Файл: Снижение шума методами звукоизоляции..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 03.07.2024

Просмотров: 116

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

7. Передача вибрации через сопряжения конструкций

Для расчета фактической звукоизоляции ограждений в зда­ нии нужно знать не только значения собственной звукоизоляции ограждающих конструкций, но и величины снижения вибрации при переходе от /-го ограждения к /-му через те или иные сопря­ жения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(11.27)

где < t y j >

 

II < о д "

> — средние значения

квадратов

колебатель­

 

 

 

 

 

 

ных

скоростей ограждений.

 

На низких и средних частотах

строительные

конструкции

можно рассматривать

как тонкие

плиты.

Передача колебаний

через различные сопряже­

 

 

 

 

 

 

ния

плит

 

рассмотрена

,

 

 

 

 

,-,

многими

 

исследователя-

'

 

 

-t

 

•<

ми. Для

полубесконечных

 

 

 

 

 

 

плит

расчет

коэффициеи-

,

 

 

 

 

,

тов передачи энергии из-

 

 

 

 

 

 

гибных

и

продольных

 

 

 

 

 

 

волн через различные со-

 

 

 

 

 

пряжения

был выполнен

 

 

 

2

 

 

в работах

[34, 56].

 

 

 

 

 

 

 

 

В работе

[17] коэффи-

 

 

 

'

 

!

циенты

передачи

вибра­

 

 

 

 

 

 

ции t i j вычислены для не­

 

 

 

 

 

 

которых

простейших кон-

 

 

 

2

 

структивных

схем зданий Р

и с 2 7

С х

е м ы С О П р Я Ж е н и я

 

полубесконеч-

при

распространении

из-

 

 

 

пых плит

 

 

гибных волн, а в работе

 

 

 

 

 

 

[19] — с учетом как изгибных, так и продольных

волн.

Выпишем

формулы, необходимые

нам для дальнейшего рас­

чета коэффициентов передачи вибрации-через жесткие сопряже­

ния

плит.

 

 

В случае сопряжения полубесконечных плит [56]:

 

 

для схемы I (рис. 27)

 

 

2с/г

(11.28)

 

 

для

схемы ТУ (рис. 27)

 

с/г

0,5p2 c3/i5-i-2pci.5/t2,s-j-2'

1

0,5p=r-W'-r 2рс'.5/г 2,5 л . 2'

(11.29)

(11.30)


 

42

eh

(11.31)

 

2р=сзЛз + 4рсі,5Л2.5 4-2

 

 

 

 

41

1

(11.32)

 

2p=c3/z5-j-2pcі.5/;2,5 -1-2

 

 

 

 

 

где p = po/'pi,

с = c2/d;

h = h<i/hu c\ и c2 — скорости продольных

волн; hi и h2

— толщины; pi и p2 плотности первой и второй

ПЛИТ.

IV

а—г

Рис. 28. Схемы элементов зданий

Для неоднородных в общем случае элементов зданий (рис.28) целесообразно преобразовать формулы для определения коэф­ фициентов передачи вибраций [17]. Обозначив а = pcI , 5 /i2 >5 =

 

•у

 

 

 

 

 

 

= У ;nD3

и принимая во внимание, что

 

 

 

т = рЛ и сЛ =

(— ) / з

 

г

D

получим:

 

 

= " j /

 

для

схемы / (см. рис. 28)

 

 

 

 

 

 

 

42

(х/т)Ъ

 

 

(11.33)

 

 

а". .і. -2а + 2 '

 

 

 

для

схемы

/ /

0,5

(а//я)'/з

 

 

 

 

•12

 

(11.34)

 

 

2i- -f 2а +

1

 

 

 

 

 

 

для

схемы / / /

 

 

 

 

 

 

 

 

а2

5 '

(11.35)

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

а- -;- 4а -f о

(11.36)


(а /'я)3 / з

 

2 -f- Sa -•- о'

•із

1

4a- - r 8a 5

 

Графики rl2m2/3 и т ) 3 представлены на рис. 29.

1,3 .1,гт

о,ог ам о,оз ojs

о.зг

о,ы

i.u

z,s

Рис. 29. Графики для расчета ко­

6)

эффициентов

передачи

вибраций

по схемам на рис. 28

III;

т

I — --12 по схеме

//; 2 — -а

по схеме

 

З — "із по

схеме

///;

4— Ї | 2

по схеме

 

IV;

о — т,з по схеме

IV

 

 

а)

е,

 

 

 

 

 

 

(11.37)

(11.38)

во аС

rutin (I

Рис. 30. Расчетные схемы

Передача вибрации через шарнирное с эксцентриситетом со­ пряжение плит конечных размеров. Расчетные схемы приведены на рис. 30. Все вертикальные плиты 2 предполагаются одинако­ выми, а в направлении.оси z все плиты неограничены.


Условимся считать положительными направлениями для из­ гибающего момента М направление по часовой стрелке п для поперечной силы Q — вверх независимо от рассмотрения правой или левой частей плиты. За положительное направление оси абсцисс принимаем направление вправо, для оси ординат — вниз. Поперечные б и продольные и смещения концевых плоскостей плиты положительны, если они совпадают с положительным на­ правлением осей; углы поворота сечений положительны при на­ правлении по часовой стрелке. Наконец, за положительное на­ правление продольных сил N примем растяжение.

