Пушкарев И.А. «Структурная схема средств виброзащиты строительных конструкций с подвижными нагрузками» Вестник Ижевского государственного технического университета им. М.Т. Калашникова (ИжГТУ), 25, № 4, с. 27-36 (2022)

Рассмотрены способы моделирования процесса выбора методов и средств виброзащиты строительных конструкций с подвижными нагрузками на основе обзора литературы по данной теме. Проведен структурный анализ устройств виброзащиты строительных конструкций. Предложены различные варианты снижения негативного влияния внешних воздействий в каждом конкретном случае. В настоящее время строительные конструкции и здания в целом находятся под воздействием значительного числа источников нежелательных вибраций как природного, так и техногенного характера. Так, например, в жилых и общественных зданиях возросло число насосов, вентиляторов, кондиционеров, используется большое количество различных машин, механизмов и оборудования. В процессе строительства, а также ремонта и реконструкции здание подвергается ударному, массовому (статическому), вибро- и иному воздействию. Увеличение количества транспорта и транспортных сетей (которые сами по себе являются системами с подвижными нагрузками), проходящих в непосредственной близости от зданий и сооружений, также оказывают на них влияние, как акустическое, так и механическое. Высотные здания подвергаются силовому воздействия ветра; здания, расположенные в сейсмоопасных районах, – сейсмическому воздействию. Следует отметить, что многочисленные источники вибрации в подавляющем большинстве могут быть сведены к подвижным нагрузкам. Поэтому в настоящее время задача снижения воздействия подвижных нагрузок на строительные конструкции и возникающих при этом неблагоприятных факторов (шума, колебаний, вибрации и др.) для комфортного проживания и жизнедеятельности человека является актуальной. Для защиты зданий и сооружений от различных видов подвижных нагрузок и неблагоприятных факторов предусматриваются системы защиты. Систему защиты строительных конструкций от негативных воздействий различного характера можно условно поделить на встроенную и специальную. Например, неподвижные конструкции здания можно сконструировать таким образом, чтобы они представляли собой встроенные массовые демпферы, защищающие высотные здания от силового воздействия ветра; инженерные системы предусматривают установку шумоглушителей на воздуховодах, шумопоглощающих панелей, применение виброизоляции, виброоснований, плавающих полов при установке различного оборудования. Под специальной системой защиты подразумеваются специальные устройства и оборудование: молниеотводы, сточные трубы, системы электрообогрева и др. Специальные мероприятия могут заключаться в установке защитных устройств на трубопроводах, таких как резонансные стабилизаторы волновых процессов, магнитореологические устройства и др. Для выбора наиболее подходящего средства виброзащиты строительных конструкций с подвижными нагрузками предлагается использовать методы функционально-структурного анализа.

Белолипецкая В.А., Кривощапов А.М., Весова Л.М. «Особенности применения различных звукоизолирующих материалов в монолитном строительстве» Инженерный вестник Дона, № 5, с. 493-503 (2022)

Проблематика современного монолитного строительства, а именно ошибки при устройстве звукоизоляции в монолитном строительстве, требуют особого внимания, поскольку повышенный уровень шума и вибраций при эксплуатации помещений влияет на психофизическое состояние человека. Современные ограждающие конструкции зачастую используются в типовых решениях без необходимой дополнительной звукоизоляции. Поэтому с целью разработки и введения эффективных мер, позволяющих предотвратить существующие дефекты помещений, в данной работе перечислены основные факторы, влияющие на высокий уровень допустимого шума в помещениях. Приведена практика применяемых методов и решений, используемых для улучшения звукоизоляции отдельных конструкций. Рассмотрена технология выполнения работ по устройству звуко- и шумоизоляции в жилых помещениях, с указанием предельно допустимого уровня шума.

Яровая Т.С., Антонов А.И., Матвеева И.В., Соломатин Е.О. «Оценка влияния перегородок неполной высоты на акустические параметры помещения» Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета (ТГАСУ), 25, № 1, с. 122-123 (2023)

В современной практике обслуживания населения широкое распространение имеют операционные залы. Они относятся к помещениям с массовым пребыванием людей. В этом случае на качество обслуживания операторами клиентов оказывает влияние большое количество одновременно разговаривающих между собой людей. В результате этого снижается слышимость и разборчивость речи в паре оператор–клиент. Для повышения качества обслуживания клиентов в операционных залах устраиваются выгородки из перегородок неполной высоты. В этом случае общее пространство помещения представляет собой отдельные акустически связанные объемы, формирование акустического режима в которых является сложным многофакторным процессом. Цель. Разработка методики оценки изменения акустического режима в выделенных пространствах помещений с массовым пребыванием людей с позиций обеспечения в них разборчивости речи. Материалы и методы. Предлагается методика оценки разборчивости речи между оператором и клиентом, находящимися в выделенных перегородками неполной высоты пространствах. Результаты. Представлена методика оценки изменения акустического режима в выделенных пространствах помещения с позиций обеспечения в них разборчивости речи. Дан пример использования методики для решения конкретной задачи. Выводы. Методика и разработанная для ее реализации компьютерная программа дают возможность обеспечивать необходимый акустический режим путем целенаправленного проектирования объемно-планировочных решений выгородок и определения необходимых звукопоглощающих и звукоизолирующих характеристик ограждений.

