ГОСТ Р ИСО 14837-1-2007

Группа Д50

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Вибрация

ШУМ И ВИБРАЦИЯ, СОЗДАВАЕМЫЕ ДВИЖЕНИЕМ РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТА

Часть 1

Общее руководство

Vibration. Ground-borne noise and vibration arising from rail systems.
Part 1. General guidance

ОКС 17.160

         45.080

       93.060

Дата введения 2008-10-01

     

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (ОАО "НИЦ КД") на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 183 "Вибрация и удар"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 декабря 2007 г. N 586-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 14837-1:2005 "Вибрация. Шум и вибрация, создаваемые движением рельсового транспорта. Часть 1. Общее руководство" (ISO 14837-1:2005 "Mechanical vibration - Ground-borne noise and vibration arising from rail systems - Part 1: General guidance").

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочного международного стандарта соответствующий ему национальный стандарт Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении D

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает общее руководство по оценке вибрации грунта (сейсмических волн), создаваемой при движении рельсовых транспортных средств, и ее воздействия на сооружения.

Приведен перечень факторов, которые необходимо принимать во внимание при анализе вибрации грунта, и дано общее руководство по построению прогностических моделей для широкого диапазона практических ситуаций (например, в целях оценки риска повреждения конструкции здания, определения воздействия вибрации на обитателей здания и размещенное в нем оборудование).

В настоящем стандарте рассмотрены характеристики:

- источника вибрации (транспортное средство, колеса, рельсы, рельсовый путь, опорная конструкция);

- пути распространения вибрации (состояние грунта, расстояние до объекта воздействия);

- объекта воздействия (фундамент, вид сооружения).

Установленное руководство распространяется на рельсовые транспортные средства всех типов и все способы укладки рельсового пути (по земле, на эстакаде, в туннеле).

Настоящий стандарт не распространяется на вибрацию, возникающую в процессе строительства рельсовых коммуникаций и их технического обслуживания.

Настоящий стандарт не распространяется на шум, излучаемый в окружающую среду искусственным сооружением (эстакадой) при прохождении по нему рельсового транспортного средства.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующий стандарт:

ИСО 2041:1990 Вибрация и удар. Термины и определения

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ИСО 2041, а также следующие термины с соответствующими определениями.

3.1 передаваемая (через грунт) вибрация: Вибрация, создаваемая при прохождении рельсового транспортного средства, распространяющаяся в виде сейсмических волн по земной поверхности или через искусственные конструкции и воздействующая на сооружения.

3.2 переизлученный шум: Шум, порождаемый внутри зданий вибрацией, передаваемой через грунт вследствие движения рельсового транспортного средства.

Примечание - Переизлученный шум не включает в себя акустический шум, непосредственно излучаемый источником в воздушную среду.

3.3 параметр модели: Коэффициент или функция, характеризующий(ая) поведение физического объекта в рамках данной математической модели.

3.4 элемент модели: Важная составляющая физической системы, описываемой моделью.

3.5 разработка модели: Создание математического описания физического объекта.

Примечание - Разработка модели представляет собой итерационную процедуру, в ходе которой параметры, компоненты и общий вид модели уточняют, чтобы прогнозные и полученные в результате измерений значения параметров наилучшим образом соответствовали друг другу.

3.6 калибровка модели: Подгонка модели, осуществляемая с целью обеспечить наилучшее согласие выходных данных модели с результатами измерений.

3.7 тестирование модели: Сравнение выходных данных модели с результатами измерений, не использованными при разработке и калибровке модели.

3.8 проверка модели: Подтверждение соответствия результатов, полученных с помощью математической модели объекта, поставленной задаче моделирования.

3.9 показатель: Параметр, через который задают критерии оценки и значения которого получают в результате измерений или прогноза.

3.10 вносимое усиление: Отношение между значениями показателя после и до внесения изменений в систему.

Примечания

1 Уменьшение показателя соответствует отрицательному вносимому усилению при его выражении в децибелах.

2 "Вносимое усиление" является рекомендуемым термином, однако наряду с ним также используют термин "вносимые потери". Уменьшение показателя соответствует положительным вносимым потерям при их выражении в децибелах.

3.11 неподрессоренная масса: Общая масса колес, осей, тормозных дисков, двигателя с осевой подвеской, редукторов и других элементов рельсового транспортного средства, расположенных ниже системы его подвески.

     4 Общие сведения о передаваемой вибрации и переизлученном шуме

4.1 Предмет исследования

Вибрация, передаваемая через грунт, и переизлученный шум могут вызывать неприятные ощущения у людей, находящихся в зданиях. Указанные факторы могут также негативно влиять на установленное в зданиях оборудование (на правильность его функционирования), если это оборудование чувствительно к динамическим воздействиям. Если же вибрация, передаваемая через грунт, достаточно высока, это может составить угрозу и для целостности конструкции зданий и других сооружений.

