Műszerügyi és Méréstechnikai Közlemények 38. (1985)

Mérésszolgáltatás - Hargitai Árpád: Települési környezet rezgésviszonyainak rendszertechnikai megítélése korszerű mérési eljárással

A rezgések szubjektív megítélése során a helyszínen tartózkodó személyekben felmerül az épületkárosodás­nak és az ebből eredő veszélynek gondolata, melyek sok­szor nagyon súlyos emberi károsodáshoz vezetnek. Ismeretes tény, hogy az épületeket valóban veszélyez­tető rezgések és az emberi érzékelési küszöb közötti gyorsulásszint különbség kb. 30 dB. Ezért az épületbiz­tonságot még szavatoló határérték alatti rezgések szub­jektív megítélés szempontjából már „veszélyes, nagyon terhelő, nagyon zavaró”-ak lehetnek. Épületeinkben a közlekedésből eredő rezgések egyre nagyobb mértékben észlelhetők (az eddig nem észlelt he­lyeken is). Szubjektív megítélés alapján terhelő hatásúak lehetnek az épületben tartózkodó emberekre, de bizo­nyos esetekben a hatásintegrálódás miatt az épületeken kisebb károsodások közvetlenül is keletkezhetnek. A terület fehér foltjainak tényét azzal is magyarázni lehet pl., hogy a települési környezetben a rezgésterhe­lésre vonatkozó panaszok, észrevételek száma eddig messze elmarad a zajokra vonatkozó panaszok számától. Ez is az oka, hogy e szakterületen még nem került rész­letes vizsgálatra sor. Azonban a környezeti rezgés egyre fokozódik, az ellene való védekezés egyre sürgetőbb. E rezgések sok esetben a korszerű épületben a statikai, il­letve dinamikai szempontból megengedhetetlen határér­tékeket ugyan nem érik el, azonban a történelmi múltú épületekre a rezgési utak kedvezőtlen alakulása esetén káros, akkumulált hatást, hatások integrálódásával jelen­tős károsodást és fokozódó avulást is eredményezhetnek. Az épületrezgések sztochasztikus módszerrel való értékelése A külső hatásokra vonatkozó, közel egységes humán rea­gálás alapján e szakterületen is eredményre vezet a légza­jokkal kapcsolatban már alkalmazott sztochasztikus függvényekkel dolgozó módszer használata, ugyanis a te­lepülési környezet rezgésterhelése sztochasztikus jellegű. Nem elég csak a maximális értékek meghatározása, mivel az emberi reagálás és a műszaki hatás nemcsak a csúcsér­téktől függ. Ugyanez az épített környezet rezgésterhelé­sére is igaznak bizonyulhat. Ezért kézenfekvő a rezgés­­terhelés sztochasztikus szempontok szerinti vizsgálata. Erre jó lehetőséget ad a közlekedés okozta sztochaszti­kus jellegű rezgéskeltés. A városi úthálózat és a jelenleg lebonyolított forga­lom, valamint a korábbi építési mód, az alkalmazott szer­kezeti megoldások kölcsönhatása következtében kedve­zőtlen rezgéscsatolások alakulnak ki. Közlekedés okozta sztochasztikus rezgésgerjesztés tanulmányozására került sor a század elején épített kétemeletes épülettel kapcso­latban. Az 1. ábra a forgalomból eredő függőleges rezgéskité­rés eloszlásfüggvény változását mutatja be az épület kü­lönböző mérési pontjain. A 2. ábra ugyanezen három mérési ponton kapott rezgéskitérés sűrűségfüggvényeit mutatja be. Jól szembetűnik a födémrezonancia követ­keztében kialakuló rezgésszint növekedése és a sűrűség­­függvény „eltorzulása”, valamint a csúcsérték megnöve­kedése. Épületrezgések frekvencia spektrumával kapcsolatos tapasztalatok A 3. ábrán irodalomból vett adatokkal mutatjuk be az épületeket és az épületelemeket jellemző rezonancia frekvencia tartományokat. A 4., 5. és a 6. ábrákon mutatjuk be az úttest szélé­nél az épület II. emeleti magasságában a főfalon és a II. emeleti födém középen 0...10 Hz-es frekvencia tarto­mányban mért rezgési spektrum függőleges rezgési kom­ponens átlag-, és maximum szint spektrumait. A 7. ábrán a három mérési ponton mért függőleges rezgéskitérés maximum szint spektrumait együtt ábrá­zoltuk. Jól szembetűnik a rezonancia következtében ki­alakuló rezgési szint növekedése. A 8. ábrán a 0...20 Hz intervallumban a járdaszegé­lyen három merőleges irányban mért keskenysávú rezgé­si sebesség spektruma látható. A 9. ábrán a II. emelet magasságban a főfalon regiszt­rált három merőleges irányban mért keskenysávú rezgés­sebesség spektruma látható. A 8. és a 9. ábra összehason­lításából kitűnik, hogy a talajon 90 Hz környékén ész­lelt frekvencia erős csillapodása mellett a 130 Hz frek­vencia környékén a talaj síkjában észlelt frekvencia meg­jelent a főfal függőleges spektrumában is, és jelentősen megnövekedett a 60 Hz környéki vízszintes irányú rez­gési frekvencia szintje. A 10. ábra a födém közepén mért rezgési sebesség spektrumát mutatja be. Jól láthatók, hogy a födém re­zonancia frekvenciák mind a csúcs, mint az átlagérték spektrumban kiemelkednek. Az épületek rezgésterhelését meghatározó tényezők: a) rezgésforrás (emissziós) spektrum 0,1.. .20 Hz földrengés keltette frekvenciák, — 2... 150 Hz szikla robbantás rezgési spektrum, — 5...200 Hz szerkezet robbantás rezgési spektrum, — 5...200 Hz a közlekedés keltette rezgésfrekvencia spektrum; b) rezgést közvetítő (transzmissziós) közeg - a talaj és az épület főfalai saját frekvenciái az emissziós spekt­rumot torzítják a (transzmissziós) rezonanciák kiala­kítása következtében; c) rezgésterhelés (immissziós) spektruma - födémek, fa­lak, saját frekvenciáin kialakuló rezonanciák és a rezo­nancia nagyságát befolyásoló csillapítási tényezők együttesen alakítják ki az immissziós rezgésterhelés nagyságát és jellemzőit.

Next