RU141328U1 - SEISMIC RESISTANT BUILDING CONSTRUCTION WITH NOISE SILENCING ELEMENTS - Google Patents

Abstract

Сейсмостойкая конструкция здания с элементами шумоглушения, содержащая каркас здания с фундаментом в цокольном этаже с системой виброизоляции, несущие стены с ограждениями в виде пола и потолка, которые облицованы звукопоглощающими конструкциями, оконные и дверные проемы, а также штучные звукопоглотители, содержащие каркас, в котором расположен звукопоглощающий материал, и установленные над шумным оборудованием, базовые несущие плиты перекрытия снабжены в местах их крепления к несущим стенам здания системой пространственной виброизоляции, состоящей из горизонтально расположенных виброизоляторов, воспринимающих вертикальные статические и динамические нагрузки, а также вертикально расположенных виброизоляторов, воспринимающих горизонтальные статические и динамические нагрузки, при этом пол в помещениях выполнен на упругом основании и содержит установочную плиту, выполненную из армированного вибродемпфирующим материалом бетона, которая устанавливается на базовой плите межэтажного перекрытия с полостями через слои вибродемпфирующего материала и гидроизоляционного материала с зазором относительно несущих стен производственного помещения, причем полости базовой плиты заполнены вибродемпфирующим материалом, например вспененным полимером, упругое основание пола выполнено из иглопробивных матов типа "Вибросил" на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна, или из звукоизоляционных плит на базе стеклянного штапельного волокна типа "Шумостоп" с плотностью материала, равной 60÷80 кг/м, при этом потолок выполнен акустическим подвесным, состоящим из жесткого каркаса, подвешиваемого к по�An earthquake-resistant building structure with sound attenuation elements, containing a building frame with a foundation in the basement with a vibration isolation system, load-bearing walls with fences in the form of floor and ceiling, which are lined with sound-absorbing structures, window and door openings, as well as piece sound absorbers containing the frame in which the frame is located sound-absorbing material, and installed above the noisy equipment, the basic load-bearing floor slabs are equipped in the places of their attachment to the bearing walls of the building with a system of spatial vibration insulation, consisting of horizontally located vibration isolators that accept vertical static and dynamic loads, as well as vertically located vibration isolators that absorb horizontal static and dynamic loads, while the floor in the rooms is made on an elastic base and contains a mounting plate made of concrete reinforced with vibration damping material, which installed on the base plate of the interfloor overlap with cavities through layers of vibration damping material and waterproofing material with a gap relative to the bearing walls of the production room, and the cavity of the base plate is filled with vibration damping material, for example, foamed polymer, the elastic floor base is made of needle-punched mats of the type "Vibrosil" based on silica or aluminosilicate fiber, or from sound-proofing plates based on glass staple fiber type "Noise stop" with a density of material equal to 60 ÷ 80 kg / m, while the ceiling is made of acoustic suspended, consisting of a rigid frame, suspended to

Description

Полезная модель относится к промышленной акустике.The utility model relates to industrial acoustics.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является сейсмостойкая акустическая конструкция, известная из патента РФ №120447, [прототип], содержащая каркас на виброизолированном фундаменте, демпфирующие перекрытия здания, стены со звукопоглощающей облицовкой и штучными звукопоглотителями в потолочной части здания.The closest technical solution to the technical nature and the achieved result is an earthquake-resistant acoustic structure, known from RF patent No. 120447, [prototype], containing a frame on a vibration-insulated foundation, damping floors of the building, walls with sound-absorbing lining and piece sound absorbers in the ceiling of the building.

Недостатком технического решения, принятого в качестве прототипа, является сравнительно невысокая комфортность работы в условиях повышенной сейсмичности за счет сравнительно невысокого коэффициента вибродемпфирования межэтажного перекрытия, а также отсутствия штучных звукопоглотителей.The disadvantage of the technical solution adopted as a prototype is the relatively low comfort of work in conditions of increased seismicity due to the relatively low coefficient of vibration damping of the floor, as well as the absence of piece sound absorbers.

Технический результат - повышение комфортности задания, работающего в сейсмоопасных районах.The technical result is an increase in the comfort of the task, working in earthquake-prone areas.

