Spis treści. Ten dokument przedstawia zasady pozwalające w prosty sposób uwzględnić wpływ drgań na zachowanie się konstrukcji. 1.

Podobne dokumenty
Informacje uzupełniające: Modelowanie ram portalowych - analiza spręŝysta. Spis treści

Informacje uzupełniające: Projektowanie połączeń belek z podciągiem. Spis treści

Przykład obliczeniowy: Zestawienie obciąŝeń działających na powierzchnię budynku

Plan rozwoju: Stropy zespolone naraŝone na oddziaływanie. Spis treści

Plan rozwoju: Zapewnienie usług projektowych dla budynków mieszkalnych o lekkiej konstrukcji stalowej

Informacje uzupełniające: Graniczne wartości ugięć w budynkach jednokondygnacyjnych. Spis treści

Informacje uzupełniające: Wstępne projektowanie belek bez zespolenia. Spis treści

Informacje uzupełniające: Graniczne wartości ugięć i przemieszczeń w budynkach wielokondygnacyjnych SN034a-PL-EU. 1.

Plan rozwoju: System "Slim Floor" w warunkach

Plan rozwoju: Przystosowanie do instalacji w budownictwie mieszkaniowym z lekkiej konstrukcji stalowej

Plan rozwoju: Płyty zespolone w komercyjnych i mieszkaniowych budynkach wielokondygnacyjnych

Plan rozwoju: Prefabrykowane płyty betonowe w komercyjnych i mieszkaniowych budynkach wielokondygnacyjnych

Plan rozwoju: Odporność poŝarowa lekkich profili stalowych w konstrukcjach budynków mieszkalnych

Przykład: Dobór grupy jakościowej stali

Plan rozwoju: Belki zintegrowane w komercyjnych i mieszkaniowych budynkach wielokondygnacyjnych

Plan rozwoju: Płytowa ochrona przeciwpoŝarowa SS043a-PL-EU

Informacje uzupełniające: Projektowanie kalenicowego styku montaŝowego rygla w ramie portalowej SN042a-PL-EU. 1. Model obliczeniowy 2. 2.

Zawartość. Ten dokument zawiera informację o typowych zastosowaniach i róŝnych typach rozwiązań dla elementów osłonowych. 1. Postanowienia ogólne 2

Plan rozwoju: Belki drugorzędne w komercyjnych i mieszkaniowych budynkach wielokondygnacyjnych

Plan rozwoju: Natryskowa ochrona przeciwpoŝarowa SS044a-PL-EU

Przykład: Słup przegubowy z trzonem z dwuteownika szerokostopowego lub rury o przekroju kwadratowym

Studium przypadku: Budynek Biurowy, Palestra, Londyn

Studium przypadku: Budynek mieszkalny, SMART House, Rotterdam, Holandia

Plan rozwoju: Właściwości akustyczne lekkiej szkieletowej konstrukcji stalowej w budownictwie mieszkaniowym

Komentarz do normy: PN-EN Uproszczony model obliczeniowy słupów zespolonych

S235, S275, S355, S420

Przykład: Belka swobodnie podparta, obciąŝona na końcach momentami zginającymi.

Dane: Współczynniki redukcyjne właściwości mechanicznych stali węglowych w podwyŝszonej temperaturze. Zawartość

Informacje uzupełniające: Długości efektywne i parametry obciąŝeń destabilizujących dla belek i wsporników - przypadki ogólne.

Dane: Właściwości materiałów w ścianach wydzielających strefy poŝarowe. Zawartość

Przykład: Słup ramy wielokondygnacyjnej z trzonem z dwuteownika szerokostopowego lub rury prostokątnej

Dane: Tablice z klasyfikacją przekroju europejskich kształtowników walcowanych na gorąco (kształtowniki IPE i HE) Zawartość

Dane: Temperatury krytyczne dla projektowej nośności ogniowej stalowych belek i elementów rozciąganych.

Plan rozwoju: Działanie tarczownicowe napręŝonego poszycia. Zawartość

Przykład: Obliczenie współczynnika alfa-cr

Plan rozwoju: Lekkie konstrukcje stalowych dachów budynków mieszkalnych.

Plan rozwoju: Elementy rurowe wypełnione betonem naraŝone na oddziaływanie poŝaru

Przykład: Nośność podstawy słupa ściskanego osiowo. Dane. Sprawdzenie wytrzymałości betonu na ściskanie. α cc = 1,0.

