КОМПЛЕКСНЫЕ РЕШЕНИЯ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ
ВИБРАЦИИ И СТРУКТУРНОГО ШУМА
НА РЕЛЬСОВОМ ТРАНСПОРТЕ
Полезная информация - Защита зданий

Защита зданий от вибрации

Наше геопространство насыщено многочисленными путями сообщения, санитарно-техническим и инженерным оборудованием. Жизненно важные для городов механизмы и машины способны не только облегчить людям жизнь, но и сделать ее невыносимой. Осуществляя перевозки или производство, они заставляют вибрировать материальные среды и передают вибрацию на огромные расстояния. В современном городе раскачивающиеся потолки, сотрясающиеся стены, «беспокойные» грунты – не только признаки землетрясения, а еще и «иллюстрированное» распространение динамических нагрузок проходящего вблизи поезда или вращающихся роторных турбин. Возможно ли оградить быт от нежелательного прямого или косвенного техновмешательства? Вполне.

Хотим мы того или нет, активный рост городов ведет к максимальной уплотненности застройки. Здания различного характера все чаще возводятся на территориях подверженных вибрациям, распространение которых заставляет двигаться не только разнородные, граничащие между собой среды, но и вызывает шум. Вибрационные волны схожи по природе возникновения и являются ни чем иным как производной от динамических нагрузок работающих механизмов. Однако источники волн разнятся как по техническому оформлению, так и по «географии» возникновения. Стакан на столе может «выдавать дробь» от промчавшегося тяжелого грузовика под окнами, и от работы фрезерного станка на первом этаже, и даже от слива канализационных вод. Динамика любого механического действа продолжает передвижение по пространствам в виде вибрации от предмета к предмету, от среды к среде. Она настигает человека дома, на работе, в местах отдыха и способна серьезно повлиять на его самочувствие и психическое состояние. Под непрекращающимся воздействием деструкции полноценный субъект в короткий срок превращается в неврастеника, измученного бессонницей и мигренью. Начальный и успешный этап борьбы с медленным, но верным разрушением заключается в осознании проблемы проблемой и признании неприятного факта присутствия вибрации в тех или иных пространствах человеческого обитания или грядущего вибрационного кошмара в результате непродуманных действий. И в том и другом случае для избежания массовой миграции населения из опасного района необходимо установить источник негатива и ликвидировать его или, во всяком случае, свести к минимуму распространение волн.

Наружная защита зданий

Виброизоляция различных сооружений проектируется еще на стадии архитектурных эскизов. Проектировщики учитывают вибрационную опасность, выбирая месторасположение здания или источника вибрации. Во власти специалистов пустить ветку метрополитена под густо застроенным спальным районом на незначительной глубине или расположить ту же ветку в промышленной зоне города. В том случае если экономическая целесообразность берет верх над гуманностью, и ветка все же оказывается под зданиями с повышенными требованиями к различного рода изоляциям, строители прибегают к многочисленному арсеналу приемов, приводящих к гармоничному сосуществованию техники и органики, что в современных условиях добиться сложно, но вполне возможно при желании.

Самым активным городским виброочагом считается рельсовый транспорт. Как бороться с нежелательным явлением?

Эффективнее всего ликвидировать сам транспорт. Если же перспектива пеших походов не кажется радужной, стоит разобраться, что способно остановить разрушающий негатив? Ответ кроется в «многоэтажных» физических формулах и в буквенном переводе звучит примерно так: «Вибрация находится в прямой зависимости от свойств преодолеваемой материи и расстояния». Различные среды в большей или меньшей степени уменьшают амплитуду вибрации, как и системы виброзащиты (за исключением сейсмических, рассчитанных на ударную нагрузку). Благодаря знанию законов взаимодействия, проектировщики, руководствуясь благими намерениями, направленными на сохранение покоя граждан, прокладывают рельсовые магистрали на земле и под землей на определенном расстоянии от охраняемых объектов. Стометровка определяет защитную санитарную зону, в которой вибрация, следуя по пути «рельсы – грунт – фундамент - строительная конструкция», ослабевает ровно на столько, что не причиняет беспокойство находящимся в здании людям. Зона отчуждения метрополитена ограничивается 40 метрами. Уменьшение зоны возможно благодаря резиновым прокладкам, надежно изолирующим подземные пути от грунта. В этом случае, как впрочем и во всех остальных, защитные системы действуют по принципу «масса-пружина», где упругий материал играет роль пружины. Все системы настраиваются на определенную резонансную частоту и гасят частоты выше собственной.

Дополнительные искусственные звенья, сооружаемые на пути прохождения вибраций, могут принимать различные формы и разниться по технологиям исполнения и применяемым материалам.

В числе таких звеньев можно назвать экранирующие устройства, введенные в грунт по периметру здания. «Экран» представляет собой траншею пустую, либо заполненную низкомодульным материалом, например, вспененным полистиролом. Принцип работы «экрана» прост. Он ломает акустическую систему передачи вибрации, лишая среду жесткого передаточного звена. Разработчики утверждают: «Траншея с пенополистиролом со скоростью продольной волны 600 м/с, способна значительно снизить вибрационные колебания, направленные на объект». Теоретики и практики разошлись во взглядах на целесообразность возведения «экранов», т.к. строительная практика доказала низкую эффективность дренажных преобразований при высоких трудозатратах и значительных материальных вложениях. К тому же результат работы сводится к нулю, если в траншею попадает вода и частицы грунта.