Это достигается тем, что в сейсмостойкой конструкции здания с элементами шумоглушения, содержащей каркас здания с фундаментом в цокольном этаже с системой виброизоляции, несущие стены с ограждениями в виде пола и потолка, которые облицованы звукопоглощающими конструкциями, оконные и дверные проемы, а также штучные звукопоглотители, содержащие каркас, в котором расположен звукопоглощающий материал, и установленные над шумным оборудованием, базовые несущие плиты перекрытия снабжены в местах их крепления к несущим стенам здания системой пространственной виброизоляции, состоящей из горизонтально расположенных виброизоляторов, воспринимающих вертикальные статические и динамические нагрузки, а также вертикально расположенных виброизоляторов, воспринимающих горизонтальные статические и динамические нагрузки, при этом пол в помещениях выполнен на упругом основании и содержит установочную плиту, выполненную из армированного вибродемпфирующим материалом бетона, которая устанавливается на базовой плите межэтажного перекрытия с полостями через слои вибродемпфирующего материала и гидроизоляционного материала с зазором относительно несущих стен производственного помещения, причем полости базовой плиты заполнены вибродемпфирующим материалом, например вспененным полимером, а штучный звукопоглотитель, содержащей металлический штампосварной каркас, внутри которого размещен звукопоглощающий материал, каркас крепится к объекту, и к нему прикреплен корпус, выполненный в виде перевернутого конуса, в вершине которого имеется отверстие для размещения упруго-крепежного элемента, например в виде пружины со стержнем на конце, который фиксируется на вершине конуса крепежным элементом, а в основании конуса имеется прокладка, выполненная из вибродемпфирующего материала, которая посредством крепежных элементов присоединяется к каркасу и с помощью основания конуса жестко фиксируется на каркасе посредством упруго-крепежного элемента, а с внутренней поверхности конуса прикреплен звукопоглощающий негорючий материал например, винипор, стекловолокно, обернутый акустически прозрачным материалом, например стеклотканью, при этом внутри конуса между слоями звукопоглощающего материала имеется воздушная полость, а на упруго-крепежном элементе, выполненным в виде пружины со стержнем на конце, расположены, по крайней мере, две резонансные массы.This is achieved by the fact that in an earthquake-resistant building structure with sound attenuation elements, containing a building frame with a foundation in the basement with a vibration isolation system, load-bearing walls with fences in the form of floor and ceiling, which are lined with sound-absorbing structures, window and door openings, and piece sound absorbers, containing a frame in which sound-absorbing material is located, and installed above noisy equipment, the basic load-bearing floor slabs are equipped at the places of their attachment to the load-bearing walls of the building with a system spatial vibration isolation, consisting of horizontally located vibration isolators, perceiving vertical static and dynamic loads, as well as vertically located vibration isolators, perceiving horizontal static and dynamic loads, while the floor in the rooms is made on an elastic base and contains a mounting plate made of concrete reinforced with vibration-damping material, which is installed on the base plate of the interfloor overlap with cavities through layers of vibration damping about the material and waterproofing material with a gap relative to the bearing walls of the production room, and the cavities of the base plate are filled with vibration damping material, for example, foamed polymer, and a piece sound absorber containing a metal die-welded frame inside which a sound-absorbing material is placed, the frame is attached to the object and the body is attached to it made in the form of an inverted cone, at the top of which there is a hole for placing an elastic-fastening element, for example, in the form of a spring with about the rod at the end, which is fixed on the top of the cone by a fastening element, and at the base of the cone there is a gasket made of vibration-damping material, which is attached to the frame by means of fasteners and is rigidly fixed to the frame by means of an elastic-fastening element, and with the inside a sound-absorbing non-combustible material, for example, vinipore, fiberglass wrapped in an acoustically transparent material, for example fiberglass, is attached to the surface of the cone, while inside the cone forward sound-absorbing material layers has the air cavity, and the elastically-fixing element made as a spring with the rod at the end, are arranged at least two resonance mass.

На фиг. 1 изображен общий вид сейсмостойкой конструкции здания с элементами шумоглушения, на фиг. 2 - разрез междуэтажного перекрытия здания, на фиг. 3 - конструкция подвесного потолка, на фиг. 4 - схема виброизоляции цокольного этажа в основании здания, фиг. 5 - общий вид виброизолятора, фиг. 6 - разрез А-А виброизолятора, на фиг. 7 - схема штучного звукопоглотителя.In FIG. 1 shows a general view of the earthquake-resistant construction of the building with sound attenuation elements, FIG. 2 is a section through a floor of a building, in FIG. 3 - design of a false ceiling, in FIG. 4 is a diagram of the vibration isolation of the basement at the base of the building, FIG. 5 is a general view of the vibration isolator, FIG. 6 is a section AA of a vibration isolator, in FIG. 7 is a diagram of a piece sound absorber.

Сейсмостойкая конструкция здания с элементами шумоглушения (фиг. 1) содержит каркас здания с фундаментом в цокольном этаже с системой виброизоляции (фиг. 4), оконные 9 и дверные 10 проемы и несущие стены 1, 2, 3, 4 с ограждениями 5,6 (пол и потолок), которые облицованы звукопоглощающими конструкциями, а также штучные звукопоглотители 7 и 8, содержащие каркас в котором расположен звукопоглощающий материал и установленные над шумным оборудованием 11.An earthquake-resistant building structure with sound attenuation elements (Fig. 1) contains a building frame with a foundation in the basement with a vibration isolation system (Fig. 4), window 9 and door 10 openings and load-bearing walls 1, 2, 3, 4 with fences 5.6 ( floor and ceiling), which are lined with sound-absorbing structures, as well as piece sound absorbers 7 and 8, containing a frame in which sound-absorbing material is located and installed above noisy equipment 11.