Informacje uzupełniające: Szkielet prosty pojęcie i typowe układy ram. Zawartość

Informacje uzupełniające: Wstępny dobór połączenia z przykładką środnika. Zawartość

Spis treści. Określono podstawy do obliczania alfa-cr, mnoŝnika który mierzy stateczność ramy. 1. Metody określania α cr 2

Plan rozwoju: Odporność wielokondygnacyjnych budynków z ramami stalowymi na obciąŝenia poziome. Spis treści

Studium przypadku: Mieszkania dla budownictwa socjalnego w Reims, Francja

2. Dobór blachy czołowej Wymiary blachy czołowej Rozmiar spoin Inne zagadnienia projektowe Granice stosowania 6

Dane podstawowe. Średnica nominalna wkrętów Całkowita liczba wkrętów Końcowa i boczna odległość wkrętów Rozstaw wkrętów

Dane: Graniczne napręŝenia ściskające przy obliczeniowej nośności ogniowej stalowych słupów. Zawartość

Informacje uzupełniające: Określanie momentu w słupach prostych konstrukcji. Spis treści

Plan rozwoju: Projektowanie wstępne lekkich konstrukcji stalowych. Spis treści

Przykład: Zespolona belka drugorzędna swobodnie podparta.

Plan rozwoju: Zespolone belki i słupy naraŝone na oddziaływanie poŝaru. Spis treści

Studium przypadku: Budynek firmy Airforge, Pamiers, Francja

Studium przypadku: Siedziba główna ING, Amsterdam

Studium przypadku: Budynek biurowy - 7 place d'iéna, ParyŜ

Plan rozwoju: Hybrydowa stalowa konstrukcja z elementów zimnogiętych i kształtowników gorąco walcowanych do konstrukcji mieszkalnych

Studium przypadku: Budynek ELUZ w Croissy-Beaubourg, Francja

Przykład: Obliczanie ściskanego słupka ściany o przekroju z ceownika czterogiętego

Przykład: Oparcie kratownicy

Start. Oblicz siły wewnętrzne. Dobierz przekrój belki, parametry betonu, łączniki. Oblicz nośność obliczeniową łączników

Plan rozwoju: Zestawienie zagadnień istotnych przy projektowaniu poŝarowym domów jednorodzinnych. Zawartość

Plan rozwoju: Ściany w budynkach o lekkiej konstrukcji stalowej. Spis treści

Schemat blokowy: Projektowanie słupów zespolonych

Schemat blokowy: Odporność ogniowa słupa poddanego ściskaniu osiowemu i zginaniu

Przykład: Nośność spawanego dźwigara o przekroju skrzynkowym w warunkach poŝaru

Plan rozwoju: Wybór odpowiedniej strategii inŝynierii poŝarowej dla komercyjnych i mieszkalnych budynków wielokondygnacyjnych.

Schemat blokowy: Odporność ogniowa belki zginanej

Spis treści. Skończony budynek prezentujący przeźroczystą fasadę i lekkość jego konstrukcji. 1. Uzyskane efekty 2

Schemat blokowy: Projektowanie ciskanych elementów zimnogiętych

Spis treści. 1. Uzyskane efekty Zaprojektowana konstrukcja stalowa Zespół projektowy 3. Strona 1. Dom Villa Loiste, Kotka, Finlandia

Schemat blokowy: Projektowanie stalowych słupów

Informacje uzupełniające: Sztywność podstaw słupów w analizie globalnej. Spis treści

Studium przypadku: 19-to kondygnacyjny budynek mieszkalny w Deansgate, Manchester, Wielka Brytania

Informacje uzupełniające: Projektowanie systemów stęŝających z płaszczyzny i poprzecznych zapewniających stateczność ram portalowych.

Studium przypadku: Budynek mieszkalny, Fulham, Wielka Brytania

Plan rozwoju: Lokalizacja i jej wpływ na budowę budynków wielokondygnacyjnych z ramami stalowymi

Schemat blokowy: Obliczanie ram

Informacje uzupełniające: SpręŜysty moment krytyczny przy zwichrzeniu. Spis treści

Plan rozwoju: Konstrukcje pionowe w komercyjnych i mieszkaniowych budynkach wielokondygnacyjnych

wykonanego z kwadratowej rury wypełnionej betonem

Schemat blokowy: Projektowanie płyt stropowych

Zasady projektowania systemów stropów zespolonych z niezabezpieczonymi ogniochronnie drugorzędnymi belkami stalowymi. 14 czerwca 2011 r.

