DE102006019913A1 - Chattel tuned mass damper for protecting e.g. multistoried building against e.g. storm, has furniture masses utilized as supporting masses, which implement movement in horizontal direction, and additional damping unit inserted in damper - Google Patents

Chattel tuned mass damper for protecting e.g. multistoried building against e.g. storm, has furniture masses utilized as supporting masses, which implement movement in horizontal direction, and additional damping unit inserted in damper Download PDF

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Abstract

The damper has furniture masses (11) e.g. cabinet, in a building utilized as supporting masses, which implement a translatory or rotary movement in a horizontal direction by rolls, oscillators and springs. Adjustable resonance frequency and adjustable loss factors are formed by spring units and a damping unit which is provided between the supporting masses and the building. A clamp fixes the furniture masses in a resting case. An additional damping unit is inserted in the damper.

Description

Gegenstand der Erfindung ist der Schutz von Hochhäusern gegen dynamische Lasten hervorgerufen durch Erdbeben und Wind. Im Weiteren soll damit auch ein Schutz des mobilen Inventars in Gebäuden erreicht werden.object The invention is the protection of high-rise buildings against dynamic loads caused by earthquakes and wind. In addition, so should also a protection of mobile inventory in buildings can be achieved.

Das gebräuchlichste Mittel zur Minderung von Erdbeben- und Windlasten ist der TMD, der Tuned Mass Damper. Hierbei handelt es sich um mechanische, auf die kritische Belastungsfrequenzen abgestimmte Resonatoren, bestehend aus Masse, Feder und Dämpfer. Wie aus den Patentschriften JP 63254247 , JP 03113143 , JP 11037212 , JP 2001050335 , EP 0525919 , DE 69706019 und WO 2004/003306 ersichtlich, gibt es dazu verschiedene Ausführungsformen. Am bekanntesten ist die Pendelausführung. Das größte TMD-Pendel wurde im 2004 fertig gestellten, 508 m hohen Taipei 101 Tower realisiert. Es hat kugelförmige Pendelmasse von 660 Tonnen. Die Aufhängung an 8 Stahlseilen erstreckt sich über 5 der 101 Stockwerke. – Nachteil all dieser dynamischen Schwingungsdämpfer ist, dass eine zusätzliche Stütz- oder Schwingmasse notwendig ist. Außerdem geht Bauraum verloren.The most common means of reducing earthquake and wind loads is the TMD, the Tuned Mass Damper. These are mechanical, on the critical load frequencies tuned resonators, consisting of mass, spring and damper. As from the patents JP 63254247 . JP 03113143 . JP 11037212 . JP 2001050335 . EP 0525919 . DE 69706019 and WO 2004/003306, there are various embodiments thereof. The best known is the pendulum design. The largest TMD pendulum was completed in 2004, completed 508 m high Taipei 101 Tower. It has spherical pendulum mass of 660 tons. The suspension on 8 steel cables covers 5 of the 101 floors. - Disadvantage of all these dynamic vibration is that an additional support or vibration mass is necessary. In addition, space is lost.

Aufgabe der Erfindung ist, zum Schutz von Hochhäusern gegen Erdbeben und Sturm das vorhandene, bewegliche Mobiliar zur dynamischen Dämpfung einzusetzen. Dazu werden die Mobiliarmassen über Federelemente mit der Gebäudestruktur zu Chattle-Tuned Mass Damper (C-TMD) zusammengekoppelt, um damit einen – in der englischen Bezeichnung – Tuned Mass Damper (TMD) zu realisieren.task The invention is to protect high-rise buildings against earthquakes and storms to use the existing, movable furniture for dynamic damping. In addition the Mobiliarmassen over Spring elements with the building structure Coupled to Chattle-Tuned Mass Damper (C-TMD) to use with it one - in the English name - Tuned To realize Mass Damper (TMD).

