)建筑均應(yīng)滿足10年重現(xiàn)期水平風(fēng)荷載作用的振動舒適度要求，無論有沒有達(dá)到150m高度。
現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2010第3.7.6條規(guī)定，房屋高度不小于150m的高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足風(fēng)振舒適度要求?！陡邔用裼媒ㄖ摻Y(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ 99-2015第3.5.5條有同樣的規(guī)定，但兩本標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)振加速度限值是不一樣的。通用規(guī)范取消了150m的規(guī)定，只要是高層建筑，均需滿足風(fēng)振舒適度要求。但這點執(zhí)行起來并沒有難度。筆者查看了PKPM計算書，變電站單層廠房的也提供了風(fēng)振舒適度的計算值。所以，風(fēng)振舒適度就不再討論了，變電站工程也用不到。
前段時間，有朋友在電力群里提問，鋼結(jié)構(gòu)配電裝置樓中，110kV GIS設(shè)備布置在樓上，設(shè)備振動怎么考慮？筆者也曾在110kV戶內(nèi)變電站中偶遇開關(guān)跳閘的情形，毫不夸張地說，那是地動樓搖的感覺，而且，這是混凝土結(jié)構(gòu)廠房，而不是剛度弱得多的鋼結(jié)構(gòu)廠房。但這開關(guān)跳閘情形很少出現(xiàn)，不是像工廠的機(jī)器那樣此起彼伏，要不再好的設(shè)備也經(jīng)不起折騰。所以，這可視作偶然作用，運行部門也沒有特別的意見。變電站設(shè)計中確實有遇到“制造不良”的高壓電抗器布置在樓面，而引發(fā)的建筑振動問題。之所以說是“制造不良”，是因為理想的電抗器運行時是不會發(fā)生振動的；制造精良的電抗器，設(shè)備振動也在允許范圍內(nèi)，也不會引發(fā)樓面不可接受的振動。工程設(shè)計要因地制宜，要接地氣，所以，遇到高壓電抗器布置在樓面時，必須進(jìn)行樓蓋豎向振動舒適度設(shè)計?，F(xiàn)行設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中是找不到電抗器的振動荷載的，此時應(yīng)該要求廠家提供設(shè)計參數(shù)。和工業(yè)大型振動設(shè)備相比，電抗器的振動實在算不了什么，所以，筆者曾說過：電抗器布置在樓面引發(fā)的振動問題，完全可以通過技術(shù)措施來解決。但還是建議你盡量不要自找麻煩！《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2010第3.7.7條，《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ 99-2015第3.5.7條對樓蓋舒適度提出了明確的要求：?樓蓋結(jié)構(gòu)應(yīng)具有適宜的舒適度。樓蓋結(jié)構(gòu)的豎向振動頻率不宜小于3Hz，豎向振動加速度峰值不應(yīng)大于下表的限值。
注：樓蓋結(jié)構(gòu)豎向頻率為2Hz～4Hz時，峰值加速度限值可按線性插值選取。
其實，對于多層建筑樓蓋振動舒適度的要求，也不是通用規(guī)范首次提出，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010早有規(guī)定，而且剛發(fā)布時，曾引發(fā)一場討論。GB50010-2010第3.4.6條規(guī)定，對混凝土樓蓋結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)使用功能的要求進(jìn)行豎向自振頻率驗算，并宜符合下列要求：住宅和公寓不宜低于5Hz；辦公樓和旅館不宜低于4Hz；大跨度公共建筑不宜低于3Hz。但這條文說的很含糊，“應(yīng)根據(jù)使用功能”，變電站好像沒這要求。后面用詞還是“宜”。條文說明中更是直接說，對跨度較大的樓蓋及業(yè)主有要求時，可按本條執(zhí)行。所以，多層建筑基本沒有執(zhí)行該條，審圖專家也沒有意見。而現(xiàn)在，你若再不算樓蓋舒適度，就是明目張膽違反強(qiáng)制性條文！目前變電站工程基本采用鋼結(jié)構(gòu)廠房，你是否在慶幸，由此不需進(jìn)行樓蓋舒適度計算了？繼續(xù)下面的話題——
多層鋼結(jié)構(gòu)建筑需要計算樓蓋舒適度嗎？
