Pomiary drgań budynków, metra, maszyn oraz konstrukcji budowlanych

Pomiary drgań / badania wibroakustyczne in situ:

  • gruntu
  • obiektu budowlanego
  • fundamentu budynku lub maszyny

Pomiar drgań – najważniejsze normy

By stwierdzić wpływ amplitudy drgań, należy zestawić je z normami, czyli ujętymi wytycznymi wskazującymi na pewne prawidłowości i niebezpieczne odstępstwa. Pomiary drgań budynków skupiają się wokół dwóch norm:

PN-B-02170:2016-12 – „Ocena szkodliwości drgań przekazywanych przez podłoże na budynki”. Niezwykle istotnym elementem przy stosowaniu tej normy jest prawidłowe usytuowanie punktów pomiarowych; brak umieszczenia czujników w reprezentatywnych miejscach do pozyskania danych jest bardzo częstym błędem, którego da się uniknąć dzięki współpracy ze specjalistami.
PN-B-02171:2017-06 – „Ocena wpływu drgań ludzi w budynkach”. Budynki powinny być zaprojektowane oraz skonstruowane w taki sposób, by poziom hałasu na który będą narażeni zarówno użytkownicy, jak i ludzie znajdujący się w ich sąsiedztwie nie stanowił dla nich bezpośredniego zagrożenia.

Mają one charakter międzynarodowy i są dokonywane względem trzech kierunków osi: X, Y, Z.

Źródło drgań:

  • przejazd metra, pociągu, tramwaju, samochodu.
  • od wszelkich innych wymuszeń – wentylatorów, turbozespołów, pomp i innych maszyn
Pomiary drgań - czujnik

POMIAR DRGAŃ MECHANICZNYCH

Wstęp

Drgania mechaniczne (wibracje) – to ruch cząstek ośrodka sprężystego względem położenia równowagi. Wibracje mogą się rozprzestrzeniać w środowisku płynnym lub stałym. W wyniku rozprzestrzeniającej się w ośrodku stałym, obiekty budowlane mogą doznać licznych uszkodzeń. W zależności od poziom drgań fale te mogę mieć niekorzystny wpływ również na ludzi przebywających wewnątrz wzbudzonego falą budynku. Źródłem wibracji mogą być przykładowo drgania komunikacyjne tj.: tramwaj, pociąg, metro. Wibracje rozprzestrzeniają się wówczas w gruncie i docierają do fundamentów budynku skąd przenoszą się dalej na kolejne kondygnacje budynku. W zależności od amplitudy drgań, częstotliwości, charakterystyk dynamicznych budynku oraz tłumienia wibracje w różny sposób wpływają na obiekt budowlany. Wstępnym etapem oceny szkodliwości drgań na budynek ISTNIEJĄCY jest pomiar drgań in situ za pomocą specjalistycznych czujników pomiarowych.

Troszkę teorii

Ruchem falowym nazywamy rozchodzenie się zaburzenia w ośrodku.

W trakcie propagacji fali (wibracji) sam ośrodek nie przesuwa się, a jedynie jego elementy wykonują drgania. Dobrym przykładem są tu fale na powierzchni wody: przedmioty pływające na powierzchni wody wykonują ruch drgający w rytm fal natomiast same fale rozchodzą się ruchem jednostajnym.

Fala dobiegając do danego punktu ośrodka wprawia go w ruch drgający przekazując mu energię, która jest dostarczana przez źródło drgań. Energia fal to energia kinetyczna i potencjalna cząstek ośrodka. Za pomocą fal można przekazywać energię na duże odległości przy czym cechą charakterystyczną jest to, że fale przenoszą energię poprzez ośrodek dzięki przesuwaniu się zaburzenia w ośrodku, a nie dzięki ruchowi postępowemu samego ośrodka. Jak wynika z powyższego, do rozchodzenia się fal mechanicznych potrzebny jest ośrodek. To właściwości sprężyste ośrodka decydują o prędkości rozchodzenia się fali.