Конструкция пола на упругом основании (фиг. 2) содержит установочную плиту 12, выполненную из армированного вибродемпфирующим материалом бетона, которая устанавливается на базовой плите 15 межэтажного перекрытия с полостями 16 через слои вибродемпфирующего материала 14 и гидроизоляционного материала 13 с зазором 17 относительно несущих стен 1, 2, 3, 4 производственного помещения. Чтобы обеспечить эффективную виброизоляцию установочной плиты 12 по всем направлениям слои вибро демпфирующего материала 14 и гидроизоляционного материала 13 выполнены с отбортовкой, плотно прилегающей к несущим конструкциям стен 1, 2, 3, 4 и базовой несущей плите 15 перекрытия.The floor structure on an elastic base (Fig. 2) contains a mounting plate 12 made of concrete reinforced with vibration damping material, which is installed on the base plate 15 of the floor with cavities 16 through layers of vibration damping material 14 and waterproofing material 13 with a gap 17 relative to the bearing walls 1, 2, 3, 4 production facilities. In order to ensure effective vibration isolation of the mounting plate 12 in all directions, the layers of the vibration damping material 14 and the waterproofing material 13 are made with a flange that is tightly adjacent to the supporting structures of the walls 1, 2, 3, 4 and the base supporting plate 15 of the floor.

Для повышения эффективности виброизоляции и сейсмостойкости здания базовые несущие плиты 15 перекрытия (на фиг. 2 показана плита 15 перекрытия только для одного этажа здания и с одной стороны несущих стен 1, 2, 3, 4) снабжены в местах их крепления к несущим стенам здания системой пространственной виброизоляции, состоящей из горизонтально расположенных виброизоляторов 27 и 29, воспринимающих вертикальные статические и динамические нагрузки, а также вертикально расположенных виброизоляторов 28, воспринимающих горизонтальные статические и динамические нагрузки. Схема виброизоляторов, выполненных из эластомера представлена на фиг. 5-6. Каждый из виброизоляторов 27, 28, 29 состоит из жестко связанных между собой резиновых плит: верхней 38 и нижней 37 (фиг. 5 и 6), в которых выполнены сквозные отверстия 39, расположенные по поверхности виброизолятора в шахматном порядке. По форме виброизоляторы выполнены квадратными или прямоугольными, а также их боковые грани могут быть выполнены в виде криволинейных поверхностей n-ого порядка, обеспечивающие равночастотность системы виброизоляции в целом. Отверстия 39 имеют в сечении форму, обеспечивающую равночастотность виброизолятора.To increase the vibration isolation and earthquake resistance of the building, the basic supporting slabs 15 of the floor (Fig. 2 shows the slab 15 of the floor for only one floor of the building and on one side of the supporting walls 1, 2, 3, 4) are equipped with a system in their places of attachment to the supporting walls of the building spatial vibration isolation, consisting of horizontally located vibration isolators 27 and 29, perceiving vertical static and dynamic loads, as well as vertically located vibration isolators 28, perceiving horizontal static and dynamo cal load. A diagram of vibration isolators made of elastomer is shown in FIG. 5-6. Each of the vibration isolators 27, 28, 29 consists of rubber plates rigidly interconnected: the upper 38 and the lower 37 (Figs. 5 and 6), in which through holes 39 are made, located on the surface of the vibration isolator in a checkerboard pattern. The shape of the vibration isolators is made square or rectangular, and their side faces can be made in the form of curved surfaces of the nth order, providing equal frequency vibration isolation system as a whole. The holes 39 have a cross-sectional shape that provides equal frequency vibration isolation.

Для повышения эффективности звукоизоляции и звукопоглощения в цехах, находящихся под межэтажным перекрытием полости 16 заполнены вибродемпфирующим материалом, например вспененным полимером, например полиэтиленом или полипропиленом, а стены 1, 2, 3, 4 облицованы звукопоглощающими конструкциями. В качестве звукопоглощающего материала звукопоглощающих конструкций используются плиты из минеральной ваты на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральной ваты типа «URSA», или базальтовой ваты типа П-75, или стекловаты с облицовкой стекловойлоком, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом (на чертеже не показано), например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «Повиден».To increase the efficiency of sound insulation and sound absorption in the workshops located under the floor, the cavities 16 are filled with vibration damping material, for example, foamed polymer, for example polyethylene or polypropylene, and walls 1, 2, 3, 4 are lined with sound-absorbing structures. As sound-absorbing material of sound-absorbing structures, slabs made of rockwool basalt-based mineral wool or URSA-type mineral wool or P-75 basalt wool or glass-wool lining are used, and the sound-absorbing element is acoustically lined over its entire surface transparent material (not shown in the drawing), for example, fiberglass type EZ-100 or polymer type "Poviden."

