ФЕДЕРАЛЬНОЕ
АГЕНТСТВО
ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ
|
НАЦИОНАЛЬНЫЙ
СТАНДАРТ
РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
|
ГОСТ
Р ИСО/ТС
10811-2-2007
|
Вибрация
и удар
ВИБРАЦИЯ
В ПОМЕЩЕНИЯХ
С УСТАНОВЛЕННЫМ
ОБОРУДОВАНИЕМ
Часть
2
Классификация
ISO/TS 10811-2:2000
Mechanical vibration and shock - Vibration and shock
in buildings with sensitive
equipment - Part 2: Classification
(IDT)
|
МОСКВА
Стандартинформ
2008
|
Предисловие
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации
установлены Федеральным
законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а
правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р
1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»
Сведения
о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым
акционерным обществом «Научно-исследовательский центр контроля и диагностики
технических систем» (ОАО «НИЦ КД») на основе собственного аутентичного перевода
стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 183 «Вибрация и
удар»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по
техническому регулированию и метрологии от 27 декабря 2007 г. № 586-ст
4 Настоящий стандарт идентичен международному
стандарту ИСО/ТС 10811-2:2000 «Вибрация и удар. Вибрация и удар в зданиях, где
установлено чувствительное оборудование. Часть 2. Классификация» (ISO/TS 10811-2:2000 «Mechanical vibration and
shock - Vibration and shock in buildings with sensitive equipment - Part 2:
Classification»).
При
применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных
международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской
Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении В
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется
в ежегодно издаваемом указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и
поправок - в ежемесячно издаваемых информационных
указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены
настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в
ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты».
Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в
информационной системе общего пользования - на официальном сайте
Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети
Интернет
СОДЕРЖАНИЕ
1 Область применения. 2
2 Нормативные ссылки. 2
3 Виды вибрации. 2
4 Классифицирование. 2
5 Линии постоянного перемещения и ускорения. 3
6 Определение условий динамических воздействий в
зданиях. 3
7 Сопоставление со стандартами серии МЭК 60721 и VC-кривыми. 3
Приложение А. Пример классифицирования. 4
Приложение В. Сведения о соответствии национальных
стандартов Российской Федерации ссылочным международным стандартам.. 6
Библиография. 6
|
ГОСТ Р ИСО/ТС 10811-2-2007
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Вибрация
и удар
ВИБРАЦИЯ
В ПОМЕЩЕНИЯХ С УСТАНОВЛЕННЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ
Часть 2
Классификация
Vibration and shock. Vibration in
buildings with sensitive equipment.
Part 2. Classification
|
Дата
введения - 2008-10-01
1
Область применения
Настоящий стандарт устанавливает метод классифицирования условий
динамических воздействий в зданиях на основе результатов измерений вибрации по
ИСО/ТС 10811-1. Классификация условий динамических воздействий может служить
руководством для конструкторов, изготовителей и пользователей оборудования,
чувствительного к вибрации, а также для проектировщиков помещений, где это
оборудование может быть установлено.
Вибрационные воздействия, на которые распространяется
настоящий стандарт, могут передаваться на оборудование через полы, столы,
стены, потолки или системы виброизоляции и быть следствием:
- работы внешних источников
(например, движения дорожных, рельсовых или воздушных транспортных средств или
строительной деятельности, сопровождаемой взрывом скальной породы, забивкой
свай, вибрационным уплотнением грунта), в том числе звуковых ударов,
акустических волн, ветровых нагрузок;
- работы машин (например,
штамповальных прессов, кузнечных молотов, компрессоров, систем
кондиционирования воздуха) и перемещения тяжелого оборудования внутри здания;
- непосредственной деятельности
человека, связанной с выполнением рабочих заданий (например, движением людей,
особенно по фальшполу).
Диапазон частот измерений вибрации, воздействующей на
чувствительное оборудование, - обычно от 2 до 200 Гц. Как правило, мощность
такой вибрации сосредоточена преимущественно в диапазоне ниже 100 Гц, поскольку
на этих частотах реакция элементов конструкции здания на передаваемое им
возбуждение максимальна.