Строительный «иммунитет» конструкции на вибрацию

Иногда коэффициенты сопротивления здания чрезвычайно высоки при любопытном феномене - отсутствии конструкционных узлов, мешающих процессу распространения волн. Подобная устойчивость наблюдается, если само здание в силу определенных причин не способно к восприятию и распространению динамических нагрузок. Не будучи провидцем, глядя на реестр с перечнем материалов, используемых при строительстве, можно наверняка сказать, обладает здание строительным иммунитетом к вибрациям, или же нет. Монолитные конструкции с тяжелыми перегородками и перекрытиями способны сохранить покой в помещениях, даже если рельсовая дорога располагается непосредственно под сооружением. Дело в том, что монолитный железобетон под воздействием динамических нагрузок испытывает слабые резонансные явления, которые находятся в прямой зависимости от массы конструкции. Чем толще и массивнее перегородки и перекрытия, тем мягче резонансы. Монолитная железобетонная плита в качестве фундамента идеально защищает здание не только от влияния неоднородного грунта, но и равномерно распределяет колебания по всей площади фундамента, тем самым снижая их до минимума. Лишенные «монолитной» жесткости, сборные железобетонные конструкции, трансформируют нагрузки в резонансные явления, для погашения которых требуются дополнительные меры, например, сооружение препятствий на пути распространения вибрации в грунте, или же снижение вибрации в самом источнике. Повышая устойчивость к вибрации, в зданиях из сборного железобетона сооружают монолитный каркас или задают определенную жесткость конструктивным элементам.

Устройства, способные противостоять вибрации, используются не только на рельсовых путях, автотрассах, стенах метрополитена, но и «вживляются» в строительные конструкции. Если виброизоляция здания не удовлетворительна, а источник динамических нагрузок невозможно изолировать, стоит заняться повышением виброизоляционных показателей на отдельных площадях, непосредственно в квартирах, офисах, производственных помещениях…

В этом случае панацеей от сотрясающихся перекрытий послужит плавающий пол. Понятие плавающего пола родилось много лет назад, но актуально в наши дни как никогда. Плавающие полы защищают этажи от конструкционных и ударных вибраций. Важным элементом плавающего пола является стяжка. Под стяжкой укладывается долговечный, не растворяющийся в цементе виброизоляционный тонкий слой. Защитные устройства (прокладки) заходят на стены таким образом, что пол не соприкасается с конструкциями. Большое распространение получили литые конструкции пола на основе цементных стяжек и специальных пластификаторов. Цементная стяжка не обязательное условие в конструкции плавающего пола. Не менее эффективно устанавливать прокладки под деревянные лаги с настилом, покрытым древесноволокнистыми плитами и линолеумом. Такие полы защищают помещение от динамических нагрузок примерно на 80%. Часто в строительной практике поверх железобетонных плит перекрытия укладывают слой гипсокартонных плит, которые так же защищают перекрытия от механических импульсов.

Сравнительно недавно на строительном рынке появились специальные материалы, выполненные на основе резины, которые расширяют вариативность в создании различных конструкций изолирующих опор. Упругие слои материалов на бетонной подготовке под фундаментную плиту амортизируют «внешнюю агрессивную динамику». Промышленные образцы эластомеров разнятся по параметрам, составам, свойствам. Но все они схожи в высоких показателях коэффициента потерь и способности противостоять динамическим и статическим нагрузкам в течение длительного времени. Эластомер подбирается в зависимости от особенностей конструкции здания. Опора на материал может быть полноплоскостной, ленточной или точечной. Полноплоскостная опора выгодно отличается от «усеченных аналогов» простотой исполнения и минимизацией вероятности образования акустических мостиков, способных свести на «нет» результаты кропотливой работы. В этом случае эластомер укладывается между плитой пола и основанием или слоем бетонной подготовки, распределяя нагрузки на здание и передавая их основанию. Линейная передача нагрузок хорошо «купируется» ленточной опорой. Упругие прослойки используются при организации фундамента или под перекрытием подвала. Если же здание предполагает свайное основание, эластомеры в конструкциях образуют точечные опоры под несущей конструкцией. Виброизолирующие слои способны выступать в качестве отдельных или же составных частей в системе виброизоляции. Так эластомеры берут на себя защитные функции зданий из сборного железобетона, в «монолитах» же «играют» на еще большее снижение динамических нагрузок в комплексе с материалом. Какой опоре, материалу, конструкции отдать предпочтение? Последнее слово в выборе остается за специалистами. Они способны определить собственные частоты и особенности конструкции, подобрать эластомер и способ его установки для обеспечения сохранения благоприятных режимов работы как самой конструкции, так людей пребывающих в здании.

Закон на страже здоровья

О крайне негативном вибрационном влиянии на организм человека свидетельствуют многочисленные нормативные документы, направленные на определенную организацию городского пространства. Например, Государственные стандарты, устанавливают критерии неблагоприятного внешнего воздействия, а Санитарные нормы регламентируют предельно допустимые уровни колебаний конструкций зданий различного характера. В общем, вибрация в нашей жизни явление довольно неприятное и бороться с ним необходимо как с бедствием. Демпфирование колебаний, применение экранирующих устройств, изоляция с применением эластичных элементов, использование специальных конструкций зданий, фундаментов способны если не ликвидировать вибрацию полностью, то значительно уменьшить ее амплитуду и создать в помещениях жилых или производственных условия, соответствующие санитарноэпидемиологическим нормам.

"ЧЕЛОВЕКУ - КОМФОРТ.
СООРУЖЕНИЯМ - ЗАЩИТА.
ПРИРОДЕ - ПОКОЙ."
Москва, Ул Николоямская, д.52, стр.2, оф. 8
тел.:+7 (495) 666-56-30
E-mail: info@invest-contract.com