|
|
|
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ УРОВНЕЙ ВИБРАЦИЙ В ЗДАНИЯХ ОТ ВЕТРОВОЙ НАГРУЗКИ
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ УРОВНЕЙ ВИБРАЦИЙ В ЗДАНИЯХ ОТ ВЕТРОВОЙ НАГРУЗКИ
С.А. Курнавин, В.Н. Лавров, В.А. Титаев
Статья опубликована в издании «Бетон и железобетон – пути развития. Научные труды 2-ой Всероссийской (Международной) крнференции по бетону и железобетону. 5-9 сентября 2005 г. Москва; В 5 томах. НИИЖБ 2005, Том 2. Секционные доклады. Секция «Железо-бетонные конструкции зданий и сооружений»., 2005. – С.481-484»
Суть методики
В качестве воздействия принимается пульсационная составляющая ветровой на-грузки, регламентированная СНиП [1] и приведенная к средней скорости ветра в районе площадки строительства
Wp– пульсационная составляющая ветровой нагрузки согласно СНиП [1] для скорости ветра Vo , определенной на уровне 10 м над поверхностью земли местности типа А, соответствующая 10-ти минутному интервалу осреднения и превышаемая раз в 5 лет (период повторяемости скорости ветра);
V определяется на уровне 10 м над поверхностью земли и соответствующая 10-ти минутному интервалу осреднения (принимается по данным метеостанций как среднее значение из максимальных зарегистрированных в течение каждого месяца на протяжении 1-5 последних лет величин скорости ветра;
коэффициент надёжности по ветровой нагрузке в данном случае принимается равным 1.0.
Для определения уровней колебаний элементов конструкций в соответствии с санитарными нормами [2] должен использоваться спектральный подход. Этот подход предполагает задание (нормирование) ветрового давления в виде функции времени или задание (нормирование) ветрового давления в виде спектральных составляющих коле-баний в нормированных полосах частот. Указанные характеристики ветрового давле-ния должны основываться на статистических данных измерений и регламентироваться СНиП или другими документами строительной, экологической или санитарной направ-ленности.
Поскольку в настоящее время подобные нормативы отсутствуют, в предлагае-мой методике гипотетически принимается одна из возможных зависимостей пульсаци-онной составляющей ветрового давления от времени, заданная в виде:
В пределах регламентированного санитарными нормами [2] диапазона частот от 1,41 до 88 Гц, при времени нарастания ветрового давления 2,72 сек., амплитудный спектр ветрового давления с погрешностью не превышающей 10% можно представить в виде
Для 1/3-октавных полос до 10 Гц среднеквадратическое ветровое давление при заданной функции w(t) дано в таблице 1.
Предполагается, что основной вклад в уровни колебаний здания вносят колеба-ния конструкций на собственных частотах.
Порядок расчета
1. Определяется спектр собственных частот колебаний здания fi в нормируе-мом диапазоне частот 1.41 - 11.18 Гц.
2. Выполняется расчет здания на гармоническое воздействие на частотах собст-венных колебаний от единичной ветровой нагрузки (w=1) с учётом внутреннего тре-ния в материале строительных конструкций и грунтовом основании. Расчёт выполняет-ся методами строительной механики в стадии упругой работы строительных конструк-ций. По результатам расчёта определяются направления и амплитуды колебаний наи-более опасных точек перекрытий Ui
3. Определяются уровни колебаний перекрытий на собственных частотах коле-баний здания Li путём перемножения Wmax , Ui и табличного значения, соответст-вующее 1/3–октавной полосе, в которой находится собственная частота колебаний здания fi .
4. Определяются суммарные октавные уровни колебаний перекрытий по каждо-му из направлений {X, Y, Z}.
5. Производится сравнение полученных октавных уровней в каждом направле-нии с допустимыми значениями [2], которые без учета поправки на характер вибрации для жилых помещений принимаются равными:
в октаве 2 Гц > 25 мкм;
в октаве 4 Гц > 7,2 мкм;
в октаве 8 Гц > 2,2 мкм.
Литература
- СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия /Госстрой Госсии. – М.: ГУП ЦПП, 2003. – 44 с.
- СН 2.2.4/2.1.8.566-96. Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий. – М.,1997.
- Латхи Б.П. Системы передачи информации. – М., 1971. – 324 с.
|