Nach einem weiteren Merkmal wird zur Verringerung der Einschwingzeit und zur Schwingungsbegrenzung der Mobiliarmassen eine über die natürliche hinausgehende, zusätzliche Dämpfung eingeführt.To Another feature is to reduce the settling time and to the vibration limitation of the Mobiliarmassen one over the natural going beyond, additional damping introduced.

Nach einem weiteren Merkmal sind die Mobiliarmassen im Ruhezustand örtlich arretiert. Bei Überschreitung einer Schwingungsschwelle löst sich die Arretierung selbsttätig oder wird gesteuert deaktiviert um dann als dynamische Stützmasse wirken zu können.To In another feature, the Mobiliarmassen are locally locked in the idle state. When exceeded a vibration threshold triggers the locking automatically or is controlled deactivated then as a dynamic support mass to be able to act.

Nach einem weiteren Merkmal wird der maximale Schwingungsausschlag der Mobiliarmasse durch Anschläge begrenzt. Mit Federelementen deren Federkonstante progressiv ansteigt wird ebenfalls eine Schwingungsbegrenzung erreicht.To Another feature is the maximum swing of the Mobiliassasse by stops limited. With spring elements whose spring constant increases progressively is also achieved a vibration limitation.

Nach einem weiteren Merkmal werden im Erdbebenfall die losen Massen innerhalb eines Mobiliars fixiert, um diese mit als Stützmasse zu nutzen und als Schutz gegen deren Beschädigung.To Another feature in the earthquake case, the loose masses within fixed a Mobiliars, in order to use these as support mass and as protection against their damage.

Nach einem weiteren Merkmal wird eine Regelung der Federelemente und/oder der Dämpfungsmittel nach den Vorschriften der Antischwingungstechnik – die englische Bezeichnung ist AVC = Active Vibration Control – vorgesehen.To Another feature is a regulation of the spring elements and / or the damping means according to the regulations of anti-vibration technology - the English Name is AVC = Active Vibration Control - provided.

Der Erfindungsgegenstand ist anhand verschiedener Ausführungsbeispiele weiter spezifiziert:Of the Subject of the invention is based on various embodiments further specified:

1 Pendelaufhängung einer Mobiliarmasse 1 Pendulum suspension of a Mobiliarmasse

2 Aufhängung mit verkleinerter Eigenfrequenz 2 Suspension with reduced natural frequency

3 Aufsatz als Federelement 3 Attachment as spring element

4 Elastisches Federelement 4 Elastic spring element

5 Rollen mit Federelement 5 Castors with spring element

6 Rollen mit AVC-Regelung 6 Rollers with AVC control

7a/b Plastische Kugel- und Zylinderrollen. 7a / b Plastic ball and cylindrical rollers.

