10653

ПТО РААСН

_________________________________________________________________________________

Мониторинг вертикальных перемещений

При устройстве фундаментной плиты были заложены деформационные геодезические марки, схема размещения приведена на рис.3

Рис.3. Схема расположения геодезических марок

Вертикальные перемещения определялись путем высокоточного геометрического нивелирования II -го класса точности с помощью цифрового нивелира Dini 03 №708419 и с использованием инварной штрих-кодовой рейки. Точность проводимых измерений – 0,2 мм. Измерения проводились одним горизонтом в прямом и обратном направлениях способом совмещения. При данном методе измерений обеспечивается необходимая точность получения осадок наблюдаемых объектов.

Всего было выполнено 20 циклов наблюдений: 17 циклов – в процессе строительства здания с периодичностью 35…40 дней (рис.4) и 3 контрольных цикла после окончания основных строительно-монтажных работ (рис.5) с периодичностью 4,5 месяца. В момент выполнения наблюдений фиксировался этап строительства здания с целью определения давления под фундаментной плитой.

Покажем реализацию метода контроля проектного решения [3,4] и качества выполненных работ по результатам наблюдений за секцией №2 (угловая) , приведенных на рис. 6.

_________________________________________________________________________________

140 Вестник ПТО РААСН, выпуск 23

ПТО РААСН

_________________________________________________________________________________

Рис.4. Этап строительства здания. Февраль 2017 г.

Рис.5. Этап строительства здания. Ноябрь 2017 г.

_________________________________________________________________________________

ПТО РААСН

_________________________________________________________________________________

Рис.6. График вертикальных перемещений фундаментной плиты секции №2 в строительный период и прогноз их дальнейшего развития

По результатам анализа данных наблюдений была построена осредненная зависимость S(t) развития осадки во времени с ростом давления под фундаментной плитой. График полученной зависимости приведен на рис.7. На этом же рисунке приведена зависимость изменения во времени давления под фундаментной плитой p(t) за срок 28,9 мес.

Рис.7. Осреднённая зависимость развития во времени фактических осадок секции №2 и теоретическая зависимость развития осадок при мгновенном приложении нагрузки

Зависимость S(t) была пересчитана в зависимость S’(t) (развитие осадки во времени при мгновенном приложении на основание давления 420 Кпа), по которой в свою очередь были определена скорость развития осадки в зависимости от ее абсолютной величины. График этой зависимости приведен на рис. 8.

_________________________________________________________________________________

142 Вестник ПТО РААСН, выпуск 23

ПТО РААСН

_________________________________________________________________________________

Рис.8. График зависимости скорости развития осадки от абсолютной величины осадки

По графику (рис.8.) были определены обобщенные характеристики зависимости развития осадки во времени после достижения полной величины давления под фундаментной плитой: Sф = 95,2 мм , N = 0,0254. Выражения для определения расчетной осадки S’(t) при t > tс = 28,9 месяцев в этом случае будет иметь вид:

.

Расчетное время стабилизации осадки составит 188 месяцев, или 15,7 лет.

По этой зависимости был построен график расчетной осадки на период с 29 по 50 месяц, приведен на рис.6 (красная линия). Как хорошо видно на рисунке, расчетная зависимость развития осадки во времени располагается ниже всех фактических зависимостей. Фактическая стабилизация осадки происходит более интенсивно, конструктивное решение и выполнение массива корректные, дополнительных мероприятий выполнять не требуется.

Рассчитанный по результатам геодезических наблюдений в строительный период эффективный модуль деформации «структурного геомассива» находится в диапазоне 66,0…68,0 МПа.

Безаварийная эксплуатация зданий и сооружений, построенных и реконструированных в сложных инженерно-геологических условиях различных городов Российской Федерации, показала корректность и достоверность разработанных методов проектирования и устройства структурных геотехнических массивов, а также методов их контроля [5].

