6. Klasyfikacja wpływów dynamicznych, charakterystyki dynamiczne konstrukcji, uwzględnienie wpływów dynamicznych w konstrukcjach budowlanych.
I. Klasyfikacja wpływów dynamicznych.
- Drgania pochodzące od maszyn (maszyny na stopach, maszyny na fundamentach wolnostojących, uderzenia o konstrukcję).
- Przepływ powietrza wokół budowli (porywy wiatru, wzbudzenia wirowe, galopowanie i trzepotanie, falowanie wody w zbiorniku).
- Drgania przekazywane przez podłoże (wpływy sejsmiczne i parasejsmiczne).
II. Charakterystyki dynamiczne konstrukcji – cechy konstrukcji niezależne od obciążenia dynamicznego; ich wyznaczenie polega na rozwiązaniu tzw. zagadnienia własnego. Rozwiązaniem zagadnienia własnego nazywamy w dynamice ustalenie okoliczności, w których równanie ruchu pozbawione składników reprezentujących siłę wzbudzającą i opory ruchu może mieć niezerowe rozwiązanie.
Są to:
1. Liczba dynamicznych stopni swobody – liczba niezależnych współczynników uogólnionych niezbędnych do określenia położenia wszystkich punktów masowych w danej chwili względem położenia równowagi statycznej (stanu odniesienia). (Ilość dodatkowych więzów jakie musimy nałożyć na masę, aby ją całkowicie unieruchomić).
2. Okres drgań własnych konstrukcji, T – czas, jaki jest potrzebny konstrukcji, do wykonania pełnego drgania.
3. Częstotliwość, f – ilość pełnych drgań w ciągu sekundy f= 1/T [Hz]
4. Częstość kołowa, ilość pełnych drgań w 2 sekund = 2
5. Częstotliwość własna.
6. Współczynnik tłumienia gdzie: -jest wymiarowym parametrem tłumienia masowego, mierzonym w jednostkach na sekundę.
7. Postacie drgań własnych odpowiadające częstotliwością własnym
III. Uwzględnienie wpływów dynamicznych w konstrukcjach budowlanych.
Wpływ dynamiczny uwzględnia się głównie w konstrukcjach, gdzie będzie ustawiona maszyna powodująca drgania; w budowlach wysokich narażonych na niebezpieczne działania wiatru (porywy zawirowania itp.), np. kominy, maszty, wieże, wysokie budynki; budowle obciążone pojazdami (tunele, mosty); budynki posadowione na terenach sejsmicznych i parasejsmicznych.
W obliczeniach należy uwzględnić siły bezwładności proporcjonalne do masy i przyspieszenia ruchu tej masy. Są dwie metody rozkładu masy na konstrukcji:
- układ ciągły – (układ o nieskończonej liczbie stopni swobody dynamicznej) masa przyporządkowana jest każdemu punktowi konstrukcji.
- Układ dyskretny – (model o skończonej liczbie stopni swobody) masa skupiona w kilku punktach
Wyróżnia się również układ o jednym stopni swobody.
Prawidłowo zaprojektowana konstrukcja nie może nadmiernie się ugiąć, przemieścić, nie może dojść do rezonansu pod wpływem obciążeń dynamicznych. Budowle powyższe oblicza się wg. Specjalnych norm: „Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny”, „Obciążenia wiatrem”, „”Kominy stalowe obliczenia i projektowanie”.
ichtiostega