В настоящем стандарте вибрация рассматривается только с
точки зрения ее наибольших значений. Кумулятивное действие вибрации (например,
в целях оценки усталостных повреждений) не рассматривается.
2
Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на
следующие стандарты: ИСО/ТС 10811-1:2000 Вибрация и удар. Вибрация и удар в
зданиях, где установлено чувствительное оборудование. Часть 1. Измерения и
оценка
МЭК 61260:1995 Электроакустика. Фильтры с шириной полосы в
октаву и доли октавы
3
Виды вибрации
Вибрация в помещениях может быть разных видов:
синусоидальная (периодическая), случайная или в форме переходного процесса.
Типичными примерами источников вибрации каждого вида являются:
a) синусоидальная вибрация:
машины вращательного действия;
b) случайная вибрация: дорожное
движение (при интенсивном потоке машин);
c) переходные процессы: дорожное
движение (единичные транспортные средства), забивка свай, удары, взрывы.
Частотный спектр вибрации определяется видом источника, а
также динамическими свойствами здания. Методы измерений и анализа,
установленные ИСО/ТС 10811-1, могут быть использованы для описания вибрации
любого вида.
4
Классифицирование
4.1 Общие положения
Основой
классификации условий динамических воздействий в зданиях является спектр
отклика, эквивалентного пиковому значению скорости, по ИСО/ТС 10811-1. Этот
спектр может быть рассчитан по нескольким реализациям вибрационного воздействия
(например, в результате нескольких прохождений трамвая). При рассмотрении
нескольких спектров в расчет принимают максимальное значение для каждой
частоты. Тот же принцип используют и при рассмотрении нескольких спектров,
соответствующих вибрационным воздействиям разной природы.
Типичный спектр отклика, эквивалентного пиковому значению
скорости (далее - спектр отклика), включает в себя низкочастотную область, где характеристика
имеет крутизну плюс 6 дБ/октава, и высокочастотный участок с крутизной минус 6
дБ/октава [примером может служить рисунок А.2 (приложение А), где
график спектра отклика построен в логарифмических координатах]. Подъем
характеристики плюс 6 дБ/октава соответствует участку постоянного перемещения,
а спад минус 6 дБ/октава - участку постоянного ускорения.
Среднеквадратичное значение скорости в миллиметрах в секунду
(мм/с) выбирают из ряда 1 · 10n, 2 · 10n, 5 · 10n, где n - положительное или отрицательное целое
число. В качестве частот перехода выбирают среднегеометрические частоты
октавных полос по МЭК 61260 (см. таблицы 1 и 2).
4.2 Процедура
Процедура классифицирования (выполняемая вручную или с
помощью программных средств) включает в себя следующие этапы.
a)
Линию постоянной скорости (горизонтальную) опускают дискретными шагами (чтобы
значения скорости соответствовали значениям ряда, указанного в 4.1) до
пересечения с графиком спектра отклика не менее чем в двух точках. После этого
линию поднимают на один интервал дискретизации вверх.
b) Линию постоянного перемещения
(с наклоном плюс 6 дБ/октава) придвигают слева к графику спектра отклика, пока
она не пересечет этот график в двух точках.
c) Линию постоянного ускорения (с
наклоном минус 6 дБ/октава) придвигают справа к графику спектра отклика, пока
она не пересечет этот график в двух точках.
d) В результате
выполнения предыдущих этапов получают, как правило, две частоты перехода. В
целях классифицирования берут нижнюю частоту перехода (или частоту перехода
перемещения, соответствующую пересечению линий постоянного перемещения и
постоянной скорости) равной или ближайшей (в меньшую сторону) к одной из частот
перехода, указанных в таблице 1. Таким же образом выбирают верхнюю частоту
перехода (или частоту перехода ускорения, соответствующую пересечению линий
постоянной скорости и постоянного ускорения) как равную или ближайшую (в
большую сторону) к одной из частот перехода, указанных в таблице 2.