Повколас К.Э. «Оценка эффективности некоторых способов виброизоляции существующих зданий и сооружений от вибродинамических воздействий, распространяющихся в грунтовой среде» Наука и техника, 22, № 2, с. 131-140 (2023)

Приводятся расчеты различных конструктивных схем виброизоляции здания с железобетонным каркасом от источника вибродинамического воздействия, расположенного за его пределами. Отмечается, что в большинстве исследований в качестве критерия риска повреждения несущих строительных конструкций используют максимальную величину скорости вертикальных колебаний фундамента или грунта перед ним. Выделены основные факторы, определяющие риск повреждения конструкций, к которым относятся: инженерно-геологические условия грунта в основании фундаментов, подвергающихся воздействию, степень повреждения здания, тип и конструкция здания или сооружения, частота колебаний, продолжительность действия вибрации, расстояние до источника колебаний, вид источника колебаний, материал сооружения и тип фундамента. На основании анализа факторов, определяющих риск повреждения конструкций, выделены параметры здания или сооружения, наименее чувствительного к вибродинамическим воздействиям и обладающего большей эксплуатационной надежностью. Оно должно быть с каркасом из железобетона или стали, не иметь повреждений, располагаться на фундаментах из свай-стоек в прочных маловлажных крупных песках или твердых глинах. Предлагаемые конструктивные схемы виброизоляции в основном базируются на одном из механизмов демпфирования колебаний в грунтовой среде – рассеянии на неоднородностях. В качестве основного инструмента теоретических исследований использовался метод конечных элементов. Грунтовая среда рассматривалась как упругий инерционный массив, ограниченный неотражающими границами. Достоверность его применения для расчета развития динамических процессов в системе «источник колебаний–среда распространения–приемник колебаний» была подтверждена верификацией на основании данных маломасштабных лабораторных опытов. Использование метода конечных элементов позволяет учесть пространственную изменчивость грунтовых условий, свойства материалов, конструктивные особенности зданий и сооружений, величину, направление и точку приложения динамической нагрузки, а также осуществлять моделирование и оптимизацию различных схем виброзащиты. Рассмотрены семь вариантов виброизоляции: устройство инерционной плиты на поверхности грунтовой среды между источником колебаний и зданием, установка вертикального экрана из газонаполненных баллонов под давлением, комбинация указанных способов, устройство свайного поля в грунтовой среде, усиление столбчатых плитных фундаментов здания микросваями, устройство ребристой плиты на поверхности грунтовой среды между источником и приемником колебаний, устройство железобетонной обоймы вокруг фундамента-источника колебаний. Эффективность каждого способа виброизоляции оценивалась коэффициентом демпфирования К, параметром, показывающим, во сколько раз уменьшается скорость вертикальных колебаний фундамента здания. Среди указанных выше способов виброизоляции выделены два наиболее эффективных варианта в виде горизонтальной инерционной плиты из железобетона на поверхности грунтового массива (снижение скорости вертикальных колебаний в 4,5 раза) и вертикального барьера из газонаполненных баллонов под давлением (снижение скорости вертикальных колебаний в 3,32 раза).

Еманов А.Ф., Бах А.А., Еманов Ф.А. «Изучение вертикальных собственных колебаний зданий методом стоячих волн» Вопросы инженерной сейсмологии, 47, № 4, с. 43-54 (2020)

Изучаются вертикальные собственные колебания зданий с целью определения их особенностей и степени сейсмической безопасности. Показано, что в зданиях, кроме вертикальных мод колебаний, сформировавшихся как результат интерференции, могут возникать собственные колебания от перекачки энергии горизонтальных собственных колебаний при наличии связи в колебаниях компонент. На вертикальные собственные колебания зданий значительное влияние оказывает изменение массы за счет оборудования и материалов, размещенных внутри здания.

Еманов А.Ф., Белостоцкий А.М., Бах А.А., Хорошавин Е.А., Дмитриев Д.С., Нагибович А.И., Еманов А.А., Янкайтис В.В., Сережников Н.А., Шеболтасов А.Г. «Собственные колебания высотного здания типа башни: моды горизонтальных, вертикальных и вращательных колебаний по данным метода стоячих волн и верификация расчётной модели» Вопросы инженерной сейсмологии, 49, № 2, с. 5-40 (2022)

Для уникального по конструкции здания в виде башни с ядром жёсткости по центру выполнены экспериментальные исследования собственных колебаний методом стоячих волн. Результаты сопоставлены с теоретическими расчётами по конечноэлементной модели. Из эксперимента выявлены и исследованы 10 поступательных горизонтальных, 5 крутильных и 8 вертикальных мод собственных колебаний. По конечноэлементной модели рассчитаны собственные колебания, соответствующие всем экспериментально выделенным модам колебаний. Сравнение эксперимента и теории выполнено по всему набору собственных частот; отличия в собственных частотах достигали 20%. После исследований возможности корректировки расчётной модели обеспечено расхождение эксперимента и теории по значениям собственных частот не более 7.5%. Верификация расчётных моделей зданий по данным метода стоячих волн является эффективным подходом к оценке физического состояния зданий и их сейсмостойкости.