Приложение А (рекомендуемое). Характеристики, принимаемые во внимание при проектировании и измерениях

Приложение А
(рекомендуемое)

Характеристики, принимаемые во внимание при проектировании и измерениях

А.1 Общие положения

В настоящем приложении приведен перечень характеристик, которые необходимо рассматривать при прогнозировании параметров передаваемой вибрации и переизлученного шума. Эти характеристики различаются по степени влияния на точность прогноза, и для конкретных ситуаций некоторые из них могут оказаться несущественными. Выбор, какие характеристики учитывать, а какие нет, в каждой конкретной ситуации остается за экспертом.

В настоящем приложении рассмотрены характеристики источника вибрации, пути распространения и объекта воздействия. Место характеристики в приведенном перечне не соответствует степени ее значимости.

Характеристики могут представлять собой константы или быть функциями частоты, деформации, нагрузки, температуры и т.д. Для них могут быть установлены доверительные границы либо из физических соображений, либо на основе статистики наблюдений.

А.2 Источник вибрации

А.2.1 Геометрия рельсового пути

Геометрию рельсового пути характеризуют:

a) координаты по горизонтали и вертикали;

b) уровень (по поверхности земли, в выемке, по насыпи);

c) наличие искусственных опорных конструкций (эстакад);

d) наличие туннелей.

А.2.2 Подвижной состав

Подвижной состав характеризуют:

a) его длина;

b) профиль колеса;

c) диаметр колеса;

d) неровности и дефекты поверхности катания колеса;

e) система подвешивания колес;

f) наличие колес с упругими элементами, которые характеризуют:

- масса обода,

- динамическая жесткость;

g) неподрессоренная масса:

- колеса,

- оси,

- другие элементы (тормозные диски, двигатели на оси колесной пары, редукторы);

h) первая ступень рессорного подвешивания:

- жесткость,

- демпфирование (вязкое, гастерезисное, сухое трение);

i) подрессоренная масса:

- рама тележки,

- элементы передачи тягового двигателя,

- двигатели на тележке колесной пары;

j) вторая ступень рессорного подвешивания:

- жесткость (балок рамы тележки, элементов передачи тягового двигателя),

- демпфирование,

- масса кузова;

k) общая масса на ось (сумма неподрессоренной массы и масс, подрессоренных первой и второй ступенями подвешивания) при наличии и отсутствии груза;

I) нагрузка на ось (статическая, динамическая);

m) моменты инерции и формы изгибных колебаний колес и осей;

n) число осей и база тележки;

о) формы изгибных колебаний кузова.

А.2.3 Рельсы

Характеристиками рельсов являются:

a) их расположение в пространстве (наличие закруглений, высота расположения);

b) ширина колеи;

c) неровности рельсового пути (состояние рельсов, нерегулярности пути);

d) форма сечения рельса, марка стали;

e) наличие стрелочных переводов, глухих пересечений, стыков, сварных соединений;

f) периодичность нагрузки (параметрическое возбуждение) в зависимости от изменения жесткости основания рельсового пути и базы тележки (функция скорости транспортного средства);

g) поперечные нагрузки [недостаточное превышение наружного рельса на закругленном участке пути, осциллирующие силы на закруглениях малого радиуса (воспринимаются на слух как визг колес), контакт рельса с гребнем колеса];

h) жесткость пятна контакта в вертикальном направлении;

i) применяемые модификаторы трения (смазки).

А.2.4 Элементы рельсового пути

Элементы рельсового пути характеризуют:

a) допустимая нагрузка в рельсовых скреплениях;

b) конструкция рельсового пути, которая может содержать следующие элементы;

- полноповерхностную опору рельсового пути,

- заглубленные рельсы с непрерывным опиранием,

- шпалы,

- другие разрывы в опирании,

- балластный слой,

- бетонные блоки, шпалы в упругой оболочке,

- упругие подушки под шпалы,

- подбалластные упругие настилы,

- бетонное основание,

- плавающие плиты,

- токосъемные устройства (для электрифицированных рельсовых путей);

c) статическая, динамическая, акустическая жесткость упругих элементов.

А.2.5 Основание рельсового пути

А.2.5.1 По поверхности земли

Рассматривают, уложен ли рельсовый путь в выемке или на насыпи (фунтовой или из пенополистирола), наличие фундаментных балок, свай, укреплений фунта (например, известково-цементным раствором, грунтовыми гвоздями, арматурной сеткой), поверхностного гудронирования, бетонных плит, пучинных мест, а также грунтовые условия.

А.2.5.2 На эстакаде

Рассматривают:

a) строительный материал: сталь (сварные, болтовые или клепаные соединения), бетон (заливка на месте или сборный), композитный материал (сталь-бетон), дерево;

b) подвижность мостового полотна (комплексная);

c) собственные частоты, коэффициент демпфирования;

d) взаимодействие с грунтом (тип фундамента, тип грунта);

е) проведенные модификации (например, удаление балласта при замене пути).