Наименьшая из возможных частот перехода - 2 Гц. Если точка пересечения линий
постоянной скорости и постоянного ускорения превышает 125 Гц, то в качестве
верхней частоты перехода принимают 200 Гц.
e) При строгом выполнении
предшествующих этапов в некоторых случаях частота перехода перемещения может
оказаться выше частоты перехода ускорения. В этом случае значения частот
следует поменять местами.
Пример описанной процедуры приведен в приложении А для
случая одинаковых значений частот перехода.
5
Линии постоянного перемещения и ускорения
Линиям постоянного перемещения и ускорения, проходящим через
некоторые частоты перехода, соответствуют определенные значения перемещения и
ускорения. Эти значения приведены в таблицах 1 и 2, соответственно, только для
пересечений с горизонталями на уровне 1, 2 и 5 мм/с. Значения перемещения и
ускорения, соответствующие другим значениям скорости, могут быть получены
масштабированием.
Таблица 1 - Значения, соответствующие линиям
постоянного перемещения
Скорость, мм/с
|
Значения
перемещения, мкм, для частот перехода, Гц
|
2
|
4
|
8
|
16
|
31,5
|
63
|
125
|
1
|
80
|
40
|
20
|
10
|
5
|
2,5
|
1,25
|
2
|
160
|
80
|
40
|
20
|
10
|
5
|
2,5
|
5
|
400
|
200
|
100
|
50
|
25
|
12,5
|
6,3
|
Таблица 2 - Значения, соответствующие линиям
постоянного ускорения
Скорость, мм/с
|
Значения
ускорения, мм/с2, для частот перехода, Гц
|
2
|
4
|
8
|
16
|
31,5
|
63
|
125
|
1
|
12,5
|
25
|
50
|
100
|
200
|
400
|
800
|
2
|
25
|
50
|
100
|
200
|
400
|
800
|
1600
|
5
|
63
|
125
|
250
|
500
|
1000
|
2000
|
4000
|
6
Определение условий динамических воздействий в зданиях
Согласно настоящему стандарту условия динамических
воздействий в зданиях могут быть определены тремя значениями:
- скорости;
- частоты перехода перемещения;
- частоты перехода ускорения.
Это записывают следующим образом:
Условия динамических воздействий по ИСО/ТС 10811-2: ...
мм/с, ... Гц, ... Гц.
7
Сопоставление со стандартами серии МЭК 60721 и VC-кривыми
7.1 В МЭК 60721-3-3 [4] условия
окружающей среды характеризуются через параметры синусоидальной вибрации: в
диапазоне от 2 до 9 Гц - через амплитуду перемещения, в диапазоне от 9 до 200
Гц - через амплитуду ускорения. Данная классификация близка к установленной
настоящим стандартом.
7.2 VC-кривые1) (вибрационный критерий) широко
используют для описания условий работы микроэлектронного оборудования. Эти
кривые имеют область постоянной скорости (выраженной через среднеквадратичные
значения в третьоктавных полосах частот) в диапазоне от 8 до 100 Гц. Ниже 8 Гц
эти кривые имеют вид линий постоянного перемещения.
1) От английского
Vibration Criteria (вибрационный критерий). VC-кривые установлены стандартом международного
Института экологии (Institute of Environmental Sciences) IEST RP CC012.1 (1998) «Considerations in Clean Room Design» («Факторы,
учитываемые при проектировании чистых помещений»).
В
таблице 3
приведены значения для области постоянной скорости. Согласно ИСО/ТС 10811-1
соответствующее пиковое значение может быть рассчитано как для синусоидальной
волны, так и для случайного сигнала. Эти значения также приведены в таблице 3, причем
для случайного сигнала даны оценки для двух третьоктавных полос со
среднегеометрическими частотами 8 и 100 Гц, полученные в предположении, что
длительность сигнала равна 10 мин.
В целом ряде практических случаев метод, установленный настоящим
стандартом, также может давать широкий диапазон частот постоянной скорости, и в
этом случае классификация по указанному методу становится сопоставимой с
классификацией по VC-кривым.
