工业建筑振动控制设计标准[附条文说明]GB50190-2020

前言

中华人民共和国国家标准

工业建筑振动控制设计标准

Standard for vibration control design of industrial buildings

GB 50190-2020

主编部门：中华人民共和国住房和城乡建设部

批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部

施行日期：2021年3月1日

中华人民共和国住房和城乡建设部公告

2020年第158号

住房和城乡建设部关于发布国家标准《工业建筑振动控制设计标准》的公告

现批准《工业建筑振动控制设计标准》为国家标准，编号为GB 50190-2020，自2021年3月1日起实施。其中，第3.1.1、3.4.1、3.4.2条为强制性条文，必须严格执行。原国家标准《多层厂房楼盖抗微振设计规范》GB 50190-93同时废止。

本标准在住房和城乡建设部门户网站（www.mohurd.gov.cn）公开，并由住房和城乡建设部标准定额研究所组织中国计划出版社有限公司出版发行。

中华人民共和国住房和城乡建设部

2020年6月9日

前言

根据住房和城乡建设部《关于印发〈2005年工程建设标准规范制订、修订计划（第二批）〉的通知》（建标〔2005〕124号）的要求，标准编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国际标准和国外先进标准，并在广泛征求意见的基础上修订本标准。

本标准的主要技术内容是:总则、术语和符号、基本规定、结构振动计算、单层工业建筑振动控制、多层工业建筑振动控制、多层工业建筑楼盖微振动控制、工业建筑振动测试、既有工业建筑振动控制措施等。

本次修订的主要技术内容是：

1.增加了正常使用、承载能力两种不同极限状态结构振动控制设计的规定；

2.增加了结构振动计算要求以及数值计算规定；

3.增加了单层工业建筑整体水平振动控制及屋盖竖向振动控制设计的规定；

4.增加了多层工业建筑整体水平振动控制、楼盖竖向振动控制设计的规定；

5.增加了工业建筑振动测试的规定；

6.增加了既有工业建筑振动控制设计的规定；

7.增加了提升结构振动控制性能的方法、措施等规定，包括结构体系、结构构造、刚度及阻尼调整等；

8.删除了与其他相关国家标准重复性内容，包括振动荷载、振动容许值等。

本标准中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。

本标准由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国机械工业集团有限公司和中国中元国际工程有限公司负责具体技术内容的解释。执行本标准过程中如有意见或建议，请寄送中国机械工业集团有限公司（地址：北京市海淀区丹棱街3号，邮编：100080）或中国中元国际工程有限公司（地址：北京市海淀区西三环北路5号，邮编：100089）。

本标准主编单位：中国机械工业集团有限公司

中国中元国际工程有限公司

本标准参编单位：中国汽车工业工程有限公司

同济大学

大连理工大学

隔而固（青岛）振动控制有限公司

中国电子工程设计院有限公司

北方工程设计研究院有限公司

华北电力设计院工程有限公司

中国寰球工程有限公司

中国昆仑工程有限公司

中冶建筑研究总院有限公司

中国铁道科学研究院铁道建筑研究所

洛阳拖拉机研究所有限公司

秦皇岛玻璃工业研究设计院有限公司

本标准主要起草人员：徐建张同亿万叶青吕西林李宏男尹学军陈骝张松黎益仁胡明祎周建军余东航黄伟王永国李永录杨俭杨宜谦鲁正石诚高星亮邵晓岩王建立宫海军张翠红马素云孙黎明黄尽才祖晓臣

本标准主要审查人员：周福霖陈政清王立军范重任书考黄世敏苏经宇曾滨邹宏

▼ 展开条文说明

1总则

1 总则

1.0.1 为在工业建筑结构振动控制中贯彻国家相关法律法规及技术经济政策，确保工业建筑在振动荷载作用下满足结构安全、正常生产及环境要求，做到技术先进、经济合理，制定本标准。

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1.0.2 本标准适用于工业建筑在机械振动荷载作用下结构振动控制设计，不适用于地震、风等其他激励作用下结构的振动控制。

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1.0.3 工业建筑振动控制设计除应符合本标准外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

