Metody pomiaru drgań budynków

Sprawdzenie możliwości wykorzystania w trakcie prac budowlanych ciężkich maszyn, określenie wpływu ruchu drogowego i kolejowego na budynki oraz ich mieszkańców zlokalizowanych bezpośrednio przy ciągach komunikacyjnych. W każdym z tych przypadków niezbędne jest przeprowadzenie pomiaru drgań budynków. Na czym więc ono polega, jak może zostać przeprowadzone i dlaczego należy je wykonywać? O tym poniżej.

Po co wykonuje się pomiary drgań budynków? 

Aby zrozumieć cel przeprowadzania badań drgań budynków, należy przede wszystkim wyjaśnić, czym są drgania. Definiowane są one więc w fizyce jako ruch ciał wywoływany najczęściej przez siłę zewnętrzną, w którego trakcie dany obiekt zmienia swoje położenia względem swojego środka ciężkości. 

W związku z tym drgania mogą oddziaływać niekorzystnie na budynki, doprowadzając do ich uszkodzeń. Pomiary drgań budynków wykonuje się więc w celu określenia tego czy amplituda drgań nie przekracza określonych przez przepisy norm. A także w celu wykrycia ich źródła i w efekcie wyeliminowania go lub wytłumienia.

4 metody wykorzystywane przy pomiarze drgań 

Do przeprowadzania badań drgań budynków mogą być wykorzystywane różne metody, z czego cztery wymienione poniżej należą do najpopularniejszych. 

• Analiza Czasowa i Częstotliwościowa Sygnałów (FFT)
• Analiza tercjalna
• Analiza drgań przemieszczeń, prędkości i przyspieszeń, 
• Całkowanie sygnałów dyskretnych. 

Wymienione metody pomiaru drgań budynków wykorzystywane są najczęściej do mierzenia oddziaływań drgań komunikacyjnych na budynki, maszyn przemysłowych znajdujących się w tych samych lub sąsiadujących pomieszczeniach, a także prac budowlanych na otoczenie i sam powstający budynek. 

Jakie normy powinny spełniać poprawnie wykonane pomiary drgań konstrukcji? 

Ze względu na fakt, iż drgania mogą mieć destrukcyjny wpływ na konstrukcje budowlane, ich maksymalny poziom określany jest ściśle przez prawo. O szczegóły tej kwestii zapytaliśmy jednak specjalistę z firmy Field Lab, zajmującej się między innymi wykonywaniem pomiarów drgań. 

Badania drgań powinny być wykonywane zgodnie z obowiązującymi w naszym kraju normami, którymi są w przypadku oceny szkodliwości drgań przez podłoże na budynki- normy PN-B-02170:2016-12 oraz dla oceny wpływu drgań na ludzi w budynkach -PN-B-021171:2017. Niekiedy oprócz tego mogą być one także wykonywane na specjalne życzenie zgodnie ze wskazanymi normami zagranicznymi, które jednak zawsze są wyłącznie dodatkiem do polskich przepisów. 

Podsumowując, pomiary drgań budynków pozwalają określić ich wpływ na daną konstrukcję i otoczenie, a w efekcie zapobiec katastrofom budowlanym czy uciążliwym dla okolicznych mieszkańców odczuciom. Dlatego też proces ich przeprowadzenia określony jest w ścisły sposób przez Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych z dnia 12 kwietnia 2002 roku.