Архитектура и строительство
 
Карта сайта · Обратная связь · Поиск
ArhPlan.ru
Город Здания Элементы Технологии Дизайн Мосты Индустрия История Материалы Справка  
  • Главная
  • Технологии строительства
  • Изоляция конструкций
  • Влияние характеристик конструкций и материалов
 Подразделы
Все статьи раздела Монтажные работы Соединения Изоляция конструкций Стальные конструкции Кровельные работы Полы и покрытия Опалубочные работы Арматурные работы Бетонные работы Отделочные работы Ремонтные работы Повышение качества
 Социальные сети
 Похожие статьи
Влияние изменяющихся во времени характеристик материалов и конструкций
Технологии: Изоляция конструкций

Влияние параметров акустически однородных конструкций на изоляцию воздушного шума
Технологии: Изоляция конструкций

Влияние параметров акустически неоднородных конструкций на изоляцию воздушного шума
Технологии: Изоляция конструкций

Роль полимерных материалов и конструкций из пластмасс
Материалы: Пластмасса и полимеры

Влияние продуктов взаимодействия щелочей с минералами глин на активность шлакощелочных материалов
Материалы: Бетон и цемент

Строительный материал для большепролетных и тяжелых несущих конструкций
Материалы: Сталь и металлы

Конструкции лестниц из различных материалов
Элементы: Лестницы

Характеристика общих технологических переделов изоляционных материалов
Материалы: Общая информация

Основные расчетные характеристики материалов
Материалы: Общая информация

Материалы для железобетонных и стальных конструкций
Индустрия: Тепловые электростанции

Конструктивные схемы зданий и материалы несущих конструкций
Здания: Основы проектирования

Влажность древесины и ее влияние на механические свойства
Материалы: Древесина

Влияние дефектов структуры армированных полимеров на их свойства
Материалы: Пластмасса и полимеры

Влияние компоновочных решений главного корпуса на строительство
Индустрия: Тепловые электростанции

Салон в кудрово: royal thai кудрово спа салон.

Влияние характеристик конструкций и материалов


Статья добавлена в Июне 2018 года
            0


Важнейшим параметром ограждающих конструкций, позволяющим классифицировать их в зависимости от характера прохождения звука и формирования звукоизоляционных качеств, является структура ограждения. По этому признаку их разделяют на акустически однородные и акустически неоднородные.

Для конструкций жилых зданий основной вид колебаний, передающих звуковую энергию из одного помещения в другое, — изгибные колебания. От структуры ограждения зависит, колеблется ли оно как единое целое, или отдельные его слои или элементы совершают колебания, различные по амплитуде и фазе.

К акустически однородным ограждающим конструкциям относят однослойные (в том числе с небольшими пустотами) конструкции, а также состоящие из двух или более слоев (элементов) твердых материалов (бетона, кирпичной кладки, раствора, металла, дерева и т.д.), жестко связанных между собой по всей площади ограждения. Такие конструкции колеблются как единое целое либо различиями в колебаниях отдельных их слоев и элементов можно пренебречь.

Пустоты в однослойных конструкциях можно считать "небольшими", если они образуют стенки в виде свода с круговым или близким к нему криволинейным очертанием поверхностей, а также стенки с прямолинейным или пологим криволинейным очертанием поверхностей, удовлетворяющие условию


где l — длина стенки (в поперечном сечении); λи — длина изгибной волны в стенке.

К акустически неоднородным относят конструкции из двух или более слоев (элементов) твердых материалов, разделенных воздушным промежутком или звукоизоляционной прослойкой, а также однослойные конструкции с большими пустотами. Отдельные слои или элементы таких конструкций могут совершать изгибные колебания, значительно различающиеся по амплитуде и фазе. Кроме того, при общем изгибном колебании ограждения, в отдельных его слоях или элементах основная доля звуковой энергии может передаваться посредством продольных колебаний, например в воздушном промежутке или в звукоизоляционной прослойке.


Звукоизоляционной считается такая прослойка в конструкции, которая благодаря значительной своей деформативности снижает передачу колебаний от одного слоя твердого материала к другому по сравнению с передачей колебаний при жестком контакте слоев между собой.

При изгибных колебаниях одного из твердых слоев конструкции его поверхность перемещается, вызывая деформации и напряжения в звукоизоляционной прослойке.

Напряжение в прослойке и оказываемое ею на второй твердый слой давление пропорциональны величине


где h3 — толщина звукоизоляционной прослойки; Ед — динамический модуль упругости материала прослойки.