鋼結(jié)構(gòu)建筑基本是采用組合樓蓋?！痘炷两Y(jié)構(gòu)通用規(guī)范》GB 55008-2021第2.0.2條其實已經(jīng)明示，鋼-混凝土組合樓蓋也需滿足該規(guī)范的要求。當(dāng)然，工業(yè)廠房中一些純鋼結(jié)構(gòu)的樓蓋，那是例外。但樓蓋舒適度并非只有《混凝土結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》由此規(guī)定！《鋼結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》GB55006-2021第4.2.5條規(guī)定，正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時，對振動舒適度有要求的鋼-混凝土組合樓蓋結(jié)構(gòu)，應(yīng)進(jìn)行豎向動力響應(yīng)驗算，動力響應(yīng)限值應(yīng)采用基于人體振感舒適度的控制指標(biāo)。第5.1.3規(guī)定，對需要控制振動響應(yīng)的組合樓板，應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)驗算。同樣，《組合結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》GB 55004-2021規(guī)定，正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時，對振動舒適度有要求的鋼-混凝土組合樓蓋結(jié)構(gòu)，應(yīng)進(jìn)行豎向動力響應(yīng)驗算，動力響應(yīng)限值應(yīng)采用基于人體振感舒適度的控制指標(biāo)。對需要控制振動響應(yīng)的組合樓板，應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)驗算。現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》JGJ 138-2016第13.3.4條，更是明確規(guī)定，組合樓蓋應(yīng)進(jìn)行舒適度驗算。也就是對振動舒適度有要求，結(jié)合通用規(guī)范的規(guī)定，該條其實已經(jīng)是強(qiáng)制性條文。《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB 50017-2017第3.4.4條規(guī)定，豎向和水平荷載引起的構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的振動，應(yīng)滿足正常使用或舒適度要求。所以，純鋼結(jié)構(gòu)也需滿足樓蓋舒適度要求。
樓蓋豎向振動舒適度計算標(biāo)準(zhǔn)
通用規(guī)范只規(guī)定應(yīng)滿足樓蓋豎向振動舒適度要求，但沒提具體的標(biāo)準(zhǔn)，連條文說明中也未提及。還需看現(xiàn)行其他標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。筆者查詢了一下，有關(guān)樓蓋振動的計算標(biāo)準(zhǔn)還真不少。除了上面提到的兩本高層建筑標(biāo)準(zhǔn)和《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》外，還有以下標(biāo)準(zhǔn)：（1）《工業(yè)建筑振動控制設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB 50190-2020（2）《建筑工程容許振動標(biāo)準(zhǔn)》GB 50868-2013（3）《建筑振動荷載標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 51228-2017（4）《建筑樓蓋結(jié)構(gòu)振動舒適度技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T 441-2019（5）《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》JGJ 138-2016（6）《組合樓板設(shè)計與施工規(guī)范》CECS 273：2010結(jié)構(gòu)振動設(shè)計，完全可以說是自成一專業(yè)！如果你要把電抗器之類的振動設(shè)備布置在樓面，前4本標(biāo)準(zhǔn)你都要好好學(xué)習(xí)，剩余的，挑著看，不是一時就能搞清楚的。對于一般的變電站鋼結(jié)構(gòu)廠房，通常只需考慮人行走引起的樓蓋振動，筆者認(rèn)為，看《建筑樓蓋結(jié)構(gòu)振動舒適度技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T 441-2019、組合結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》JGJ 138-2016兩本標(biāo)準(zhǔn)的部分章節(jié)即可，相對容易。
