5 Методы расчета систем защиты от ударного шума для помещений жилых и общественных зданий и сооружений
5.1 С целью снижения уровней вибрации и структурного шума в смежных с лестнично-лифтовыми узлами помещениями жилых и общественных зданий рекомендуется применение следующих мероприятий:
- увеличение массы лестничного марша (площадки);
- повышение изгибной жесткости лестничных маршей (площадок);
- виброизоляция опорных элементов лестничных маршей (площадок);
- повышение звукоизоляции конструкций, отделяющих лестнично-лифтовые узлы от смежных помещений.
П р и м е ч а н и е – Мероприятия, указанные в настоящем пункте наиболее эффективны для применения на практике, однако этот перечень не полный, поскольку зависит от конкретных объемно-планировочных решений здания, технического задания и может быть расширен.
Выбор метода проводится на основании технико-экономического обоснования с учетом расчетных положений и методики проектирования, приведенных в разделах 5 и 6.
5.2 Увеличение массы лестничного марша (площадки) производят для изделий заводского изготовления путем замены соответствующих изделий по ГОСТ 8717 и (или) ГОСТ 9818 на более массивные. Для монолитных изделий – путем увеличения габаритов соответствующих поперечных сечений.
Величина прибавки в массе лестничного марша (площадки) определяется расчетом для выполнения требований раздела 4.
5.3 Повышение изгибной жесткости монолитных лестничных маршей (площадок) осуществляется в соответствии с СП 63.13330.
Величина прибавки в изгибной жесткости лестничного марша (площадки) определяется расчетом для выполнения требований раздела 4.
5.4 Виброизоляция лестничных маршей (плошадок) заключается в механической «развязке» элементов лестничных маршей и площадок от несущих конструкций лестнично-лифтового ядра с переопиранием их на несущие конструкции и передачей нагрузки только через упругие элементы.
За счет такого решения снижаются амплитуды динамических нагрузок, распространяемых по несущим конструкциям лестнично-лифтового ядра, создаваемой при этом вибрации и переизлучаемого в смежные помещения структурного шума для выполнения требований раздела 4.
Указанное решение также приводит к повышению индекса изоляции от ударного шума лестничными маршами и площадками (полами лестничных маршей) для выполнения требований 4.14.
5.5 Комплексный (динамический и акустический) расчет выполняют в следующей последовательности:
а) анализ технической и проектной документации (выбирают помещения, расположенные вблизи лестнично-лифтовых узлов и лестничных шахт в соответствии с их функциональным назначением);
б) сбор и оценка исходных данных (определяют схему движения людских потоков, задают параметры исходного динамического воздействия по 5.6–5.10);
в) определение динамических характеристик лестничных маршей (выполняют расчет по 5.11–5.14);
г) расчет уровней вибрации лестничных маршей, площадок;
д) расчет уровней вибрации ограждающих конструкций рассматриваемого помещения (выполняют расчет по 5.16);
е) расчет уровней структурного шума рассматриваемого ограждения (выполняют расчет по 5.17);
ж) сопоставление рассчитанных значений с допускаемыми в соответствии с разделом 4, определение превышений требований (при их наличии);
з) выбор и расчет технических решений по снижению динамического воздействия лестничных маршей (площадок) по 5.1, 5.19;
и) подтверждение эффективности решения по снижению динамического воздействия лестничных маршей (площадок) на основании повторного расчета по перечислениям в) – ж) настоящего пункта.
П р и м е ч а н и е – Процедура выполнения комплексных расчетов является в некоторых случаях не линейной, а итерационной.
Проверка соответствия фактически реализованных решений требованиям проектной документации с разработанными мероприятиями по защите от вибрации и переизлучаемого структурного шума осуществляется на основании прямых измерений по 5.32.
5.6 Исходное динамическое воздействие при расчете систем виброизоляции и защиты от ударного шума лестничных маршей – движение людских потоков.
При проектировании следует учитывать усредненное (наиболее вероятное в течение дня и ночи) число людей
Nл, шт., передвигающихся вниз по лестничным маршам и площадкам (как вызывающим наибольшее, по сравнению с движением вверх по маршу, динамическое воздействие).
Расчеты проводятся для 1, 2, ...,
Nл одновременно передвигающихся человек по лестничному маршу. Масса среднестатистического человека
Mчел, принимаемая в расчетах, составляет 75 кг.
В качестве альтернативной характеристики исходного динамического воздействия допускается использовать эквивалентные и максимальные значения виброскорости
vmax и
vэкв, м/с, колебаний лестничного марша в момент прохождения заданной группы людей в третьоктавных полосах со среднегеометрическими частотами 1–250 Гц.
