Monitorowanie drgań w budownictwie obejmuje wykorzystanie zaawansowanego sprzętu i metodologii, takich jak analiza PPV i RMS, do oceny i łagodzenia wpływu drgań działających na konstrukcje i komfort ludzi. Pomiary zgodnie z metodologią międzynarodowych i lokalnych norm, zapewniają bezpieczeństwo i integralność projektów budowlanych, jednocześnie minimalizując wpływ na środowisko i zdrowie.
Monitorowanie drgań w budownictwie jest niezbędne ze względu na wykorzystanie ciężkich maszyn w takich pracach jak wbijanie pali, drążenie tuneli, wykopy i wiercenia, które generują znaczne poziomy drgań o niskiej częstotliwości. Drgania te przenoszą znaczną energię przez grunt, stwarzając zagrożenie dla otaczających budynków i konstrukcji podziemnych, w tym rur, przewodów gazowych i linii energetycznych.
Aby ograniczyć to ryzyko, na placach budowy stosuje się monitory drgań wyposażone w bardzo czułe czujniki. Kluczowym aspektem tego monitoringu jest możliwość jego prowadzenia w czasie rzeczywistym, co pozwala na natychmiastowe wstrzymanie prac budowlanych, jeśli amplituda drgań zbliża się do szkodliwego poziomu. Monitorowanie online ma kluczowe znaczenie dla zapobiegania potencjalnym uszkodzeniom pobliskich konstrukcji i infrastruktury, zapewniając, że projekty budowlane przebiegają bezpiecznie i bez szkody dla otaczającego środowiska.
Monitor drgań to specjalistyczny przyrząd pomiarowy zaprojektowany w celu spełnienia odpowiednich standardów oceny, diagnozowania i monitorowania drgań. Składa się on z trzech głównych elementów: czujnika drgań (lub przetwornika), sprzętu do przetwarzania sygnału i systemu rejestracji danych. Urządzenie to charakteryzuje się odpowiedzią częstotliwościową (pasmo przenoszenia), charakterystyką fazową, zakresem amplitudy i dokładnością, dzięki czemu jest w stanie dokładnie rejestrować i analizować dane dotyczące drgań.
Jako profesjonalne urządzenie pomiarowe, posiada certyfikat wzorcowania (kalibracji), który potwierdza jego specyfikacje i zapewnia niezawodność w różnych zastosowaniach. Certyfikat ten ma kluczowe znaczenie dla walidacji wydajności monitora i zapewnienia, że spełnia on rygorystyczne wymagania dotyczące precyzji monitorowania drgań, szczególnie w środowiskach, w których dokładna ocena ma kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa i integralności strukturalnej.
System monitorowania drgań integruje monitory drgań z oprogramowaniem do gromadzenia danych, zwykle hostowanym na zdalnym serwerze online. Taka konfiguracja pozwala na zdalne podłączenie wielu monitorów do serwera, który gromadzi zapis czasowy, przeprowadza analizy i generuje raporty. Istotną cechą takiego systemu jest jego funkcja alarmowania, zaprojektowana w celu ostrzegania użytkowników o potencjalnych problemach w czasie rzeczywistym.
System wykorzystuje dwa rodzaje alarmów: alarmy na miejscu bezpośrednio z monitora i alarmy online z chmury lub oba. Alarmy lokalne są uważane za szybsze i bardziej niezawodne, ponieważ nie zależą od połączenia internetowego. Podejście oparte na dwóch alarmach zapewnia, że interesariusze są niezwłocznie powiadamiani o wszelkich poziomach drgania, które mogą stanowić zagrożenie, co pozwala na natychmiastowe podjęcie działań w celu złagodzenia potencjalnych szkód. Połączenie możliwości zdalnego monitorowania i zaawansowanych funkcji alarmowania sprawia, że systemy monitorowania są nieocenione dla utrzymania bezpieczeństwa i integralności projektów budowlanych i otaczających je struktur.
Monitorowanie drgań odgrywa kluczową rolę w różnych gałęziach przemysłu, w szczególności w budownictwie i rozwoju infrastruktury, ze względu na potencjalną i kinetyczną energię przenoszoną przez fale drgań. Szczególnie ważne jest kontrolowanie tych o niskiej częstotliwości poniżej 12 Hz. Wynika to z faktu, że częstotliwość rezonansów wielu konstrukcji budowlanych zazwyczaj wynosi około 8 Hz lub mniej, co czyni je podatnymi na uszkodzenia spowodowane przez te sygnały drgań o niskiej częstotliwości.
