Измерение вибрации здания

Возведенное здание во время эксплуатации постоянно подвергается разного рода нагрузкам и воздействиям, которые так или иначе испытывают конструкционные элементы на прочность и устойчивость. Одним из них является вибрация. Вибрации на том или ином уровне влияют на каждое твердое тело, однако в случае со строительными конструкциями их учет наиболее важен – при превышении допустимого значения, а также продолжительном воздействии они могут стать одной из главных причин разрушения отдельной части сооружения или даже всего здания. В связи с этим очень важно проводить регулярные измерения показателя, чтобы вовремя отреагировать на возможные нарушения.

Что может приводить к возникновению вибраций:

• Естественные причины. Сезонные движения грунта, сейсмическая активность. Те же землетрясения воздействуют на здание инфранизкими частотами, которые достаточно серьезно нагружают конструкционные элементы сооружений.
• Искусственные причины. Движение транспорта, тяжелой строительной техники, близость расположения метро и железнодорожных веток. Также свое негативное влияние оказывает строительное оборудование, используемое для проведения разных работ.

Последствия вибраций могут быть разными. Так, от арматуры в ЖБИ-конструкциях может отслаиваться бетон, есть риск нарушения стыков соединений, находящихся в несущих частях здания. Продолжительная и сильная вибрация также разрушает кладку из камня или кирпича, приводит к возникновению трещин в стенах. Нельзя не учитывать и влияние на самочувствие человека.

Сейсмологи делят повреждения зданий на три категории: легкие, умеренные и тяжелые. Легкие представляют собой небольшие трещины в растворе и штукатурке с возможностью откалывания маленьких фрагментов. Умеренные выражаются в более серьезных трещинах, которые могут проходить через стройматериалы – кирпич или бетон – откалывая достаточно большие фрагменты штукатурки. Тяжелые повреждения представлены глубокими, иногда сквозными трещинами в стенах и каркасе здания.

Методы борьбы с вибрацией

С целью снижения уровня вибраций, возникающих в разных частях зданий и сооружений, прибегают к определенным архитектурно-конструкционным решениям, которые устанавливаются стандартами. В частности, используемое строительное и промышленное оборудование оснащается дополнительными виброзащитными элементами и амортизаторами. Однако нередко компенсировать вибрационные воздействия в достаточной степени не удается – в особенности при близком расположении автомобильных трасс, железных дорог и строительных площадок, развернутых по меньшей мере на несколько месяцев.

В связи с этим важно осуществлять регулярный контроль за вибрациями, используя современные методы обнаружения. Своевременное определение показателей позволит отреагировать на превышение уровней, устанавливаемых ГОСТ Р 52892-2007, и провести необходимые работы. Это поможет избежать аварийных ситуаций, а именно частичного или полного разрушения зданий или их несущих частей. Пристальное внимание при этом уделяется сооружениям, для которых вибрации могут иметь особенно тяжелые последствия – речь, например, о железнодорожных и автомобильных мостах.

Особенности измерения вибрации

Периодичность и время проведения измерений вибрации строго индивидуальны и зависят от конкретного объекта. В случае с вышеупомянутыми мостами исследование производится еще на этапе проектирования, то есть до момента ввода в эксплуатацию. После этого процедура неоднократно повторяется. Одной из основных методик, используемых в процессе измерения вибрации, является определение виброускорения, затрагивающее как общественные, так и жилые помещения. Она способна оценить уровень вибрационного воздействия от большинства основных источников.

В качестве измерителей вибрации используется следующая линейка оборудования:

• Портативные измерители. С учетом размеров подходят для проведения оперативного контроля вибрационного оборудования, замеряя низкие частоты, а также устанавливая показатели виброколебаний с высокой точностью.
• Четырехканальные приборы. Эффективные устройства, позволяющие контролировать вибрации как в зданиях в целом, так и в отдельных конструкциях. Могут иметь разные варианты исполнения.
• Устройства для определения частоты свободных колебаний. Подобные приборы используются для контроля отдельных компонентов оборудования, функционирующего при высоких вибрационных нагрузках.

Современные приборы позволяют добиться высокой точности измерений, что важно при необходимости оперативной проверки зданий, сооружений и установленного оборудования. Чаще всего исследования подразумевают комплексный подход. Это означает, что им подвергают как вибрации от фасада с внешней стороны, так и вибрации, поступающие от установленного инженерного оборудования.

Измерение пиковой вибрации

Сама по себе вибрация является колебательным воздействием, которое приводит к постепенному изменению состояния определенных элементов здания. Они могут поступать как от воздуха, так и от грунта, в особенности при работе тяжелой техники. Напряжение в определенной точке непосредственно связано с деформацией, которая в ней возникает. Пиковое напряжение напрямую зависит от скорости на пике. В связи с этим измерение вибрации поможет выявить механическое напряжение, для чего будет достаточно сравнить полученное значение с допустимыми показателями для каждого элемента конструкции.

Чтобы установить пиковое значение скорости вибрации грунтов и, соответственно, строительных конструкций, применяется метод регистрации временного сигнала ускорения, который впоследствии проходит обработку. Больше всего внимания в процессе оценки соответствия получаемых значений действительной скорости вибрации уделяется обработке сигнала, получаемого с предварительно установленных датчиков. Для этого задействуется современное ПО. С целью обработки сигналов применяют так называемую децимацию с последующим наложением фильтров верхних частот.

Услуга измерения вибрации в компании «АНО МЦК»

Центр сертификации и стандартизации «АНО МЦК» предоставляет услуги по измерению вибрации зданий и сооружений, обеспечивая высокую точность результатов. Мы располагаем собственной лабораторией и современным оборудованием для выполнения измерений как в нашем центре, так и на самом объекте. Результат проводимых исследований оформляется в виде протокола испытаний, после чего передается заказчику в любом подходящем формате. Проведенный нами комплекс обследований способствует своевременному выявлению и предупреждению негативного воздействия вибрации на конструкцию здания и самого человека.