Konstrukcjom budowlanym, w szczególności w miastach, stale towarzyszą fale mechaniczne. Rozchodzą się one od źródła drgań jak np. tory kolejowe, urządzenia, poprzez grunt na fundamenty i dalej na wyższe kondygnacje budynków. Niejednokrotnie odczuwalność wibracji na wyższych piętrach budynków jest większa aniżeli na parterze. Jest to zależne od częstotliwości drgań wymuszających oraz częstotliwości i postaci drgań własnych konstrukcji

kolejka

Pomiar drgań i wybracji

Podstawą oceny szkodliwości drgań jest poprawnie wykonany pomiar drgań (wibracji) in situ. Specjaliści z zakresu analizy dynamicznej posiadają dostęp do specjalistycznej aparatury (najczęściej czujniki piezoelektryczne). Warto zwrócić uwagę, aby w skład zespołu pomiarowego wchodził inżynier budownictwa (najlepiej z uprawnieniami budowlanymi, który ponosi odpowiedzialność zawodową za swe czyny, również za pomiar drgań), gdyż niezbędna podczas pomiarów będzie wiedza z zakresu dynamiki budowli. Należy też upewnić się, że aparatura pomiarowa (czujniki) jest poprawnie dobrana, skalibrowana i posiada niezbędne atesty. Poprawnie wykonany pomiar drgań wymaga wiedzy na temat źródła drgań oraz przewidywanych częstotliwości drgań szkodliwych dla budynku.

Niedostateczne zrozumienie problemu procesu pomiarowego generuje błędy już na samym początku analizy, co z kolei może generować niedopuszczalne błędy w końcowych wynikach i może prowadzić do błędnej oceny wpływu drgań na ludzi. Powierzając jednak pomiary drgań a następnie opinię techniczną ekspertom, inżynierom budownictwa z projektowymi uprawnieniami budowlanymi, mamy pewność że wykonana opinia spełni nasze oczekiwania.

Wstępna ocena wpływu drgań na konstrukcję i ludzi wykonana przez specjalistę od zagadnień dynamicznych da nam odpowiedź na pytanie czy poziom drgań (wibracji) projektowanej inwestycji może okazać się szkodliwy dla budynku i jego mieszkańców. Jeśli poziom drgań okaże się nieistotny, inwestor oraz projektant mogą spać spokojnie bez wprowadzania zmian w konstrukcji projektowanych budynków. W przeciwnym wypadku wymagane są dalsze kroki analizy dynamicznej (kompleksowa analiza dynamiczna), które wymagają szczegółowej diagnozy problemu na podstawie wyników pomiarów drgań.

Czujnik do pomiarów drgań

Pomiary wibracji i czujniki drgań

Wibracje to zazwyczaj drgania o małej amplitudzie i niskiej częstotliwości, sięgającej kilkudziesięciu Hz. Pomiaru wibracji bardzo często dokonuje się w celach diagnostycznych, m.in. dla oszacowania stanu technicznego pracującej maszyny lub stabilności struktur cyklicznie poddawanych dużym naprężeniom (np. budynki, mosty). Celem takich pomiarów jest ocena szkodliwości drgań (wibracji) na istniejący lub projektowany obiekt. Czujniki wibracji znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle budowlanym, lotniczym, motoryzacyjnym oraz wytwórczym.

Najpopularniejszą metodą pomiaru wibracji jest wykorzystanie akcelerometru. Czujniki umieszczone bezpośrednio na wibrującym obiekcie przetwarzają energię mechaniczną drgań na sygnał elektryczny, proporcjonalny do chwilowego przyspieszenia obiektu, więc również do siły oddziałującej na ten obiekt. Najpowszechniej wykorzystywane są trzy typy akcelerometrów: pojemnościowe wykonane w technologii MEMS, piezoelektryczne oraz piezorezystancyjne

Czujnik drgań - pomiary
Pomiar drgań i wibracji

Na czym polega ekspertyza wibroakustyczna?

Pomiary drgań oraz wibracji pozwalają rozpoznać stan techniczny budynku. Ich głównym celem jest zapobieganie drganiom przez stosowanie regularnych badań profilaktycznych, realizując trzy podstawowe zadania, takie jak diagnoza, geneza oraz prognoza. Wznoszenie obiektów budowlanych nieraz wiąże się z występowaniem wielu czynników uciążliwych dla otoczenia, do których należą hałas oraz drgania. Ekspertyza wibroakustyczna pozwala na ocenę ich wpływu na otoczenie; wynikiem tego rodzaju procesu jest operat wibroakustyczny – obszerne opracowanie, jakie zawiera wszystkie wymagania wibroakustyczne, które dotyczą konkretnego przedsięwzięcia. Może to być obiekt mieszkalny, biurowy, budynek użyteczności publicznej czy zakład przemysłowy. Operat wibroakustyczny pozwala na jednoznaczne określić rodzaj wymaganych prac oraz materiałów, by spełnić wymogi w zakresie hałasu oraz drgań. To właśnie ten dokument zawiera w sobie informacje o źródłach hałasu oraz drgań w fazie eksploatacji planowego obiektu, jakie mogą wywierać niekorzystny wpływ zarówno na obiekt, jak i jego otoczenie: ruchu samochodów ciężarowych, osobowych czy pracy urządzeń przemysłowych oraz na przebywających wewnątrz budynku ludzi.