8a/b Fixierung loser Massen 8a / b fixation of loose masses

Zur Beschreibung wird vorab folgende Zeichengebung vereinbart: X dient als Zeichen für die betreffenden Figur. X0 bezeichnet den Befestigungspunkt, der eine starre Verbindung zur tragenden Struktur eines Hochhauses hat. Dies kann wahlweise Wand, Boden oder Decke in einem Raum sein oder die Träger selbst. Mittels eines Federelementes X2 wird eine Mobiliarmasse X1 an den Befestigungspunkt X0 angekoppelt. Als Mobiliarmasse X1 kommen letztlich alle mobilen Einrichtungsgegenstände mit ausreichender Eigenmasse infrage. Falls dies funktionell tolerabel ist können auch Einheiten, die ursprünglich eine starre Verbindung zur Gebäudestruktur hatten, elastisch angekoppelt und ebenfalls als Mobiliarmasse X1 genutzt werden. Die Federelemente X2 können durch eine Pendelaufhängung, durch schiefe Ebene und durch elastische Biege-, Dreh- oder Zugfeder realisiert werden. Ausdrücklich zugelassen sind Federelementen X2 mit einer nichtlinearen, progressiven Federkonstanten. Eine Halterung X3 dient dazu, die Mobiliarmasse X1 im Ruhe- und Gebrauchszustand örtlich zu fixieren und erst im Bebenfall nach Überschreiten eines einstellbaren Grenzwertes freizugeben. Eine sich selbsttätig lösende Halterung X3 kann in an sich bekannter Weise durch eine Vertiefung (2, 3) oder durch ein Sollbruchelement (1) realisiert werden. Bei größeren Mobiliarmassen X1 ist eine mechanische Verriegelung mit (fern) gesteuerter Freigabe zweckmäßiger. Im Weiteren sind Begrenzer X4 (Anschläge, Zugseile) vorgesehen, die den Schwingungsausschlag der Mobiliarmasse X1 einschränken. X5 sind Dämpfungsmittel (Kunststoffe, mechanische Resonatoren) um den aus Mobiliarmasse X1 und Federelement X2 gebildeten Resonator zu bedämpfen. Mit X7 ist der Aktuator und mit X8 sind Sensor und Logikschaltung einer AVC-Einheit symbolisiert. Die Bezeichnung X9 ist für zusätzliche Bauteile vorgesehen.For description, the following signing is agreed in advance: X serves as a character for the relevant figure. X0 denotes the attachment point, which has a rigid connection to the load-bearing structure of a skyscraper. This can optionally be wall, floor or ceiling in a room or the support itself. By means of a spring element X2 a Mobiliarmasse X1 is coupled to the attachment point X0. Mobiliarmasse X1 are ultimately all mobile home furnishings with sufficient net mass in question. If this is functionally tolerable, units that originally had a rigid connection to the building structure can also be elastically coupled and also used as mobile mass X1. The spring elements X2 can be realized by a pendulum suspension, by inclined plane and by elastic bending, rotating or tension spring. Expressly approved are spring elements X2 with a non-linear, progressive spring constant. A bracket X3 serves to fix the Mobiliarmasse X1 in the rest and use state locally and release only in the event of an earthquake after exceeding an adjustable limit. A self-releasing bracket X3 can in a conventional manner by a depression ( 2 . 3 ) or by a predetermined breaking element ( 1 ) will be realized. For larger Mobiliarmassen X1 a mechanical lock with (remote) controlled release is more appropriate. In addition, limiters X4 (stops, traction cables) are provided, which limit the vibration deflection of Mobiliarmasse X1. X5 are Dämp (Plastics, mechanical resonators) to dampen the resonator formed by Mobiliarmasse X1 and spring element X2. With X7 is the actuator and with X8 sensor and logic circuit of an AVC unit symbolized. The designation X9 is intended for additional components.

Die bauseitig am Befestigungspunkt X0 wirkenden Masse M, die Masse m der Mobiliarmasse X1, die Federkonstanten c des Federelementes X2 und die Dämpfung k des Dämpfungsmittels X5 bilden einen Resonator, mit der Eigen(kreis)frequenz ω0 = sqr(c/m) (für m << M) und dem Verlustfaktor η0 = k/ω0m. Bei seiner Eigenfrequenz ω0 hat ein solcher Resonator die Resistanz R0 = ω0m/η0 mit der Halbwertsbreite Δω = ω0η0. Die wirksame Resistanz R ist an sich unabhängig vom Verlustfaktor η0, wegen der rascheren Einschwingzeit und der kleineren Resonanzausschläge ist es trotzdem vorteilhaft die natürliche Dämpfung durch ein zusätzliches Dämpfungsmittel X5 zu erhöhen. Bei einer mittleren Bebenschnelle v am Befestigungspunkt X0 liefert der Resonator eine Resistivkraft F = vR und absorbiert eine Schwingungsleistung N = v2R.The on-site at the attachment point X0 acting mass M, the mass m of Mobiliarmasse X1, the spring constant c of the spring element X2 and the damping k of the damping means X5 form a resonator, with the eigen (circle) frequency ω 0 = sqr (c / m) ( for m << M) and the loss factor η 0 = k / ω 0 m. At its natural frequency ω 0 , such a resonator has the resistance R 0 = ω 0 m / η 0 with the half-width Δω = ω 0 η 0 . The effective resistance R is independent of the loss factor η 0 , because of the faster settling time and the smaller resonance excursions, it is still advantageous to increase the natural damping by an additional damping means X5. At a mean quake velocity v at the attachment point X0, the resonator delivers a resistive force F = vR and absorbs a vibration power N = v 2 R.

