Sprężyna i tłumik

Podstawową właściwością określającą reakcję takiego układu jest nietłumiona częstość drgań własnych gdzie k oznacza stałą sprężystości. Jeśli częstość wymuszająca f jest znacznie mniejsza niż nietłumiona częstość drgań własnych to przyłożoną siłę przejmuje głównie sprężyna i dlatego tłumienie i bezwładność nie mają dużego znaczenia (program uprawnienia budowlane na komputer). Amplituda przemieszczeń w tym przypadku równa się po prostu reakcji statycznej jeśli zaś to siła jest przejmowana głównie przez bezwładność i wtedy sprężyna i tłumik odgrywają małą rolę; w takim przypadku amplituda przemieszczeń. Jeśli to mówimy, że układ znajduje się w rezonansie. Przemieszczenia w rezonansie określa współczynnik tłumienia D, stosunek tłumienia rzeczywistego do krytycznego.

Zasady projektowania fundamentów obciążonych dynamicznie często wyłączają możliwość występowania rezonansu. Jeśli tłumienie danego układu jest małe, to przemieszczeń, a w rezonansie mogą osiągnąć bardzo duże wartości, dlatego też jest uzasadnione unikanie możliwości rezonansu, gdyż przemieszczenia dynamiczne mogą przekroczyć wartości dopuszczalne. Jeśli tłumienie w układzie jest średnie lub duże, to może się okazać możliwe przyjęcie warunków bliskich rezonansu przy jednoczesnym utrzymaniu przemieszczeń dynamicznych w granicach dopuszczalnych (program uprawnienia budowlane na ANDROID). Zestawienie z którego wynika, jak różne parametry układu wpływają na jego reakcję. Podejście do obliczeń dynamicznych i projektowania różnią się w zależności od zdolności danego układu do tłumienia. Dlatego też wartość tłumienia, które może wystąpić w rzeczywistym fundamencie, omówimy dalej w pewnej kolejności. Jeśli tłumienie jest tak małe, że trzeba zapobiec możliwości rezonansu, to staje się nieodzowne wyznaczenie częstości drgań (uprawnienia budowlane).

Współczynniki tłumienia

Tłumiki układu równoważnego przedstawiają tłumienie w gruncie. Istnieją dwa rodzaje tłumienia: pochłanianie energii od rozchodzących się fal z bezpośredniego otoczenia fundamentu i straty energii wewnętrznej w masie gruntowej dzięki histerezie i lepkości. Użycie tłumików w układzie równoważnym nie koniecznie oznacza, że grunt jest lepki. Raczej wprowadza się tłumiki po to, by wyprowadzić proste i przydatne wyrażenia matematyczne na realizację układu równoważnego (program egzamin ustny).

Współczynniki tłumienia przedstawiają równoważne wartości tłumienia, a nie poszczególne rodzaje tłumienia. Tłumienie związane z rozchodzeniem się fal nazywamy często tłumieniem promieniowym (radiacyjnym) (opinie o programie). Za każdym razem, gdy fundament przemieszcza się w dół - do gruntu, powstaje fala naprężeń. Fala ta oddala się od fundamentu i przenosi część energii wprowadzonej do gruntu. Energia ta wprawia w drgania masę gruntową, a ponieważ nie zachodzi zjawisko rezonansu, więc jest tracona wskutek tłumienia. Istnienie tłumienia falowego zostało dowiedzione za pomocą sztywnej płytki spoczywającej na półprzestrzeni sprężystej (Richart, 1960). Sposobu tego można również użyć do wyznaczenia równoważnej wartości współczynnika tłumienia.

Należy zauważyć, że współczynniki tłumienia nie są identyczne przy różnych rodzajach ruchu (segregator aktów prawnych). Tłumienie jest najistotniejsze dla stosunkowo lekkich fundamentów i jest znacznie większe w przypadku przesunięć niż w przypadku obrotu. Wartości D dla fundamentu prostokątnego można wyznaczyć na podstawie wykresów. W tym celu potrzebne są równoważne promienie R do wyznaczenia parametrów b (promocja 3 w 1).

Straty energii powstałe wskutek histerezy omówiono w rozdz. 10. Wartość tych strat jest funkcją wartości odkształceń występujących w gruncie. Dla dopuszczalnych wartości odkształceń pod fundamentami pod maszyny straty wywołane przez histerezę odpowiadają współczynnikowi tłumienia D równemu ok. 0,05.