Штучный звукопоглотитель (фиг. 7) состоит из жесткого каркаса 40, который крепится к требуемому объекту (на чертеже не показано), например потолку производственного помещения, переборке судовой каюты, несущей конструкции производственного оборудования, и к которому прикреплен корпус 41, например металлический или штампосварной конструкции, и который выполнен в виде перевернутого конуса, а в вершине конуса имеется отверстие 49 для размещения упруго-крепежного элемента 45, например в виде пружины со стержнем 48 на конце, который фиксируется на вершине конуса крепежным элементом 46, например выполненным в виде гайки. В основании конуса 41 имеется прокладка 44, выполненная из вибродемпфирующего материала, например пластиката типа «Агат» или мастики ВД-17, которая посредством крепежных элементов 43, например, в виде винтов присоединяется к каркасу 40 и с помощью основания конуса жестко фиксируется на каркасе 40 посредством упруго-крепежного элемента 45.The piece sound absorber (Fig. 7) consists of a rigid frame 40, which is attached to the desired object (not shown in the drawing), for example, the ceiling of the production room, the bulkhead of the ship’s cabin, the supporting structure of the production equipment, and to which the case 41, for example, metal or die-welded, is attached structure, and which is made in the form of an inverted cone, and at the top of the cone there is an opening 49 for accommodating the elastic fastening element 45, for example, in the form of a spring with a rod 48 at the end, which is fixed on The top of the cone fastening element 46, for example made in the form of a nut. At the base of the cone 41 there is a gasket 44 made of vibration damping material, for example, agate plastic compound or VD-17 mastic, which, by means of fasteners 43, for example, is attached in the form of screws to the frame 40 and is rigidly fixed to the frame 40 using the base of the cone by means of an elastic fastening element 45.

На упруго-крепежном элементе 45, выполненным в виде пружины со стержнем на конце, расположены, по крайней мере, две резонансные массы 50 и 51.At least one resonant mass 50 and 51 are located on the elastic fastening element 45, made in the form of a spring with a rod at the end.

С внутренней поверхности конуса 41 прикреплен звукопоглощающий негорючий материал 42 например, винипор, стекловолокно, обернутый акустически прозрачным материалом, например стеклотканью. Внутри конуса между слоями звукопоглощающего материала 42 имеется воздушная полость 47.A sound-absorbing non-combustible material 42 is attached to the inner surface of the cone 41, for example, vinipore, fiberglass wrapped in an acoustically transparent material, for example fiberglass. Inside the cone between the layers of sound-absorbing material 42 there is an air cavity 47.

Штучный звукопоглотитель работает следующим образом.Piece sound absorber works as follows.

Звуковые волны, распространяясь в помещении, взаимодействуют с звукопоглощающим материалом 42. Звукопоглощение на низких и средних частотах происходит за счет акустического эффекта, построенного по принципу резонаторов Гельмгольца, образованных воздушными полостями 47. Различные объемы резонансных полостей служат для подавления звуковых колебаний в требуемом звуковом диапазоне частот, как правило большие объемы для подавления шума в низкочастотном диапазоне, а малые - в области средних и высоких частот.Sound waves propagating in a room interact with sound-absorbing material 42. Sound absorption at low and medium frequencies occurs due to the acoustic effect constructed on the principle of Helmholtz resonators formed by air cavities 47. Different volumes of resonant cavities serve to suppress sound vibrations in the required sound frequency range , as a rule, large volumes for noise suppression in the low-frequency range, and small - in the medium and high frequencies.

Две резонансные массы 50 и 51, которые расположены на упруго-крепежном элементе 45, выполненным в виде пружины, на парциальных частотах начинают резонировать и совершать колебания в пределах участков пружины, обеспечивающих их подвижность, что приводит к диссипации энергии на этих частотах, за счет вязкого трения резонансных масс 50 и 51 в пределах воздушной полости 47.Two resonant masses 50 and 51, which are located on the elastic fastening element 45, made in the form of a spring, at partial frequencies begin to resonate and oscillate within sections of the spring, providing their mobility, which leads to energy dissipation at these frequencies, due to the viscous friction of resonant masses 50 and 51 within the air cavity 47.

Взаимодействие звуковых волн с звукопоглотителем приводит к шумоглушению в высокочастотном диапазоне, а выполнение звукопоглотителя из негорючих материалов делает конструкцию пожаробезопасной.The interaction of sound waves with a sound absorber leads to noise attenuation in the high frequency range, and the implementation of a sound absorber from non-combustible materials makes the design fireproof.

В качестве звукопоглощающего материала может быть использован также жесткий пористый материал, например пеноалюминий или металлокерамика, или камень-ракушечник со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30÷45%. В качестве звукопоглощающего материала может быть использован материал в виде крошки из твердых вибродемпфирующих материалов, например эластомера, или полиуретана, или пластиката, причем размер фракций крошки лежит в оптимальном интервале величин: 0,3÷2,5 мм (на чертеже не показано).As a sound-absorbing material, a rigid porous material can also be used, for example, foam aluminum or cermets, or a shell rock with a degree of porosity in the range of optimal values: 30–45%. As a sound-absorbing material, a material in the form of crumbs from solid vibration-damping materials, for example, elastomer, or polyurethane, or plastic compound can be used, moreover, the size of the fractions of the crumb lies in the optimal range of values: 0.3 ÷ 2.5 mm (not shown in the drawing).

