ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.07.2024
Просмотров: 116
Скачиваний: 1
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 |
4а |
5 ' |
(11.35) |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
а- -;- 4а -f о
(11.36)
— |
(а /'я)3 / з |
|
|
4а2 -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 |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
' |
' |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
~Мй |
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 |
) |
|