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

Приложение В

Принципиальные решения систем виброизоляции и основные расчетные схемы. Виброизоляция зданий и сооружений

В.1 Принципиальные решения систем виброизоляции и основные расчетные схемы

В.1.1 Общие положения

Виброизоляция виброактивного и виброчувствительного оборудования, зданий и сооружений является эффективным и наиболее распространенным способом снижения уровней колебаний. По целям и задачам виброизоляция разделяется на два типа: активная и пассивная.

Активная виброизоляция оборудования, возбуждающего периодические, гармонические и ударные динамические воздействия, позволяет снизить уровни колебаний опорных конструкций (перемещений, скоростей и ускорений) до допустимых значений, содержащихся в СН 2.2.4/2.1.8.566, и удовлетворять требованиям по ограничению уровней колебаний для оборудования высокотехнологичных производств.

Цель пассивной виброизоляции - снижение уровней колебания объекта по отношению к уровню колебаний поддерживающей конструкции.

Расчет виброизоляции оборудования с периодическими или гармоническими воздействиями следует выполнять в эксплуатационном и переходных режимах (пуска и остановки) при прохождении через резонанс. При расчетах следует учитывать жесткость подводок и ограничения, связанные с работой самого виброактивного оборудования.

В.1.2 В системах активной и пассивной виброизоляции следует применять виброизоляторы: металлические пружины, в том числе заневоленные, резиновые, резинометаллические, комбинированные резинопружинные и пружинно-пластмассовые элементы.

Виброизоляторы в целях экономии места при их размещении должны обладать максимальным отношением несущей способности к занимаемой им площади.

Для снижения уровней колебаний в околорезонансных режимах в систему включают дополнительные элементы: связи, демпферы вязкого или сухого трения.

В.1.3 При периодических или гармонических воздействиях следует выполнять расчет в эксплуатационном и переходном режимах.

При прохождении через резонанс уровни колебаний значительно выше, что может приводить к разрушению виброизоляторов и связанных с системой дополнительных связей, в частности трубопроводов.

Для снижения уровней колебаний в резонансных и переходных режимах следует применять комбинированные виброизоляторы, обладающие более высоким уровнем диссипативных сил, или устанавливать в систему виброизоляторов дополнительные элементы: упругие связи или демпферы вязкого или сухого трения, включающиеся в работу и отключающиеся в зонах перед и после резонансных. В этих случаях системы следует рассчитывать как нелинейные с использованием численных методов.

Снижение уровней колебаний систем с демпферами может составлять до 40%.

Выбор, конструирование и установку систем виброизоляции следует выполнять силами профильной организации.

В.1.4 Основные расчетные схемы виброизоляции:

- системы с одной степенью свободы: оборудование установлено на виброизоляторы - при воздействии нагрузки только в одном направлении линейном или угловом (система с вращающимися частями, в которых центр масс совпадает с осью вращения);

- системы с двумя степенями свободы: виброизолированная система с дополнительной массой, связанной с оборудованием упругими связями, - системы с гасителем колебаний, установленным на (или вблизи) оборудовании или между оборудованием и основанием при однонаправленных внешних воздействиях;

- системы с тремя степенями свободы: виброизолированное массивное оборудование с однонаправленной системой внешних сил, совершающее плоские колебания, - в вертикальном и горизонтальном направлениях и вращательные в плоскости колебания.

В.1.5 Значительное по своим размерам (площадью более чем 1,2 м в плане) виброактивное оборудование, рассматриваемое как жесткое тело, установленное на виброизоляторы, следует рассчитывать как плоскую систему с тремя степенями свободы: два линейные перемещения и угол поворота относительно оси, перпендикулярной плоскости колебаний и проходящей через центр масс.

В.1.6 Уравнения движения, описывающие колебания линейных и нелинейных (с дополнительными связями) систем виброизоляции в эксплуатационных переходных режимах, следует решать численными методами.

В.2 Виброизоляция зданий и сооружений

В.2.1 Общие положения

Основными внешними источниками колебаний зданий и сооружений являются автомобильные магистрали с интенсивным движением, железнодорожные пути, линии метрополитена, промышленные зоны и т.п.

Колебания, передающиеся на конструкции зданий и сооружений, могут значительно превышать допустимые уровни колебаний (скорости или ускорения), нарушать работу технологического оборудования и провоцировать появление и развитие повреждений в конструкциях (трещин и т.п.).

В.2.2 К виброизоляции зданий и сооружений следует отнести исследование свойств, выбор схемы установки и монтаж виброизоляторов.