Потолок 5 выполнен акустическим подвесным и состоит из жесткого каркаса 18, выполненного по форме в виде прямоугольного параллелепипеда с размерами сторон в плане a×b, отношение которых лежит в оптимальном интервале величин a:b=1:1…2:1, подвешиваемого к потолку производственного здания с помощью подвесок 21, закрепленных на штанге 19, жестко связанной посредством скоб 20 с каркасом 18. Крепление каркаса к потолку осуществляется с помощью дюбель-винтов (на чертеже не показаны). К каркасу прикреплен перфорированный лист 24, на котором через слой акустического прозрачного материала 23 расположен слой звукопоглощающего материала 22, при этом в каркасе установлены светильники 26. При монтаже акустического потолка должны соблюдаться оптимальные соотношения размеров: d - от точки подвеса каркаса до любой из его сторон и с - толщины слоя звукопоглощающего материала, причем отношение этих размеров должно находиться в оптимальном интервале величин: c:d=0,1…0,5. Перфорированный лист 24 имеет следующие параметры перфорации: диаметр отверстий 25-3÷7 мм, процент перфорации 10%÷15%, причем по форме отверстия могут быть выполнены в виде отверстий круглого, треугольного, квадратного, прямоугольного или ромбовидного профиля (на чертеже показаны круглые отверстия). В случае некруглых отверстий в качестве условного диаметра следует считать максимальный диаметр вписываемой в многоугольник окружности.The ceiling 5 is made acoustic suspended and consists of a rigid frame 18, made in the form of a rectangular parallelepiped with the dimensions of the parties in the plan a × b, the ratio of which lies in the optimal range of values a: b = 1: 1 ... 2: 1, suspended from the ceiling the production building with the help of pendants 21, mounted on a rod 19, rigidly connected by means of brackets 20 to the frame 18. The frame is fixed to the ceiling with dowels (not shown). A perforated sheet 24 is attached to the frame, on which a layer of sound-absorbing material 22 is located through the layer of transparent acoustic material 23, and fixtures 26 are installed in the frame. When installing an acoustic ceiling, the optimum size ratios must be observed: d - from the point of suspension of the frame to any of its sides and c is the thickness of the layer of sound-absorbing material, and the ratio of these sizes should be in the optimal range of values: c: d = 0.1 ... 0.5. The perforated sheet 24 has the following perforation parameters: the diameter of the holes 25-3 ÷ 7 mm, the percentage of perforation 10% ÷ 15%, and the shape of the holes can be made in the form of holes of a round, triangular, square, rectangular or diamond shape (shown in the drawing holes). In the case of non-circular holes, the maximum diameter of a circle inscribed in a polygon should be considered as a conditional diameter.

Система виброизоляции фундамента 30 с цокольным этажом 31 (фиг. 4) осуществляется путем установки поднимаемой части здания на виброизоляторы (фиг. 5-6) с одновременной отрезкой его швами типа антисейсмических (на чертеже не показано) от соседних зданий и окружающего грунта. Для защиты от вибраций вертикального направления виброизоляторы устанавливаются в ниши стен цокольного этажа 31 на участки ленточного фундамента 34. Каждый комплект системы виброизоляции состоит из металлической плиты, 4-х виброизолятоов (фиг. 5 и 6), 2-х листов наждачной бумаги для исключения возможности скольжения элементов фундамента и 2-х опорных железобетонных блоков (на чертеже не показано).The vibration isolation system of the foundation 30 with the basement 31 (Fig. 4) is carried out by installing the elevated part of the building on the vibration isolators (Fig. 5-6) while cutting it with anti-seismic seams (not shown) from neighboring buildings and the surrounding soil. To protect against vertical vibrations, vibration isolators are installed in the niches of the walls of the basement 31 on sections of the strip foundation 34. Each set of vibration isolation systems consists of a metal plate, 4 vibration isolators (Figs. 5 and 6), 2 sheets of sandpaper to eliminate the possibility sliding basement elements and 2 supporting reinforced concrete blocks (not shown in the drawing).

Для защиты здания от вибраций горизонтального направления, распространяющихся по грунту, устраивается система виброизоляции по вертикальным граням наружных стен 33 цокольного этажа 31 на уровне фундамента 30 и перекрытия 15 (фиг. 2). С этой целью вокруг всего здания устраивается подпорная стенка, контрфорсы 32 которой соединяются с торцами несущих стен через виброизоляторы (фиг. 5 и 6), которые устанавливаются в нишах 36 контрфорсов 32. Конструкция виброизолированного здания имеет повышенную жесткость.To protect the building from horizontal vibrations propagating through the ground, a vibration isolation system is arranged along the vertical faces of the outer walls 33 of the basement floor 31 at the level of the foundation 30 and floor 15 (Fig. 2). To this end, a retaining wall is arranged around the entire building, the buttresses 32 of which are connected to the ends of the bearing walls through vibration isolators (Figs. 5 and 6), which are installed in the niches 36 of the buttresses 32. The design of the vibration-insulated building has increased rigidity.

