Полная версия

Главная arrow Строительство arrow СТРОИТЕЛЬНАЯ МЕХАНИКА ДЛЯ АРХИТЕКТОРОВ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Меры защиты от динамических воздействий

Вибрационное воздействие как наиболее опасное для сооружений в ряде случаев может привести к отрицательным эффектам, понижающим прочностные и эксплуатационные качества конструкции, причем не только при резонансе. Знакопеременные напряжения в сечениях элементов конструкции, возникающие при действии вибрационных нагрузок, приводят к накоплению повреждений в материале в виде трещин и, в итоге, к разрушению. К не влияющим на состояние конструкции можно отнести лишь колебания с ускорением не более 0,03#.

Кроме этого, вибрационные воздействия могут помешать нормальному функционированию технологического оборудования, расположенного в сооружении, а также повлиять на работу многих точных приборов.

Колебания конструкций в зависимости от частоты и амплитуды могут оказывать различное физиологическое воздействие на людей. Критерием чувствительности людей к колебаниям с низкими частотами (от 1 до 10 Гц) могут служить ускорения колебаний, а при высоких частотах (свыше 10 Гц) — скорости колебаний. Характеристики воздействия на людей гармонических колебаний с амплитудами до 1 мм приведены в табл. 15.3.

Таблица 153

Характеристики физиологического воздействия гармонических

колебаний

Характеристики воздействия

Предельное ускорение колебаний, мм/с2

с частотой 1 — 100 Гц

с частотой 10—1000 Гц

Неощутимы

10

0,16

Слабо ощутимы

40

0,24

Хорошо ощутимы

125

2,0

Сильно ощутимы

400

6,4

Вредны при длительном воздействии

1000

16

Безусловно вредны

Более 1000

Более 16

Допустимую амплитуду я0 динамических перемещений определяют по формулам:

где и0 и w0 допускаемые пределы скорости, мм/с и ускорения, мм/с2, принимаемые по табл. 15.3; /0 — частота колебаний, Гц.

В качестве допускаемых должны приниматься колебания с характеристиками, не наносящими вреда людям.

Для машин и механизмов, устанавливаемых на фундаментах и перекрытиях зданий, как и для самих строительных конструкций, нормами устанавливаются допустимые значения амплитуд колебаний.

Например, при частоте 4 Гц допустимые амплитуды динамических перемещений будут:

  • - в помещениях с вибрационными машинами — 0,25 • 10~ м;
  • - в помещениях без вибрационных машин — 0,1 • 10~ м;
  • - в помещениях для работников умственного труда — 0,0354 • 10_3 м.

При больших частотах рекомендуемые амплитуды динамических перемещений будут еще меньше.

В тех случаях, когда в результате динамических расчетов установлено, что требования прочности, жесткости или параметры характеристик воздействия на людей и оборудование не удовлетворяются, следует принимать меры защиты от динамических воздействий. Эти меры довольно разнообразны и эффективны при условии правильного выбора их в каждом конкретном случае.

В основу практически всех методов защиты от вибрации положено изменение отношения частот вынужденных и свободных колебаний (0 / со) в ту или другую сторону с выведением из зоны резонанса, где динамические перемещения наибольшие.

Перечислим основные из существующих мер по защите от вибрации.

  • 1. Целесообразная установка машин. Путем той или иной расстановки машин, служащих источником колебаний, можно уменьшить резонанс-
  • 1

ные явления или даже избежать их. Например, передвинув такую машину ближе к опоре несущей балки (рис. 15.32, а), можно увеличить частоту свободных колебаний последней. Машины, создающие горизонтальные силы инерции, следует располагать так, чтобы эти силы действовали в направлении большей жесткости здания (рис. 15.30, б).

Рис. 1530

2. Изменение массы конструкции. Устройство дополнительного фундамента под машину позволяет уменьшить частоту ее свободных колебаний (рис. 15.31). [1]

Рис. 1531

Рис. 1532

4. Применение виброизоляции. Виброизоляция является наиболее простым и часто основным средством защиты от вибрации. Различают активную виброизоляцию, назначением которой является уменьшение динамических сил, передаваемых машиной на несущую конструкцию, и пассивную, при помощи которой изолируют те или иные места работы или приборы от колебаний несущих конструкций. В конструктивном плане активная виброизоляция представляет собой устройство, располагаемое между источником колебаний и несущей конструкцией. Типы этих устройств могут быть самыми различными — от обычных прокладок из дерева или резины до специальных стальных пружин (рис. 15.33).

Рис. 1533

5. Применение виброгасителей. Динамический виброгаситель представляет собой дополнительно присоединенную массу (рис. 15.34), упругие связи которой и масса подобраны таким образом, чтобы нейтрализовать своими колебаниями колебания от возмущающей нагрузки.

Рис. 1534

6. Изменение режима работы машин. Понижение или повышение числа оборотов ротора машины может привести к такому же эффекту, как и повышение или, соответственно, уменьшение жесткости конструкции, т.е. к уменьшению динамического коэффициента.

  • [1] Изменение жесткости конструкции. Увеличение жесткости конструкции посредством увеличения размеров ее поперечных сечений, уменьшения пролетов или изменения расчетной схемы путем устройства дополнительных элементов (например, шпренгеля, как показано на рис. 15.32)приводит к повышению частот свободных колебаний и может быть использовано для удаления низшей из этих частот как наиболее опасной.
 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>