Jak wyglądają badania drgań budynków?

Występowanie drgań i wibracji podłoża mogą oddziaływać negatywnie na otoczenie budowlane (budynki i budowle) oraz mogą obniżać komfort i zagrażać zdrowiu. Dlatego precyzyjne normy określają ich dopuszczalny poziom. Analizą drgań i wibracji zajmują się profesjonalne laboratoria badawcze. Jeśli chcesz wiedzieć, w jaki sposób przeprowadzają badania drgań budynków, przeczytaj artykuł.

Pochodzenie drgań i zagrożenia z nimi związane

Drgania lub ruch drgający nazywamy taki ruch, w którym badana wielkość (współrzędna) układu masowego na przemian zbliża się i oddala od pewnej przeciętnej wartości. Drgania konstrukcji budowlanych mają zwykle charakter oscylacyjny wokół położenia równowagi statycznej, którą w dynamice budowli uważamy za stan odniesienia. Tworzy on w sposób naturalny wspomnianą wartość przeciętną. Obciążenia dynamiczne działające na konstrukcje inżynierskie mogą pochodzić m.in. od sił przyrody (np. obciążenia wiatrem, trzęsienia ziemi, falowania morskiego), od przemysłowej lub technicznej działalności człowieka (np. od ruchu pojazdów po obiektach mostowych, ruchu suwnic po torach suwnicowych, w czasie ruchu obrotowego maszyn, od uderzeń impulsowych, od eksplozji materiałów wybuchowych w czasie robót w kamieniołomach lub rozbiórkach oraz od wstrząsów powodowanych eksploatacją złóż węgla lub podczas transportu drogowego i kolejowego. Energia taka może być przekazywana bezpośrednio konstrukcji poprzez dowolny ośrodek np. grunt, gazy (najczęściej powietrze) i płyny (najczęściej woda). Zagrożeniem jest więc nieprzewidziany wcześniej ruch szybkozmienny danej konstrukcji. Drgania oddziałują na budynki i mogą uszkadzać ich strukturę, wpływać na komfort użytkowania a w skrajnych przypadkach zagrażać zdrowiu, a nawet życiu ludzi.

W jakim celu wykonuje się badania drgań i wibracji budynków?

Badania drgań budynku opierają się na pomiarach drgań przekazywanych na budynek z otoczenia zewnętrznego. Jak można dowiedzieć się ze strony internetowej pracowni projektowo-badawczej FieldLab z Radzionkowa na Śląsku, celem badań jest ocena wpływu robót budowlanych oraz innych źródeł drgań wewnętrznych i zewnętrznych. Specjalistyczne laboratoria dokonują pomiarów drgań budynków pod kątem analizy wpływu drgań na człowieka oraz ich szkodliwości na konstrukcję budynku. Realizowane pomiary drgań i wibracji budynków mieszkalnych, zabytkowych i przemysłowych dotyczą oceny ich elementów takich, jak ściany, stropy, schody itp. Badaniom drgań i wibracji poddaje się także inne obiekty przemysłowe, mostowe, hydrotechniczne oraz wieże, kominy, a także maszty.

Jak przebiegają badania drgań budynków?

Do pomiarów drgań i wibracji budynkówstosuje się specjalistyczną aparaturę do pomiaru drgań niskoczęstotliwościowych. Badania drgań przeprowadza się jednocześnie (w zależności od przypadku) w jednym lub w kilku punktach pomiarowych za pomocą precyzyjnych przetworników drgań o wysokiej czułości. Następnie są one analizowane przez odpowiednio przygotowane programy komputerowe, które wykorzystują:

• analizę czasową i częstotliwościową sygnałów FFT,
• analizę parametrów szczytowych i skutecznych drgań,
• analizę tercjalną (1/3 Oktawową),
• analizę drgań przemieszczeń, prędkości I przyspieszeń również poprzez całkowanie sygnałów dyskretnych,

Rzetelne laboratoria badawcze wykonują pomiary drgań budynków i innych obiektów zgodnie z obowiązującymi w Polsce normami, które określają dopuszczalny ich poziom.