Titelaufnahme

Titel
Untersuchungen zur Entwicklung einer Tragkonstruktion mit hoher Strukturdämpfung / von Christian Neubauer
VerfasserNeubauer, Christian
Begutachter / BegutachterinKollegger, Johann ; Egger, Philipp
Erschienen2009
UmfangII, 94 Bl. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Techn. Univ., Dipl.-Arb., 2009
Anmerkung
Zsfassung in engl. Sprache
SpracheDeutsch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (DE)Strukturdämpfung / Dämpfer / viskose Dämpfung / Dämpfungsmaß / Silikonöl / schlanke Struktur
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-32457 Persistent Identifier (URN)
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Untersuchungen zur Entwicklung einer Tragkonstruktion mit hoher Strukturdämpfung [4.55 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Der Umstand, dass moderne Bauwerke bzw. deren Tragstrukturen aus Gründen der Ästhetik immer schlanker konstruiert werden, führt dazu, dass neben den statischen Anforderungen, die an das Tragwerk gestellt werden, dem Verhalten bei dynamischer Einwirkung vermehrt Beachtung geschenkt werden muss. Derartige Bauwerke benötigen zur Aufrechterhaltung ihrer Stabilität und vor allem zur Gewährleistung ihrer Gebrauchstauglichkeit Systeme, welche die Energie der dynamischen Belastung dissipieren. Diese Aufgabe kann von Schwingungsdämpfern übernommen werden. Durch ein Überführen der Bewegungsenergie in Wärme wird mit deren Hilfe die Belastung des Gebäudes reduziert.

In der vorliegenden Arbeit wird die Möglichkeit der Anwendung eines neuen Dämpfungssystems für schlanke Baukonstruktionen untersucht. Solche können beispielsweise Brückenpylone oder schlanke Hochbauten darstellen.

Das System dissipiert unter Ausnutzung der Tragwerksverkrümmungen die einwirkende dynamische Belastung. Aufgrund dieser Verkrümmung kommt es zu einer Relativverformung zwischen der Mittelachse und den außenliegenden Bereichen des Tragwerks. Basierend auf diesem Verformungsverhalten wird durch die Vertikalbewegung eines Dämpfers in einem geeigneten Fluid der gewünschte Effekt erzielt. Neben den Erläuterungen zum Wirkungsprinzip werden in dieser Arbeit Voruntersuchungen an unterschiedlichen Dämpfertypen durchgeführt und diese an einem wirklichkeitsnahen Modell untersucht. Beurteilt werden unterschiedliche Gewindestangen sowie Varianten mit an diesen Stangen angebrachten Beilagscheiben oder Gitterblechen. Als Dämpfungsmedien dienen Wasser und Silikonöl, deren Wirkung bei verschiedenen Füllhöhen festgestellt wird. Die aus den Versuchen gewonnenen Messdaten werden ausgewertet, gegenübergestellt und analysiert. Abschließend wird ein Versuch an einem realen Brückenpfeiler vorgestellt, für welchen diese Informationen als Grundlage dienen.

Zusammenfassung (Englisch)

Nowadays target of most architects and civil engineers is to construct higher and more slender buildings for aesthetical reasons.

Consequently it becomes more and more important to consider dynamic loads in addition to static force. These structures need systems for the dissipation of energy coming from dynamic loads to ensure stability and serviceability. For that purpose dampers which convert kinetic energy into thermal energy are needed. The result of this measure is reduced stress on the structure.

This master thesis deals with the possibility of using a new kind of damping mechanism for slender constructions like pylons or high-rise buildings. The damping system dissipates the dynamic load by utilizing the bending of a structure. Due to this bending a relative deformation between the centre line and exterior parts of the structure occurs.

Based on this deformation behaviour a vertical movement of a damper in an adequate fluid produces the desired damping effect. In the first part of this thesis the principles of operation are described. A preexamination of damper types is specified and followed by tests on a realistic model. This leads to an evaluation of the damping effects that come from different threaded rods with and without washers or grid sheets. As fluid water and silicone oil are used and their damping effect was tested with different filling levels. Furthermore all data from the tests is analysed and interpreted. The results of this thesis are the basis for an experiment on a real pylon which is presented in the last part.