Для тонкой плиты, неограниченной в направлении осп г, выражения смещения, угла поворота, изгибающего момента и поперечной силы при свободных колебаниях в соответствии с принятым правилом знаков для любого сечения х имеют вид

 

 

W =-^оcos kx -f-!ch kx

.U a sin kx -!- sh kx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ch ft* 4-cos *дг _

Q

 

sh ft*-sin ft*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

2Dk-

 

^ °

 

 

2Dft3

'

 

 

v

;

 

 

Wr

= ok

sli kx — sin kx

,

'

cos kx ~\- ch kx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

-M0

 

sh kx +

sin kx

 

,-,

ch ft* — cos

 

ft*

...

 

 

 

 

 

 

Q0

 

 

-

-

;

 

 

(11.40)

 

M

 

л ,•>

ch kx - cos kx

.

r-,,

sh kx — sin kx

 

 

 

 

= ok-D

2

 

h <?Dk

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'

'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

ch kx 4- cos kx

 

^

sh kx -- sin kx

 

 

,,, ., •.

 

 

 

X

_ Q 0

 

 

_

;

 

 

(И.41)

 

 

 

 

 

Sh kx -'- Sin kx

і

r-,.o

ch kx — cos kx

 

 

 

 

 

— ok6D

:

 

- <iUk-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

2

 

'

^

 

ch kx

2

 

 

 

,,,

 

 

 

-

 

sh kx — sin kx

 

 

- r cos kx

,

 

 

 

 

MJi

 

 

 

Qo

 

 

 

 

 

(И.42)

где б, ф, Qo, Mo — начальные (т. е. при х = 0) значения смеще­

ний, угла поворота,

поперечной

силы

и изгибающего

момента

в

 

,

4

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

/

тш!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

плите;

« I /

 

волновое

число

 

изгионои

волны;

здесь

m — ph — масса

единицы

площади

(р — плотность,

h—• толщи­

на) ;D — цилиндрическая

жесткость

плиты; со — частота

коле­

баний.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

схеме

рис. 30,а рассмотрим

сначала

передачу

вибрации

плиты 1 (при заданной вибрации w (Л/2) = ію^еіті

по линии, про­

ходящей через середину плиты) плитам 2 при возбуждении толь­ ко изгибных колебаний. На плиты 2 действуют поперечные си­

лы Qi(0) и Q\{1\) и моменты

Qi(0) е и

— Qi(A) еА где е — экс­

центрицитет приложения сил

Qi (0) и

Qi (Zi) по отношению к

центру тяжести сечений плит 2.


Граничные условия для симметричной формы колебаний за­ пишутся в виде

W l (0) = ох = -f2f/-.)<?,

w-> (0) = и>2 (L) -

0,

да. (0) = 0,

(П.43а)

Q1(0)e

= M«(L);

 

 

(11.436)

wx{lx2)

=

гиі (/х '2)

=

0.

(ІІ.43в)

Здесь и в дальнейшем индексы относятся к номерам плит.

Из уравнения (11.39) смещения плит в соответствии с гра­ ничными-условиями (11.43) будут

 

w i

(х)

~

\ \

( c o s

^ і Л ' ~г ch hxx)

- j - -Ij- о ,

(sin kxx

- p

 

 

 

 

 

sh ^ A ' )

Qx(0) sh

— sin

'

 

 

 

(11.44)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 D A 3

 

 

 

 

 

•ш2 (-*:)

 

l r

(0)

cli £.>x— cos

ft„.v

, , . 4

s ! i / ; , x — s i n

&>.v

, „ , - 4

 

 

 

 

 

-

Qj (0) —

,

,

-- •

(II.4o)

Из уравнений

(11.45)

и (11.40) с учетом

(П.43а)

находим

 

 

 

 

^

 

D3k.2 (sli Ы 3

— sin Ы2)

 

Bt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 — ch /W 2 cos /г2 /2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q2 (0) =

 

D%kz-

(cli £ 2

— cos k-2L)

5,

 

 

 

 

 

 

 

 

1 — cli k..h cos

 

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

свою

очередь,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Qi(0)

= Mo (/г) _

 

і

ЛГ2

(0) (ch k,U - f cos V , )

+

 

 

 

 

 

 

 

 

2<?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X Q2 (0) (shuX-f-sin

k2l2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

?x

£)2 /%2

(cos (%2's sh k2L

— cli &2Л: sin

Ы ;

)

 

 

 

 

 

 

e"

 

 

I — c h f c / 2 c o s f t 2 ' 2

 

 

 

 

 

Используя

граничные

условия

(11.43),

получим

из

уравне­

ния

(11.44)

значения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ох

= ^Dxkx3e2

 

cos kd2

|ch і-

-|- cos

і: A J A J ;

 

 

 

 

 

 

Dik^e2

(sh l- kxlx

— sin і-

 

cos

A2 /2

- j -

 

 

- f D2k2

(ch^- kxlx

cos

i - ^ / i ) (sin /Ы, — cos A 2 / 2

)