Цокольный этаж здания выполнен в виде пространственной рамной конструкции из монолитного железобетона с включенными в раму перекрытием и перегородками (на чертеже не показано). Такая конструкция обеспечивает повышенную жесткость здания, компенсирующую ее снижение из-за опирания на виброизоляторы. С этой же целью усилены перемычки над дверными и иными проемами (на чертеже не показано) так, чтобы жесткость перегородок не изменилась, а фундамент 30 выполнен в виде ленточной перекрестной конструкции высотой порядка 50 см, выступающей над фундаментной плитой-стяжкой.The basement of the building is made in the form of a spatial frame structure made of monolithic reinforced concrete with overlapping and partitions included in the frame (not shown in the drawing). This design provides increased rigidity of the building, compensating for its decrease due to bearing on vibration isolators. For the same purpose, jumpers are reinforced above door and other openings (not shown in the drawing) so that the stiffness of the partitions does not change, and the foundation 30 is made in the form of a tape cross structure with a height of about 50 cm, protruding above the foundation slab.

Сейсмостойкая конструкция здания с элементами шумоглушения работает следующим образом.Earthquake-resistant construction of the building with elements of sound attenuation works as follows.

Звуковая энергия от оборудования 11, находящегося в помещении, попадает на слои звукопоглощающего материала звукопоглощающих конструкций, которыми облицованы несущие стены 1, 2, 3, 4 с ограждениями 5, 6 (пол 6 и потолок 5), а также штучные звукопоглотители 7 и 8, содержащие каркас в котором расположен звукопоглощающий материал и которые установлены над шумным оборудованием 11. Переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии) происходит в порах звукопоглотителя, представляющих собою модель резонаторов "Гельмгольца", где потери энергии происходят за счет трения колеблющейся с частотой возбуждения массы воздуха, находящегося в горловине резонатора о стенки самой горловины, имеющей вид разветвленной сети пор звукопоглотителя. Коэффициент перфорации перфорированной стенки принимается равным или более 0,25. Для предотвращения высыпания мягкого звукопоглотителя предусмотрена стеклоткань, например типа ЭЗ-100, расположенная между звукопоглотителем и перфорированной стенкой.Sound energy from the equipment 11 located in the room falls on the layers of sound-absorbing material of sound-absorbing structures, which are lined with load-bearing walls 1, 2, 3, 4 with fences 5, 6 (floor 6 and ceiling 5), as well as piece sound absorbers 7 and 8, containing a framework in which sound-absorbing material is located and which are installed above noisy equipment 11. The transition of sound energy into thermal energy (dissipation, energy dissipation) occurs in the pores of the sound absorber, which are the Helmholtz resonator model, where the losses energies occur due to friction, fluctuating with the frequency of excitation, the mass of air located in the cavity of the resonator against the walls of the mouth itself, having the form of a branched network of pores of a sound absorber. The perforation coefficient of the perforated wall is taken to be equal to or more than 0.25. To prevent the eruption of a soft sound absorber, a fiberglass fabric, for example, type EZ-100, is located between the sound absorber and the perforated wall.

Подвешивание подвесного акустического потолка осуществляют на подвесках 21, которые крепятся к потолку с помощью дюбель-винтов, а другим концом закреплены на каркасе 18 через штангу 19 и скобы 20.Suspension of the suspended acoustic ceiling is carried out on the suspensions 21, which are attached to the ceiling using dowels, and the other end is fixed to the frame 18 through the rod 19 and the brackets 20.

Звуковые волны, распространяясь в производственном помещении, взаимодействуют с заполненными звукопоглотителем полостями.Sound waves propagating in the production room interact with cavities filled with sound absorber.

Швы, отделяющие подпорную стенку от здания и здание от соседних зданий, устроены по типу антисейсмических швов (на чертеже не показано) и тщательно расчищены от строительного мусора. Предусмотрена система их защиты (на чертеже не показано) от засорения во время эксплуатации здания для исключения путей проникновения вибраций в здание.The seams separating the retaining wall from the building and the building from neighboring buildings are arranged as anti-seismic seams (not shown in the drawing) and thoroughly cleaned from construction waste. A system for their protection is provided (not shown in the drawing) from clogging during the operation of the building to exclude the penetration of vibrations into the building.

Все магистрали, трубопроводы и т.п. коммуникации, проходящие через фундамент в здание или установленное на нем оборудование, устроены с компенсаторами либо отрезаны от фундамента скользящими швами (на чертеже не показано). Места установки вентиляционного, электрического и т.п. оборудования в цокольном этаже выбраны из условия доступа к виброизоляторам (на чертеже не показано), их монтажа и демонтажа.All highways, pipelines, etc. communications passing through the foundation to the building or equipment installed on it are arranged with compensators or cut off from the foundation by sliding seams (not shown in the drawing). Installation locations for ventilation, electrical, etc. equipment in the basement selected from the conditions of access to vibration isolators (not shown in the drawing), their installation and dismantling.

Взаимодействие звуковых волн с активными полостями, заполненными негорючим звукопоглотителем приводит к шумоглушению в высокочастотном диапазоне, причем за счет наличия полостей увеличивается поверхность звукопоглощения, и, как следствие, повышается коэффициент звукопоглощения.The interaction of sound waves with active cavities filled with a non-combustible sound absorber leads to sound attenuation in the high-frequency range, and due to the presence of cavities, the sound absorption surface increases, and, as a result, the sound absorption coefficient increases.

