消聲室隔振彈簧的設計與施工技術
1、 消聲室設計
本消(xiao)(xiao)聲(sheng)(sheng)室為半消(xiao)(xiao)聲(sheng)(sheng)室,箱(xiang)體內(nei)平面(mian)尺寸9.10*8.30m,消(xiao)(xiao)聲(sheng)(sheng)措施采(cai)用(yong)400mm*400mm*1000mm的吸聲(sheng)(sheng)尖劈,消(xiao)(xiao)聲(sheng)(sheng)室與室外隔絕(jue)采(cai)用(yong)雙(shuang)層磚墻(qiang)隔聲(sheng)(sheng)結構(gou)。消(xiao)(xiao)聲(sheng)(sheng)室凈空(kong)間6.80m*6.00m*5.00m,在消(xiao)(xiao)聲(sheng)(sheng)室內(nei)墻(qiang)及(ji)頂板設(she)置預埋件(jian),再在其(qi)上焊制掛尖劈的鋼筋(jin)網架。
2、 消(xiao)聲室的(de)隔(ge)振(zhen)設計
經估算,彈簧以(yi)上箱體總荷載為3108.72KN。
2.1 彈簧(huang)的選用和(he)數量(liang)的確定
本(ben)消聲室(shi)整個內箱(xiang)(xiang)體放(fang)置在彈(dan)簧(huang)上,首先要考慮彈(dan)簧(huang)能滿足上部箱(xiang)(xiang)體的(de)(de)(de)豎向承載力(li)的(de)(de)(de)要求(qiu)。由于彈(dan)簧(huang)選(xuan)用受生產廠家(jia)加工工藝及(ji)彈(dan)簧(huang)精度(du)等(deng)條件的(de)(de)(de)限制,本(ben)設計先選(xuan)定(ding)符合精度(du)要求(qiu)的(de)(de)(de)彈(dan)簧(huang),再根據(ju)彈(dan)簧(huang)的(de)(de)(de)承載能力(li)確(que)定(ding)彈(dan)簧(huang)個數和布(bu)置。
經比較(jiao),本(ben)設計選用下(xia)(xia)列規格的隔振彈簧(huang)(huang):d=40mm,D=190mm,彈簧(huang)(huang)自由(you)高度H=300±1mm,總(zong)圈數N=5.5,有(you)效圈數n=4,彈簧(huang)(huang)鋼60SiMn,剪切彈性模量G=93.3Gpa,其極(ji)限(xian)(xian)承載(zai)(zai)力為(wei)79.6KN(在(zai)此(ci)荷載(zai)(zai)條件下(xia)(xia),彈簧(huang)(huang)的彈性系數為(wei)常數)。考慮到彈簧(huang)(huang)長期受力條件下(xia)(xia)的疲勞特性,選取彈簧(huang)(huang)極(ji)限(xian)(xian)承載(zai)(zai)力的70%作(zuo)為(wei)其工(gong)作(zuo)荷載(zai)(zai),即79.6kN *70%=55.72KN,則需的彈簧(huang)(huang)數量為(wei)(G+P)/55.72=3108.72 / 55.72≈56個。在(zai)此(ci)工(gong)作(zuo)荷載(zai)(zai)下(xia)(xia),彈簧(huang)(huang)的壓縮(suo)量為(wei)60.0mm。
2.2 隔振設計與構造措施
消聲(sheng)室的(de)重(zhong)量基本上(shang)均勻分(fen)布于彈簧上(shang),并通過彈簧傳至下部基礎梁。由于彈簧的(de)阻尼作用(yong),大大消減了外界的(de)噪聲(sheng)、地面震動(dong)等各種內外因素對消聲(sheng)室的(de)影響,從(cong)而達到隔(ge)振消聲(sheng)的(de)目的(de)。其關鍵的(de)設計構造措施如下:
(1) 考慮(lv)到消聲室為(wei)對稱(cheng)結(jie)構(gou),荷載具有對稱(cheng)性,為(wei)保證箱體平衡,彈(dan)簧的布置必(bi)須嚴格均勻、對稱(cheng)。
(2) 為保證彈(dan)簧受力均勻、便于(yu)連接、錨固和安(an)裝,設計中(zhong)使彈(dan)簧成對布置,與預埋鋼板(ban)焊接固定。
(3)實驗臺與消聲室底板(ban)間設(she)置(zhi)隔振縫,縫寬15mm左(zuo)右,并用海(hai)綿橡膠(jiao)填縫,實驗臺與建筑物基礎之間設(she)置(zhi)橡膠(jiao)隔振墊。
(4)為(wei)保證箱(xiang)體(ti)的(de)穩定性,所有彈(dan)簧(huang)應嚴格準確地(di)在(zai)同一水(shui)平高(gao)度,隔振彈(dan)簧(huang)底座及頂(ding)部的(de)水(shui)平偏(pian)差要求(qiu)≤L/1000(L為(wei)箱(xiang)體(ti)的(de)水(shui)平長度)。
3、隔振彈簧施工
隔(ge)振彈簧(huang)出廠前經逐個試壓,在同(tong)級荷載下(xia),其壓縮(suo)高度(du)基本一致。隔(ge)振彈簧(huang)的安(an)裝基座(zuo)應嚴格找平(ping),然(ran)后錨固彈簧(huang),逐一檢查無誤后開(kai)始施(shi)工上部消聲室底板和圈梁。
消聲室上(shang)(shang)部(bu)墻體應逐圈(quan)往上(shang)(shang)砌筑(zhu),在同(tong)一水平面上(shang)(shang)四(si)周荷載(zai)盡(jin)量(liang)控制相等,保證彈簧(huang)的受(shou)壓變形盡(jin)量(liang)均勻,避免較大傾斜,并要求四(si)壁垂直偏差≤10mm(總高(gao)度范圍內).