Указанная величина, называемая линейной динамической жесткостью — важнейшая характеристика звукоизоляционной прослойки, определяющая эффективность последней. Чем меньше линейная динамическая жёсткость звукоизоляционной прослойки S, тем в большей степени снижается передача колебаний от одного твердого слоя конструкции к другому. Прослойка с большой линейной динамической жесткостью практически не снижает передачу колебаний. В конструкциях, применяемых в жилых домах, звукоизоляционной считают прослойку, у которой S<30·107 Па/м.

Прежде чем рассматривать современные теоретические представления о механизме прохождения звука через ограждающую конструкцию и о формировании ее звукоизолирующей способности, рассмотрим некоторые основные понятия, связанные со звуковыми колебаниями воздуха в помещении и изгибными колебаниями плит.

При возбуждении звука в помещении в результате отражений от ограждающих поверхностей звуковые волны движутся в любых направлениях. Создается звуковое поле, близкое к диффузному (диффузным считается однородное поле, в котором падение звуковых волн под любым углом равновероятно). При сложении прямой и отраженной волн, движущихся во встречном направлении, возможно образование стоячих волн. Устанавливающиеся таким образом колебания воздуха называются собственными колебаниями (модами) помещения. Моды несут в себе основную часть звуковой энергии, излучаемой в это помещение источником. На поверхности рассматриваемого ограждения каждая мода образует свою форму распределения звукового давления, которая характеризуется расположением узловых линий и зон наибольшего давления. Переменное давление на поверхности конструкции вызывает ее колебания. Колебания поверхности ограждения, выходящей в изолируемое помещение, вызывают колебания воздуха в нем — происходит излучение звуковой энергии в это помещение.


При ударных воздействиях на конструкцию процесс передачи энергии через нее принципиально тот же. Однако интенсивность колебаний конструкции определяется в этом случае главным образом характеристиками ударного воздействия, а не звукового поля в помещении с источником шума.

Колебания, совершаемые плитой под воздействием внешней переменной силы, например звукового давления, называются вынужденными. Эти колебания совершаются с частотой, равной частоте периодического изменения возбуждающей силы. Колебания, которые плита совершает будучи выведенной из состояния равновесия без дальнейшего воздействия возбуждающей силы, называются собственными. Они могут происходить только на определенных частотах — собственных частотах. Собственные колебания устанавливаются на тех частотах, на которых в результате наложения бегущей волны и волны, отраженной от границы плиты, образуются стоячие волны. Каждой собственной частоте соответствует свое расположение узловых линий и зон наибольшей вибрации на поверхности плиты, т.е. своя форма колебаний плиты.

Собственные колебания плиты носят затухающий характер, что объясняется затратой энергии на преодоление сил трения в материале (внутреннего трения) и на границах плиты. В результате этого механическая энергия колебаний плиты превращается в тепловую и рассеивается. Способность материала преобразовывать и рассеивать энергию механических колебаний характеризуется безразмерным коэффициентом потерь η. Потери звуковой энергии на внутреннее трение, а также потери на границах плиты определяют собой степень ее демпфирования.

При совпадении частоты возбуждающей силы с собственной частотой плиты возникает резонанс, т.е. значительный рост амплитуды колебаний без увеличения возбуждающей силы. При плавном изменении частоты возбуждающей силы амплитуда колебаний растет, достигая максимума в момент совпадения с собственной частотой плиты, а затем уменьшается, образуя резонансный пик. Ширина и высота резонансного пика зависят от демпфирования плиты. Чем больше потери в материале и на границах плиты, тем шире и ниже резонансный пик.


Когда колебания ограждения возбуждаются падающими на него звуковыми волнами, возможно явление волнового совпадения, описанное Л.Кремером [60], который рассмотрел это явление в связи с передачей звука через ограждение, представленное в виде безграничной плиты.

При падении звука на поверхность ограждения под углом расстояние между точками на этой поверхности, в которые следующие одна за другой звуковые волны приходят в рассматриваемый момент времени в одинаковой фазе, равно λ/sinφ (где λ — длина волны в воздухе; φ — угол между направлением распространения волн и нормалью к поверхности ограждения). Это расстояние называют следом падающей волны. В колеблющемся ограждении возникает изгибная волна длиной λи. Если длина волны в воздухе меньше длины изгибной волны, то при определенном угле падения φ0 след падающей волны становится равным длине волны изгиба:


Распределение звукового давления на поверхности ограждения совпадает с распределением его поперечных перемещений. В -этих условиях возникает так называемое волновое совпадение, амплитуда колебаний плиты возрастает.

Длина волны в воздухе λ=c0/f (где с0 — скорость звука в воздухе). Длину изгибной волны в ограждении определяют по формуле


где D — цилиндрическая жесткость полосы плиты шириной 1 м; q — поверхностная плотность плиты.