Библиография

1.Цветков, Р.В. Автоматизированная система измерения неравномерности осадок сооружения / Р.В.Цветков, И.Н. Шардаков // Вестн. Волгоград. гос. ун-та. Сер. Строительство и архитектура. -2008.- Вып. 10 (29).- С. 128–134.

2.Маковецкий, О.А., Зуев С.С. Обеспечение эксплуатационной надежности подземной части комплексов жилых зданий/О.А. Маковецкий, С.С. Зуев // Жилищное строительство.-2012.-№9. - С.38-41.

3.Абелев, М. . Строительство промышленных и гражданских сооружений на слабых водонасыщенных грунтах / М. . Абелев. – М.: Стройиздат, 1983. – 248с.

_________________________________________________________________________________

ПТО РААСН

_________________________________________________________________________________

4.Маковецкий, О.А. Наблюдательный метод прогнозирования осадок высотных зданий/О.А. Маковецкий // Транспорт. Транспортные сооружения. экология.

2018.-№1. С.75-85

5.Kashevarova, G. Analysis of Experimental and Estimated Jet-grouted Soil Mass Deformations/ G. Kashevarova, O. Makovetskiy // Procedia Engineering. - 2016. - Vol. 150 : International Conference on Industrial Engineering (ICIE-2016). - P. 2223-2227

_________________________________________________________________________________

144 Вестник ПТО РААСН, выпуск 23

ПТО РААСН

_________________________________________________________________________________

СНИЖЕНИЕ УРОВНЕЙ ШУМА НА ТЕРРИТОРИИ ЖИЛОЙ ЗАСТРОЙКИ ПРИ РАБОТЕ ПРОМЫШЛЕННОЙ УСТАНОВКИ

В.Н. БОБЫЛЕВ, П.А. ГРЕБНЕВ, Д.В. МОНИЧ, Д.Л. ЩЕГОЛЕВ ____________________

В соответствии с требованиями по обеспечению безопасной и комфортной городской среды на территории жилой застройки должны соблюдаться допустимые уровни шума. Особую актуальность данная задача имеет для кварталов, прилегающих к промышленным зонам.

Сотрудники кафедры архитектуры ННГАСУ провели комплекс теоретических и экспериментальных исследований по снижению уровней шума на территории жилой застройки при работе промышленной установки. Особенностями данной работы являлись расположение источника шума на высоте 14 м над уровнем земли и его круглосуточная работа.

Программа научных исследований включала в себя следующие виды работ:

1)экспериментальные исследования шумового режима на территории жилой застройки в дневное и ночное время суток:

- при работающем источнике шума; - при отключенном источнике шума (фоновый шум);

2)теоретические исследования шумового режима на территории жилой застрой-

ки:

- акустический расчет требуемого снижения уровней шума для дневного и ночного времени суток;

- разработка рекомендаций по выполнению шумозащитных конструкций; - акустический расчет ожидаемых уровней шума с учетом шумозащитных кон-

струкций.

На рис. 1, 2 приведены результаты экспериментальных исследований шумового режима на территории жилой застройки в дневное и ночное время суток.

Рис. 1. Частотные характеристики 1/1-октавных уровней звукового давления на территории жилой застройки, в дневное время суток: 1 – при работающем источнике шума;

2 – при отключенном источнике шума (фоновый шум); 3 – допустимые значения по санитарным нормам

_________________________________________________________________________________

ПТО РААСН

_________________________________________________________________________________

Анализируя представленные результаты, можно видеть, что уровни звукового давления (УЗД) на территории жилой застройки значительно превышают допустимые значения:

1)для дневного времени суток (с 07-00 до 23-00) превышения составляют от 2 до 16 дБ в диапазонах средних и высоких частот (125, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц). Превышение уровней звука составляет 6 дБА;

2)для ночного времени суток (с 23-00 до 07-00) превышения составляют от 7 до 27 дБ в диапазонах низких, средних и высоких частот (63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц). Превышение уровней звука составляет 11 дБА.