Таблица 3 - Параметры VC-кривых
VC-кривая
|
Среднеквадратичное
значение скорости, мкм/с
|
Пиковое
значение скорости для синусоидальной волны, мм/с
|
Пиковое
значение скорости для случайной вибрации (10 мин), мм/с
|
8 Гц
|
100 Гц
|
А
|
50
|
0,071
|
0,22
|
0,25
|
В
|
25
|
0,035
|
0,11
|
0,12
|
С
|
12,5
|
0,018
|
0,056
|
0,062
|
D
|
6
|
0,0085
|
0,027
|
0,030
|
Е
|
3
|
0,0042
|
0,013
|
0,015
|
Приложение А
(справочное)
Пример классифицирования
На
рисунке А.1
представлена запись сигнала ускорения, сделанная на полу помещения в момент
взрыва породы при проведении строительных работ.
Рисунок А.1 -Сигнал
ускорения
Спектр отклика, построенный по ИСО/ТС
10811-1 для Q
= 10, приведен на рисунке А.2.
Рисунок А.2 - Спектр отклика
Согласно
этапу а) процедуры, описанной в 4.2, определяют значение скорости, которое для
данного примера равно 2 мм/с, - см. рисунок А.3
Рисунок А.3 - Найденное среднеквадратичное
значение скорости
После
этого определяют положение линии постоянного перемещения [см. 4.2,
перечисление b)],
которое дает частоту перехода перемещения 38 Гц, и линии постоянного ускорения
[см. 4.2,
перечисление с)], которое дает частоту перехода ускорения 31 Гц, - см. рисунок А.4.
Рисунок А.4 - Линии постоянного перемещения и
постоянного ускорения
Согласно
4.2,
перечисление d)
частота перехода перемещения, определенная по таблице 1, равна 31,5 Гц. Частота
перехода ускорения, определенная по таблице 2, также равна 31,5 Гц.
Окончательный результат классифицирования: 2 мм/с; 31,5 Гц; 31,5 Гц - показан
на рисунке А.5.
Рисунок
А.5 - Окончательный результат классифицирования
Приложение В
(справочное)
Сведения о соответствии национальных стандартов
Российской Федерации
ссылочным международным стандартам
Таблица В.1
Обозначение и наименование
международного стандарта
|
Степень
соответствия
|
Обозначение и наименование
межгосударственного стандарта
|
ИСО/ТС
10811-1:2000
|
IDT
|
ГОСТ
Р ИСО/ТС 10811-1-2007 «Вибрация и удар. Вибрация в помещениях с
установленным оборудованием. Часть 1. Измерения и оценка»
|
МЭК
61260:1995
|
NEQ
|
ГОСТ
17168-82 «Фильтры электронные октавные и третьоктавные. Общие технические
требования и методы испытаний»
|
Библиография
[1]
|
ИСО
2041:1990
|
Вибрация
и удар. Термины и определения
|
(ISO 2041:1990)
|
(Mechanical vibration and
shock - Vocabulary)
|
[2]
|
ИСО
4866:1990
|
Вибрация
и удар. Вибрация зданий. Руководство по измерению вибрации и оценке ее
воздействия на здание
|
(ISO 4866:1990)
|
(Mechanical vibration and
shock - Vibration of buildings - Guidelines for the measurement of vibrations
and evaluation of their effects on buildings)
|
[3]
|
МЭК
60068, все части
|
Испытания
на воздействие внешних факторов
|
(IEC 60068, all parts)
|
(Environmental testing)
|
[4]
|
МЭК 60721-3-3:2002
|
Классификация
условий воздействия внешних факторов. Часть 3. Классификация по группам параметров
внешних факторов и степени жесткости их воздействий. Раздел 3. Стационарное
применение в условиях, защищенных от погодных воздействий
|
(IEC 60721-3-3:2002)
|
(Classification of environmental
conditions - Part 3: Classification of groups of environmental parameters and
their severities - Section 3: Stationary use at weather-protected locations)
|
Ключевые
слова: оборудование, вибрация, динамическое
возбуждение, спектр отклика, классификация