Polska norma PN-85/B-02170. Czyli metoda na ocenę wpływu drgań na budynek

Drgania mechaniczne, zwane również wibracjami, towarzyszą nam każdego dnia. W przeważającej ilości przypadków większości z nich nawet nie zauważamy, ale bywają też i takie, które wyraźnie odczuwamy, co utrudnia nam codzienne funkcjonowanie. W związku z polskim prawem istnieją pewne normy, które ściśle określają przedziały, w jakich mogą miesić się wpływy drgań. I mowa tutaj zarówno o oddziaływaniach na budynki, jak również na znajdujące się w ich w środku osoby. Jedną ze wspomnianych norm, która ma związek z obiektami, jest właśnie Polska norma PN-85/B-02170. W tym artykule postaramy się przybliżyć Wam trochę temat oceny wpływu drgań na budynek, dając pewną dawkę informacji w pigułce.

Wpływ drgań na budynki

Już na etapie obliczeń projektowych, a następnie późniejszej diagnostyce budynku, oddziaływania dynamiczne powinny być brane jako priorytet. I to szczególnie w odniesieniu do całego cyklu życia obiektu, który zaczyna się od momentu procesu budowy, a kończy i trwa na jego codziennej eksploatacji.

Wibracje, które w codziennym życiu mają wpływ na budynki, mogą znaleźć swoje źródło na przykład w:

• ruchu komunikacyjnym – np. przemieszczanie się pojazdów ciężkich,
• pracy urządzeń mechanicznych – np. kotłownie, urządzenia wentylacyjne i klimatyzacyjne,
• czynnościach wykonywanych przez ludzi – np. przesuwanie ciężkich przedmiotów, przemieszczanie się ludzi.

W pierwszych dwóch wymienionych przypadkach drgania mogą występować nawet w częstotliwości do 50 Hz, co ma destrukcyjny wpływ na całą konstrukcję obiektu oraz staje się uciążliwe dla przebywających w nim w środku osób, w związku ze wzrastającym w takich warunkach hałasem.

Ostatni z wymienionych przypadków ma również związek z drganiami rozprzestrzeniającymi się po całym szkielecie konstrukcji. I także tutaj przekłada się na powstawanie w pomieszczeniach nieprzyjemnego hałasu. Tylko w związku z rodzajem źródła hałasu mowa jest tutaj o hałasie uderzeniowym, natomiast drgania go wywołujące określa się mianem dźwięków uderzeniowych.

Polska norma PN-85/B-02170

Pomiar oraz ocenę wypływu drgań na kondycję obiektów wykonuje się na podstawie tzw. Polskiej normy PN-85/B-02170. Tutaj podstawą do wyciągania wniosków są wyniki, które zostają zebrane na podstawie narzędzia odgórnie ustalającego zakres częstotliwości wibracji. Zakres ten mierzony jest z reguły w przedziale od 1 do 100 Hz.

Dzięki normie PN-85/B-02170 mamy możliwość określenia stref związanych z:

• strefa I – drganiami nieodczuwalnymi,
• strefa II – drganiami odczuwalnymi, ale nieszkodliwymi,
• strefa III – drganiami szkodliwymi,
• strefa IV – drganiami o dużej szkodliwości,
• strefa V – drganiami powodującymi awarię.

Norma PN-B-02170 dopuszcza dwie metody oceny wpływu wspomnianych drgań, które są przekazywane przez podłoże na konstrukcję budynku. A mianowicie, mowa tutaj o tzw. ocenie pełnej oraz ocenie przybliżonej.

Ocena pełna wpływu drgań na budynek

Pełna ocena Polskiej Normy PN-B-02170 znajduje swoje zastosowanie w odniesieniu do każdego rodzaju budynku. Wymaga od specjalisty wyznaczenia z przeprowadzanych pomiarów i obliczeń tzw. siły bezwładności. To ona wraz z kombinacją siłą statyczną obciążają budynek. Dodatkowo, w pełnej ocenie wpływu drgań na budynek weryfikuje się, czy nośność wybranych części konstrukcji obiektu pokrywa się z normami budowlanymi w związku z projektowaniem konstrukcji.

Ocena przybliżona wpływu drgań na budynek

Przybliżoną ocenę Polskiej Normy PN-B-02170 wykorzystuję się w odniesieniu do budynków, które zostały zbudowane z murowych i prefabrykowanych elementów. Tutaj specjalista do prawidłowej analizy wykorzystuje tzw. skalę SWD-I lub skalę SWD-II. Pierwsza jest przeznaczona dla obiektów jedno- lub dwukondygnacyjnych, które charakteryzują się małymi wymiarami. Dlatego więc, nie przekraczają one 15 metrów, zarówno w wysokości, jak i w wymiarach zewnętrznych rzutu poziomego. Z kolei druga jest dla obiektów o większych gabarytach. Jak podają specjaliści zajmujący się monitoringiem konstrukcji oraz geotechniką z firmy Metris, skala SWD-II przeznaczona jest dla budynków „[…] o wysokości mniejszej niż podwójna najmniejsza szerokość budynku w rzucie poziomym”.