Система снижения уровня вибрации и шума в полах зданий

(12) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ СИСТЕМА СНИЖЕНИЯ УРОВНЯ ВИБРАЦИИ И ШУМА В ПОЛАХ ЗДАНИЙ(71) Заявитель Открытое акционерное общество Минскметропроект(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Минскметропроект(57) 1. Система снижения уровня вибрации и шума в полах зданий, содержащая размещенный на резиновых виброизоляторах фундамент, отличающаяся тем, что фундамент выполнен сборным в виде подкладок из плит, установленных на междуэтажном перекрытии, под каждым из углов плиты размещен виброизолятор, а предварительно натянутая мембрана виброизолятора соединена при помощи анкера с плитой фиксатором. 2. Система снижения уровня вибрации и шума в полах зданий по п. 1, отличающаяся тем, что виброизолятор выполнен или квадратным, или прямоугольным, или круглым. 3. Система снижения уровня вибрации и шума в полах зданий по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что виброизолятор выполнен в виде пластины, по контуру которой расположен выступ, а в центре - захват. 4. Система снижения уровня вибрации и шума в полах зданий по одному из пп. 1, 2 или 3, отличающаяся тем, что выступ по контуру виброизолятора выполнен или пунктирным, или замкнутым.(56) 1. Тищенко И.И., Максимова О.М. Устройство полов. - М. Стройиздат, 1972. - С.52-57. (Справочник по общестроительным работам). 2. Рекомендации по виброзащите несущих конструкций производственных зданий. ЦНИИСК им. Кучеренко В.А. - М., 1988. - С. 7. 3. Рекомендации по виброзащите несущих конструкций производственных зданий. ЦНИИСК им. Кучеренко В.А. - М., 1988. - С. 142-150. 4. Рекомендации по виброзащите несущих конструкций производственных зданий. ЦНИИСК им. Кучеренко В.А. - М., 1988. - С. 190 (прототип). Фиг. 1 Полезная модель относится к области жилищно-гражданского и промышленного строительства и может быть использована при строительстве виброизолированных полов зданий и конструкций, подвергающихся 306 воздействию долговременных динамических нагрузок. Эта проблема характерна для домов, расположенных вблизи железнодорожных путей. Известны различные конструкции для борьбы с вибрацией, источники которой могут располагаться как внутри, так и снаружи здания. Внешние источники меньше подвержены воздействию. Поэтому необходимы противовибрационные приспособления внутри здания. Конструкция пола при его устройстве по междуэтажным перекрытиям многоэтажного здания предусматривает установку на панели перекрытия настила со звукоизоляционным слоем и лагами 1. Звукоизоляционные прокладки делают из антисептированных древесноволокнистых плит. Для устройства звукоизоляционных слоев применяют сыпучие минеральные материалы (каменноугольный шлак, песок и др.). Такая звукоизоляция недостаточна для устранения вибраций, вызванных проходящим поблизости здания поездом, обусловленных качеством пути, поверхности рельсов, состоянием поверхностей катания колес подвижного состава. Известны конструкции виброизоляции машин и механизмов в опорном варианте, когда виброизоляторы расположены непосредственно под корпусом изолируемой машины или под жестким постаментом, на котором укреплена сама машина 2. Постамент устраивают в случаях, когда корпус машины имеет недостаточную жесткость, когда закрепление виброизоляторов к машине встречает конструктивные затруднения, или когда изолируемый агрегат состоит из отдельных машин и удобно объединить их в виброизолированную систему. Это усложняет систему защиты. Виброизоляция здания от колебаний, возбуждаемых движением поездов метрополитена, осуществляется путем установки здания на сменные резиновые виброизоляторы, размещаемые между фундаментом и несущими конструкциями цокольного этажа 3. Для защиты от вибраций вертикального направления виброизоляторы устанавливаются на участки ленточного фундамента в ниши стен цокольного этажа. В комплект виброизолятора входит металлическая плита, листовые резиновые элементы, наждачная бумага и опорные железобетонные блоки. Листовые резиновые элементы работают на сжатие. Наждачная бумага укладывается абразивом к резине и необходима для сцепления резины с основанием (фундаментом). Под действием больших нагрузок резиновые элементы часто требуют замены. Процесс этот очень трудоемкий. При раздельном расположении защищаемых объектов на общем фундаменте, установленном на опорах, в качестве виброизоляторов предложено использовать резиновые коврики типа КВ 2-2 по ГОСТ 17725-81, логарифмический декремент колебанийу которых составляет величину 0,5. Каждый виброизолятор собирают из четырех ковриков, укладываемых один