При установке виброактивного оборудования на плиту 12, происходит двухкаскадная виброзащита, за счет вибродемпфирующих вкраплений в саму массу плиты 12, а также за счет слоя вибродемпфирующего материала 14, в качестве которого могут быть использованы: иглопробивные маты типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна, материал из твердых вибродемпфирующих материалов, например, пластиката, из звукоизоляционных плит на базе стеклянного штапельного волокна типа «Шумостоп» с плотностью материала, равной 60÷80 кг/м³.When installing vibroactive equipment on the plate 12, two-stage vibration protection occurs due to vibration damping inclusions in the mass of the plate 12, as well as due to the layer of vibration damping material 14, which can be used as: Vibrosil needle-punched mats based on silica or alumino-borosilicate fiber , material from solid vibration damping materials, for example, plastic, from soundproof plates based on glass staple fibers of the “Shumostop” type with a material density of 60 ÷ 80 kg / m ³ .

Claims (1)

Сейсмостойкая конструкция здания с элементами шумоглушения, содержащая каркас здания с фундаментом в цокольном этаже с системой виброизоляции, несущие стены с ограждениями в виде пола и потолка, которые облицованы звукопоглощающими конструкциями, оконные и дверные проемы, а также штучные звукопоглотители, содержащие каркас, в котором расположен звукопоглощающий материал, и установленные над шумным оборудованием, базовые несущие плиты перекрытия снабжены в местах их крепления к несущим стенам здания системой пространственной виброизоляции, состоящей из горизонтально расположенных виброизоляторов, воспринимающих вертикальные статические и динамические нагрузки, а также вертикально расположенных виброизоляторов, воспринимающих горизонтальные статические и динамические нагрузки, при этом пол в помещениях выполнен на упругом основании и содержит установочную плиту, выполненную из армированного вибродемпфирующим материалом бетона, которая устанавливается на базовой плите межэтажного перекрытия с полостями через слои вибродемпфирующего материала и гидроизоляционного материала с зазором относительно несущих стен производственного помещения, причем полости базовой плиты заполнены вибродемпфирующим материалом, например вспененным полимером, упругое основание пола выполнено из иглопробивных матов типа "Вибросил" на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна, или из звукоизоляционных плит на базе стеклянного штапельного волокна типа "Шумостоп" с плотностью материала, равной 60÷80 кг/м³, при этом потолок выполнен акустическим подвесным, состоящим из жесткого каркаса, подвешиваемого к потолку производственного здания с расположенной внутри каркаса звукопоглощающей конструкцией из звукопоглощающего материала, обернутого акустически прозрачным материалом, причем к каркасу прикреплен перфорированный лист, а каркас выполнен по форме в виде прямоугольного параллелепипеда с размерами сторон в плане a×b, отношение которых лежит в оптимальном интервале величин а:b=1:1...2:1, а также оптимальные соотношения размеров c:d=0,1...0,5; где d - расстояние от точки подвеса каркаса до любой из его сторон; с - толщина слоя звукопоглощающего материала, при этом элементы каркаса скреплены между собой посредством скоб, жестко связанных со штангой, к которой присоединены подвесы, а перфорированный лист имеет следующие параметры перфорации: диаметр перфорации - 3...7 мм, процент перфорации 10 %...15 %, причем в каркасе установлены светильники, а система виброизоляции фундамента с цокольным этажом выполнена с одновременной отрезкой его швами типа антисейсмических от соседних зданий и окружающего грунта, при этом для защиты от вибраций вертикального направления виброизоляторы устанавливаются в ниши стен цокольного этажа на участки ленточного фундамента, а каждый комплект системы виброизоляции состоит из металлической плиты, четырех виброизолятоов, двух листов наждачной бумаги для исключения возможности скольжения элементов фундамента и двух опорных железобетонных блоков, а для защиты здания от вибраций горизонтального направления, распространяющихся по грунту, устроена система виброизоляции по вертикальным граням наружных стен цокольного этажа на уровне фундамента и перекрытия, при этом вокруг всего здания устроена подпорная стенка, контрфорсы которой соединяются с торцами несущих стен через виброизоляторы, которые устанавливаются в нишах контрфорсов, цокольный этаж здания выполнен в виде пространственной рамной конструкции из монолитного железобетона с включенными в раму перекрытием и перегородками, а также усиленными перемычками над дверными и иными проемами при неизменной жесткости перегородок, а фундамент выполнен в виде ленточной перекрестной конструкции высотой порядка 50 см, выступающей над фундаментной плитой-стяжкой, а каждый из виброизоляторов состоитAn earthquake-resistant building structure with sound attenuation elements, containing a building frame with a foundation in the basement with a vibration isolation system, load-bearing walls with fences in the form of floor and ceiling, which are lined with sound-absorbing structures, window and door openings, as well as piece sound absorbers containing the frame in which the frame is located sound-absorbing material, and installed above the noisy equipment, the basic load-bearing floor slabs are equipped in the places of their attachment to the bearing walls of the building with a system of spatial vibration insulation, consisting of horizontally located vibration isolators that accept vertical static and dynamic loads, as well as vertically located vibration isolators that absorb horizontal static and dynamic loads, while the floor in the rooms is made on an elastic base and contains a mounting plate made of concrete reinforced with vibration damping material, which installed on the base plate of the interfloor overlap with cavities through layers of vibration damping material and waterproofing material with a gap relative to the supporting walls of the production room, and the cavities of the base plate are filled with vibration damping material, for example, foamed polymer, the elastic floor base is made of needle-punched mats of the type “Vibrosil” based on silica or aluminoborosilicate fiber, or from soundproof plates based on glass staple fiber of the type "Noise stop" with a density of material equal to 60 ÷ 80 kg / m ³ , while the ceiling is made of acoustic suspended, consisting of a rigid frame, suspended to p a piece of a production building with a sound-absorbing structure inside the frame made of sound-absorbing material wrapped in an acoustically transparent material, and a perforated sheet is attached to the frame, and the frame is made in the form of a rectangular parallelepiped with side dimensions in the a × b plan, the ratio of which lies in the optimal range of values a: b = 1: 1 ... 