Zastosowania monitorowania są zróżnicowane i obejmują skutki wyburzania strumieniowo-ściernego, stosowania młotów kujących, masowego wbijania pali i drążenia tuneli. Wiadomo, że operacje te wytwarzają drgania o niskiej częstotliwości, które mogą zagrozić integralności strukturalnej pobliskich budynków, podziemnych mediów i innej krytycznej infrastruktury.
Ponadto monitorowanie jest niezbędne do oceny wpływu ruchu drogowego i kolejowego, który również generuje drgania o niskiej częstotliwości. Fale te mogą powodować uszkodzenia konstrukcji dróg i mostów, ale także budynków znajdujących się w pobliżu. Poprzez identyfikację i kontrolę, te systemy monitorowania pomagają zapobiegać potencjalnym uszkodzeniom, zapewniając długowieczność i bezpieczeństwo konstrukcji oraz podnosząc jakość miejskiego środowiska życia.
Monitorowanie drgań w budownictwie koncentruje się przede wszystkim na drganiach gruntu, które obejmują różne źródła i skutki. Zastosowania te podkreślają krytyczną potrzebę precyzyjnego monitorowania i kontroli w celu ochrony konstrukcji oraz zapewnienia bezpieczeństwa i komfortu osób w dotkniętych obszarach.
Drgania wybuchowe: Ten rodzaj drgań gruntu, o zakresie częstotliwości 1-300 Hz i szczytowej prędkości drgań (PPV) do 50 mm/s, może znacząco wpływać na konstrukcje, szczególnie te o częstotliwości około 6-10 Hz. Dodatkowo, nadciśnienie powietrza generowane przez eksplozje, o niskiej częstotliwości do 40 Hz, może uszkodzić okna i fasady budynków.
Drgania związane z wbijaniem pali: Generowane podczas operacji wbijania pali, sygnały te mają częstotliwość od 1 do 100 Hz i mogą osiągać wartości PPV do 100 mm/s. Są one szczególnie niebezpieczne przy niskich częstotliwościach około 20 Hz, stwarzając zagrożenie dla pobliskich konstrukcji.
Kruszarki betonu i maszyny do obróbki skał: Działają one przy niższych częstotliwościach, około 3 Hz w przypadku kruszarek do betonu, a maszyny skalne wytwarzają drgania gruntu w zakresie 1-100 Hz i PPV do 100 mm/s. Taki sprzęt może oddziaływać zarówno na plac budowy, jak i na otaczające go obszary.
Prace budowlane wewnątrz budynków: Działania wewnątrz budynków mogą generować drgania o częstotliwości od 1 do 300 Hz i PPV do 30 mm/s, co może być niebezpieczne dla samej konstrukcji i jej bezpośredniego otoczenia.
Ciężkie samochody ciężarowe: Ruch ciężkich samochodów ciężarowych do i z miejsca budowy wytwarza drgania o niskiej częstotliwości (1-100 Hz) z wartościami PPV sięgającymi nawet 50 mm/s. Ten rodzaj sygnału jest szczególnie niebezpieczny dla dróg, infrastruktury i pobliskich budynków.
Analiza czasu rzeczywistego drgań podczas prac budowlanych jest krytycznym procesem, który zapewnia natychmiastową ocenę amplitudy drgań i dominującej częstotliwości bezpośrednio w sprzęcie monitorującym. Możliwość ta pozwala na porównanie na miejscu zarejestrowanych sygnałów z wcześniej zdefiniowanymi limitami. Gdy amplituda przekracza te limity, system może wyzwalać alerty za pomocą różnych środków, takich jak SMS, e-mail lub alarmy wizualne i dźwiękowe, skłaniając do podjęcia natychmiastowych działań w celu wstrzymania prac budowlanych i zapobieżenia potencjalnym uszkodzeniom otaczających konstrukcji.