Stan graniczny użytkowalności wg PN-EN-1995

Studium przypadku: Bezpieczeństwo poŝarowe biurowca AOB, Luksemburg

Spis treści. 1. Cele bezpieczeństwa poŝarowego Oddziaływania termiczne i odpowiedź termiczna Odpowiedź mechaniczna 6

Przewodnik do analizy drgań od wymuszenia ruchem pieszych (ang. Footfall Analysis) Program MES do analiz i wymiarowania

Przykład: Projektowanie poŝarowe osłoniętego słupa stalowego według parametrycznej krzywej temperatura-czas

Schemat przedstawia kompleksowe wyznaczanie obciąŝeń wiatrem budynków jednokondygnacyjnych (przemysłowych) w uproszczony sposób.

Przewodnik klienta: Wartość konstrukcji stalowych w zastosowaniu do budownictwa obiektów komercyjnych

Studium przypadku: Typowy niski budynek biurowy w Luksemburgu

Schemat blokowy: Obliczenia obciąŝeń wiatrem

PRAKTYCZNE METODY OBLICZENIOWE PRZYKŁAD NA PODSTAWIE REALNEJ KONSTRUKCJI WPROWADZANEJ DO PROGRAMU AUTODESK ROBOT STRUCTURAL ANALYSIS

Studium przypadku: System "Otwarty Dom", Szwecja

Informacje uzupełniające: Projektowanie kratownic dachowych. Spis treści

Przykład: Belka zespolona swobodnie podparta

równoramiennemu procedura szczegółowa.

Plan rozwoju: Zestawienie zagadnień istotnych przy projektowaniu poŝarowym wielopiętrowych budynków mieszkalnych. Zawartość

POLITECHNIKA ŁÓDZKA INSTYTUT OBRABIAREK I TECHNOLOGII BUDOWY MASZYN. Ćwiczenie D-3

Informacje uzupełniające: Wyboczenie z płaszczyzny układu w ramach portalowych. Spis treści

Analiza wpływu tłumienia wiskotycznego na charakterystyki dynamiczne belki

Temat ćwiczenia. Pomiary drgań

Przykład obliczeniowy: Kratownica wolnopodparta z prętów o przekroju złoŝonym łączonych przewiązkami

Transkrypt:

Informacje uzupełniające: Drgania Ten dokument przedstawia zasady pozwalające w prosty sposó uwzględnić wpływ drgań na zachowanie się konstrukcji. Spis treści 1. Wstęp 2 2. Częstotliwość drgań własnych 3 3. Masa skupiona 5 4. Tłumienie drgań 7 5. Przyspieszenie spowodowane ludzką aktywnością 8 6. Graniczne wartości przyspieszeń 10 7. Odniesienia 15 Strona 1

1. Wstęp Wpływ drgań na zachowanie się konstrukcji powinien yć uwzględniany przy sprawdzaniu stanu granicznego uŝytkowalności zgodnie z (EN 1990 3.4(3)), natomiast dodatkowe warunki przedstawiono w odpowiednich normach ENs. Wymagania dotyczące modelowania, oliczeń dynamicznych i wartości granicznych parametrów zawarto w EN 1990 5.1.3, EN 1990 A.1.4.4, EN 1993-1-1 7.2.3 i EN 1994-1-1 7.3.2 oraz odpowiednich załącznikach krajowych. PoniŜej przedstawiona procedura projektowa, azuje na zaleceniach i wymaganiach zawartych w ISO 10137 i ISO 2631. W przypadku, gdy informacje zawarte wymienionych normach są niewystarczające, korzystano z informacji zawartych w projekcie Viration of Floors (Project reference: 7210-PR/314). Schemat procedury oliczeniowej uwzględniającej wpływ drgań przedstawiono na Rys. 1.1. Określenie częstotliwości drgań własnych Oliczenia komputerowe Oliczenia ręczne (patrz Rozdział 2) Określenie Modal Mass M m Oliczenia komputerowe Oliczenia ręczne (patrz Rozdział 3) Określenie tłumienia drgań ξ Oliczenia (patrz Rozdział 4) Określenie przyspieszenia Oliczenia komputerowe Oliczenia ręczne (patrz Rozdział 5) Porównanie wartości przyspieszenia z wartością graniczną (patrz Rozdział 6) Rys. 1.1 Procedura projektowa Strona 2

