Експериментально - теоретичне обгрунтування необхідності віброзахисту будинків при впливах потягів метрополітену

Abstract

UK: В статті розглянуте питання визначення рівнів вібрації грунту та паль на будівельному майданчику та прогнозування коливань конструкцій у житлових приміщеннях будинків при їх проектуванні, з метою обґрунтування необхідності влаштування системи віброзахисту від впливів потягів метрополітену. На будівельному майданчику, який розташований над лінією метрополітену між станціями «Дружби народів» та «Видубичі» в Печерському районі м. Києва, запроектований і будується житловий 10-ти поверховий будинок у складі 10-ти секцій. Для визначення фактичних рівнів вібрації грунту та паль (за двома горизонтальними та вертикальному напрямках) було проведено натурні динамічні обстеження та чисельні дослідження з метою визначення відповідності прогнозованих рівнів вібрацій у житлових приміщеннях секцій будинку санітарним нормам при динамічних впливах потягів метрополітену глибокого закладання. Для визначення фактичних параметрів вібрації грунту і паль на майданчику будівництва секцій житлового будинку у 2014 - 2015 рр. були виконані вібродинамічнi дослідження з метою отримання акселерограм та рівнів вібрації перекриттів. Запропонована вперше методика прогнозування рівнів вібрацій перекриття на різних поверхах дозволяє виконувати обґрунтування необхідності та влаштування систем віброзахисту будівель як при проектуванні, так і при реконструкції. За результатами чисельних досліджень просторових динамічних розрахункових моделей секцій № 1 та № 2 розроблені практичні рекомендації щодо системи віброзахисту секцій житлового будинку від динамічних впливів потягів метрополітену. Віброзахист усіх десяти секцій житлового будинку було виконано у рівні пальового ростверку з використанням гумових віброопор, які розроблені, запатентовані та виготовляються на натуральному каучуку в Україні. Випробування зразків віброопор виконано у ДП НДІБК та Інституті геотехнічної механіки НАН України, м. Дніпро. Контрольні дослідження рівнів віброприскорень віброізольованої монолітної залізобетонної плити та перекриттів побудованих секцій № 1 та № 2 житлового будинку підтвердили ефективність запропонованої системи віброзахисту (зареєстровані рівні віброприскорень у житлових приміщеннях не перевищують допустимих рівнів за санітарними нормами, що забезпечує комфортні умови проживання при динамічних впливах потягів метрополітену).

RU: В статье рассмотрен вопрос определения уровней вибрации грунта и свай на строительной площадке и прогнозирования колебаний конструкций в жилых помещениях домов при их проектировании, с целью обоснования необходимости устройства системы виброзащиты от воздействий поездов метрополитена. На строительной площадке, которая расположена над линией метрополитена между станциями «Дружбы народов» и «Выдубичи» в Печерском районе г. Киева, запроектирован и строится жилой 10-ти этажный дом в составе 10-ти секций. Для определения фактических уровней вибрации грунта и свай (по двум горизонтальным и вертикальному направлениям) были проведены натурные динамические обследования и численные исследования с целью определения соответствия прогнозируемых уровней вибраций в жилых помещениях секций дома санитарным нормам при динамических воздействиях поездов метрополитена глубокого заложения. Для определения фактических параметров вибрации грунта и свай на площадке строительства секций жилого дома в 2014 - 2015 гг. были выполнены вибродинамические исследования с целью получения акселерограмм и уровней вибрации перекрытий. Предложенная впервые методика прогнозирования уровней вибраций перекрытия на разных этажах позволяет выполнять обоснование необходимости и устройства систем виброзащиты зданий как при проектировании, так и при реконструкции. По результатам численных исследований пространственных динамических расчетных моделей секций № 1 и № 2 разработаны практические рекомендации по системе виброзащиты секций жилого дома от динамических воздействий поездов метрополитена. Виброзащита всех десяти секций жилого дома была выполнена на уровне свайного ростверка с использованием резиновых виброопор, которые разработаны, запатентованы и производятся на натуральном каучуке в Украине. Испытания образцов виброопор выполнены в ГП НИИСК и Институте геотехнической механики НАН Украины, г. Днипро. Контрольные исследования уровней виброускорений виброизолированной монолитной железобетонной плиты и перекрытий построенных секций № 1 и № 2 жилого дома подтвердили эффективность предложенной системы виброзащиты (зарегистрированные уровни виброускорений в жилых помещениях не превышают допустимых уровней по санитарным нормам, что обеспечивает комфортные условия проживания при динамических воздействиях поездов метрополитена).

EN: In order to justify the need for vibration protection system devices from underground trains effects in the article considered the question of determining the levels of ground vibration and piles at the construction site and forecasting structures vibrations in a residential area of houses. The 10-storey residential building consisting of 10-minute sections had designed and built a on the construction site, which is located on the subway line between the stations of "Friendship of Peoples" and "Vydubychi" in the Pechersk district of Kiev. To determine the actual levels of ground vibration and piles (two horizontal and vertical directions) were carried out full-scale dynamic survey and numerical studies to determine whether the predicted vibration levels in a residential area sections house the sanitary standards by the dynamic impacts of underground trains. To determine the actual parameters of ground vibration and piles at construction site of a residential house in the 2014 - 2015 biennium. We were obtained accelerograms and vibration levels of the house floors. First proposed method of forecasting of overlapping levels of vibrations on different floors. It allows you to carry out the rationale for the device vibration protection systems and buildings in both the design and renovation. According to the results of numerical studies of spatial dynamic simulation models section number 1 and number 2 practical recommendations on the system of vibration protection of sections of an apartment house on the dynamic effects of underground trains. Vibration protection of ten sections of residential homes was performed at the level of the pile raft foundation with the use of rubber shock mounts that have been designed, patented and produced on natural rubber in Ukraine. Test samples of shock mounts are made in SE NIISK and the Institute of Geotechnical Mechanics of NASU. Control studies vibration acceleration levels of vibrationisolated monolithic reinforced concrete slab floors and sections of the number 1 and number 2 have confirmed the effectiveness of the proposed system of vibration protection. Registered vibration acceleration levels in a residential area on different levels do not exceed the permissible sanitary norms, which provides comfortable accommodation with dynamic effects of underground trains.