Wdrożenie takich systemów analizy online jest wymagające technologicznie, wymagając znacznej mocy obliczeniowej i dokładności. Wynika to z faktu, że niepotrzebne wstrzymywanie prac budowlanych może prowadzić do znacznych kosztów przestojów dla firm budowlanych. Dlatego też precyzja w konserwacji predykcyjnej i analizie ma kluczowe znaczenie dla uniknięcia fałszywych alarmów, które mogłyby zakłócić harmonogram budowy bez przyczyny.
Aby zwiększyć niezawodność i zminimalizować liczbę fałszywych alarmów, monitorowanie drgań jest często przeprowadzane w wielu punktach, zarówno w źródle drgań, jak i w budynkach lub konstrukcjach uznanych za zagrożone. Takie wielopunktowe podejście do monitorowania pomaga zweryfikować, czy drgania rzeczywiście rozprzestrzeniają się wzdłuż oczekiwanych ścieżek i może zidentyfikować, czy czujnik nie został przypadkowo zakłócony przez pracowników budowlanych. Jeśli jeden czujnik uruchomi alarm, ale inne nie wykryją podobnych fal, może to oznaczać fałszywy alarm, umożliwiając kontynuowanie prac bez zakłóceń. Ta metoda kontroli krzyżowej zapewnia, że prace budowlane są zatrzymywane tylko w przypadku uzasadnionych obaw, równoważąc potrzebę bezpieczeństwa strukturalnego z ekonomicznymi konsekwencjami przestojów w pracy.
Wybór i wdrożenie sprzętu do monitorowania drgań to kluczowe kroki dostosowane do specyficznych wymagań każdej aplikacji, koncentrujące się na zakresie częstotliwości i poziomie amplitudy, które muszą obejmować operacje źródła. Metodologia pomiaru drgań znacznie różni się w zależności od typu monitorowanej maszyny i środowiska, w którym odbywa się monitorowanie.
W przypadku drgania budynków preferowanym pomiarem jest prędkość (prędkość cząsteczkowa). Preferencja ta wynika z w przybliżeniu liniowej zależności między prędkością cząsteczkową a naprężeniami doświadczanymi przez elementy budynku, gdy są one poddawane zarówno drganiom w stanie ustalonym, jak i przejściowym (transient).
Aby uzyskać dokładne pomiary, konieczne jest mierzenie drgań budynków wzdłuż trzech osi: osi pionowej (z) i dwóch osi poziomych (x i y), które powinny być do siebie prostopadłe. Osie poziome powinny pokrywać się z główną osią budynku, przy czym oś x powinna być skierowana w stronę źródła drgań. Takie ustawienie zapewnia, że pomiary dokładnie odzwierciedlają reakcję budynku na drgania zewnętrzne.
Jeśli chodzi o montaż czujników, szczególnie w przypadku zastosowań naziemnych, przetworniki muszą być montowane w sposób, który nie pogarsza dokładności pomiaru w zakresie częstotliwości pomiarowych. Preferowany jest montaż na twardych powierzchniach, a nie miękkich, aby zapewnić solidne połączenie między przetwornikiem, urządzeniem montażowym i obiektem pomiaru. Takie solidne połączenie ma kluczowe znaczenie dla zapobiegania rezonansowi styków w zakresie częstotliwości roboczych i bezpiecznego utrzymywania przetwornika na miejscu. Dodatkowo, samo urządzenie montażowe nie powinno wprowadzać żadnego rezonansu w zakresie częstotliwości pracy.
W drganiach budynków i konstrukcji wybór odpowiednich monitorów i czujników ma kluczowe znaczenie dla dokładnej oceny ruchu wibracyjnego. Urządzenia te są zasadniczo podzielone na dwie główne kategorie, z których każda ma różne zasady działania i nadaje się do określonych zastosowań w branży budowlanej:
Przetworniki prędkości (geofony): Te urządzenia elektromagnetyczne są szeroko stosowane do pomiarów drgań strukturalnych. Działając skutecznie przy częstotliwościach powyżej częstotliwości drgań własnych, geofony są szczególnie cenne przy ocenie wpływu na budynki i inne konstrukcje. Ich zdolność do pomiaru prędkości drgania sprawia, że są one niezbędne do oceny potencjalnych uszkodzeń konstrukcji spowodowanych pracami budowlanymi.