Przedstawiona procedura moŝe yć stosowana w przypadku wykonywaniu oliczeń komputerowych i ręcznych. Wyznaczanie częstotliwości drgań własnych stropów, moŝna w przyliŝony sposó przeprowadzać zgodnie z zaleceniami przedstawionymi w Rozdziale 2. Wartości mas modalnych oraz współczynników tłumienia drgań podano w Rozdziałach 3 i 4. Wartości przyspieszeń powstałe na skutek "aktywności pieszych" przedstawiono w Rozdziale 5 i naleŝy je porównać z wartościami granicznymi określonymi w Rozdziale 6. Wartości te mogą yć stosowane gdy nie są wyspecyfikowane w załączniku krajowym. 2. Częstotliwość drgań własnych W przypadku standardowych stropów stalowo-ŝeletowych, pierwsza częstotliwość drgań własnych moŝe yć w przyliŝony sposó wyznaczona iorąc pod uwagę formy drgań własnych oraz warunki podparcia elementu. Na przykład, w przypadku stropów stalowo- Ŝeletowych, w których ciągła płyta Ŝeletowa opiera się na stalowych elkach drugorzędnych, a te z kolei oparte są na sztywnych podciągach, wyróŝnia się dwie formy drgań własnych: Decydują drgania elek drugorzędnych W rozpatrywanej formie drgań, elki główne (podciągi) nie doznają Ŝadnych pionowych przemieszczeń (patrz Rys. 2.1(a)), natomiast forma drgań elek drugorzędnych zliŝona jest do formy drgań elek swoodnie podpartych. W tym przypadku na sztywność płyt stropowych wpływają jednakowe przemieszczenia podpór. Na skutek tego, częstotliwość drgań własnych płyty stropowej moŝna oszacować iorąc pod uwagę model oustronnie utwierdzonej płyty. Decydują drgania elek głównych W rozpatrywanej formie drgań, elki główne (podciągi) drgają jak elki swoodnie podparte, na długości przęseł, pomiędzy podpierającymi je słupami (patrz Rys. 2.1()). Z podonych przyczyn jak powyŝej oraz zakładając jednakową wartość przemieszczenia przęseł sąsiednich podciągów (podpór elek drugorzędnych), elki drugorzędne (jak równieŝ płyta stropowa) są modelowane jako oustronnie utwierdzone. (a) () Rys. 2.1 Podstawowe formy drgań własnych stropów stalowo-ŝeletowych (a) wymuszone przez przemieszczenie elek drugorzędnych () wymuszone przez przemieszczenie elek głównych Strona 3

PoniewaŜ konstrukcja stalowa pracuje zasadniczo w ou kierunkach niezaleŝnie, częstotliwość drgań własnych całego stropu moŝe yć wyznaczona dla kaŝdej formy drgań, poprzez zsumowanie przemieszczeń oliczonych dla kaŝdego z elementów i podstawienie tych wartości do poniŝszego wzoru. NajniŜsza wartość częstotliwości określona przy wzięciu pod uwagę dwóch powyŝszych przypadków, przyjmowana jest jako podstawowa częstotliwość drgań własnych stropu f 0. f 0 = 18 δ gdzie: δ - całkowite przemieszczenie (w milimetrach) wyznaczone na podstawie momentu ezwładności przekroju rutto elki i płyty stropowej, ociąŝonych cięŝarem własnym, ociąŝeniem stałym i ociąŝeniem zmiennym przemnoŝonym przez współczynnik ψ 1 (w przypadku drgań zaleca się przyjmowanie wartości współczynnika ψ 1 0, 1). W przypadku regularnej siatki rozmieszczenia elek drugorzędnych i podciągów, wartość δ moŝe yć określona na podstawie Ta. 2.1. Ta. 2.1 Całkowite przemieszczenie poszczególnych paneli płyty stropowej Typ oramowania panelu Drgania elek drugorzędnych Warunek, kiedy forma drgań jest uzaleŝniona od przemieszczeń podciągu Drgania elek głównych 4 ω 5 = + 384E I I sla 3 δ - - Jak powyŝej Jak powyŝej 16 I p 3 3 I 3 4 ω 64 δ = + + 384E I p I I 3 4 3 3 ω 92 I I 368 δ = + + 384E I I I p 3 p sla Uwaga ω jest wartością ociąŝenia na jednostkę powierzchni, E jest modułem spręŝystości podłuŝnej stali, jest rozstawem elek drugorzędnych, jest rozpiętością elek drugorzędnych, I i I p są dynamicznymi momentami ezwładności przekroju rutto elki drugorzędnej i elki głównej (moŝna przyjąć wartości statyczne zwiększone o 10%) i I sla jest momentem ezwładności płyty zespolonej wyraŝonym w jednostkach stali (moŝna przyjąć według Ta. 2.2). 3 sla Ta. 2.2 Dynamiczne momenty ezwładności zespolonych płyt z róŝnymi typami lach fałdowych Typ lachy fałdowej jaskółczy ogon lacha trapezowa lacha trapezowa lacha trapezowa Wysokość lachy, h p h p = 51 mm h p = 60 mm h p = 80 mm h p = 225 mm Notes: NWC eton zwykły, WC eton lekki i h całkowita wysokość płyty. Dynamiczny moment ezwładności na jeden metr szerokości, I sla NWC 0.37 h 3.7 0.23 h 3.7 0.19 h 3.7 0.05 h 3.7 WC 0.65 h 3.5 0.40 h 3.5 0.37 h 3.5 0.12 h 3.5 Strona 4