In 1a ist eine Mobiliarmasse 11, z.B. ein Schrank, über Seilpendel 12 an den hausseitigen Befestigungspunkten 10 angekoppelt. Mobiliarmasse 11 und Seilpendel 12 bilden einen mechanischen Resonator mit einer nach der Beziehung ω0 = sqr(g/γL) von der Pendellänge L abhängigen Eigenfrequenz ω0. (g = 9,81 m/s2 = Erdanziehung, γL = reduzierte Pendellänge). Bei einer Eigenfrequenz ω0 = 6,3 rad/s, entsprechend 1 Hz, ist die Pendellänge L = 0,25 m. Die Eigenfrequenz wo wird nach den bekannten Regeln für einen dynamischen Dämpfer auf die kritischen Resonanzfrequenzen des zu schützenden Hochhauses und auf das Erregerspektrum eines Erdbebens abgestimmt. Ein Seil als Pendel ermöglicht eine Schwingung in den beiden Horizontalrichtungen und so eine doppelte Nutzung der Mobiliarmasse 11. Wenn wie in der Seitenansicht von 1b aus Platzgründen eine Schwingung senkrecht zur Wand 10' nicht möglich ist, kann diese durch eine Blattfeder anstelle des. Seilpendels 12 unterdrückt werden. Die Halterung 13 dient dazu, die Mobiliarmasse 11 im Ruhezustand zu fixieren und diese erst beim Überschreiten einer Bebenschwelle freizugeben.In 1a is a Mobiliarmasse 11 , eg a cupboard, via rope pendulum 12 at the house-side attachment points 10 coupled. furniture mass 11 and rope pendulum 12 form a mechanical resonator with a natural frequency ω 0, which depends on the pendulum length L and depends on the relationship ω 0 = sq r (g / γ L). (g = 9.81 m / s 2 = gravitational pull, γL = reduced pendulum length). At a natural frequency ω 0 = 6.3 rad / s, corresponding to 1 Hz, the pendulum length is L = 0.25 m. The natural frequency where is tuned according to the known rules for a dynamic damper on the critical resonance frequencies of the high-rise to be protected and the pathogen spectrum of an earthquake. A rope as a pendulum allows a vibration in the two horizontal directions and so a double use of Mobiliarmasse 11 , If as in the side view of 1b for space reasons a vibration perpendicular to the wall 10 ' is not possible, this can be done by a leaf spring instead of the rope pendulum 12 be suppressed. The holder 13 serves to the Mobiliarmasse 11 to fix at rest and release them only when a quake threshold is exceeded.

In 2 ruht eine Mobiliarmasse 21 über Rollen 26 auf einer gebäudefesten, gekrümmten Schiene 22. Hier lässt sich über den Krümmungsradius der Schiene 22 die Rückstellkraft und damit die Eigenfrequenz des Resonators einstellen. Schließlich ist die Schiene 22 mit einer Kunststoffschicht 25 ausgelegt, um damit die Eigendämpfung einzustellen. Eine Einbuchtung in der Kunststoffschicht 25 dient hier als Halterung 23 und ein Anschlag als Begrenzer 24.In 2 rests a Mobiliarmasse 21 about roles 26 on a building-firm, curved rail 22 , This is about the radius of curvature of the rail 22 set the restoring force and thus the natural frequency of the resonator. Finally, the rail 22 with a plastic layer 25 designed to adjust the internal damping. An indentation in the plastic layer 25 serves as a holder here 23 and a stop as a limiter 24 ,