Akcelerometry piezoelektryczne (przyspieszeniomierze): Zaprojektowane do pomiaru przyspieszenia, czujniki te działają poniżej częstotliwości drgań własnych i są znane z wysokiej czułości. Sprawia to, że są one wszechstronne w szerokim spektrum zastosowań, od szczegółowej analizy inżynieryjnej po monitorowanie podczas procesów budowlanych. Akcelerometry (przyspieszeniomierze) piezoelektryczne są niezbędne do uchwycenia pełnego widma ruchu wibracyjnego, dostarczając krytycznych danych do ochrony integralności strukturalnej.
Wybór pomiędzy tymi czujnikami zależy od konkretnych potrzeb aplikacji monitorującej, w tym zakresu częstotliwościowego i amplitudowego, środowiska pomiarowego i wymaganej precyzji analizy. Normy takie jak ISO 4866:2010 i DIN 45669-1 kategoryzują systemy zbierania danych drgania i oprzyrządowanie w oparciu o ich zdolność do definiowania złożonego ruchu i zakresu ich zastosowania, począwszy od wysoce precyzyjnej analizy inżynierskiej (klasa 1) do ogólnego monitorowania w terenie (klasa 2), z podklasami dla specjalistycznych zastosowań. Granica wykrywalności i zakres częstotliwości pracy urządzeń są dostosowane do zapewnienia czułości i dokładności, rozciągając się od 1 Hz do 80 Hz dla ogólnych zastosowań i do 500 Hz dostosowując się do specyficznych częstotliwości spotykanych w budownictwie w pobliżu tras ruchu kolejowego.
W branży budowlanej wybór technologii monitorowania zależy od konkretnych potrzeb każdego projektu, z różnymi czujnikami rozmieszczonymi w celu pomiaru drgań i zapewnienia integralności strukturalnej. Czujniki te są strategicznie rozmieszczone, często na ścianach budynków lub fundamentach, w celu przechwytywania dokładnych danych na temat ruchów wibracyjnych. Metoda transmisji danych z tych czujników jest różna: czujniki podziemne lub montowane na fundamentach zazwyczaj opierają się na połączeniach przewodowych ze względu na problemy z penetracją sygnału, podczas gdy monitory zewnętrzne wykorzystują anteny GSM do komunikacji bezprzewodowej, umożliwiając wysyłanie powiadomień SMS i udostępnianie danych przez Internet.
W przypadku projektów wymagających monitorowania rozległych obszarów, takich jak mosty, czujniki optyczne są stosowane ze względu na ich precyzję w zdalnym wykrywaniu drgań. Mimo wysokiej dokładności, wdrożenie bezprzewodowych optycznych czujników drgań jest znacznie droższe, co czyni je mniej powszechnym wyborem zarezerwowanym dla sytuacji, w których ich zaawansowane możliwości są niezbędne. Możliwość dostosowania technologii monitorowania zapewnia, że projekty budowlane mogą utrzymywać nadzór nad warunkami konstrukcyjnymi w czasie rzeczywistym, dostosowując się do unikalnych wyzwań stawianych przez różne środowiska i zakresy projektów.
Urządzenia do zdalnego monitorowania drgań zostały zaprojektowane w celu zapewnienia ciągłego nadzoru integralności strukturalnej na odległość, działając w dwóch podstawowych trybach operacyjnych. Pierwszy tryb polega na przeprowadzaniu analizy bezpośrednio w samym monitorze, po czym dane i alarmy są wysyłane do odpowiednich stron za pośrednictwem modemu. Metoda ta jest szczególnie preferowana w budownictwie ze względu na jej niezawodność i szybki czas reakcji, umożliwiając natychmiastowe reagowanie na potencjalne problemy strukturalne.
Drugi tryb polega na przesyłaniu nieprzetworzonych danych do serwera w chmurze, gdzie następnie przeprowadzana jest analiza. Podczas gdy ta metoda centralizuje przetwarzanie danych i może oferować zaawansowane możliwości analityczne, tryb bezpośredniej analizy w monitorze jest preferowany ze względu na jego wydajność i niezawodność w krytycznych środowiskach budowlanych. Aby ułatwić te operacje, stosowane są różne technologie komunikacyjne w zależności od lokalizacji i specyficznych wymagań konfiguracji monitorowania: Modemy LTE (4G) są powszechnie używane na otwartych przestrzeniach ze względu na ich szeroki zasięg, podczas gdy połączenia WiFi i LAN są preferowane w zamkniętych przestrzeniach, takich jak tunele i wnętrza, zapewniając, że sprzęt do zdalnego monitorowania drgań pozostaje podłączony i działa niezależnie od środowiska projektu.