3. Masa skupiona Wartość efektywna masy drgającej M moŝe yć wyznaczona według wzoru ms eff / 4, gdzie m jest masą na jednostkę powierzchni stropu (kg/m²), wliczając w to wartość ociąŝenia stałego. Wartości S i eff przyjmuje się na podstawie Ta. 3.1, gdzie: RF p * S * względna sztywność elki głównej (podciągu) szerokość efektywna części stropu podlegająca drganiom, wyznaczana na podstawie szerokości efektywnej płyty stropowej: S * EI = 4,5 mf sla 2 0 1/ 4 (m) gdzie EI sla sztywność dynamiczna płyty stropowej w Nm² na metr szerokości (np. z Ta. 2.2, dla a 140 mm płyta typu NWC z 60 mm lachy trapezowej EI sla = 210 0,23 140 3.7 10-3 = 4 213 000 Nm²) długość efektywna elki drugorzędnej podlegająca drganiom, wyznaczona na podstawie sztywności efektywnej przekroju stalowo-ŝeletowego: W m * EI = 3,8 mf 2 0 1/ 4 (m) gdzie EI jest sztywnością dynamiczną zespolonej elki drugorzędnej (Nm²) a jest rozstawem elek drugorzędnych (m) rana pod uwagę szerokość stropu w (m) rozpiętość elki głównej (podciągu) (m) max długość całkowita elki drugorzędnej (przyjmowanej jako elka ciągła) (m) Strona 5

Ta. 3.1 Wymiary eff i S przyjmowane do określania masy efektywnej stropu warunki eff (m) S (m) Przypadek 1 Forma drgań wymuszona przez ruch elki drugorzędnej m S* w Przypadek 2 w S* RF p < 0,2 S * ale W RF p > 0,2 = 2 0,8 < l < 1,7 l < 0,8 Więcej niŝ S * lu m ale W Jak w powyŝszym Przypadku (1) Forma drgań wymuszona przez ruch elki głównej Przypadek 3 RF p < 0,6 2 W w Przypadek 4 RF p > 0,6 * ale max W 2 = W 1 2 W 1 Jak w W 2 > 0,8 W 1 powyŝszym Przypadku (3) 1,7 W 1 w 1 w w2 W 2 < 0,8 W 1 W 1 Strona 6

4. Tłumienie drgań W celu przeprowadzenia oliczeń dynamicznych naleŝy oszacować tłumienie drgań. Jego wielkość zaleŝy m.in. od warunków rzegowych - sposou podparcia elementów konstrukcyjnych, które nie mogą yć przyjęte jednakowo w całym udynku. W Ta. 4.1 przedstawiono wartości poszczególnych składników tłumienia drgań: typ konstrukcji (tłumienie konstrukcyjne), przeznaczenie oiektu i sposó jego wykończenia. Wartość końcowa współczynnika tłumienia drgań jest sumą tych wartości. Ta. 4.1 Składniki współczynnika tłumienia drgań Typ konstrukcji Tłumienie (% tłumieni krytycznego) Tłumienie konstrukcyjne strop oparty na elkach drewnianych 2% monolityczna konstrukcja Ŝeletowa 1,5% konstrukcja spręŝona, prefarykowana 1,3% konstrukcja stalowa 1,3% konstrukcja zespolona stalowo-ŝeletowa 1,8% Tłumienie spowodowane umelowaniem Tradycyjne pomieszczenia iurowe, 1 do 3 osoowe ze ściankami działowymi 2% Nowoczesne iura 0% Otwarte przestrzenie iurowe 0,5% Bilioteka 1% Budynki mieszkalne 1% Szkoły 0% Sale gimnastyczne 0% Tłumienie spowodowane elementami wykończeniowymi Strop podwieszany 0,5% Podłoga pływająca 0% Strona 7

