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“转自：结构设计-公众号“
4.2.3 房屋建筑的混凝土楼盖应满足楼盖竖向振动舒适度要求；混凝土结构高层建筑应满足10年重现期水平风荷载作用的振动舒适度要求。
条文解释：本条规定了混凝土结构舒适度要求，包括楼盖竖向振动舒适度及高层建筑、超高层建筑水平风振舒适度要求，控制水平与现行标准水平大体相当。按照《民用建筑设计统一标准）GB50352-2019的规定，超高层建筑是指房屋高度大于100m的建筑。
既然没有官方的解析，那笔者就继续发布非官方解读：
该条提出了舒适度计算的强制性要求。混凝土楼盖均应满足楼盖竖向振动舒适度要求，无论是多层建筑还是高层建筑，也无论跨度有多小；高层混凝土结构建筑均应满足10年重现期水平风荷载作用的振动舒适度要求，无论有没有达到150m高度。
风振舒适度
现行标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第3.7.6条规定，房屋高度不小于150m的高层混凝土建筑结构应满足风振舒适度要求。《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99-2015第3.5.5条有同样的规定，但两本标准的风振加速度限值是不一样的。
通用规范取消了150m的规定，只要是高层建筑，均需满足风振舒适度要求。
但这点执行起来并没有难度。笔者查看了PKPM计算书，变电站单层厂房的也提供了风振舒适度的计算值。
所以，风振舒适度就不再讨论了，变电站工程也用不到。
楼盖竖向振动舒适度
前段时间，有朋友在电力群里提问，钢结构配电装置楼中，110kV GIS设备布置在楼上，设备振动怎么考虑？
笔者也曾在110kV户内变电站中偶遇开关跳闸的情形，毫不夸张地说，那是地动楼摇的感觉，而且，这是混凝土结构厂房，而不是刚度弱得多的钢结构厂房。
但这开关跳闸情形很少出现，不是像工厂的机器那样此起彼伏，要不再好的设备也经不起折腾。所以，这可视作偶然作用，运行部门也没有特别的意见。
变电站设计中确实有遇到“制造不良”的高压电抗器布置在楼面，而引发的建筑振动问题。之所以说是“制造不良”，是因为理想的电抗器运行时是不会发生振动的；制造精良的电抗器，设备振动也在允许范围内，也不会引发楼面不可接受的振动。
工程设计要因地制宜，要接地气，所以，遇到高压电抗器布置在楼面时，必须进行楼盖竖向振动舒适度设计。现行设计标准中是找不到电抗器的振动荷载的，此时应该要求厂家提供设计参数。和工业大型振动设备相比，电抗器的振动实在算不了什么，所以，笔者曾说过：电抗器布置在楼面引发的振动问题，完全可以通过技术措施来解决。但还是建议你尽量不要自找麻烦！
《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第3.7.7条，《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99-2015第3.5.7条对楼盖舒适度提出了明确的要求： 楼盖结构应具有适宜的舒适度。楼盖结构的竖向振动频率不宜小于3Hz，竖向振动加速度峰值不应大于下表的限值。
高层建筑楼盖竖向振动加速度限值
注：楼盖结构竖向频率为2Hz～4Hz时，峰值加速度限值可按线性插值选取。
其实，对于多层建筑楼盖振动舒适度的要求，也不是通用规范首次提出，《混凝土转自：结构设计-公众号规范》GB50010-2010早有规定，而且刚发布时，曾引发一场讨论。
GB50010-2010第3.4.6条规定，对混凝土楼盖结构应根据使用功能的要求进行竖向自振频率验算，并宜符合下列要求：住宅和公寓不宜低于5Hz；办公楼和旅馆不宜低于4Hz；大跨度公共建筑不宜低于3Hz。
但这条文说的很含糊，“应根据使用功能”，变电站好像没这要求。后面用词还是“宜”。条文说明中更是直接说，对跨度较大的楼盖及业主有要求时，可按本条执行。所以，多层建筑基本没有执行该条，审图专家也没有意见。
而现在，你若再不算楼盖舒适度，就是明目张胆违反强制性条文！
目前变电站工程基本采用钢结构厂房，你是否在庆幸，由此不需进行楼盖舒适度计算了？继续下面的话题——
多层钢结构建筑需要计算楼盖舒适度吗？
钢结构建筑基本是采用组合楼盖。《混凝土结构通用规范》GB 55008-2021第2.0.2条其实已经明示，钢-混凝土组合楼盖也需满足该规范的要求。当然，工业厂房中一些纯钢结构的楼盖，那是例外。
但楼盖舒适度并非只有《混凝土结构通用规范》由此规定！
《钢结构通用规范》GB55006-2021第4.2.5条规定，正常使用极限状态设计时，对振动舒适度有要求的钢-混凝土组合楼盖结构，应进行竖向动力响应验算，动力响应限值应采用基于人体振感舒适度的控制指标。第5.1.3规定，对需要控制振动响应的组合楼板，应进行结构振动响应验算。
同样，《组合结构通用规范》GB 55004-2021规定，正常使用极限状态设计时，对振动舒适度有要求的钢-混凝土组合楼盖结构，应进行竖向动力响应验算，动力响应限值应采用基于人体振感舒适度的控制指标。对需要控制振动响应的组合楼板，应进行结构振动响应验算。