Das Ausführungsbeispiel in 3 ist weitgehend analog zu 2. Hier ruht eine Stützmasse 31 über die Rollen 36 auf einer gekrümmten Schiene 32. Letztere hat einen festen Kontakt zu dem als Befestigungspunkt 30 dienenden Boden. Eine solche Anordnung stellt wieder einen Resonator dar, dessen Eigenfrequenz über die Krümmung der Schiene 32 eingestellt werden kann. Eine Kunststoffschicht 35 dient wieder zur Dämpfung, Halterung 33 und Begrenzer 34 sind apparativ analog zu 2. Deren Funktionsbeschreibung befindet sich in der Einleitung und in 1 und soll im Folgenden nicht mehr wiederholt werden.The embodiment in 3 is largely analogous to 2 , Here is resting a support mass 31 about the roles 36 on a curved rail 32 , The latter has a firm contact to the attachment point 30 serving ground. Such an arrangement again represents a resonator, whose natural frequency over the curvature of the rail 32 can be adjusted. A plastic layer 35 serves again for damping, bracket 33 and limiters 34 are analogous to apparatus 2 , Their functional description is in the introduction and in 1 and will not be repeated below.

In 4 kann sich eine Mobiliarmasse 41 auf Rollen 46 im allgemeinen Fall in den beiden Horizontalrichtungen frei bewegen. Zur Einstellung einer gewünschten Dämpfung sind die Rollen 46 mit einer Kunststoffschicht 45 versehen. Zwischen der Mobiliarmasse 41 und einem bodenfesten Punkt 40 ist eine Feder 42 – hier als Zugfeder symbolisiert – angebracht. Anstelle der Zugfeder 42 sind für größere Auslenkungen auch Drehfedern mit einem abrollbaren Seil möglich. Eine höhere Stabilität gewährleistet eine Ausführung mit 2 räumlich getrennten Federn 42. Eine Halterung 43 ist hier durch Schuhe mit einer Vertiefung realisiert. Befinden sich Befestigungspunkt 40 und Feder 42 nicht vertikal übereinander, sondern sind seitlich versetzt, so kann die Null-Lage der Schwingung in einen größeren Abstand zur Wand haben, um so einen zweidimensionalen Resonator zu realisieren. Zugseile 44 dienen zur Begrenzung der Schwingungsausschläge.In 4 can become a Mobiliarmasse 41 on rollers 46 in the general case move freely in the two horizontal directions. To set a desired damping are the roles 46 with a plastic layer 45 Mistake. Between the Mobiliarmasse 41 and a bottomed point 40 is a spring 42 - symbolized here as a tension spring - attached. Instead of the tension spring 42 For larger deflections also torsion springs with a rollable rope are possible. A higher stability ensures a version with 2 spatially separated springs 42 , A holder 43 is realized here by shoes with a depression. Are attachment point 40 and spring 42 not vertically over each other, but are laterally offset, so the zero position of the oscillation may have a greater distance from the wall, so as to realize a two-dimensional resonator. towing ropes 44 serve to limit the vibration fluctuations.

In 5 befindet sich eine Drehfeder 52 fest und eine Rolle 56 drehbar auf einer Achse 59. Bei einer Drehbewegung der Rolle 56 über den Boden 50 spannt sich die Drehfeder 52 bildet zusammen mit der – hier nicht eingezeichneten – Mobiliarmasse 51 einen Resonator.In 5 there is a torsion spring 52 firm and a role 56 rotatable on an axis 59 , During a rotary movement of the roll 56 over the ground 50 the torsion spring stretches 52 forms together with - not shown here - Mobiliarmasse 51 a resonator.