5.7 В зависимости от скорости передвижения по лестничному маршу определяется частота шагания человека
fшаг, Гц.
5.8 Значение величины контактной силы
F(
t), нормализованной по отношению к весу человека
Gчел, в зависимости от частоты шагания приведено на рисунке 5.1.
Рисунок 5.1 – Величина контактной силы, нормализованной по отношению
к весу человека, в зависимости от частоты шагания
5.9 Стандартизированная нагрузка F(t)/Gчел шагающего человека может быть выражена в качестве серии последовательных шагов, где каждый шаг может быть описан полиномиальной функцией F(t)/Gчел = ∑Ki ti, где коэффициенты Ki представлены в таблице 5.1.
Т а б л и ц а 5.1
Коэффициенты
Ki
5.10 Время единичного шага tшаг, с, определяется формулой
tшаг = 2,6606 – 1,757fшаг + 0,3844fшаг². (1)
5.11 Динамическими характеристиками лестничных маршей и площадок, участвующие в расчетах:
а) собственная частота fл.м.i, Гц;
б) модальная масса Mл.м.мод,i ;
в) величина демпфирования Di .
Параметры, указанные в перечислениях а) – в) настоящего пункта, вычисляются для каждой i-й формы колебаний лестничного марша (площадки). Число учитываемых форм колебаний устанавливается по величине суммарной модальной массы, равной не менее 85% от массы рассчитываемого элемента конструкции.
5 Методы расчета систем защиты от ударного шума для помещений жилых и общественных зданий и сооружений5 Методы расчета систем защиты от ударного шума для помещений жилых и общественных зданий и сооружений
- увеличение массы лестничного марша (площадки);
- повышение изгибной жесткости лестничных маршей (площадок);
- виброизоляция опорных элементов лестничных маршей (площадок);
- повышение звукоизоляции конструкций, отделяющих лестнично-лифтовые узлы от смежных помещений.
увеличение массы лестничного марша (площадки);повышение изгибной жесткости лестничных маршей (площадок);виброизоляция опорных элементов лестничных маршей (площадок);повышение звукоизоляции конструкций, отделяющих лестнично-лифтовые узлы от смежных помещений.а) анализ технической и проектной документации (выбирают помещения, расположенные вблизи лестнично-лифтовых узлов и лестничных шахт в соответствии с их функциональным назначением);
б) сбор и оценка исходных данных (определяют схему движения людских потоков, задают параметры исходного динамического воздействия по 5.6–5.10);
в) определение динамических характеристик лестничных маршей (выполняют расчет по 5.11–5.14);
г) расчет уровней вибрации лестничных маршей, площадок;
д) расчет уровней вибрации ограждающих конструкций рассматриваемого помещения (выполняют расчет по 5.16);
е) расчет уровней структурного шума рассматриваемого ограждения (выполняют расчет по 5.17);
ж) сопоставление рассчитанных значений с допускаемыми в соответствии с разделом 4, определение превышений требований (при их наличии);
з) выбор и расчет технических решений по снижению динамического воздействия лестничных маршей (площадок) по 5.1, 5.19;
и) подтверждение эффективности решения по снижению динамического воздействия лестничных маршей (площадок) на основании повторного расчета по перечислениям в) – ж) настоящего пункта.
NлNлMчелvmaxvэквfшагFtGчел
5.9 Стандартизированная нагрузка F(t)/Gчел шагающего человека может быть выражена в качестве серии последовательных шагов, где каждый шаг может быть описан полиномиальной функцией F(t)/Gчел = ∑Ki ti, где коэффициенты Ki представлены в таблице 5.1.
FtGчелFtGчелKi tii iKiiТ а б л и ц а 5.1
Коэффициенты
Ki
Kii5.10 Время единичного шага tшаг, с, определяется формулой
tшагtшаг = 2,6606 – 1,757fшаг + 0,3844fшаг². (1)
tшагfшагfшаг
5.11 Динамическими характеристиками лестничных маршей и площадок, участвующие в расчетах:
а) собственная частота fл.м.i, Гц;
б) модальная масса Mл.м.мод,i ;
в) величина демпфирования Di .
а) собственная частота fл.м.i, Гц;
б) модальная масса Mл.м.мод,i ;
в) величина демпфирования Di .
fл.м.iiMл.м.мод,i i Di i Параметры, указанные в перечислениях а) – в) настоящего пункта, вычисляются для каждой i-й формы колебаний лестничного марша (площадки). Число учитываемых форм колебаний устанавливается по величине суммарной модальной массы, равной не менее 85% от массы рассчитываемого элемента конструкции.