Monitorowanie drgań konstrukcji jest kluczowym aspektem zapewnienia bezpieczeństwa konstrukcji i zgodności zarówno z lokalnymi, jak i międzynarodowymi normami, w tym niemiecką DIN, brytyjską BS, krzywymi VC w USA i międzynarodową ISO. Najbardziej uznane normy dotyczące drgań strukturalnych ISO 4866, BS 7385-2 z Wielkiej Brytanii i niemiecka DIN 4150-3 wykorzystują metodę szczytowej prędkości drgań (PPV) wraz z szybką transformatą Fouriera (FFT) w celu identyfikacji częstotliwości dominującej.
Metoda PPV , wyszczególniona w normie DIN 4150-3, oblicza maksymalną amplitudę prędkości drgania w sygnale w dziedzinie czasu. Proces ten polega na przeprowadzeniu analizy FFT, w której środek okna FFT pokrywa się dokładnie z PPV, uzyskując zarówno wartość PPV, jak i odpowiadającą jej częstotliwość dominującą dla każdej osi (X, Y, Z). Te punkty danych są następnie wykreślane względem krzywej granicznej w celu porównania.
Z kolei w Stanach Zjednoczonych norma IEST, wraz z polską normą PN-B-02170, wykorzystuje krzywe pasma oktawowego 1/3, wyrażone w RMS prędkości drgania. Metoda ta kontrastuje z FFT poprzez wykorzystanie całego widma do porównania, gdzie wyniki RMS lub RMS MAX w każdym paśmie są porównywane z krzywą graniczną.
Współistnienie tych dwóch różnych metod – FFT z PPV i częstotliwością dominującą oraz pasmami oktawowymi 1/3 – może prowadzić do nieporozumień i nieprawidłowych ocen, szczególnie gdy wyniki pasm oktawowych 1/3 są niewłaściwie porównywane z wartościami granicznymi częstotliwości dominującej FFT. Podkreśla to znaczenie zrozumienia i prawidłowego stosowania odpowiednich norm w celu zapewnienia dokładnego monitorowania i oceny drgań w projektach budowlanych.
Skuteczne monitorowanie drgań budowlanych wymaga przestrzegania wybranej standardowej metody, która dyktuje określone procedury. Podstawowe kroki obejmują wybór odpowiedniego sprzętu, strategiczny montaż tego sprzętu w jednej linii ze ścieżką propagacji drgań oraz zapewnienie bezpiecznego połączenia czujników z powierzchnią w celu dokładnego przechwytywania danych drgań. Nowoczesne systemy upraszczają proces monitorowania w odniesieniu do wcześniej zdefiniowanych limitów, jednak dokładna analiza zapisów czasowych pozostaje niezbędna do dogłębnego zrozumienia charakterystyki sygnału i jego potencjalnego wpływu na konstrukcje.
Wzorcowanie (kalibracja) sprzętu jest krytycznym krokiem w celu sprawdzenia, czy czujniki działają prawidłowo i zapewniają dokładne pomiary. Zapewnia to wiarygodność gromadzonych danych i ocen dokonywanych na ich podstawie, chroniąc przed fałszywymi odczytami, które mogłyby prowadzić do błędnych wniosków dotyczących bezpieczeństwa konstrukcji lub konieczności zastosowania środków łagodzących.
Badania poprzedzające budowę stanowią wstępną fazę oceny, przeprowadzaną przed rozpoczęciem prac budowlanych. Badania te mają na celu ocenę istniejących wzorców drgania, takich jak te pochodzące z pobliskich operacji kolejowych, oraz ich potencjalnego wpływu na planowane konstrukcje. Dodatkowo, pomagają one ustalić bazowe tło drgań, względem którego można zmierzyć wpływ drgań wywołanych budową. Pomiary na tym etapie są zwykle wykonywane bezpośrednio w ziemi wzdłuż oczekiwanych ścieżek przenoszenia i na płycie fundamentowej po jej zbudowaniu. Ta wstępna ocena ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia istniejących wcześniej warunków w miejscu budowy i planowania działań budowlanych w sposób minimalizujący niekorzystny wpływ na otaczające środowisko i konstrukcje.