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2术语和符号

2.1 术语

2 术语和符号

2.1 术语

2.1.1 建筑振动 building vibration

由振动荷载引起的建筑结构振动。

2.1.2 容许振动值 allowable vibration value

受振对象振动指标的限值。

2.1.3 水平振动 horizontal vibration

与地面平行的振动，用χ轴、У轴表示两个正交方向。

2.1.4 竖向振动 vertical vibration

与地面垂直的振动，用Ζ轴表示。

2.1.5 第一频率密集区 first frequency compact zone

振动荷载作用下，多跨连续结构在幅频特性曲线上首先出现的频率密集区。

2.1.6 振动控制 vibration control

对振动荷载源、振动传递路径或者建筑结构本身采取降低结构的振动响应的措施。

2.1.7 隔振 vibration isolation

采用弹性元件、阻尼元件或屏障减小振动传递的措施。

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2.2 符号

2.2.1 作用和作用效应：

u——振动位移；

v——振动速度；

a——振动加速度；

Fv ——振动荷载；

Fv0——振动荷载幅值；

R——结构构件的抗力设计值；

S——效应设计值；

C——设备与仪器正常使用的效应限值；

δ——单位力作用下构件变形。

2.2.2 计算指标：

K——体系或构件刚度；

m——构件均布质量；

E——材料弹性模量；

f——结构自振频率；

f0——设备振动荷载频率；

fe,min——扫频区频率最小值；

fe,max——扫频区频率最大值；

ε——扫频计算参数；

w——振动圆频率；

ζ——阻尼比。

2.2.3 几何参数：

A0——设备基础面积；

B——山墙间距；

H——单层工业建筑柱顶高度；

I——构件截面惯性矩；

L——结构横向跨度、构件跨度；

r0——设备基础折算半径。

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3基本规定

3.1 一般规定

3 基本规定

3.1 一般规定

3.1.1 工业建筑的振动控制，应满足设备与仪器正常使用要求以及结构与构件承载力要求。

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3.1.2 工业建筑振动控制设计应具备下列资料：

1 工程规划总图及工艺平面布置图；

2 设备与仪器平面布置图、设备名称、型号、外形及底座尺寸；

3 动力设备的振动荷载；

4 受控设备与仪器的容许振动标准；

5 结构平面图、剖面图；

6 建筑场地岩土工程勘察报告；

7 建筑周边的动力设备及环境振动资料，对振动控制有较高要求的建筑及人群分布资料。

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3.1.3 工业建筑振动控制设计应符合下列规定：

1 振动荷载应按现行国家标准《建筑振动荷载标准》GB/T 51228的有关规定确定；

2 容许振动标准应按现行国家标准《建筑工程容许振动标准》GB 50868的有关规定确定；

3 采取隔振措施时，应符合现行国家标准《工程隔振设计标准》GB 50463的有关规定。

3.1.4 工业建筑结构的自振频率应避开振动荷载频率。

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3.1.5 工业建筑结构在大型动力设备振动作用下，当振动控制不能满足正常使用要求时，应采取减小动力设备振动输出或隔振减振的措施。

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3.2 工业建筑选址及设备布置

3.2.1 当工业建筑内设备及仪器对振动环境要求较高时，建筑选址宜远离有较大振动的振源。

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3.2.2 当工业建筑动力设备振动荷载较大时，厂址的选择宜避开软土、填土、液化土等不良地质；当无法避开时，应进行地基处理。

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3.2.3 工业建筑工艺设计时，有较大振动的设备应与精密仪器和加工设备分区布置，普通加工设备宜与精密加工设备分区布置。

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3.2.4 动力设备的布置宜符合下列规定：

1 自重较大且振动荷载较大的设备、冲击式机器宜布置在建筑的底层；

2 楼层上的动力设备宜沿楼盖主、次梁布置，竖向振动较大的设备宜布置在主梁端部区域；

3 建筑物的附属振动设备，宜集中布置在对精密加工和精密仪器振动影响较小的区域。

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266'>《工业建筑振动控制设计标准[附条文说明]》GB 50190-2020

9既有工业建筑振动控制措施

9 既有工业建筑振动控制措施

9.0.1 当既有工业建筑的振动不能满足容许振动标准要求时，可采取下列措施：

1 降低振源产生的振动荷载；

2 改变结构刚度；

3 增加结构阻尼；

4 设备隔振与减振。

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9.0.2 降低振源产生的振动荷载可采取下列措施：

1 减小设备的偏心距，改善设备动平衡性能；

2 调整设备布置方向或布置区域；

3 动力设备主动隔振。

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9.0.3 改变结构刚度可采用调整跨度、设置支撑、改变构件截面、施加体外预应力等措施。

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9.0.4 增加结构阻尼可采取下列措施：

1 增设隔墙等非结构构件；

2 设置调频质量阻尼器；

3 增设消能部件。

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附录A多层工业建筑楼盖微振动位移传递系数简化计算

附录A 多层工业建筑楼盖微振动位移传递系数简化计算

A.0.1 工业建筑跨数少于或等于3跨的现浇钢筋混凝土肋形楼盖或带现浇钢筋混凝土面层的预制槽形板楼盖，当板梁相对抗弯刚度比在0.4～3.0范围内时，楼盖微振动位移传递系数宜按本附录的规定进行简化计算。

A.0.2 振动位移传递系数的计算应符合下列规定：

1 当f1≤f0≤f1l时，应按下列规定计算：

1）当振动荷载作用点在梁中或板中、振动验算点也在梁中或板中时，振动位移传递系数γ可按下式计算：

式中：γ1——振动荷载作用点在梁中或板中，机器振动荷载频率不小于楼盖第一频率密集区域内最低自振频率计算值，且不大于楼盖第一频率密集区内最高自振频率时，楼盖上其他梁中或者板中某验算点的振动位移传递系数，可按本附录第A.0.3条的规定确定。

2）当振动荷载作用点不在梁中或板中、振动验算点在梁中或板中时，振动位移传递系数可按下式计算：

式中:ρ——振动荷载作用点位置换算系数，可按本附录第A.0.4条的规定确定。

3）当振动验算点不在梁中或板中时，振动位移传递系数可按本附录第A.0.5条的规定确定。

2 当f0＜f1时，振动位移传递系数可按本附录第A.0.6条的规定确定。

A.0.3 振动荷载作用点在梁中或板中，振动荷载频率不小于楼盖第一频率密集区内最低自振频率计算值，且不大于楼盖第一频率密集区内最高自振频率时，楼盖的其他各梁中或板中振动验算点（图A.0.3）的振动位移传递系数γ1可按表A.0.3确定。

A.0.4 振动荷载作用点位置换算系数ρ，可按下列规定计算：

1 当振动荷载作用点在梁上，振动验算点位于A区时（图A.0.4），振动荷载作用点位置换算系数ρ可按表A.0.4-1确定；

2 当振动荷载作用点在板上，根据振动荷载作用点和振动验算点的位置，对所计算的楼盖进行分区（图A.0.4）；其中：C区为振动荷载作用点所在区，A区为距振动荷载作用点（4点、5点、6点）较近一侧的区域，B区为距振动荷载作用点（4点、5点、6点）较远一侧的区域，D区为与C区在同一跨的区域，单跨楼盖无D区。