Анализ вибрационного воздействия автотранспорта на конструкции фундаментов жилых зданий

Внедрение: 2018 г.

Модуль E14‑440 был применён в диссертационных исследованиях [1] вибрационного воздействия автотранспорта на конструкции фундаментов жилых зданий.

Для проведения исследований и постановки натурного эксперимента была рассмотрена центральная часть города Перми в границах улиц Хохрякова-Монастырская-Островского-Пушкина. На этой территории расположены жилые здания различных годов постройки с применением как фундаментов мелкого заложения, так и свайных фундаментов.

Применяемый для проведения эксперимента специальный измерительный комплекс (рисунок 1) состоит из датчика – пьезоэлектрического преобразователя ДН‑3М1, усилителя заряда РШ2731Э, аккумулятора для усилителя заряда, внешнего модуля АЦП/ЦАП E14‑440 и ноутбука. На ноутбуке установлена программа Lgraph2.

Рисунок 1. Вид измерительного комплекса: 1 – датчик; 2 – внешний модуль АЦП/ЦАП E14‑440; 3 – усилитель заряда; 4 – аккумулятор; 5 – ноутбук.

При проведении эксперимента использовался один датчик, который устанавливался на наружной стене здания, как правило, в уровне обреза фундамента, обращенной к магистрали. В каждой исследуемой точке он устанавливался в двух положениях – вертикальном и горизонтальном, перпендикулярном плоскости стены здания. Измерительный комплекс в рабочем положении показан на рисунке 2.

Рисунок 2. Комплекс оборудования в рабочем положении:1 – ноутбук; 2 – датчик; 3 – аккумулятор; 4 – внешний модуль АЦП/ЦАП E14‑440.

В частности, натурные эксперименты показали, что в среднем значения виброускорения, вызываемые движением автобусов и грузовых автомобилей, в 2,7 раза превышают виброускорения от движения легковых автомобилей; автомобилей типа «Газель» – в 2,2 раза (рисунок 3).

Рисунок 3. Графики зависимости виброускорения от нагрузки на ось.

Значения виброускорения для фундаментов мелкого заложения в среднем в 1,1 раза больше, чем для свайных фундаментов (рисунок 4).

Рисунок 4. Зависимость виброускорения от типа фундамента (ФМЗ – фундамент мелкого заложения, СФ – свайный фундамент).

Здания, расположенные параллельно проезжей части, испытывают большую вибрационную нагрузку по сравнению со зданиями, расположенными перпендикулярно, в среднем в 1,1 раза (рисунок 5).

Рисунок 5. Графики зависимости виброускорения от расположения здания на улице.

В результате проведения натурных экспериментов были получены зависимости виброускорения от расстояния до источника, массы транспортного средства и типа грунта основания. Выявлено, что наблюдается прямая зависимость величины виброускорения от массы транспортного средства. Значения, полученные для разных типов грунтов, отличаются при прочих равных условиях. Анализ натурных экспериментов показал, что на величину виброускорения влияет расположение здания относительно улицы. При этом меньшее влияние вибрации оказывается при расположении здания перпендикулярно проезжей части. Выявлено, что здания на свайных фундаментах меньше подвержены вибрационному воздействию по сравнению со зданиями на фундаментах мелкого заложения.

Из справки о внедрении следует, что результаты научной работы Шутовой О.А. по исследованию вибрационного воздействия автотранспорта на основания и конструкции фундаментов жилых зданий использовались при проектировании, подготовке проектов производства работ по подземной части зданий и сооружений, при строительстве в условиях плотной городской застройки в г. Перми.

Источник:
Шутова О.А. Анализ вибрационного воздействия автотранспорта на конструкции фундаментов жилых зданий: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. – Пермь. – 2018. – 177 с.

Разработчик: Шутова О.А. (ФГБОУ ВО Пермский национальный исследовательский политехнический университет)