Oprócz drgań, prace budowlane często generują znaczne poziomy hałasu i pyłu, które mogą mieć niekorzystny wpływ na środowisko i zdrowie ludzi. W związku z tym programy monitorowania drgań wykorzystujące te elementy są integralną częścią ogólnego zarządzania placami budowy, zapewniając, że szkodliwe emisje są utrzymywane w granicach określonych przez lokalne przepisy. Systemy monitorowania placów budowy zazwyczaj obejmują pomiary hałasu i zapylenia, wraz z analizą drgań, w celu zapewnienia kompleksowego przeglądu wpływu placu budowy na środowisko.
Na dokładność i trafność monitoringu hałasu i pyłu mają wpływ różne czynniki, w tym prędkość i kierunkowość wiatru, które mogą znacząco wpływać na dyspersję pyłu i propagację hałasu. Aby uwzględnić te zmienne, monitorowanie pogody jest często włączane do procesu oceny. Takie holistyczne podejście umożliwia kierownikom budowy wdrażanie terminowych i skutecznych strategii łagodzących, takich jak dostosowywanie harmonogramów prac, stosowanie technik ograniczania zapylenia lub instalowanie ekranów akustycznych, w celu zminimalizowania wpływu ich projektów na środowisko. Przestrzegając lokalnych przepisów dotyczących emisji poprzez staranne monitorowanie i zarządzanie hałasem, pyłem i drganiami, projekty budowlane mogą zmniejszyć swój wpływ na okoliczne społeczności i środowisko, sprzyjając bezpieczniejszym i bardziej zrównoważonym praktykom budowlanym.
Analiza częstotliwościowa drgań w budownictwie polega na porównaniu szczytowej prędkości drgań (PPV) i jej dominującej częstotliwości z ustalonymi krzywymi granicznymi drgań w celu oceny zgodności.
Jeśli analiza wykorzystuje metodę 1/3 oktawy, całe widmo drgań jest dopasowywane do krzywej granicznej w celu sprawdzenia ewentualnych przekroczeń. Gdy poziomy przekraczają te limity, rozpoczyna się bardziej szczegółowa analiza, badająca obwiednię surowego sygnału i identyfikująca częstotliwości harmoniczne w widmie. To szczegółowe badanie kształtu fali pomaga określić jej specyficzne cechy, umożliwiając identyfikację jej źródła i charakteru. W oparciu o te spostrzeżenia można wprowadzić poprawki do procesu budowy, takie jak zmiana sprzętu wiertniczego w projektach tunelowania lub modyfikacja masy kafara, aby złagodzić nadmierne drgania i zapewnić, że aktywność pozostanie w dopuszczalnych granicach. Takie podejście pozwala na kontynuowanie prac budowlanych przy jednoczesnym zminimalizowaniu ryzyka uszkodzenia otaczających konstrukcji spowodowanego drganiami.
Analiza poziomów drgań w budownictwie i inżynierii strukturalnej wymaga przestrzegania określonych norm, które kierują pomiarem i oceną wpływu na konstrukcje. Do najbardziej uznanych należy niemiecka norma DIN 4150-3, która wraz z międzynarodową normą ISO 4866 określa metodologię oceny wpływu drgań. Normy te mają szczególne zastosowanie do konstrukcji bez określonych wymagań projektowych dotyczących obciążeń dynamicznych, określając wartości poziomów zapobiegających uszkodzeniom i uderzeniom. Norma DIN 4150-3 dzieli drgania na krótkotrwałe, które są wystarczająco rzadkie, aby nie powodować zmęczenia lub rezonansu, oraz długotrwałe, obejmujące wszystkie inne typy. Zapewnia ona ramy dla oceny wpływu drgań krótkotrwałych, dzieląc konstrukcje na trzy kategorie, z których każda ma odpowiadający jej dopuszczalny limit prędkości drgania, co ułatwia jasne zrozumienie ich wpływu na różne konstrukcje.
