СП 413.1325800.2018 Здания и сооружения, подверженные динамическим воздействиям. Правила проектирования (с Изменением N 1)

Приложение А

     
Способы уменьшения колебаний несущих конструкций

А.1 В тех случаях, когда установленные расчетом колебания конструкций не удовлетворяют требованиям, обеспечивающим их несущую способность, или физиологическим требованиям по ограничению уровня вибраций, следует применять указанные в настоящем подразделе способы уменьшения колебаний несущих конструкций.

При выборе способа в каждом конкретном случае следует руководствоваться принципами целесообразности, эффективности и экономичности его применения.

Ожидаемые результаты осуществления того или иного мероприятия следует проверять повторным динамическим расчетом конструкций, т.е. определением максимальных перемещений и внутренних усилий в измененных условиях.

Примечание - Рекомендации по снижению уровней колебаний при периодической нагрузке приведены в подразделах А.2, А.3.

А.2 К основным методам уменьшения колебаний несущих конструкций, вызванных гармоническими (периодическими) нагрузками, относятся:

а) изменение соотношения между частотой вынужденных колебаний и частотами собственных колебаний конструкции путем изменения жесткости, массы или схемы конструкции, а также путем изменения частоты вынужденных колебаний;

б) изменение расположения и способа крепления машин и установок на несущих конструкциях, передача динамических нагрузок на отдельные фундаменты, колонны, разгрузочные балки и т.п.;

в) устройство виброизоляции;

г) применение динамических и ударных гасителей колебаний, увеличение демпфирования колебаний, устройство жестких и нежестких ограничителей;

д) уравновешивание и балансировка машин, создание эксплуатационных условий, препятствующих разбалансировке и образованию случайных дисбалансов; применение специальных устройств, обеспечивающих работу нескольких машин попарно в противофазе.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

А.2.1 Изменение массы и жесткости конструкции

А.2.1.1 Если частота вынужденных колебаний близка к нижней границе какой-либо частотной зоны и несколько ниже, то колебания конструкции следует уменьшить, увеличив ее жесткость или уменьшив массу. Увеличения жесткости конструкции следует достигать путем уменьшения пролетов, увеличения поперечных сечений или изменения ее конструктивной схемы (введение жестких узлов, превращение разрезных конструкций в неразрезные и т.д.). Допускается также устройство под машину жесткого, но легкого постамента, постановку дополнительных связей, устройство специальных портальных рам и т.п.

А.2.1.2 Если частота вынужденных колебаний близка к верхней границе какой-либо частотной зоны резонансных колебаний и несколько выше, то колебания конструкций следует уменьшать, увеличив ее массу или снизив жесткость. Снижение жесткости конструкции следует достигать путем увеличения пролета или уменьшения поперечного сечения, а также с помощью изменения конструктивной схемы.

Увеличение массы конструкции посредством устройства массивного постамента, не связанного жестко с конструкцией, или увеличение поперечного сечения за счет ввода дополнительных нежестких слоев, надбетонок и т.п. допускается лишь в необходимых случаях для машин и установок категорий динамичности III и IV.

Уменьшение жесткости конструкций и увеличение их массы допускается осуществлять лишь в тех случаях, когда динамические перемещения составляют существенную часть статического прогиба, значение которого в свою очередь не менее чем на 20-30% ниже предельного.

А.2.2 Изменение расположения и крепления машин и установок

А.2.2.1 Вертикальные колебания конструкций необходимо уменьшать, расположив машины и установки, создающие вертикальные гармонические нагрузки, вблизи опор или узловых точек резонирующих форм собственных колебаний, а машины и установки, создающие горизонтальные динамические нагрузки, в серединах пролетов конструкций или вблизи пучностей резонирующих форм колебаний.

А.2.2.2 Горизонтальные колебания зданий и сооружений необходимо уменьшать, расположив машины и установки, создающие горизонтальные гармонические нагрузки, таким образом, чтобы динамические усилия воздействовали в направлении, для которого либо жесткость здания максимальна, либо частоты собственных колебаний заметно отличаются от частоты возбуждения.

А.2.2.3 В целях борьбы с колебаниями несущих конструкций промышленных зданий и сооружений следует применять различные конструктивные мероприятия, связанные с размещением машин и установок, создающих динамические нагрузки, на специальных опорных элементах, несоединенных с отдельными несущими конструкциям (например, перекрытиями) или со всем каркасом в целом. В качестве таких опорных элементов следует применять разгрузочные балки, соединенные со стойками каркаса или главными балками перекрытия, отдельные фундаменты, не соединенные с фундаментом здания или сооружения, опорные рамы на самостоятельных фундаментах и т.п.

А.2.3 Виброизоляция машин и установок

Виброизоляция является одним из наиболее эффективных методов борьбы с колебаниями конструкций, возбуждаемых периодическими (гармоническими) нагрузками от машин и установок, размещенных в промышленных зданиях и сооружениях.

Виброизоляцию следует применять в целях уменьшения динамических нагрузок, передаваемых машиной или установкой на несущие конструкции (активная виброизоляция), и в целях защиты машин от колебаний несущих конструкций, на которых они находятся (пассивная виброизоляция).

Виброизоляцию следует применять для машин и установок второй и третьей групп по частотности.

Машины и установки категории динамичности IV, размещаемые в промышленных зданиях, следует устанавливать на виброизоляторы независимо от результатов динамического расчета несущих конструкций.

А.2.4 Применение динамических и ударных гасителей