на другой так, что направления выступов ковриков чередуются 4 - прототип. Специальная форма коврика с противолежащими выступами обусловлена необходимостью компенсации виброперемещений по вертикальному и горизонтальному направлениям. Но резиновые выступы ковриков работают на сжатие, требуют контроля состояния и периодическую замену резиновых элементов. В основу решаемой задачи положена необходимость создания такой конструкции, которая позволила бы обеспечить хорошую защиту помещений здания от колебаний, возбуждаемых движением поездов метрополитена, длительный срок службы виброизолятора и снижение трудозатрат при замене его отдельных элементов без особых требований к контролю состояния. Задача решается таким образом, что для виброизоляции зданий применена система снижения уровня вибрации и шума в полах зданий, которой предусмотрено укладывать настил пола не сразу на междуэтажное перекрытие, а на подкладки из плит, установленные на виброизоляторах. Виброизоляторы размещены под каждым углом плиты и соединены с ней фиксатором при помощи анкера. Предварительно мембрану виброизолятора через захват натягивают, в результате чего в подмембранном пространстве образуется вакуум. Таким образом, формируется вакуумно-резиновый виброизолятор с подрессоренной массой. Виброизолятор выполнен в виде пластины, по контуру которой расположен выступ, а в центре - захват. Виброизолятор может быть квадратным, прямоугольным, круглым или иметь другую форму. Сопоставление с прототипом показывает отличия заявляемой системы снижения уровня вибрации и шума в полах зданий. Они заключаются в том, что настил пола предусмотрено укладывать на подкладки из плит установленные на виброизоляторах так, что образован вакуумно-резиновый виброизолятор с подрессоренной массой. Кроме того, виброизолятор имеет специальную форму. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию новизна. Сравнение заявляемого решения с прототипом и с другими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию существенные отличия. 306 Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана схема укладки плит на фиг. 2 поперечное сечение А-А в собранном и соединенном состоянии на фиг. 3 - виброизолятор, вид сверху на фиг. 4 - сечение Б-Б. Работает система следующим образом настил пола (на чертеже не показан) укладывают на подкладки из плит. По междуэтажному перекрытию 1 в соответствии с заранее разработанной схемой раскладывают плиты 2. Под каждый угол плиты 2 подкладывают виброизолятор 3. Через захват 4 с помощью анкера 5 мембрану виброизолятора 3 натягивают. Анкер 5 соединяют фиксатором 6 с плитой 2. В результате в подмембранном пространстве образуется вакуум. Так формируется вакуумно-резиновый виброизолятор с подрессоренной массой. Виброизолятор 3 выполнен в виде пластины, по контуру которой расположен выступ, а в центре - захват 4. Виброизолятор может быть квадратным, прямоугольным, круглым или иметь другую форму. Поскольку высота захвата 4 меньше толщины выступа, наружная поверхность пластины виброизолятора 3 после сборки образует свод. К поверхности перекрытия 1 обращен герметичный свод пластины. Под нагрузкой края свода плотно прилегают к основанию. В результате между перекрытием 1 и виброизолятором 3, а также между плитой 2 и виброизолятором 3 возникают вакуумные объемы и воздушные мостики,препятствующие распространению акустической волны, блуждающей в системе железобетонных перекрытий здания. Подрессоренная масса обладает большой инерцией. Потому она в значительной степени работает в противофазе с внешним воздействием. Резиновые виброизоляторы снимают широкую часть спектра колебаний. А вакуумные объемы и воздушные мостики регулируют высокочастотную составляющую. Такая конструкция обеспечивает дополнительные возможности для резонансного поглощения гармоник разных участков широкополосного акустического спектра. Площадь опоры под нагрузкой возрастает,уменьшается вакуумный объем, но возникает воздушный мостик, который тоже препятствует распространению в здание акустических волн от поезда. Распределение усилия воздействия по большому количеству виброизоляторов привело к снижению удельных величин воздействия вибрации. Это значительно удлинило срок службы виброизолятора и снизило трудозатраты, необходимые для замены его отдельных элементов. Использование предложенной системы позволяет снизить уровень вибрации пола в зданиях, расположенных вблизи и над тоннелями, до уровней,меньших предельно допускаемых санитарными нормами уровней вибраций для жилых зданий в ночное время. Фиг. 4 Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.