Der mechanische Aufbau eines dynamischen Dämpfers zur Reduktion von dynamischen Erdbeben- und Windlasten in 6 ist analog zu 5. Eine – hier nicht eingezeichnete – Mobiliarmasse 61 liegt über Rollen 66 auf dem Boden 60 auf. Die Rollen 66 haben einen Motorantrieb als Aktuator 67 der über eine AVC-Einheit 68 bestehend aus Sensor und Logikschaltung nach den bekannten Vorschriften der AVC-Technik (= Active Vibration Control) geregelt wird. Gegenüber den passiven MasseX1/FederX2-Resonatoren ergibt die aktive Regelung eine sehr viel höhere Dämpfung.The mechanical design of a dynamic damper for the reduction of dynamic earthquake and wind loads in 6 is analogous to 5 , A - not shown here - Mobiliarmasse 61 lies about roles 66 on the ground 60 on. The roles 66 have a motor drive as an actuator 67 the via an AVC unit 68 consisting of sensor and logic circuit according to the known rules of AVC technology (= Active Vibration Control) is regulated. Compared to the passive MasseX1 / FederX2 resonators, the active control gives a much higher attenuation.

In 7a befindet sich zwischen der Stützmasse 71 und dem Boden 70 eine aus Kunststoff oder Gummi bestehende Kugel 76. Eine solche Ausführung liefert nur eine Dämpfung, aber keine Rückstellkraft. Formal handelt es sich um einen Resonator mit der Eigenfrequenz Null. Auch ohne die resonante Überhöhung vermag ein solches System besonders die hohen Bauwerkschwingungen zu dämpfen und ist vorzugsweise bei schwingungsempfindlichen Stützmassen 71 angebracht. Bei größeren Durchmessern in 7b ist die Kugel 76' nicht aus Vollmaterial, sondern ist mit einer viskos dämpfenden Flüssigkeit 75 gefüllt. Anstelle der Kugelausführung bei einer zweidimensionalen Bewegung sind bei einem gefesselten Freiheitsgrad analoge Zylinderrollen vorteilhaft.In 7a is located between the support mass 71 and the floor 70 a ball made of plastic or rubber 76 , Such a design provides only a damping, but no restoring force. Formally, it is a resonator with the natural frequency zero. Even without the resonant Exaggeration is able to dampen such a system especially the high building vibrations and is preferably in vibration-sensitive support masses 71 appropriate. For larger diameters in 7b is the ball 76 ' not made of solid material, but with a viscous damping fluid 75 filled. Instead of the ball design in a two-dimensional motion analog cylindrical rollers are advantageous in a bounded degree of freedom.

In 8a befinden sich lose Massen 81' in einem Behältnis 89. Zusätzlich ist ein Airbag 89' vorgesehen, der im Bebenfall in 8b aktiviert wird und die losen Massen 81' zusammenhält und so als Mobiliarmasse 81 nutzbar macht. Eine diese Mobiliarmasse 81 zu einem Resonator ergänzende Feder und ein Befestigungspunkt sind hier nicht besonders eingezeichnet, hierzu kann jede der in den 1 bis 7 dargestellten Ausführungen übernommen werden.In 8a are loose masses 81 ' in a container 89 , In addition is an airbag 89 ' provided in the earthquake in 8b is activated and the loose masses 81 ' holds together and so as Mobiliarmasse 81 usable. One of these Mobiliarmasse 81 to a resonator complementary spring and a mounting point are not particularly drawn here, this can each of the in the 1 to 7 be taken over.