3.1 確定彈簧受荷次數
消聲室的施工采用?48*3.5mm普通腳手架鋼管,160根立桿和80根橫(heng)桿用直角扣(kou)件擰(ning)緊(jin)固定后,與彈(dan)(dan)簧(huang)(huang)一起承受上(shang)部恒荷載(zai)(zai)和上(shang)部施工荷載(zai)(zai)。56支彈(dan)(dan)簧(huang)(huang)與±0.000底板四周梁模板安裝同時進行。彈(dan)(dan)簧(huang)(huang)以上(shang)箱(xiang)體的恒載(zai)(zai)+模板及施工荷載(zai)(zai)為2824.45KN。
48*3.5mm普通腳手(shou)架鋼管應滿足(zu)以下要求(qiu)。(1)、按軸心抗壓強度條件(jian),每根(gen)立桿(gan)(gan)的(de)承載(zai)(zai)(zai)力(li)為(wei)81.52 KN,160根(gen)立桿(gan)(gan)的(de)豎向承載(zai)(zai)(zai)力(li)為(wei)13043.2 KN,能(neng)滿足(zu)承受(shou)上部恒荷載(zai)(zai)(zai)和施工荷載(zai)(zai)(zai)的(de)要求(qiu);(2)、扣(kou)件(jian)與(yu)鋼管立桿(gan)(gan)間的(de)摩擦(ca)條件(jian)為(wei)在擰緊螺(luo)栓的(de)情(qing)況下,扣(kou)件(jian)與(yu)鋼管之(zhi)間能(neng)產生足(zu)夠的(de)摩擦(ca)力(li),以傳遞來自橫桿(gan)(gan)的(de)荷載(zai)(zai)(zai),并確保連接點(dian)不(bu)變形。每根(gen)立桿(gan)(gan)的(de)摩擦(ca)力(li)為(wei)6.0 KN,160根(gen)立桿(gan)(gan)的(de)摩擦(ca)力(li)為(wei)960 KN,分級次數為(wei)2824.45/960=2.94,所以腳手(shou)架鋼管立桿(gan)(gan)可分3次給彈簧受(shou)荷。
3.2 彈簧分(fen)級受(shou)荷的(de)施(shi)工順序
第(di)一次:±0.000標(biao)高底板恒荷載(zai)(zai)+2.1m高的(de)墻體,圈梁(liang)和構造柱的(de)重力荷載(zai)(zai)為949KN,待混凝土齡(ling)期(qi)28d后(強度達100%),開始對彈(dan)簧第(di)一次加荷,即在鋼管立桿上扣件下移18mm(分(fen)兩次,每次下移9mm),彈(dan)簧受荷935.4KN 。又(you)經計算可(ke)知:每只彈(dan)簧壓(ya)縮量1mm時,其(qi)豎(shu)向(xiang)(xiang)承載(zai)(zai)力為0.928KN;56支彈(dan)簧壓(ya)縮量為18mm時,其(qi)豎(shu)向(xiang)(xiang)承載(zai)(zai)力為0.928*18*56= 935.4KN
第二次:箱(xiang)體(ti)四周的墻體(ti),圈梁和(he)構造(zao)柱施工完畢(bi),其(qi)重力荷(he)載為945 KN。實際在鋼(gang)管立桿(gan)上扣件下移18mm,彈簧(huang)受(shou)荷(he)為935.4 KN。
第三次(ci):6.28m標高頂板施工結束,其重力荷載為(wei)523.4 KN。再在鋼(gang)管立桿上(shang)扣件下(xia)移10mm,彈簧受荷為(wei)0.928*10*56=519.68 KN。
3.3 彈簧的受荷(he)過程
待(dai)7.800m標(biao)高屋面板施(shi)工完畢(bi),拆除(chu)模板,解除(chu)施(shi)工荷載(zai)后,在消聲室(shi)結構(gou)自重荷載(zai)下,彈簧(huang)平均壓(ya)縮(suo)量為18+18+10=46mm.
目前(qian),建(jian)筑(zhu)物消聲隔振屬于建(jian)筑(zhu)工程的(de)新課題(ti),以(yi)上是施工中的(de)一點淺見,希望能(neng)拋磚(zhuan)引玉(yu),使此(ci)課題(ti)不斷完善。

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