W przypadku drgań długotrwałych norma DIN 4150-3 określa wartości graniczne prędkości, pomagając w ochronie konstrukcji i osób w nich przebywających przed potencjalnymi szkodami. Podobnie, brytyjska norma BS 7385-2 oferuje wytyczne dotyczące oceny ryzyka uszkodzeń spowodowanych drganiami pochodzącymi z różnych źródeł, w tym prac budowlanych i ruchu drogowego, koncentrując się na bezpośrednim wpływie drgań na budynki. W Stanach Zjednoczonych krzywe kryterium drgań (VC) opracowane przez Instytut Nauk o Środowisku i Technologii (IEST) stanowią podstawę do projektowania obiektów, w których znajdują się przyrządy wrażliwe na drgania, wykorzystując wartość skuteczną (RMS) prędkości wyrażoną w pasmach tercjowych (1/3 oktawy). Normy te wspólnie podkreślają znaczenie metodycznego podejścia do analizy, zapewniając integralność strukturalną i bezpieczeństwo budynków w obliczu różnych źródeł.
Normy takie jak DIN, BS lub IEST przedstawiają limity w postaci wykresów poziomów drgań, które służą jako kluczowe narzędzie w analizie drgań związanych z budową. Wykresy te pozwalają na wykreślenie danych czasowych z punktów monitorowania drgań, oferując wizualny sposób identyfikacji, kiedy i gdzie zmierzone poziomy przekraczają ustalone limity. Ta graficzna reprezentacja upraszcza zadanie wskazywania zdarzeń przekroczenia limitów, często z funkcjami, które umożliwiają użytkownikom nawigację bezpośrednio do określonych zdarzeń zainteresowania za pomocą prostego kliknięcia.
Możliwość wizualnego śledzenia nieprawidłowych amplitud drgań w odniesieniu do standardowych limitów nie tylko pomaga w natychmiastowej analizie, ale także ułatwia generowanie szczegółowych raportów dla poszczególnych zdarzeń. Raporty te są niezbędne do celów zgodności, zapewniając udokumentowane dowody, że działania budowlane są monitorowane i zarządzane zgodnie z odpowiednimi normami. Wykorzystując wykresy limitów do analizy, interesariusze mogą zapewnić bardziej wydajne i skuteczne podejście do utrzymania integralności strukturalnej i przestrzegania wymogów regulacyjnych, minimalizując w ten sposób potencjalny wpływ budowy na otaczające środowisko.
Zrozumienie wskaźników stosowanych do oceny wpływu drgań ma kluczowe znaczenie zarówno dla integralności konstrukcji, jak i komfortu ludzi. Szczytowa prędkość drgań (PPV) jest powszechnie stosowana do oceny drgań konstrukcji i gruntu, koncentrując się na prędkości fal. Pomiar ten ma kluczowe znaczenie dla oceny potencjalnych uszkodzeń budynków i infrastruktury spowodowanych pracami budowlanymi.
Jeśli chodzi o ocenę wpływu drgań na ludzi w budynkach, nacisk kładzie się na przyspieszenie drgań, które zapewnia dokładniejsze odwzorowanie wpływu przenoszonej energii na komfort i zdrowie ludzi. Pomiary przyspieszenia są często przeprowadzane przy użyciu tego samego sprzętu, co w przypadku PPV, ale są umieszczane w różnych miejscach, takich jak środek pięter, na których pracują lub mieszkają ludzie, lub w pobliżu stanowisk pracy, aby dokładniej ocenić drgania podłogi. W tych ocenach skoncentrowanych na człowieku wykorzystywane są takie wskaźniki, jak wartość skuteczna (RMS) i wartość dawki drgań (VDV). RMS oferuje średni poziom energii drgań w czasie, dzięki czemu nadaje się do ciągłego monitorowania, podczas gdy VDV zapewnia skumulowaną miarę narażenia na drgania, rejestrując zarówno intensywność, jak i czas trwania drgań. Wskaźniki te są niezbędne do zapewnienia, że poziomy pozostają w dopuszczalnych granicach, aby zapobiec dyskomfortowi lub problemom zdrowotnym osób przebywających w środowiskach narażonych na drgania.