Pomiary drgań i wibracji – oferta Dynafea Solutions

W Dynafea Solutions realizujemy pomiary drgań budynków o różnym przeznaczeniu: mieszkalnym, biurowym, przemysłowym oraz handlowo-usługowym. Wykonujemy pomiary drgań w budynkach istniejących, jak i pod obiekty dopiero projektowane. Oceniamy wpływy drgań konstrukcji budynków, a także przebywających w nich ludzi i pracujących w nich urządzeń w zgodzie z obowiązującymi normami. Posługujemy się nowoczesnym oprogramowaniem MES, sprzętem oraz urządzeniami, które pozwalają nam na dokonanie dokładnych pomiarów wibracji i ich analizy w następujących przypadkach, takich jak silne oddziaływanie drgań komunikacyjnych, określenie wpływu drgań placu budowy na konstrukcję budynku, wstępną fazę projektową budynku, a także pomiar drgań pochodzący bezpośrednio od maszyn przemysłowych, jakie znajdują się w tym samym czy sąsiednim budynku.

Mobirise Website Builder
Skorzystaj z usługi Dynafea Solutions
Przeprowadzamy fachowe pomiary drgań i wibracji. 

Postaw na współpracę z profesjonalistami. Zapraszamy.

FAQ – PYTANIA I ODPOWIEDZI

Wykonujemy pomiary drgań zarówno w fazie projektowej budynku (zdecydowanie zalecana), jak i konstrukcyjnej. Korzystamy ze sprawdzonych metod, dzięki czemu jesteśmy w stanie służyć pomocom na niemal każdym etapie inwestycji. Wspieramy przedsiębiorców w dążeniu do maksymalnego bezpieczeństwa konstrukcji oraz ludzi przebywających zarówno w budynku, jak i jego okolicy.

W Dynafea Solutions dokonujemy analizę drgań naturalnych, wymuszonych, sejsmicznych, a także ich wpływu na budynki oraz ludzi. Przeprowadzamy pomiary wibracji dla Klientów z wielu branż, od lat świadcząc najwyższą jakość usług. Działamy w oparciu o innowacyjne metody, korzystając ze specjalistycznych sprzętów.

W przypadkach wielu inwestycji pomiary drgania budynków są obowiązkiem inwestora, o czym świadczą zapiski w rozporządzeniach, normach, jak i w specyfikacjach zamówienia. Warto je wykonać, by zapobiec negatywnym skutkom jakie mogą powstać w wyniku długotrwałej ekspozycji konstrukcji na wibracje – mowa tu między innymi o uszkodzeniach elementów niekonstrukcyjnych ścian, posadzek, jak i w dłuższej perspektywie czasowej obniżeniu ogólnej nośności budowli.

Okresowa analiza wibroakustyczna pozwala na wczesne zdiagnozowanie problemu nadmiernych wibracji; wykrycie błędów na jak najwcześniejszym etapie pozwala na kompleksowe wyeliminowanie przyczyny problemu, a przy tym również ograniczenie szkodliwych skutków powstałych nieprawidłowości.

W Dynafea Solutions zajmujemy się pomiarem drgań i określaniem jego wpływu na budynki oraz ludzi. Oferujemy kompleksową analizę, którą kończy szczegółowy operat wibroakustyczny. W zależności od źródła drgań, wskazanie na konieczność wykonania pomiarów drgań leży po stronie architekta, konstruktora lub kierownika budowy. 

DynaFEA Solutions

Specjaliści z zakresu modelowania komputerowego, analizy dynamicznej i nietypowych problemów obliczeniowych. Badamy wpływ drgań na konstrukcji i na ludzi. 

Śledź Nas
Kontakt
  • DYNAFEA Solutions
  • ul. Siemianowicka 24a
  • 40-301 Katowice

  • tel. +48886220598
  • e-mail: kontakt@dynafea.com
  • NIP: 6342600255
  • REGON: 387821027

No Code Website Builder