5. Przyspieszenie spowodowane ludzką aktywnością W celu porównania prognozowanych wartości oliczonych Rozdziałach 5.2 i 5.3 z wartościami granicznymi przyspieszeń przedstawionymi w Rozdziale 6, prognozowane wartości przyspieszeń powinny yć przeliczone z wartości szczytowych do wartości średnich (rms). Wartości średnie przyspieszeń (rms) zdefiniowano jako: a = T 0 T 1 2 rms a( t) gdzie a(t) dt 1/ 2 przyspieszenie T czas całkowania w sec. (przyjęty powyŝej 1 sec. według ISO 2631-1: 1997) W odniesieniu do ciągłych, sinusoidalnych drgań wartość przyspieszenia rms moŝe yć przyjęta jako wartość szczytowa, a peak / 2 0,707 a peak. Po oliczeniu przyspieszenia rms moŝna sprawdzić strop przez: 1. porównanie oliczonej średniej wartości przyspieszenia rms z odpowiedną wartością odczytaną z wykresów Rys. 6.3, Rys. 6.4 i Rys. 6.5; lu 2. filtrowanie lu oliczenie z uwzględnieniem wag, oliczonej wartości przyspieszenia rms i porównanie z wartościami azowymi przedstawionymi Ta. 6.1. Odpowiednie wartości współczynników wagowych dla róŝnych kierunków drgań są następujące: drgania w kierunku osi z a = a 0. 5 dla 3 Hz < f 0 < 4 Hz rms rms lu f o a rms = a rms dla 4 Hz f 0 8 Hz lu 8 a rms = arms dla f 0 > 8 Hz f 0 drgania w kierunku osi x i y f0 a rms = arms dla f 0 > 3 Hz 2 Strona 8

5.2 Odpowiedź rezonansowa (stropy o niskiej częstotliwości drgań własnych) Stropy, których pierwsza częstotliwość drgań własnych zawiera się w przedziale 3 do 10 Hz określane są jako "stropy o niskiej częstotliwości drgań własnych". W tym przypadku częstotliwość sił wzudzających pochodzących od przemieszczania się osó moŝe ziegać się z częstotliwością drgań własnych stropu, powodując rezonans konstrukcji. Przyjmując, Ŝe odpowiedź konstrukcji (forma drgań) jest sinusoidą, szczytową wartość przyspieszenia wyznacza się według wzoru: a peak gdzie αnp = M 0 1 2ζ α n P 0 jest współczynnikiem szeregu Fouriera n-tej harmonicznej. W związku z tym, Ŝe największa wartość przyspieszenia występuje, gdy pierwsza częstotliwość drgań własnych stropu jest całkowitą wielokrotnością (harmoniczną) częstotliwość, odpowiednie współczynniki szeregu Fouriera mogą yć przyjęte według Ta. 5.1. jest siłą statyczną pochodzącą od masy przeciętnego człowieka (zazwyczaj przyjmuje się 76 kg 9,81 = 746N) M jest masą skupioną w (kg) przyjętą według Rozdziału 3. ζ jest współczynnikiem tłumienia przyjętym według Ta. 4.1. Siły wywołane przemieszczaniem się osó (chód, ieg) zaleŝą głównie od udowy ciała danej osoy i od tempa chodu lu iegu, a w mniejszym stopniu od typu ouwia i konstrukcji stropu. Przykładowe wartości współczynników Fouriera, α n przedstawiono w Ta. 5.1. Ta. 5.1 Wartości parametrów dla jednej przemieszczającej się osoy Aktywność Krzywa harmoniczna, n Zakres częstości wymuszonych, nf p (Hz) Współczynnik Fouriera dla kierunku pionowego α n Chód 1 2 3 4 Bieg 1 2 3 1,5 to 2,5 3,0 to 5,0 4,5 to 7,5 6,0 to 10,0 2,0 to 4,0 4,0 to 8,0 6,0 to 12,0 0,37 (f 1,0) 0,1 0,06 0,06 1,4 0,4 0,1 5.3 Odpowiedź impulsowa (stropy o wysokiej częstotliwości drgań własnych) Stropy, których pierwsza częstotliwość drgań własnych jest większa niŝ 10 Hz określane są jako "stropy o wysokiej częstotliwości drgań własnych". W tym przypadku odpowiedź jest zdominowana impulsami pochodzącymi od uderzania pięty osoy chodzącej po stropie. Szczytową wartość przyspieszenia w stropach tego typu, wyznacza się według wzoru: Strona 9