Рис. 2. Частотные характеристики 1/1-октавных уровней звукового давления на территории жилой застройки, в ночное время суток: 1 – при работающем источнике шума;

2 – при отключенном источнике шума (фоновый шум); 3 – допустимые значения по санитарным нормам

Важно отметить соотношения УЗД при работающем и отключенном источнике шума. Можно видеть, что в дневное и в ночное время суток уровни фонового шума превышают допустимые значения. Для ночного времени суток данное превышение отмечено в широком диапазоне средних и высоких частот (от 125 до 8000 Гц). Это вызвано одновременной работой большого количества источников шума на территории промышленного предприятия.

В рамках теоретических исследований шумового режима на территории жилой застройки был проведен акустический расчет требуемого снижения уровней шума. В качестве порогового уровня, до которого необходимо снизить ожидаемые уровни шума, были приняты допустимые уровни шума для территории жилой застройки для ночного времени суток [1] с учетом поправки на тип шума «-5дБ» (шум инженернотехнологического оборудования). При проведении расчета также учитывалось негативное влияние высоких уровней фонового шума. Результаты расчета представлены на рис. 3.

Анализируя результаты акустического расчета, можно видеть, что требуется значительное снижение уровней шума от 8 до 26 дБ в широком диапазоне частот от 63

до 8000 Гц.

_________________________________________________________________________________

146 Вестник ПТО РААСН, выпуск 23

ПТО РААСН

_________________________________________________________________________________

Рис. 3. Частотная характеристика требуемого снижения уровней звукового давления на территории жилой застройки

Для решения данной задачи было проведено сравнение эффективности различных типов шумозащитных конструкций. Установлено, что линейный акустический экран вблизи источника шума применить нельзя из-за высоты его расположения (14 м над уровнем земли). Линейный акустический экран вдоль территории жилой застройки имеет недостаточную акустическую эффективность. В качестве наиболее эффективного способа снижения шума был выбран полузамкнутый экран-кожух вокруг источника шума (лицевая сторона является открытой по технологическим требованиям).

Известно, что акустическая эффективность экранирующего устройства зависит от двух основных параметров: от собственной звукоизоляции его стенок и от соотношения геометрических размеров источника шума и экрана (с учетом явления дифракции звуковых волн на краях).

Разработанный шумозащитный экран-кожух представляет собой полузамкнутую конструкцию, состоящую из следующих основных элементов:

1)несущий стальной каркас, обеспечивающий прочность и устойчивость конст-

рукции;

2)стенки экрана-кожуха, обладающие требуемой звукоизоляцией (сэндвичпанели со средним слоем из минеральной ваты толщиной 150 мм);

3)звукопоглощающая облицовка внутренних поверхностей экрана-кожуха, которая необходима для уменьшения отраженной составляющей звуковых волн, а также для снижения резонансных явлений в полузамкнутом воздушном объеме (минераловатные маты толщиной 100 мм с облицовкой стальными перфорированными листами).

Для проверки эффективности запроектированного шумозащитного экранакожуха выполнен акустический расчет ожидаемых уровней шума на территории жилой застройки в соответствии с требованиями [2] – [4].

При проведении расчета были последовательно определены ожидаемые УЗД на территории жилой застройки с учетом прохождения шума отдельно через верхнюю, нижнюю и две боковые грани экрана-кожуха. Схемы распространения звуковых волн составлялись с учетом однократной и двукратной дифракции на поверхностях экранакожуха. При этом учитывались следующие параметры: акустическая эффективность экрана-кожуха (снижение шума за счет экранирующего эффекта), снижение шума за счет расстояния между источником шума и территорией жилой застройки, снижение шума за счет поглощения в воздухе, соотношение уровня шума источника и фонового уровня шума.

_________________________________________________________________________________

ПТО РААСН

_________________________________________________________________________________

На рис. 4 приведены результаты акустического расчета ожидаемых уровней шума на территории жилой застройки с учетом шумозащитного экрана-кожуха. Здесь показаны результаты расчета только для исследуемого источника шума без учета высоких уровней фонового шума от других источников на территории промышленного предприятия.