Минимальную частоту, на которой возможно волновое совпадение, называют граничной частотой fгр. Она соответствует движению звуковой волны по касательной к поверхности ограждения (φ=90°).

Граничную частоту волнового совпадения находят из выражения


Для плиты неограниченных размеров направление движения воздушных звуковых волн в ее плоскости не имеет значения, так как всегда можно принять, что оно совпадает с направлением движения изгибных волн. У прямоугольной плиты (ограниченной в двух направлениях) формы собственных колебаний устанавливаются в результате сложения изгибных волн, перемещающихся в двух направлениях, параллельных сторонам плиты, —х и у. В этих условиях следует рассмотреть более общий случай падения звуковой волны: под углом φ — в плоскости, нормальной к ограждению, и под углом а к оси у, параллельной одной из сторон плиты в плоскости ограждения. Звуковую волну, движущуюся под углом α к оси у, можно представить как сумму двух волн, движущихся в направлениях х и у.

При заданном значении угла падения в плоскости ограждения минимальные частоты, на которых возможно волновое совпадение (граничные частоты) в направлениях х и у, определяют при угле падения φ=90° по формулам:


где fгр — граничная частота волнового совпадения, определяемая для плиты неограниченных размеров по формуле (8).

Таким образом, при косом в плоскости ограждения падении звука волновое совпадение в прямоугольной плите ограниченных размеров возможно на частотах, меньших fгр.

М.С. Седов показал [45], что наиболее интенсивное увеличение амплитуды колебаний в области волнового совпадения у реальных плит, ограниченных в двух направлениях, происходит только на собственных частотах. Если частота звука совпадает с собственной частотой плиты, а форма собственных колебаний плиты — с формой распределения звукового давления на ее поверхности (т.е. происходит волновое совпадение), то возникает пространственно-частотный резонанс. При совпадении узловых линий формы собственных колебаний плиты с узловыми линиями распределения звукового давления на ее поверхности в двух направлениях возникает полный, а при совпадении их только в одном направлении — неполный пространственно-частотный резонанс. Случай, когда совпадают только частоты, а узловые линии форм колебаний не совпадают, соответствует простому частотному резонансу. Наибольшую высоту резонансный пик амплитуды колебаний имеет при полном пространственно-частотном резонансе, наименьшую — при частотном резонансе.

Решающим фактором, определяющим реализацию пространственно-частотных резонансов, является соотношение рядов собственных частот помещения и ограждения. При малой плотности спектров этих частот вероятность их совпадения, т.е. реализации пространственно-частотных резонансов, мала. Вероятность совпадения увеличивается по мере роста плотности спектров собственных частот.
Источник: «Обеспечение звукоизоляции при конструировании жилых зданий», В. Г. Крейтвн, 1980

Понравилась ли вам эта публикация?
0


« Предыдущие статьи
Нормируемые характеристики звукоизоляции, их связь с параметрами, изменяемыми при проектировании
Приложение 7. Свойства некоторых алюминиевых сплавов
Приложение 6. Характеристика арматурных сталей для железобетонных конструкции
Приложение 5. Оценка влажности древесины при помощи органических жидкостей
Приложение 4. Составы охлаждающих смесей, используемых при испытании на морозостойкость
Приложение 3: Составы растворов для каменной кладки
Приложение 2: Зависимость прочности тяжелого бетона Rб от марки цемента Rц и водоцементного отношения
Приложение 1. Методы определения качества воды для изготовления бетонов и растворов
Следующие статьи »
Влияние параметров акустически однородных конструкций на изоляцию воздушного шума Влияние параметров акустически неоднородных конструкций на изоляцию воздушного шума Влияние параметров междуэтажных перекрытий на изоляцию ударного шума Влияние конструктивной и планировочной структуры здания Влияние изменяющихся во времени характеристик материалов и конструкций Влияние элементов ограждений, связанных с инженерным оборудованием Практические методы выбора конструктивных параметров ограждений Экспериментальное уточнение конструктивных параметров новых типов ограждений



Ссылка на эту статью в различных форматах
HTMLTextBB Code


Комментарии к этой статье


Еще нет комментариев


Сколько будет 44 + 26 =

       



 
Мобильная версия · Карта сайта · Обратная связь · Поиск · ARHPLAN.ru © 2014–2025
Градостроительство · Конструкция зданий · Элементы зданий · Технологии строительства · Архитектурный дизайн · Мостостроение · Промышленные предприятия · История архитектуры · Стройматериалы · Справочная информация