Ochrona przed hałasem i wibracjami

Celem przedmiotu jest przekazanie wiedzy niezbędnej dla zrozumienia czynników decydujących o powstawaniu i propagacji fal sejsmicznych i akustycznych oraz ich szkodliwym oddziaływaniu na człowieka i konstrukcje budowlane. Treści przedmiotu obejmują następujące zagadnienia: fale sejsmiczne i akustyczne, podstawowe metody pomiaru i analizy przebiegów drgań, skale sejsmiczne i inne metody oceny intensywności zjawisk sejsmicznych i parasejsmicznych, charakterystyka dynamiczna konstrukcji, wrażliwość organizmu człowieka na drgania, ocena szkodliwości drgań (wstrząsów i zjawisk akustycznych) dla ludzi i konstrukcji, podstawowe akty prawne regulujące problemy szkodliwości wpływu drgań na środowisko.

1. Fale akustyczne: powstawanie i propagacja w ośrodku sprężystym. 2. Fale akustyczne słyszalne i niesłyszalne. Ciśnienie akustyczne.

3. Charakterystyka dźwięku; pojęcie „decybela”. Ochrona przed hałasem.

4. Drgania i fale sejsmiczne. Rodzaje fal. Rozchodzenie się fal i ich tłumienie. Fale sejsmiczne wgłębne i powierzchniowe. Fale Rayleigh’a i Love’a.

5. Źródła drgań występujące w środowisku.

6. Fale sejsmiczne i akustyczne jako sygnały. Rejestracja sygnału – podstawowe problemy. Pojęcie alias’ingu. Twierdzenie Nyquista-Kotielnikowa-Shannona.

7. Metody analizy sygnału stosowane w ocenie szkodliwości drgań i hałasu dla ludzi i konstrukcji. Pojęcie widma (spektrum) przebiegu drgań. Spektrum Fouriera, spektrum odpowiedzi wstrząsu.

8. Trzęsienia ziemi – podstawowe pojęcia. Fale sejsmiczne i parasejsmiczne. Charakterystyka trzęsień ziemi poprzez skale sejsmiczne: Mercallego, Cancaniego, Sieberga, Miedwiediewa, Sponhäuera, Karnika, Richtera. Zjawiska towarzyszące trzęsieniom ziemi: „seiche” i „tsunami”. Energia trzęsień ziemi.

9. Drgania budynków i ich części. Pojęcia dynamiki budowli: drgania własne, drgania swobodne, drgania wymuszone. Modelowanie dynamiczne konstrukcji. Redukcja skutków drgań w budynkach.

10. Zasady wibroizolacji maszyn i urządzeń.

11. Wpływ drgań na ludzi. Charakterystyka organizmu człowieka pod względem wrażliwości na drgania. Pojęcie „dawki drgań”.

12. Akty prawne (m.in. normy projektowania) regulujące problemy wpływu drgań i hałasu w środowisku.

1. Engel Z. 1993. Ochrona środowiska przed drganiami i hałasem, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa

2. Bendat, J. & Piersol, A.G. 1976. Metody analizy i pomiaru sygnałów losowych. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa

3. Mańczak, K. & Nahorski, Z. 1983. Komputerowa identyfikacja obiektów dynamicznych. Biblioteka Naukowa Inżyniera. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa

4. PN-85/B-02170 Ocena szkodliwości drgań przekazywanych przez podłoże na budynki. Polski Komitet Normalizacji, Miar i Jakości. Wydawnictwo Normalizacyjne. Warszawa 1988

5. PN-88/B-02171 Ocena wpływu drgań na ludzi w budynkach. Polski Komitet Normalizacji, Miar i Jakości. Wydawnictwo Normalizacyjne. Warszawa 1989

Student nabywa kompetencji w zakresie:

1. Rozumienia mechanizmów powstawania i rozprzestrzeniania się drgań w środowisku,

2. Znajomości podstawowych metod rejestracji i analizy drgań,

3. Rozumienia znaczenia cech dynamicznych konstrukcji dla oceny szkodliwości wpływu drgań na te konstrukcje,

4. Świadomości skutków oddziaływania drgań i zjawisk akustycznych dla organizmu człowieka,

5. Znajomości podstawowych aktów prawnych regulujących problemy szkodliwości drgań przekazywanych na konstrukcje i ludzi.