Примечание - Факторы, влияющие на излучение шума эстакадой (хотя он может оказывать существенное воздействие на окружающую среду), не рассматривают.

А.2.5.3 В туннеле

Рассматривают;

a) тип туннеля и место его расположения;

b) глубину заложения;

c) форму;

d) используемую облицовку;

e) вид фундамента (обратного свода);

f) близлежащий грунт с возможными уплотнениями (например, заливкой цементным раствором) и сооружения;

g) наличие пустот в грунте;

h) наличие ослабленных элементов крепления.

А.2.6 Строительные допуски

Рассматривают допуски в отношении:

a) жесткости упругих элементов;

b) геометрии опоры;

c) изменений параметров со временем;

d) наличия трещин.

А.2.7 Рабочие параметры

Общей характеристикой рельсовых коммуникаций являются:

a) скорость движения транспортных средств;

b) трафик (расписание).

А.2.8 Техническое обслуживание и ремонт

Рассматривают, как техническое обслуживание и ремонт влияют;

a) на геометрию пути;

b) на состояние бандажей колес (обточка);

c) на состояние поверхностей:

- наличие выбоин,

- изменение (ухудшение) свойств материала;

d) на защиту от пробуксовки колес;

e) на состояние балластного слоя и плит;

f) на другие факторы, связанные с техническим обслуживанием.

А.3 Путь распространения

А.3.1 Грунт

Грунт характеризуют:

a) геологический профиль местности (слоистость, наклон слоев, границы слоев);

b) топографические особенности:

- форма земной поверхности,

- форма, размер и местоположение сооружений,

- наличие углублений;

c) уровень грунтовых вод;

d) динамические свойства грунта (осушенного и неосушенного) для малых деформаций:

- модуль сдвига,

- коэффициент Пуассона,

- плотность,

- скорости волн сдвига и сжатия,

- коэффициент потерь и вид демпфирования (вязкое или гистерезисное);

e) неоднородности:

- техногенной природы (трубы, дороги, другие туннели, грунтовые якоря, сваи, углубленные фундаменты, земляные работы),

- естественной природы (сдвиг породы, трещиноватость, пустоты, слоистость, анизотропия, включения, свободная поверхность),

- средства ослабления передаваемой вибрации (например, экранирующие стенки);

f) сезонные особенности (промерзающий грунт, изменение свойств грунта и содержания влаги).

А.3.2 Волновое поле

Волновое поле в грунте характеризуют;

a) типы волн, их преобразования, отражения, дифракция;

b) угол входа волны;

c) область ближнего поля;

d) область дальнего поля;

e) ось распространения (результирующая или продольная, поперечная, вертикальная);

f) диаграмма направленности;

g) геометрическое демпфирование.

А.4 Объект воздействия

А.4.1 Сооружение

Сооружения характеризуют:

a) применяемые показатели для оценки вибрационного воздействия;.

b) тип фундамента (сплошной, свайный, с виброизоляцией и т.д., материал, из которого изготовлен фундамент, отклик фундамента на волны разных типов);

c) геометрия фундамента;

d) динамические свойства близлежащего грунта;

е) влияние местных земляных работ;

f) нулевая отметка (расстояния, оси);

g) взаимодействие сооружения с грунтом;

h) материал сооружения:

- бетон,

- кирпич,

- дерево,

- сталь;

i) состояние сооружения;

j) междуэтажные перекрытия (без промежуточных опор, с опиранием на грунт):

- геометрия и материалы,

- жесткость, масса, демпфирование,

- живая нагрузка;

k) собственные частоты и коэффициент демпфирования конструкции;

I) прогнозируемые параметры вибрации с учетом воздействия на конструкцию, людей, чувствительное оборудование;

m) точки конструкции, для которых рассчитывают прогнозируемые параметры вибрации;

n) заполненность сооружения (масса);

о) уровни фоновой вибрации (от работающего оборудования, автомобильного движения, перемещения людей);

р) визуальные или слуховые эффекты воздействия вибрации.

Для плавательных бассейнов рассматривают также прогнозируемый шум под водой.

А.4.2 Переизлученный шум

В отношении переизлученного шума рассматривают:

a) отличие от акустического шума, шум, воспринимаемый через ушные кости человеком, лежащим на подушке;

b) показатель, характеризующий воздействие переизлученного шума;

c) точки внутри здания, где оценивают шум;

d) точки внутри помещения, где оценивают шум;

e) излучательную способность элементов конструкции здания;

f) акустику помещения:

- время реверберации (в зависимости от заполненности),

- размеры помещения и уровни расположения предметов в нем,

- фоновый шум;

g) наличие дребезжащих предметов, создающих высокочастотный шум.