apeak = 2πf0 gdzie: I I = 0.06P gdzie: f p f m P 0 I M wartość siły dynamicznej pochodzącej od osoy w Newtono-sekundach (Ns). Young [8], zaleca wyznaczanie wartości tej siły według następującego wzoru: 0 f 1.43 p 1.3 m f częstotliwość chodu (kroków) 1,5 do 2,5 Hz pierwsza częstotliwość drgań własnych jest siłą statyczną pochodzącą od przeciętnego człowieka (zazwyczaj przyjmuje się 76 kg 9,81 = 746N). 6. Graniczne wartości przyspieszeń Uwaga: Przedstawione poniŝej wartości graniczne mogą yć stosowane, gdy w załącznikach krajowych nie zamieszczono wytycznych mogących posłuŝyć do ich określenia lu gdy zawiera wartości graniczne inne niŝ w ISO 10137. Podczas analizy drgań zwykle ocenia się przyspieszenie. Jednak dopuszczalny poziom drgań róŝni się w zaleŝności częstotliwości, dlatego naleŝy przefiltrować przyspieszenia. Odpowiednie filtry i wagi są podane w ISO 2631-1 dla znanych kierunków drgań lu w ISO 2631-2: 2003, gdy kierunki nie są znane. ISO 2631-1 podaje takŝe jak oliczać odpowiednie wartości rms z wartości filtrowanych. Gdy stosunek wartości szczytowej do rms jest większy niŝ 6,rms mogą yć nieodpowiednie. W tym przypadku Viration Dose Values (VDVs), które są oparte na root-mean-quad (rmq) mogą yć stosowane. Odpowiednie wartości VDV powinny yć porównane z wartościami granicznymi, patrz ISO 2631-1:1997, gdzie są zdefiniowane rms i VDV, ISO 2631-2:1989 (Annex B). Zalecane dopuszczalne przefiltrowanie wartości przyspieszeń w udynkach są przyjmowane według Ta. 6.1. Ta. 6.1 Podstawowe przyspieszenia rms dla róŝnych kierunków Kierunek (Błąd! Nie moŝna odnaleźć źródła odwołania.) Podstawowa wartość przyspieszenia rms (m/s²) oś z (kierunek głowa-stopy) 5 10-3 oś x oś y Uwaga: 3,6 10-3 Wartości przyspieszeń odnoszą się do najniŝszych wartości na Rys. 6.3, Rys. 6.4 i Rys. 6.5. Strona 10

z z y y x 1 x 1 x z 1 y Oznaczenia: 1. Powierzchnia podporowa Rys. 6.2 Kierunki układu współrzędnych 6.2 Drgania o charakterze ciągłym Współczynniki (mnoŝniki) do wartości przyspieszenia rms przedstawiono w Błąd! Nie moŝna odnaleźć źródła odwołania.. W przypadku VDVs współczynniki dla drgań ciągłych moŝna równieŝ przyjmować według Błąd! Nie moŝna odnaleźć źródła odwołania.. Strona 11

Ta. 6.2 Współczynniki (mnoŝniki) stosowane w kilku krajach w celu określenia odpowiednich wielkości drgań w udynkach, pod względem odporności ludzi Oiekt Czas MnoŜniki do krzywych (Rys. 6.3, Rys. 6.4 i Rys. 6.5) 1) drgania ciągłe drgania impulsowe występujące kilka razy dziennie Pomieszczenia szczególne (np. sale Dzień 1 1 operacyjne, laoratoria precyzyjne, itp.) Noc 1 1 3) Rezydencje (np. domy, mieszkania) Biura (wyŝszy standard) Biura, szkoły, laoratoria sklepy Dzień 2 to 4 4) 30 to 90 4) Noc 1.4 1,4 to 20 Dzień 2 60 to 128 Noc 2 60 to 128 Dzień 4 60 to 128 Noc 4 60 to 128 Dzień 8 90 to 128 Noc 8 90 to 128 1.000 rms acceleration (m/s²) 0.100 0.010 0.001 1.0 10.0 100.0 Frequency (Hz) Rys. 6.3 Drgania udynku, krzywa do wyznaczenia przyspieszenia w kierunku osi z [ISO 10137] Strona 12

1.000 rms acceleration (m/s²) 0.100 0.010 0.001 1 10 100 Frequency (Hz) Rys. 6.4 Drgania udynku, krzywa do wyznaczenia przyspieszenia w kierunku osi x i y [ISO 10137] 1.000 rms acceleration (m/s²) 0.100 0.010 0.001 1 10 100 Frequency (Hz) Rys. 6.5 Drgania udynku, krzywa do wyznaczenia przyspieszenia w kierunkach złoŝonych (x, y, z) [ISO 10137] Strona 13