现行标准《组合转自：结构设计-公众号规范》JGJ 138-2016第13.3.4条，更是明确规定，组合楼盖应进行舒适度验算。也就是对振动舒适度有要求，结合通用规范的规定，该条其实已经是强制性条文。
《钢转自：结构设计-公众号标准》GB 50017-2017第3.4.4条规定，竖向和水平荷载引起的构件和结构的振动，应满足正常使用或舒适度要求。所以，纯钢结构也需满足楼盖舒适度要求。
楼盖竖向振动舒适度计算标准
通用规范只规定应满足楼盖竖向振动舒适度要求，但没提具体的标准，连条文说明中也未提及。
还需看现行其他标准的规定。笔者查询了一下，有关楼盖振动的计算标准还真不少。除了上面提到的两本高层建筑标准和《混凝土转自：结构设计-公众号规范》外，还有以下标准：
（1）《工业建筑振动控制设计标准》GB 50190-2020
（2）《建筑工程容许振动标准》GB 50868-2013
（3）《建筑振动荷载标准》GB/T 51228-2017
（4）《建筑楼盖结构振动舒适度技术标准》JGJ/T 441-2019
（5）《组合转自：结构设计-公众号规范》JGJ 138-2016
（6）《组合楼板设计与施工规范》CECS 273：2010
（7）……
结构振动设计，完全可以说是自成一专业！
如果你要把电抗器之类的振动设备布置在楼面，前4本标准你都要好好学习，剩余的，挑着看，不是一时就能搞清楚的。
对于一般的变电站钢结构厂房，通常只需考虑人行走引起的楼盖振动，笔者认为，看《建筑楼盖结构振动舒适度技术标准》JGJ/T 441-2019、组合转自：结构设计-公众号规范》JGJ 138-2016两本标准的部分章节即可，相对容易。
楼盖竖向自振频率限值
《混凝土转自：结构设计-公众号规范》GB50010-2010（2015年版）对楼盖的舒适度只有竖向自振频率的要求，这个限值现在仍可作为设计参考，但里面没有工业厂房的控制标准。
《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010、《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99-2015的要求是不宜小于3Hz。
《组合转自：结构设计-公众号规范》JGJ 138-2016规定，组合楼盖的自振频率计算值不宜小于3Hz且不宜大于9Hz。
《建筑楼盖结构振动舒适度技术标准》JGJ/T 441-2019规定，以行走激励为主的楼盖结构，第一阶竖向自振频率不宜低于3Hz；车间办公室、安装娱乐振动设备、生产操作区的楼盖结构，正常使用时楼盖的第一阶竖向自振频率不宜低于3Hz。
《组合楼板设计与施工规范》CECS 273：2010规定，组合楼盖在正常使用时，其自振频率fn不宜小于3Hz，亦不宜大于8Hz。
综上所述，笔者建议，变电站工程的楼盖自振频率可按不低于3Hz控制，且对于组合楼盖不宜大于9Hz。
楼盖竖向振动加速度限值
楼盖的舒适度除满足自振频率限值限值要求外，还需满足竖向振动加速度限值要求。
《混凝土转自：结构设计-公众号规范》GB50010-2010（2015年版）中没有规定。
《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010、《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99-2015：
《组合转自：结构设计-公众号规范》JGJ 138-2016：
表B.0.1-1 振动峰值加速度限值
《建筑楼盖结构振动舒适度技术标准》JGJ/T 441-2019：
表4.2.3中的车间办公室、生产操作区主要指布置有振动设备的生产车间，不同于变电站厂房。由于过大的振动将对变电站设备的可靠运行产生影响，变电站工程不宜按此进行控制。
变电站工程虽然属于工业建筑，但从使用功能上来看，更接近于公共建筑。笔者建议，对于变电站配电装置楼，竖向振动加速度可按民用建筑的最高值0.15m/s2进行控制，严于普通工业厂房。一座布置在商场内的变电站，会由于楼面的正常振动而发生故障，总说不过去吧？但只要振动加速度不超过0.40m/s2，都没有依据说你是错的，不过笔者无法保证电气设备能否可靠运行。
楼盖竖向振动舒适度计算方法
目前主流的转自：结构设计-公众号软件都提供了楼盖竖向振动舒适度计算模块，但都不是在结构整体分析时自动计算的，需要你自己动手操作。
计算机软件采用的是采用有限元分析计算、动力时程分析方法。但相关规范对规则楼盖也提供了简化计算方法。
说是简化计算，实际上也不简单。舒适度计算的荷载取值、荷载组合，甚至材料弹性模量取值等，与常规正常使用极限状态设计设计不一样，所以笔者在前面就说了，这属于全新的振动控制专业！
结论
混凝土楼盖均应满足楼盖竖向振动舒适度要求，无论是多层建筑还是高层建筑，无论跨度有多小；高层混凝土结构建筑均应满足10年重现期水平风荷载作用的振动舒适度要求，无论有没有达到150m高度。
钢结构楼盖、组合楼盖也应满足楼盖竖向振动舒适度要求。
变电站工程的楼盖自振频率可按不低于3Hz控制，且对于组合楼盖不宜大于9Hz。
变电站工程的楼盖竖向振动加速度限值可参照民用建筑取0.15m/s2，严于普通工业厂房。
The End
来源：雪原电力土著，作者：徐林海，如有侵权请联系我们。
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