Analiza drgań / Analiza dynamiczna / Ekspertyza wibroakustyczna

Analiza dynamiczna jest badaniem odpowiedzi układu konstrukcyjnego (np. budynku) poddanego działaniu obciążenia zmiennego w czasie (wymuszenia dynamicznego). Odpowiedź układu można uzyskać poprzez rzeczywiste pomiary drgań na obiekcie lub dokonując symulacji tych drgań przy pomocy programu inżynierskiego Metody Elementów Skończonych. Analiza dynamiczna zapewni nie tylko bezpieczeństwo, ale i komfort użytkowania. Przepisy prawne jasno narzucają konieczność wykonania analizy dynamicznej dla wszystkich obiektów konstrukcyjnych będących w zasięgu oddziaływania drgań ( norma EN 1990 -Podstawy Projektowania Konstrukcji, Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie z dn. 12. Kwietnia 2002r. Dział IX, Norma PN-B-02170, Norma PN-B-02171).

Konstrukcje budowlane stale narażane są na różnego rodzaju oddziaływania dynamiczne, których źródłem mogą być zarówno naturalne zjawiska zachodzące na powierzchni ziemi (np. obciążenie wiatrem) oraz pod jej powierzchnią spowodowane ruchami skorupy ziemskiej, jak i drgania wywołane działalnością człowieka, wynikającą między innymi z:

• pracy maszyn i urządzeń mechanicznych znajdujących się w budynku i poza
  nim,
• przejazdu pojazdów kołowych lub szynowych (drgania komunikacyjne),
• eksplozji materiałów wybuchowych,
• prac budowlanych (m.in. wbijanie w grunt ścianek szczelnych i pali fundamentowych),
• tąpnięć w kopalniach itd.

Istotnym aspektem projektowania konstrukcji budowlanych jest prawidłowa ocena wpływu drgań na budynek i ludzi oraz dobór odpowiedniej technologii zabezpieczeń w celu minimalizacji niepożądanych efektów powodowanych oddziaływaniami dynamicznymi. Oddziaływania dynamiczne stanowią dodatkowe obciążenie budowli, jakie należy uwzględnić w obliczeniach wytrzymałościowych. Ocena wpływu drgań opiera się na rozpatrzeniu ich szkodliwości na konstrukcje oraz na osoby znajdujące się wewnątrz budynku. Istnieją dwie metody rozpatrywania oddziaływania drgań na obiekty budowlane: kompletna oraz przybliżona.

Zarówno metoda przybliżona, jak i kompletna powinny uwzględniać wpływ prognozowanych/istniejących drgań na budynek oraz na ludzi w nim przebywających, co jest kluczowym aspektem poprawnie przeprowadzonej ekspertyzy wibroakustycznej. Są to dwie rozłączne analizy, które należy oceniać w niezależny sposób, posiłkując się nierzadko innymi metodami analizy oraz innymi skalami normowymi.

Celem analizy dynamicznej w ogólności jest uzyskanie dodatkowych sił obciążających projektowaną konstrukcję oraz wskazanie rejonów konstrukcji o przekroczonych amplitudach drgań. W konsekwencji często wymagane jest przeprojektowanie rejonów konstrukcji o nadmiernych drganiach. Im wcześniej zdecydujemy się na pomoc specjalistów (najlepiej na etapie projektu budowlanego), tym mniejsze i mniej kosztowne będą zmiany. Poniższy graf prezentuje metodykę postępowania w zależności od fazy inwestycji (projektowany lub istniejący budynek) oraz źródła drgań.