ГОСТ Р ИСО 10137-2016 Основы расчета строительных конструкций. Эксплуатационная надежность зданий в условиях воздействия вибрации

Приложение Е
(справочное)

     
Методы уменьшения вибрации

Е.1 Примеры уменьшения вибрации

В настоящем разделе приведены некоторые меры, которые могут быть применены для уменьшения колебаний в сооружениях:

a) изменение собственной частоты конструкции или приемника (изменение массы или жесткости);

b) увеличение демпфирования для снижения уровней колебаний при резонансах (фрикционные или гидравлические демпферы, демпферы с изменяющейся массой);

c) контроль динамических свойств источника (сдвиг частоты, балансировка машинного оборудования с вращающимися частями, управление скоростью движения или маршрутом транспортных средств, повышение качества поверхности или свойств полотна дороги или железнодорожного пути и т.д.);

d) изоляция источника вибрации, например введение барьеров при передаче вибрации (рвы или насыпи для колебаний, передаваемых по грунту, оптимальные технологии и контроль взрывных работ);

e) изоляция сооружения с помощью активных или пассивных средств (управляемые массы или реакции, сейсмическая или пневматическая изоляция измерительной аппаратуры, пружинная изоляция компонентов здания или всего сооружения).

Необходимо соблюдать осторожность, чтобы внесенные изменения непреднамеренно не изменили уровни вибрации вследствие усиления скрытых видов колебаний. Рекомендуется применять необходимые меры по уменьшению вибрации на стадиях проектирования, а не в качестве дополнительных мероприятий, после того как здание уже построено и заселено.

Е.2 Рекомендации по проектированию зданий, в которых установлено чувствительное к вибрации оборудование

Е.2.1 Общие замечания

Количественный прогноз низких уровней вибрации является часто трудоемким или, как минимум, неопределенным. Некоторые направления могут быть рекомендованы для уменьшения уровней колебаний в зданиях. Приведенные ниже меры могут быть рекомендованы в качестве вариантов в процессе проектирования.

Е.2.2 Выбор строительной площадки

Место строительства нового сооружения следует выбирать с учетом приемлемых уровней возможной вибрации. Источники вибрации, например дорожное и железнодорожное движение, тяжелые производственные процессы и карьеры, должны быть расположены как можно дальше от строительной площадки. Существующий уровень вибрации в грунте следует постоянно контролировать в течение репрезентативного периода времени и сравнивать с требуемыми уровнями. Следует измерять как горизонтальные, так вертикальные уровни вибрации (см. ИСО 4866).

Е.2.3 Тип фундамента и конструкции

Конструкция на скальном основании будет подвержена в большей степени высокочастотным фоновым колебаниям, чем сооружения, стоящие на грунте. Амплитуды низкочастотных колебаний в этом случае, вероятно, будут меньше. Все это может влиять на проектное решение при устройстве котлована под фундамент на различных видах оснований: непосредственно на твердой скальной породе, на грунте, на сваях, забитых до скальной породы. Возможно, следует добавить изолирующие подушки или принять другие меры виброзащиты.

Выбранный тип конструкции здания должен обеспечивать необходимую жесткость, чтобы внешние и внутренние генерируемые колебания были в пределах допустимых уровней. Гибкая конструкция междуэтажного перекрытия генерирует колебания от хождения людей и других видов передвижений (тележки, элеваторы), а также от работы стационарного машинного оборудования. Механическое оборудование следует располагать в стороне от наиболее чувствительных зон и адекватно изолировать от вибрации. Необходимо учитывать, что ветер может возбуждать горизонтальные колебания в верхних этажах многоэтажных сооружений. Следует учитывать возможность усиления колебаний в здании от фундамента до участков, на которых уровни колебаний должны быть строго ограничены.

Е.2.4 Крепление измерительной аппаратуры

Крепления, используемые в качестве отдельных опор чувствительной к вибрациям измерительной аппаратуры или другого аналогичного оборудования, должны быть рассчитаны на нагрузки до твердого слоя грунта или скального основания и изолированы от жесткого контакта с остальными частями здания. Определяющими параметрами являются следующие:

- собственная частота опоры с учетом податливости основания и упругости материала;

- собственная частота аппаратуры;

- частоты и амплитуды возбуждения;

- вибрационные критерии для аппаратуры или оборудования.

Е.2.5 Расположение оборудования внутри здания

Большинство образцов чувствительной к вибрации аппаратуры или другое оборудование следует располагать на плитах на уровне грунта, который опирается на коренные подстилающие породы. Вспомогательные дороги или пандусы для транспортных средств надо удалять от зон с установленной аппаратурой и не сопрягать их со зданием. Использование устройств виброизоляции следует рассматривать в случае, когда вибрационное "окружение" является неадекватным. При выборе наиболее подходящих видов виброизоляции (пневматическая, пружинная и т.д.) следует принимать во внимание характеристики аппаратуры (собственная частота, демпфирование, физические размеры). В основном следует оценить горизонтальные и вертикальные колебания, а иногда следует принимать в расчет угловое и линейное перемещения опорных частей плит перекрытий или других опор. Источники вибрации внутри здания (хождение людей, закрывание дверей, перемещения операторов, вспомогательное машинное оборудование, изменения в атмосферном давлении при открытых дверях и т.д.) следует учитывать при анализе здания и отдельных помещений с точки зрения комфортного пребывания людей.

Е.2.6 Меры для уменьшения вибрации

Когда уровни колебаний превышают рекомендованные значения или они мешают нормальной работе, могут потребоваться изменения в конструкции или методах виброизоляции отдельной аппаратуры или группы приборов. Некоторые доступные варианты см. выше в Е.1.