2: 1, as well as optimal size ratios c: d = 0.1 ... 0.5; where d is the distance from the suspension point of the frame to any of its sides; c - the thickness of the layer of sound-absorbing material, while the frame elements are fastened together by brackets rigidly connected to the bar to which the suspensions are attached, and the perforated sheet has the following perforation parameters: perforation diameter - 3 ... 7 mm, perforation percentage 10%. ..15%, and fixtures are installed in the frame, and the vibration isolation system of the basement with the basement is made with simultaneous cutting of it with seams of the type antiseismic from neighboring buildings and the surrounding soil, while protecting against vertical vibrations on vibration isolators are installed in the niches of the walls of the basement on the sections of the strip foundation, and each set of vibration isolation systems consists of a metal plate, four vibration isolators, two sheets of sandpaper to exclude the possibility of sliding of the foundation elements and two supporting reinforced concrete blocks, and to protect the building from horizontal vibrations spreading along the ground, a vibration isolation system is arranged along the vertical faces of the outer walls of the basement floor at the level of the foundation and floor at the same time, a retaining wall is arranged around the entire building, the buttresses of which are connected to the ends of the bearing walls through vibration isolators that are installed in the buttresses of the buttresses, the basement of the building is made in the form of a spatial frame structure of monolithic reinforced concrete with overlapping and partitions included in the frame, as well as reinforced jumpers above door and other openings with constant stiffness of the partitions, and the foundation is made in the form of a tape cross structure with a height of about 50 cm, protruding above the pounds coagulant stove-coupler, and each of the vibration isolators is из жестко связанных между собой резиновых плит: верхней и нижней, в которых выполнены сквозные отверстия, расположенные по поверхности виброизолятора в шахматном порядке, а по форме виброизоляторы выполнены квадратными или прямоугольными, а их боковые грани выполнены в виде криволинейных поверхностей n-ого порядка, обеспечивающие равночастотность системы виброизоляции в целом, при этом отверстия имеют в сечении форму, обеспечивающую равночастотность виброизолятора, отличающаяся тем, что штучный звукопоглотитель, содержащей металлический штампосварной каркас, внутри которого размещен звукопоглощающий материал, каркас крепится к объекту, и к нему прикреплен корпус, выполненный в виде перевернутого конуса, в вершине которого имеется отверстие для размещения упруго-крепежного элемента, например в виде пружины со стержнем на конце, который фиксируется на вершине конуса крепежным элементом, а в основании конуса имеется прокладка, выполненная из вибродемпфирующего материала, которая посредством крепежных элементов присоединяется к каркасу и с помощью основания конуса жестко фиксируется на каркасе посредством упруго-крепежного элемента, а с внутренней поверхности конуса прикреплен звукопоглощающий негорючий материал например, винипор, стекловолокно, обернутый акустически прозрачным материалом, например стеклотканью, при этом внутри конуса между слоями звукопоглощающего материала имеется воздушная полость, а на упруго-крепежном элементе, выполненным в виде пружины со стержнем на конце, расположены, по крайней мере, две резонансные массы.

of rubber plates rigidly interconnected: upper and lower, in which through holes are made located on the surface of the vibration isolator in a checkerboard pattern, and the shape of the vibration isolators is made square or rectangular, and their side faces are made in the form of curved surfaces of the nth order, providing the equal frequency of the vibration isolation system as a whole, while the holes have a cross-sectional shape that ensures equal frequency of the vibration isolator, characterized in that the piece sound absorber containing metal A stamped-welded frame, inside which a sound-absorbing material is placed, the frame is attached to the object, and a body is made to it, made in the form of an inverted cone, at the top of which there is a hole for accommodating an elastic fastening element, for example, in the form of a spring with a rod at the end that is fixed on the top of the cone with a fastening element, and at the base of the cone there is a gasket made of vibration damping material, which is attached to the frame by means of fasteners and with the help of the base of the cone it is firmly fixed to the frame by means of an elastic fastening element, and a sound-absorbing non-combustible material, for example, vinipore, fiberglass wrapped in an acoustically transparent material, for example fiberglass, is attached to the inner surface of the cone, while there is an air cavity inside the cone between the layers of sound-absorbing material, and on the elastic-fastening an element made in the form of a spring with a rod at the end has at least two resonant masses.

Images