Przeprowadzając badania doraźne w wybranych przekrojach charakterystycznych podczas przejazdów istniejącego źródła drgań oraz dysponując danymi zamieszczonymi w bazie danych pomiarowych można opracować mapę prognozowanych wpływów dynamicznych wynikających ze zmiany charakterystyki dotychczasowego źródła drgań. Mapy te można wykorzystać przy projektowaniu nowych obiektów budowlanych usytuowanych w otoczeniu projektowanych źródeł drgań komunikacyjnych z uwzględnieniem planowanych, nowych warunków ruchowo-drogowych. Po wprowadzeniu nowego źródła drgań celowe jest wykonanie doraźnych badań dynamicznych w wybranych miejscach, w celu zweryfikowania wielkości prognozowanych ujętych na mapie wpływów dynamicznych. W procedurze tego rodzaju zadania projektowego występują wyraźnie dwa etapy pomiarowe, pomiędzy nimi zaś etap obliczeniowy. Można te etapy opisać następującymi zadaniami:
Etap I (pomiar tła dynamicznego) zawiera takie zadania jak:
- rozeznanie obszaru objętego wpływem projektowanego źródła drgań,
- wybranie obiektów budowlanych, które z powodu na ich usytuowanie względem źródła drgań, stan techniczny i przeznaczenie powinny być objęte indywidualną analizą dynamiczną,
- wykonanie pomiarów tzw. tła dynamicznego, czyli na wybranych obiektach wykonanie pomiarów drgań generowanych występującymi aktualnie źródłami drgań lub zastosowanym specjalnie modelowym źródłem drgań.
Etap II (obliczenia dotyczące sytuacji prognozowanych) zawiera takie zadania jak:
- na podstawie pomiarów wykonanych w etapie I zweryfikowanie przyjętych modeli obliczeniowych budynku,
- wybranie z bazy danych pomiarowych wibrogramów najlepiej odpowiadających działaniu prognozowanego źródła drgań,
- zastosowanie prognozowanych wibrogramów jako wymuszenia kinematycznego modeli obliczeniowych,
- dokonanie oceny wpływu prognozowanych drgań na ludzi przebywających w projektowanym budynku,
- w przypadku przekroczenia poziomu niezbędnego komfortu (albo bezpieczniej: progu odczuwalności drgań) wprowadzenie możliwych zmian konstrukcyjnych w budynku w celu zredukowania wpływów dynamicznych albo uwzględnienie w obliczeniach zastosowania innych środków technicznych redukcji drgań.
Etap III (weryfikacja pomiarowa spełnienia przez zrealizowany budynek kryteriów oceny wpływu drgań na ludzi w nim przebywających) zawiera takie zadania jak:
- wykonanie pomiarów na obiekcie wcześniej objętym analizą po modernizacji źródła drgań,
- przeprowadzenie oceny wpływu zarejestrowanych drgań na ludzi,
- w przypadku naruszenia kryteriów oceny, zastosowanie dodatkowych środków technicznych w celu redukcji drgań.
Dodatkowo we wszystkich tych etapach należy rozważyć również wpływ drgań generowanych podczas budowy (lub przebudowy) projektowanego źródła drgań. W szczególności konieczne jest uwzględnienie w tych analizach pracy walców wibracyjnych, wibromłotów i innych podobnych urządzeń.
prof. dr hab. inż. Janusz Kawecki
Instytut Mechaniki Budowli,
Wydział Inżynierii Lądowej,
Politechnika Krakowska
Praca została wykonana w ramach realizacji Projektu „Innowacyjne środki i efektywne metody poprawy bezpieczeństwa i trwałości obiektów budowlanych i infrastruktury transportowej w strategii zrównoważonego rozwoju”(temat PT1.7) współfinansowanego przez Unię Europejską z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka.
Efekty tej pracy zostały opisane w publikowanym referacie prof. Janusza Kaweckiego, który został przygotowany na VII Seminarium „Wpływ hałasu i drgań wywołanych eksploatacją transportu szynowego na budynki i ludzi w budynkach – diagnostyka i zapobieganie WIBROSZYN-2012” (13-14 września br.) tradycyjnie zorganizowane przez Instytut Mechaniki Budowli PK.