Im Ausführungsbeispiel der 9 schließlich ruht eine Mobiliarmasse 91, z.B. ein Schreibtisch über Biegestäbe 92 auf dem Fußboden 90. Bei den Biegestäbe 92 handelt es sich um elastische Stäbe z. B. aus Stahl, faserverstärkte Kunststoffe, die entweder an der Stützmasse 91 und/oder dem Fußboden 90 fest eingespannt sind. Eine solche Anordnung entspricht der Euler'schen Knicklast-Situation, mit der sich weiche Federungen und damit tiefe Eigenfrequenzen einstellen lassen. Bei einem kreisförmigen oder quadratischen Stabquerschnitt ist eine in beiden Horizontalrichtungen gleichartige Schwingbewegung gegeben. Bei rechteckigem Querschnitt kann eine Schwingrichtung gesperrt werden. Nicht eingezeichnet sind Halterungen (X3), um im Gebrauchsfall eine feste Fixierung zu gewährleisten.In the embodiment of 9 finally a Mobiliarmasse rests 91 , eg a desk over bending bars 92 on the floor 90 , At the bending bars 92 are it elastic rods z. As steel, fiber reinforced plastics, either on the support mass 91 and / or the floor 90 are firmly clamped. Such an arrangement corresponds to the Euler kink load situation, with which soft suspensions and thus low natural frequencies can be set. In the case of a circular or square rod cross-section, a swinging motion is provided that is similar in both horizontal directions. With a rectangular cross-section, a direction of oscillation can be blocked. Not shown are brackets (X3) to ensure a firm fixation in use.

Claims (13)