Настоящим стандартом установлено руководство по построению прогностических моделей, позволяющих оценить воздействие вибрации на людей (но не животных) и на оборудование, находящихся внутри зданий, а также непосредственно на конструкцию этих зданий.

Люди ощущают вибрацию по-разному в зависимости от ее частотного состава: через вибрацию всего тела и его частей в диапазоне от 1 до 80 Гц и как звук, излученный вибрирующими элементами здания (стенами, полом, потолком) в диапазоне от 16 до 250 Гц.

Примечания

1 Человек, помимо ощущения колебаний своего тела, может воспринимать вибрацию также тактильно в более широком диапазоне частот.

2 В некоторых специальных случаях при анализе воздействия шума следует принимать во внимание частоты ниже 16 и выше 250 Гц.

3 Вторичный эффект воздействия вибрации представляет собой шум, излучаемый дребезжащими предметами (посудой, оконными стеклами, потолками, светильниками, мебелью и пр.). Этот шум может создавать значительные неудобства, но его трудно описать количественно, поэтому в настоящем руководстве не рассматривается механизм его возникновения.

Вибрация в зданиях может влиять на состояние находящегося в них чувствительного измерительного инструмента и на выполняемые технологические процессы. Диапазон частот, принимаемый во внимание при анализе этого влияния, зависит от конкретной ситуации и может составлять до 200 Гц.

Примечание - Обычно основная энергия колебаний сосредоточена в диапазоне ниже 100 Гц, поскольку это определяется динамическими характеристиками элементов здания.

Диапазон частот при анализе риска повреждений конструкции здания вследствие воздействия вибрации составляет от 1 до 500 Гц, хотя высокие значения механических напряжений, обусловливающие высокий риск повреждений, связаны с низкочастотной вибрацией. Большинство повреждений конструкции здания вследствие действия источников техногенной природы вызвано вибрацией в диапазоне частот от 1 до 150 Гц.

4.2 Источник передаваемой вибрации

4.2.1 Общие положения

Источником вибрации является рельсовый транспорт. Вибрация передается, видоизменяясь, через рельсовые пути на их опору и далее в грунт, окружающие здания, являясь как самостоятельным источником воздействия, так и порождая переизлученный шум. Источник, путь распространения и объект воздействия показаны схематически на рисунке 1. Причина вибрации - взаимодействие колеса и рельсового пути, как показано на рисунке 2.

1 - источник вибрации; 2 - путь распространения (2а - волны внутри тела: сжатия, сдвига;
2b - поверхностные волны: Рэлея, Лява; 2с - волны на границе сред: Стоунли);
3 - объект воздействия (вибрация, переизлученный шум); 4 - поверхность грунтовых вод

Рисунок 1 - Примеры источника, пути распространения и объекта воздействия

1 - расстояние между опорными элементами пути; 2 - расстояние между колесными парами тележки;
 3 - расстояние между соседними тележками соседних вагонов; 4 - расстояние между тележками
одного вагона; 5 - междувагонное расстояние

а) Характерные параметры источника вибрации

1 - скорость движения ; 2 - часть массы кузова ; 3 - часть массы тележки ;
4 - неподрессоренная масса ; 5 - неровность поверхности обода колеса; 6 - неровность поверхности
 катания рельса; 7 - импеданс рельса; 8 - модель системы "рельс - колесо";
9 - модель системы "основание - рельс"; 10 - импеданс грунта

b) Динамическая модель системы "рельсовый путь - транспортное средство"

Рисунок 2 - Описание источника вибрации, лист 1

- частота, Гц; - сила, дБ; 1 - составляющая на частоте прохождения опорных элементов пути
 [элемент 1 на рисунке 2 а)]; 2 - составляющая на частоте прохождения колесных пар тележек
 [элемент 2 на рисунке 2 а)]; 3 - составляющая на частоте прохождения тележек одного вагона
[элемент 3 на рисунке 2 а)]; 4 - составляющая на частоте прохождения тележек соседних вагонов
[элемент 4 на рисунке 2 а)]; 5 - составляющая на частоте прохождения вагонов [элемент 5 на рисунке 2 а)];
 6 - широкополосная вибрация, связанная с неровностями колес и рельсов     

Примечание - Частоту прохождения , Гц, соответствующую -му характерному расстоянию , м [см. рисунок 2 а)], определяют через скорость движения транспортного средства , км/ч, по формуле .