EP1797258B1

EP1797258B1 - Stabilisierte stützkonstruktion

Info

Publication number: EP1797258B1
Application number: EP05788459A
Authority: EP
Inventors: Peter Nawrotzki
Original assignee: Gerb Schwingungsisolierungen GmbH and Co KG
Current assignee: Gerb Schwingungsisolierungen GmbH and Co KG
Priority date: 2004-09-06
Filing date: 2005-09-06
Publication date: 2012-11-07
Anticipated expiration: 2025-09-06
Also published as: DE102004044208A1; DE102004044208B4; EP1797258A1; WO2006026980A1; US20080250746A1; CN100449096C; CN1842631A

Description

Die Erfindung betrifft eine Stützkonstruktion für Maschinen, Anlagen, Gebäude und sonstige Bauwerke, welche mit einer Anordnung zu ihrer Stabilisierung ausgestettet ist die Stabilisierungs Anordnung dient dabei gleichzeitig der Versteifung der StützKonstruktion und ihrer Stabilisierung gegenüber Schwingungen, wie sie insbesondere durch Erdbeben verursacht werden. Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Stützkonstruktion als eine Rahmenkonstruktionen ausgebildet.
Von alters her ist es, insbesondere im Bauwesen, bekannt, Stützkonstruktionen, wie beispielsweise Rahmenkonstruktionen von hohen Gebäuden, durch Versteifungselemente statisch zu stabilisieren, wobei die entsprechenden Versteifungselemente die Lastabtragung der Konstruktion unterstützen. Geläufig ist hierbei insbesondere das so genannte "Stützdreieck" beziehungsweise die Versteifung von Rahmenkonstruktionen mittels diagonal angeordneter Verstrebungen, welche Lastfrei in eine entsprechende Stützkonstruktion eingearbeitet werden. Bekannt ist es auch, hohe Bauwerke, wie beispielsweise Stahlmasten, durch Spannseile oder Spannstangen zur stabilisieren. Die vorgenannten Maßnahmen sind zwar hinsichtlich der statischen Stabilisierung unterschiedlichster Stützkonstruktionen sehr wirkungsvoll und insoweit in vielen Fällen unentbehrlich, jedoch sind sie bei auftretenden dynamischen Belastungen, wie sie beispielsweise bei starken, durch Erdbeben hervorgerufenen Schwingungen zu verzeichnen sind, nur bedingt wirksam. Zumindest ist mit ihnen eine einachsige Stabilisierung gegenüber dynamischen Belastungen, respektive die Stabilisierung eines Konstruktionselementes, wie beispielsweise einer Zelle einer Rahmenkonstruktion mit nur einer Strebe, nicht möglich. Vielmehr ist es zum Erhalt einer gewissen Stabilisierungswirkung gegenüber dynamischen Belastungen erforderlich, entsprechende Versteifungselemente, wie beispielsweise Zugbänder, paarweise und einander entgegengerichtet anzuordnen. Durch die Fig. 9 wird eine entsprechende, diesen Stand der Technik darstellende Anordnung beispielhaft wiedergegeben. Eine hiermit vergleichbare Lösung wird auch durch die US 6,233,884 B1 offenbart.
Im Hinblick auf den Schutz von Bauwerken gegenüber Schwingungen, wie sie durch Erdbeben verursacht werden, ist in der Vergangenheit bereits verschiedentlich der Einsatz von Dämpfern, insbesondere viskosen Dämpfern, vorgeschlagen worden. Eine entsprechende Lösung mit einem in eine Rahmenkonstruktion diagonal eingeordneten Dämpfer wird beispielsweise durch die WO01/73238 A2 offenbart. Der dargestellten Lösung haftet jedoch der Nachteil an, dass sie im Hinblick auf zwischen Zug und Druck wechselnde Belastungen, wie sie in der Praxis, insbesondere auch bei Erdbeben typisch sind, sehr massiv ausgelegt sein muss, um die bei Druckbelastungen für den Dämpfer oder die Befestigungselemente des Dämpfers beziehungsweise die für die Verbindungselemente zur Konstruktion gegebene Knickgefahr gering zu halten. Dieses Erfordernis einer massiven Auslegung bringt beim Einsatz der genannten Lösung verhältnismäßig hohe Kosten mit sich. Zudem trägt der Dämpfer nicht zur statischen Aussteifung der Stützkonstruktion bei. Vielmehr werden zu diesem Zweck, wie aus der Fig. 5 der genannten Schrift ersichtlich, gesonderte Versteifungselemente an der Stützkonstruktion, beispielsweise in anderen Rahmen einer Rahmenkonstruktion, angeordnet.
Die Aufgabe wird durch eine Stützkonstruktion mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhaft Aus- beziehungsweise Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Stützkonstruktion sind durch die Unteransprüche gegeben.