Mechanische Resonatoren (TMD, Tuned Mass Damper) zur Reduktion von Schwingungen in Gebäuden, insb. Hochhäusern, Wohntürmen, Sendemasten, bestehend aus Stützmassen und Federelementen, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Gebäuden enthaltene Mobiliarmassen X1 als Stützmasse genutzt wird, die mittels Rollen, Pendeln oder Federn in horizontaler Richtung eine translatorische und rotatorische Bewegung ausführen können und dass mittels Federelementen X2 und Dämpfungen X5 zwischen Stützmassen X1 und dem Gebäude X0 mechanische Resonatoren mit einstellbarer Eigenfrequenz und einstellbarem Verlustfaktor gebildet werden und dass Halterungen X3 die Mobiliarmassen X1 im Ruhefall örtlich fixiert und durch Begrenzer X4 die Schwingungsausschläge der Mobiliarmasse X1 im Bebenfall limitiert werden.Mechanical resonators (TMD, Tuned Mass damper) for reducing vibrations in buildings, esp. High-rise buildings, residential towers, transmission towers, consisting of support masses and spring elements, characterized in that the Mobiliarmassen contained in the buildings X1 is used as a support mass, which by means of rollers, Pendulums or springs in the horizontal direction can perform a translational and rotational movement and that by means of spring elements X2 and damping X5 between support masses X1 and the building X0 mechanical resonators with adjustable natural frequency and adjustable loss factor are formed and that brackets X3 the Mobiliarmassen X1 fixed at rest locally and Limiter X4 the vibration of Mobiliarmasse X1 be limited in the event of a quake. Mechanische Resonatoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an sich gebäudefeste Installationen, z.B. Schaltanlagen, Unterräume, in horizontaler Richtung beweglich angebracht und durch Federelemente X2 und Dämpfungsmittel X5 zu einem Resonator ergänzt werden.Mechanical resonators according to claim 1, characterized characterized in that building-fixed installations, e.g. Switchgear, subspaces, movably mounted in the horizontal direction and by spring elements X2 and damping agents X5 added to a resonator become. Mechanische Resonatoren nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass über die natürlichen Eigendämpfung hinaus durch zusätzliche Dämpfungsmittel X5 der Verlustfaktor der Resonatoren vergrößert wird.Mechanical resonators according to claims 1 to 2, characterized in that over the natural ones Sound attenuation out by additional damping means X5 the loss factor of the resonators is increased. Mechanische Resonatoren nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass Stützmassen 11 durch Pendel 12 elastisch gelagert sind.Mechanical resonators according to claim 1 and 2, characterized in that support masses 11 by pendulum 12 are elastically mounted. Mechanische Resonatoren nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass Mobiliarmassen X1 mittels gewölbte Schienen 24 oder 34 zu einem Resonator ergänzt werden.Mechanical resonators according to claim 1 and 2, characterized in that Mobiliarmassen X1 by means of curved rails 24 or 34 be supplemented to a resonator. Mechanische Resonatoren nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass Mobiliarmassen X1 mittels Zugfedern 42 oder durch in Rollen 53 integrierten Drehfedern 52 zu einem Resonator ergänzt und in Null-Lage gehalten werden.Mechanical resonators according to claim 1 and 2, characterized in that Mobiliarmassen X1 by means of tension springs 42 or by in roles 53 integrated torsion springs 52 be added to a resonator and kept in zero position. Mechanische Resonatoren nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass Mobiliarmassen X1 gegenüber dem Fußboden 70 auf Kugeln oder Zylindern bestehend aus Gummi oder Kunststoff in Voll- oder Hohlausführung gelagert sind.Mechanical resonators according to claim 1 and 2, characterized in that Mobiliarmassen X1 relative to the floor 70 are mounted on balls or cylinders consisting of rubber or plastic in full or hollow design. Mechanische Resonatoren nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass einseitig an Mobiliarmassen X1 und/oder Boden X0 eingespannte Stäbe als in horizontaler Richtung wirkende Biegefedern X2 als Euler'sche Knickstäbe wirken.Mechanical resonators according to claim 1 and 2 characterized characterized in that on one side of Mobiliarmassen X1 and / or floor X0 clamped rods as acting in a horizontal direction bending springs X2 act as Euler's buckling rods. Mechanische Resonatoren nach den Ansprüchen 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass als Halterung X3 zur Fixierung der Mobiliarmasse X1 Halteelemente X3 mit einer Sollbruchstelle, verwendet werden.Mechanical resonators according to claims 1 to 8 characterized in that as a holder X3 for fixing the Mobiliarmasse X1 holding elements X3 with a predetermined breaking point, can be used. Mechanische Resonatoren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei Lagerung der Mobiliarmasse X1 auf Rollen X6 diese in einer Vertiefung sitzen und so als Halterung X3 dienen.Mechanical resonators according to claims 1 to 8, characterized in that when storing the Mobiliarmasse X1 on rollers X6 these sit in a recess and so as a holder Serve X3. Mechanische Resonatoren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mobiliarmasse X1 im Ruhezustand verriegelt ist und im Bebenfall ferngesteuert entriegelt wird.Mechanical resonators according to claims 1 to 8, characterized in that the Mobiliarmasse X1 at rest is locked and unlocked in case of earthquake remote control. Mechanische Resonatoren nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass Mobiliarmassen X1 auf Rollen 63 sich gegenüber dem Fußboden 60 bewegen können und einen Aktorantrieb 67 besitzen, der nach den an sich bekannten AVC-Regeln durch die AVC-Einheit 68 gesteuert die Stützmassen X1 in horizontaler Richtung bewegen.Mechanical resonators according to claim 1 and 2, characterized in that Mobiliarmassen X1 on rollers 63 facing the floor 60 can move and an actuator drive 67 own, according to the known AVC rules through the AVC unit 68 controlled to move the support masses X1 in the horizontal direction. Mechanische Resonatoren nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass bei losen Stützmassen 81' diese durch einen im Bebenfall ausgelösten Airbag 89 zu einer kompakten Stützmasse 81 zusammengehalten werden.Mechanical resonators according to claim 1 and 2, characterized in that in loose support masses 81 ' this by an airbag triggered in the event of a quake 89 to a compact support mass 81 held together.
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WO2009075003A1 (en) * 2007-12-13 2009-06-18 Alga S.P.A. Tuned mass damper
EP3798381A4 (en) * 2018-09-12 2022-03-02 Rongzhang Liu Roof greening, wind breaking and vibration suppressing apparatus, and building

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