Literatura i wykorzystane materiały:
[1] PN-88/B-02171, Ocena wpływu drgań na ludzi w budynkach 1988, norma polska
[2] BS 6472-1:2008, Guide to evaluation of human exposure to vibration in buildings, Part 1: Vibration sources other than blasting, 2008, British Standard.
[3] DIN 4150-2, Structural vibration, Part 2: Human exposure vibration in buildings, 1999, German Standard.
[4] ISO 2631-2, Guide to the evaluation of human exposure to whole body vibration. Part 2- Vibration in buildings, 2003, International Organization for Standardization.
[5] ISO 10137 Bases for design of structures – Serviceability of buildings and walkways against vibration, 2007, International Organization for Standardization.
[6] Tamura Y., Kawana S., Nakamura O., Kanda J. & Nakatà S., Evaluation perception of wind-induced vibration in buildings. Structures & Buildings, 159, pp. 1-11, 2006.
[7] Blume J., Motion perception in the low-frequency range. Contract report AT(26-l)-99. US Atomic Energy Commission, Nevada Operations Office. July 1969.
[8] Benson A.J., Diaz E. & Farrugia P.: The perception of body orientation relative to a rotating linear acceleration vector. Fortschr. zool., 23, pp.264 - 274, 1975.
[9] Goto T., Studies on wind-induced motion of tall buildings based on occupant's reactions. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 13, pp. 241-252, 1983.
[10] Jeary A. P., Morris R. G. & Tomlinson R. W., Perception of vibration-tests in tall buildings. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 28, pp. 361-370, 1988.
[11] Hansen R. T., Read J. W. & Vanmarcke E. H., Human response to wind-induced motion of buildings. Proc. ASCE, ST7, 1973.
[12] Reed J. W., Wind-induced motion and human discomfort in tall buildings. Massachusetts Institute of technology, 1971.
[13] Kawecki J., Stypuła K.: Metodyka pomiarowo- interpretacyjna wyznaczania modelu budynku przydatnego w ocenie wpływu drgań parasejsmicznych na ludzi, Czasopismo Techniczne, 2007, z. 2-B, s. 39-46
[14] AIJ-GEH-2004. Guidelines for the evaluation of habitability to building vibration, 2007, Architectural Institute of Japan.
[15] ISO 6897, Guidelines for the evaluation of the response of occupants of fixed structures, especially buildings and off-shore structures, to low-frequency horizontal motion (o,063 to 1Hz).
[16] Kawecki J., Kozioł K., Stypuła K.: Influence of metro tunnel structure on prognosed vibrations received by people staying in nearly building; Technical Transactiond, Cracov University of Technology, vol.3-B, issue 11, pp.51-58, 2010.
[17] Stypuła K., Drgania mechaniczne wywołane eksploatacją metra płytkiego i ich wpływ na budynki, Zeszyty Naukowe Politechniki Krakowskiej, Inżynieria Lądowa, vol. 72, Kraków 2007
[18] Stypuła K., Doświadczenia Metra Warszawskiego. Problemy dynamiczne w projektowaniu oraz podczas budowy i eksploatacji, Budownictwo Górnicze i Tunelowe, vol. 1, pp. 9-10, 2003
[19] Kawecki J., Stypuła K.; Naruszenie wymagań dotyczących zapewnienia ludziom w budynku niezbędnego komfortu wibracyjnego jako stan zagrożenia awaryjnego; Inżynieria i Budownictwo; Nr 5, 2011, str. 266-269
[20] Uchwała Nr LXXVII/2422/2006 Rady Miasta Stołecznego Warszawy z dnia 22 czerwca 2006 r. w sprawie uchwalenia miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego regionu tzw. Dworca Południowego, Dziennik Urzędowy Województwa Mazowieckiego Nr 146, poz. 4800
- «« poprz.
- nast.
