Задание № 8. Расчет звукоизоляции междуэтажных перекрытий от ударного шума.

8.1.Теоретические предпосылки.

Различают три вида звуков, с которыми приходится иметь дело при решении задач звукоизоляции строительных конструкций:

- ударный звук – звуковые колебания, возникшие при механическом воздействии на пол или перекрытие,

- воздушный звук – звуковые колебания, распространяющиеся в воздухе,

- структурный звук – звуковые колебания, распространяющиеся в материале конструкций.

Обеспечить нормативные требования изоляции от ударного шума с помощью несущих плит перекрытия практически невозможно. Поэтому целесообразно повышать звукоизоляцию различными конструктивными приемами: применение упругих прокладок (амортизаторов), укладываемых между полом и несущей плитой в виде сплошного основания, либо чистого пола из рулонный материалов, уложенных на упругой площадке.

Ударные воздействия на пол вызывают периодические изменения напряжения в упругом слое , в нем возникают деформации, на которые расходуется часть энергии, рассеиваемой в виде тепла. При наличии в конструкции перекрытия воздушной прослойки возможна передача звука не только через элементы конструкции, но и через прослойки. Эта передача будет тем больше, чем меньше масса нижнего элемента перекрытия.

Снижение уровня ударного шума в перекрытиях с полами на упругом основании зависит прежде всего от частоты собственных колебании пола . Чем ниже , тем больше величина снижения уровня ударного шума

дБ, где : (8.1) - - текущая частота, Гц.

Каждое удвоение частоты при приводит к улучшению изоляции от ударного шума на 12 дБ. Начиная со средних частот, возникновение волновых процессов в упругом слое замедляет рост звукоизоляции с 12 дБ до 6 дБ на октаву.

Рис.5. Частотные характеристики требуемого снижения приведенного уровня ударного шума.

Расчет изоляции от ударного шума состоит из построения частотной характеристики снижения приведенного уровня ударного шумаи вычисления изоляции Е_у перекрытия с полом. Частотные характеристики требуемого снижения приведенного уровня ударного шума приведены на рис. 5 для несущих конструкций перекрытий, указанных в табл. 4

Таблица №4

Характеристика несущих конструкций перекрытий

Наименование конструкций	Р, кг/м2		Примечание
Сплошные или многопустотные плиты	150	1
	200	П
	250	Ш
	300	1V
	375	V
	450	V1

Где: - Р – поверхностная плотность несущей конструкции,

- номер кривой на рис.5.

Расчет изоляции то ударного шума проводится в следующей последовательности.

Сначала определяется поверхностные плотности (кг/м²) элементов перекрытий: несущей части (Р₁), упругой прокладки (Р_с) пола на упругом основании (Р₂).

В соответствии с табл.; и рис.5 устанавливается кривая требуемого уровня снижения ударного шума . Затем определяется величина приведенного коэффициента жесткости упругого основания

Па/м, где: (8.2)

- Е_Д – динамический модуль упругости прокладки, Па, принимаемый по табл. 5.

- – толщина упругой прокладки в сжатом состоянии, м.

Толщина упругой площадки в сжатом состоянии вычисляется:

м, где: (8.3)

-толщина упругой прокладки в несжатом состоянии, м,

- нормальные напряжения в прокладке, Па, от нормативной нагрузки Р=Р_п +Р_в

Р_п=Р₂ – постоянная нагрузка,

Р_в – временная нагрузка на перекрытие. Для жилых зданий принимается равной 1500 Па,

Е – модуль упругости, Па, принимается по табл.5.

Р – средняя плотность, кг/м²,

Т- толщина прокладок в необжатом состоянии, мм,

Е- статический модуль упругости при удельной нагрузке, Па,

Е_Д – динамический модуль упругости, Па ,

Р_ст –расчетная удельная статическая нагрузка, Па,

- допустимые напряжения, Па.

Таблица 5

Характеристики материалов для упругих прокладок

Материал	Р	Т	Е	ЕД	Рст
Маты минераловатные, прошитые в бумаге Гост 9573-60	100	30	15	0.3	2	10
	100	30	20	0.5	5	10
	100	30	30	0.9	10	10
Маты минераловатные на синтетической связке	150	30	15	0.4	2	10
	150	30	20	0.8	5	10
	150	30	30	1.5	10	10
Маты из стеклянного волокна простеганные	50	40	15	0.1	2	10
	50	40	20	0.3	5	10
	50	40	30	0.7	10	10
Плиты минераловатные и стекловолокнистые на синтетической связке	100	40	15	0.3	2	20
	100	40	20	0.5	5	20
	100	40	30	0.9	10	20
	100	40	40	1.3	2	20
	150	40	15	0.4	5	30
	150	40	20	0.8	10	30
	150	40	30	1.5	15	30
	150	40	40	2.1	2	30
ДВП изоляционные	250	25	300	1.4	5	40

Далее находится резонансная частота колебаний пола на упругом основании по формуле:

Гц (8.4)

Величина снижения уровня ударного шума по формуле (25) для частот:

и , где .

Графически это выразится прямой, идущей из точки c наклоном 12 дБ на октаву, рис.6.

При или вычисляются величины :

, где: (5.5)

Рис.6. Построение частотной характеристики снижения приведенного уровня ударного шума.

Величина снижения приведенного уровня ударного шума на средних и высоких частотах при определяется по формуле:

дБ, (8.6)

Графически из точки на оси абсцисс (рис.6) откладывается ордината, равная ,дБ, до точки А. Из этой точки проводится прямая с наклоном 6 дБ на октаву, Величины и определяются на участках левее точек В₁ и В₂, а - правее этих точек.

Далее на график (рис.6) наносится кривая и определяется показатель изоляции от ударного шума обычным способом, учитывая, что вместо нормативной кривой (см. рис7) используется кривая .

Применение полов с рулонным покрытием позволяет значительно повысить изоляцию от ударного шума. Перекрытия с ковровыми и ворсовыми покрытиями имеют значения звукоизоляции от ударного шума, значительно превышающие нормативные требования. Улучшение изоляции происходит в результате потерь энергии удара на местное смятие упругого слоя.