W przypadku zastosowania maty o przyjętych w obliczeniach parametrach sztywności dynamicznej i tłumienia oraz o grubości 25 mm prognozowana redukcja drgań w żadnym paśmie częstotliwości nie jest ujemna (nie przewiduje się wzrostu poziomu drgań) – tabela 3. Prognozowany dzięki zastosowaniu tych rozwiązań globalny (w całym paśmie częstotliwości drgań od 1 do 100 Hz) poziom redukcji drgań w stosunku do dotychczasowego rozwiązania konstrukcyjnego nawierzchni szynowej w pasmach częstotliwości od 10 do 100 Hz zestawiono w zamieszczonej poniżej tabeli 4. Z danych tych wynika, że na peronach drgania mogą zostać zredukowane co najmniej o 45%, a w przejściach podziemnych co najmniej o 61%.
 |
 |
Wnioski
Przedstawione powyżej przykłady wskazują na konieczność projektowania rozwiązań wibroizolacji nawierzchni szynowych z wykorzystaniem obliczeń symulacyjnych. Takie podejście zwiększa zdecydowanie prawdopodobieństwo uzyskania wymaganej skuteczności wibroizolacji przy zoptymalizowaniu kosztów zastosowanego rozwiązania.
Brak sprawdzenia skuteczności wibroizolacji przed jej wykonaniem może prowadzić nawet do zwiększenia poziomu emitowanych do środowiska drgań. Ilustrują to zamieszczone na rys. 39 wyniki obliczeń skuteczności wibroizolacji nawierzchni bezpodsypkowej w tunelu średnicowym w Warszawie dotyczące zastosowania dwóch rodzajów maty, różniących się parametrami sztywności i tłumienia:
• typ A – moduł sztywności E = 0,017 N/mm3, tłumienie w pasmach częstotliwości od 0,01 -0,28,
• typ B – moduł sztywności E = 0,023 N/mm3, tłumienie w pasmach częstotliwości od 0,10 -0,23.
Z wykresów zamieszczonych na rys. 39 wynika, że zastosowanie maty typu A o stosunkowo małej sztywności pozwala zdecydowanie obniżyć poziom wpływu drgań pionowych stropu na ludzi w częstotliwościach powyżej 20 Hz, ale równocześnie powoduje wzrost poziomu drgań w niskich częstotliwościach powyżej progu odczuwalności drgań przez ludzi. Z tego powodu rozwiązanie to trzeba było odrzucić a korzystniejsze okazało się zastosowanie maty typu B o tej samej grubości, ale o większej sztywności. Mata ta w mniejszym stopniu dała obniżenie poziomu drgań w wyższych częstotliwościach, ale nie spowodowała wzrostu tego poziomu w częstotliwościach niskich, dając w całym paśmie częstotliwości obniżenie poziomu wpływu drgań na ludzi poniżej progu ich odczuwalności. Takich efektów zmiany sztywności mat wibroizolacyjnych nie dałoby się przewidzieć bez wykonania obliczeń symulacyjnych.
 |
Dlatego zastosowanie wibroizolacji w konstrukcji nawierzchni szynowych i w konstrukcji budynków powinno zawsze odbywać się w wyniku jej zaprojektowania tj. po wykonaniu obliczeń symulacyjnych (prognoz), które na podstawie danych doświadczalnych określą skutek użycia danego rozwiązania.
dr inż. Krzysztof Kozioł
dr hab. inż. Krzysztof Stypuła, prof. PK
Instytut Mechaniki Budowli
Politechniki Krakowskiej
Materiał był prezentowany na V Seminarium „Wpływ hałasu i drgań wywołanych eksploatacją transportu szynowego na budynki i ludzi w budynkach – Diagnostyka i Zapobieganie – WIBROSZYN 2010” (Kraków, 9-10 września 2010 r.).
Literatura i wykorzystane materiały
[1] Stypuła K.: Wybrane przykłady zastosowań nowoczesnych wibroizolacji nawierzchni szynowych w Polsce. Materiały IV Seminarium „Wpływ hałasu i drgań wywołanych eksploatacją transportu szynowego na budynki i ludzi w budynkach – diagnostyka i zapobieganie” WIBROSZYN-2009. Kraków, 10-11 września 2009, s. 33-57.
[2] Stypuła K.: Nowoczesne wibroizolacje. Builder, Nr 10, październik 2009, s. 66-70.
[3] Stypuła K., Kozioł K.: Problematyka drgań budynków posadowionych w sąsiedztwie linii kolejowych. II Konf. nauk.-techn. Projektowanie, budowa i utrzymanie infrastruktury w transporcie szynowym INFRASZYN 2009. Zakopane 22-24 kwietnia 2009, 303-314.
[4] PN-B-02170: 1985. Ocena szkodliwości drgań przekazywanych przez podłoże na budynki.
[5] PN-B-02171: 1988. Ocena wpływu drgań na ludzi w budynkach.
- «« poprz.
- nast.