《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010（2015年版）對樓蓋的舒適度只有豎向自振頻率的要求，這個限值現(xiàn)在仍可作為設(shè)計參考，但里面沒有工業(yè)廠房的控制標(biāo)準(zhǔn)。《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2010、《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ 99-2015的要求是不宜小于3Hz。《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》JGJ 138-2016規(guī)定，組合樓蓋的自振頻率計算值不宜小于3Hz且不宜大于9Hz。《建筑樓蓋結(jié)構(gòu)振動舒適度技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T 441-2019規(guī)定，以行走激勵為主的樓蓋結(jié)構(gòu)，第一階豎向自振頻率不宜低于3Hz；車間辦公室、安裝娛樂振動設(shè)備、生產(chǎn)操作區(qū)的樓蓋結(jié)構(gòu)，正常使用時樓蓋的第一階豎向自振頻率不宜低于3Hz。《組合樓板設(shè)計與施工規(guī)范》CECS 273：2010規(guī)定，組合樓蓋在正常使用時，其自振頻率fn不宜小于3Hz，亦不宜大于8Hz。綜上所述，筆者建議，變電站工程的樓蓋自振頻率可按不低于3Hz控制，且對于組合樓蓋不宜大于9Hz。
樓蓋的舒適度除滿足自振頻率限值限值要求外，還需滿足豎向振動加速度限值要求。《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010（2015年版）中沒有規(guī)定。《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2010、《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ 99-2015：《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》JGJ 138-2016：
《建筑樓蓋結(jié)構(gòu)振動舒適度技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T 441-2019：
表4.2.3中的車間辦公室、生產(chǎn)操作區(qū)主要指布置有振動設(shè)備的生產(chǎn)車間，不同于變電站廠房。由于過大的振動將對變電站設(shè)備的可靠運行產(chǎn)生影響，變電站工程不宜按此進(jìn)行控制。變電站工程雖然屬于工業(yè)建筑，但從使用功能上來看，更接近于公共建筑。筆者建議，對于變電站配電裝置樓，豎向振動加速度可按民用建筑的最高值0.15m/s2進(jìn)行控制，嚴(yán)于普通工業(yè)廠房。一座布置在商場內(nèi)的變電站，會由于樓面的正常振動而發(fā)生故障，總說不過去吧？但只要振動加速度不超過0.40m/s2，都沒有依據(jù)說你是錯的，不過筆者無法保證電氣設(shè)備能否可靠運行。
目前主流的結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件都提供了樓蓋豎向振動舒適度計算模塊，但都不是在結(jié)構(gòu)整體分析時自動計算的，需要你自己動手操作。計算機(jī)軟件采用的是采用有限元分析計算、動力時程分析方法。但相關(guān)規(guī)范對規(guī)則樓蓋也提供了簡化計算方法。說是簡化計算，實際上也不簡單。舒適度計算的荷載取值、荷載組合，甚至材料彈性模量取值等，與常規(guī)正常使用極限狀態(tài)設(shè)計設(shè)計不一樣，所以筆者在前面就說了，這屬于全新的振動控制專業(yè)！
混凝土樓蓋均應(yīng)滿足樓蓋豎向振動舒適度要求，無論是多層建筑還是高層建筑，無論跨度有多??；高層混凝土結(jié)構(gòu)建筑均應(yīng)滿足10年重現(xiàn)期水平風(fēng)荷載作用的振動舒適度要求，無論有沒有達(dá)到150m高度。鋼結(jié)構(gòu)樓蓋、組合樓蓋也應(yīng)滿足樓蓋豎向振動舒適度要求。變電站工程的樓蓋自振頻率可按不低于3Hz控制，且對于組合樓蓋不宜大于9Hz。變電站工程的樓蓋豎向振動加速度限值可參照民用建筑取0.15m/s2，嚴(yán)于普通工業(yè)廠房。
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