Рис. 4. Частотные характеристики 1/1-октавных уровней звукового давления: 1 – ожидаемые уровни звукового давления на территории жилой застройки с учетом шумозащитного экрана-кожуха; 2 – допустимые значения по санитарным нормам, для дневного времени суток; 3 – допустимые значения по санитарным нормам для ночного времени суток

Анализируя результаты акустического расчета, можно видеть, что ожидаемые УЗД на территории жилой застройки при работе промышленной установки с учетом разработанного шумозащитного экрана-кожуха не превышают допустимые значения [1] во всем нормируемом диапазоне частот в дневное и ночное время суток.

Библиография

1.СН 2.2.4/2.1.8.562–96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки. М.: Информационно-издательский центр Минздрава России, 1997

2.СП 51.13330.2011. Защита от шума, с изм. №1. – М.: ФАУ ФЦС, 2017

3.СП 275.1325800.2016. Конструкции ограждающие жилых и общественных зданий. Правила проектирования звукоизоляции. – М.: Стандартинформ, 2016

4.ГОСТ Р 53187. Акустика. Шумовой мониторинг городских территорий. – М.: Стандартинформ, 2009

_________________________________________________________________________________

148 Вестник ПТО РААСН, выпуск 23

ПТО РААСН

_________________________________________________________________________________

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ РАВНОВЕСНОЙ СОРБЦИОННОЙ ВЛАЖНОСТИ МИНЕРАЛОВАТНЫХ ИЗДЕЛИЙ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ

А.С. ПЕТРОВ, В.Н. КУПРИЯНОВ, А.М. ЮЗМУХАМЕТОВ _________________________

Втеплотехнических расчётах влажностное состояние материалов играет значительную роль в передаче тепла. Так, от величины сорбционного увлажнения, в частности, будет зависеть теплопроводность материала [1,2]. Экспериментальные изотермы сорбции позволяют определять увлажнение материалов конструкции сорбционной влагой, а также могут быть использованы при исследовании пористой структуры материалов [3]. При этом характеристики пористой структуры успешно применяются для прогнозирования свойств материалов в ходе эксплуатации [4]. Вместе с тем получение экспериментальных изотерм сорбции на текущий момент связано с рядом неясностей.

Воснову стандартной методики измерения сорбционной влажности материалов положен ГОСТ 24816. Согласно данной методике измерения сорбционной влажности происходят эксикаторным методом при постоянной температуре 20 ºС. Эксикаторный метод для таких изделий, как минеральная вата обладает невысокой точностью, что обусловлено малой массой образцов и неравномерным содержанием связующего между образцами [3]. Cтандартный метод не предполагает испытание материалов при различных температурах. Однако величина сорбционной влажности зависит не только от природы и структуры материала, но и от температуры воздуха. На текущий момент закономерности изменения сорбционной влажности материалов в зависимости от температуры воздуха изучены лишь в отдельных научных работах [4–9] и не охватывают весь спектр современных строительных материалов.

Вработе приведены результаты исследования сорбционной влажности минераловатных изделий современного производства при различных температурах выше 0 ºС.

Исследование сорбционной влажности проводилось для минераловатных изделий из каменного волокна разной плотности, таблица 1.

Та б л и ц а 1

В качестве связующего при производстве плит применены композиции, состоящие из водоростворимых синтетических смол, модифицирующих, гидрофобизирующих, обеспыливающих и других добавок. Содержание органического связующего на основе фенолформальдегидной смолы 4–4,5 %.

Испытание проводилось согласно ГОСТ 24816 с той разницей, что образцы материалов дополнительно испытывались при 20 % относительной влажности воздуха. Таким образом, образцы материалов испытывались при 6-ти условиях влажности (20 %, 40 %, 60 %, 80 %, 90 %, 97 %) при температуре воздуха +0,5, +6 и +22 ºС. Для каждого условия испытывались по 3 образца одной плотности.

_________________________________________________________________________________