6.3 VDV Wartości współczynników przedstawione w Błąd! Nie moŝna odnaleźć źródła odwołania. azują na drganiach występujących w sposó ciągły i z tego powodu są odpowiednie do stosowania w przypadku stropów, które są ociąŝone duŝym tłumem osó. W przypadku stropów mniej ociąŝonych (tłum o mniejszej intensywności), drgania występują w sposó okresowy i łączna miara odpowiedzi konstrukcji (stropu) moŝe yć wykonana poprzez (VDVs). Powoduje to, Ŝe konstrukcja stropu moŝe yć zaakceptowana nawet gdy wyznaczone wartości współczynników są większe niŝ wartości podane w Błąd! Nie moŝna odnaleźć źródła odwołania.. Bazując na ostatnich analizach stropów stalowych, Ellis zaleca, Ŝe VDVs moŝe yć wyznaczane według wzoru: VDV = 0,68 a t gdzie: a rms t rms 0.25 przyspieszenie rms całkowity czas trwania drgań (w sekundach). Gdy projektant chce oszacować VDV, oliczona wartość musi yć mniejsza lu równa niŝ wartości w Ta. 6.3. Ta. 6.3 VDV Oiekt Czas VDV (m/s 1.75 ) oś z osie x i y Rezydencje Dzień 0,2 to 0.4 0,14 to 0,28 Noct 0,13 0,09 Biura (wyŝszy standard) 0,2 0,14 Biura 0,4 0,28 Warsztaty 0,8 0,56 Strona 14

7. Odniesienia 1 Ellis, B.R. Serviceaility evaluation of floor viration induced y walking loads. The Structural Engineer, 79(21), 2001, pp 30-36 2 EN 1990, Basis of structural design, 5.1.3, Structural analysis and design assisted y testing, Dynamic actions 3 EN 1990, Basis of structural design, Annex 1.4.4, Application for Buildings, Virations 4 EN 1993-1-1, Design of steel structures General rules and rules for uildings, 7.2.3, Serviceaility limit states for uildings, Dynamic effects 5 ISO 2631-1: Mechanical viration and shock Evaluation of human exposure to wholeody viration: Part 1: General requirements, 1997 International Organisation for Standardization, Geneva. 6 ISO 2631-2: Mechanical viration and shock Evaluation of human exposure to wholeody viration: Part 2: Viration in uildings (1 Hz to 80 Hz), 2003 International Organisation for Standardization, Geneva. 7 ISO/CD 10137, Bases for design of structures - Serviceaility of uildings and pedestrian walkways against viration 8 Young, P.: Improved floor viration prediction methodologies Engineering for Structural Viration Current developments in research and practice, Arup Viration Seminar, Institution of Mechanical Engineers, 2001 Strona 15

Protokół jakości TYTYŁ ZASOBU Informacje uzupełniające: Drgania Odniesienie(a) ORYGINAŁ DOKUMENTU Nazwisko Instytucja Data Stworzony przez Stephen Hicks SCI 28/04/2006 Zawartość techniczna sprawdzona przez Zawartość redakcyjna sprawdzona przez Techniczna zawartość zaaproowana przez następujących partnerów STAE: P Devine SCI 1. UK G W Owens SCI 10/7/06 2. France A Bureau CTICM 10/7/06 3. Sweden B Uppfeldt SBI 10/7/06 4. Germany C Müller RWTH 10/7/06 5. Spain J Chica aein 10/7/06 Resource approved y Technical Coordinator G W Owens SCI 20/7/06 DOKUMENT TŁUMACZONY Tłumaczenie wykonane przez: Przetłumaczony zasó zatwierdzony przez: A. Wojnar, PRz A. Kozłowski, PRz Strona 16

Informacje ramowe Tytuł* Informacje uzupełniające: Drgania Seria Opis* Ten dokument przedstawia zasady pozwalające w prosty sposó uwzględnić wpływ drgań na zachowanie się konstrukcji. Poziom dostępu* Ekspertyza Praktyka Identyfikatory* Nazwa pliku Format C:\Documents and Settings\awojnar\Moje dokumenty\2009\tlumaczenie\2009-04-08\!_sn\036\sn036a-p- EU.doc Microsoft Office Word; 18 Pages; 441k; Kategoria* Tytuł zasou Punkt widzenia Informacje uzupełniające InŜynier Przedmiot* Oszar zastosowania Budynki wielokondygnacyjne Daty Data utworzenia 11/07/2006 Data ostatniej modyfikacji Data sprawdzenia WaŜny od WaŜny do Język(i)* Słowa kluczowe* Autor Sprawdzony przez Zatwierdzony przez Redaktor Ostatnio modyfikowany przez Polski Stephen Hicks, SCI P Devine, SCI Słowa kluczowe* Zoacz teŝ Omówienie Szczególne instrukcje Drgania, charakterystyka dynamiczna Odniesienie do Eurocodu Przykład(y) oliczeniowy Komentarz Dyskusja Inne Narodowa przydatność EU Strona 17