Die erfindungsgemäße Stützkonstruktion, welche mit einer schwingungsstabilisierenden Anordnung ausgestattet ist, dient als Stützkonstruktion für technische Objekte, wie Maschinen, Anlagen, Gebäude oder sonstige Bauwerke. Die Erfindung betrifft Stützkonstruktionen, welche aus Stützelementen bestehen, die als Stützen oder horizontale In der JP 04272312 A wird eine Struktur zur Stabilisierung eines auf dem Wasser schwimmenden Objektes bezüglich seiner Position und gegen durch den Wellengang verursachte Schwingungen beschrieben. Demgemäß wird das betreffende Objekt an zwei Seiten mit am Grund des jeweiligen Gewässers verankerten Zugseilen gesichert, in welche eine Feder und ein Dämpfer in zueinander paralleler Anordnung eingefügt sind. Ferner ist unterhalb des schwimmenden Objekts ein Schwimmkörper angeordnet, mit welchem das Objekt direkt über eine Druckfeder und einen parallel zu dieser Druckfeder angeordneten Dämpfer verbunden ist. Die Wellenbewegungen werden mittels eines Sensors erfasst und die Dämpfungskoeffizienten der parallel zu den Federn angeordneten Dämpfer zur Stabilisierung des schwimmenden Objekts, gesteuert durch einen Computer, in Abhängigkeit des Sensorsignals verändert. Demnach handelt es sich bei der beschriebenen Lösung um eine aktiv gesteuerte Struktur, deren Einsatz im Hinblick auf den für die Steuerung des Dämpferverhaltens erforderlichen Aufwand Spezialanwendungen vorbehalten bleiben dürfte. Da das zu sichernde Objekt schwimmt, müssen zudem die das Objekt gegenüber dem Wellengang stabilisierenden Elemente keinerlei Stützfunktion im Sinne einer Abtragung statischer Lasten übernehmen.
In der JP 200 136651 A wird eine Lösung zur Stabilisierung turmartiger Bauwerke beschrieben, nach welcher ein solches Bauwerk als Doppelzylinderstruktur ausgebildet ist, wobei ein innerer und ein konzentrisch dazu angeordneter äußerer Zylinder über viskose Dämpfer miteinander verbunden sind. Der innere Zylinder ist mittels Spannseilen abgespannt, die über sie straff haltende Federn am Boden befestigt sind. Da aber die viskosen Dämpfer über ihre Enden starr mit der Doppelzylinderstruktur verbunden sind, werden diese sowohl auf Zug als auch auf Druck beansprucht. Starke Schwingungen, etwa infolge eines Erdbebens, können dabei sehr hohe Druckkräfte an den Dämpfern verursachen und dadurch eventuell zu deren Einknicken und somit zu ihrer Zerstörung führen. Aufgabe der Erfindung ist es, eine kostengünstige Stützkonstruktion für technische Objekte bereitzustellen, die mit einer schwingungsstabilisierenden Anordnung ausgestattet ist, die ohne die Gefahr eines Einknickens ihrer Elemente neben statischen auch hohe dynamischen Belastungen aufnehmen kann. Stützträger ausgebildet sind und/oder eine Rahmenkonstruktion ausbilden. Dabei werden, in an sich bekannter Weise, einander benachbarte Stützelemente mittels Spannelementen, wie Spannseilen, Spannstangen oder Zugbändern, miteinander verspannt. Erfindungsgemäß ist jedoch zwischen den Spannelementen mindestens ein einaxial wirkendes, als Parallelschaltung zwischen mindestens einer Feder und mindestens einem viskosen oder viskoelastischen Dämpfer ausgebildetes Zusatzelement eingeordnet. Die Spannelemente, welche die Stützelemente miteinander verspannen und das oder die zwischen ihnen eingeordneten Zusatzelemente bilden erfindungsgemäß eine Stabilisierungseinheit aus. Innerhalb der solchermaßen gebildeten Stabilisierungseinheit sind die Spannelemente und das oder die Zusatzelemente zueinander in Reihe geschaltet. In erfindungswesentlicher Weise wird dabei mittels der Zusatzelemente eine Vorspannung für die Spannelemente erzeugt. Hierdurch bildet die Stabilisierungseinheit eine statische Aussteifung für die Stützkonstruktion, die auch bei starker dynamischer Beanspruchung, beispielsweise durch Schwingungen, wie sie von Erdbeben hervorgerufen werden, lastabtragend wirkt. Durch die Vorspannung der Seile oder Zugbänder entstehen bei Erdbebeneinwirkung keine Druckkräfte in der Stabilisierungseinheit. Die Dämpfung und die Federsteifigkeit der durch die erfindungsgemäße Anordnung gebildeten Stabilisierungseinheit wirken somit in vorteilhafter Weise auch bei Wechselbeanspruchungen (Wechsel zwischen Zug und Druck), da durch Erdbebenkräfte lediglich die statische Zugkraft vergrößert oder verringert wird. Aufwendige beziehungsweise weitere, zusätzliche Druckaussteifungen, welche ein Ausknicken der Stabilisierungseinheit bei Druck verhindern, sind in der Regel nicht notwendig. Gleichzeitig bewirkt die Vorspannung der Spannelemente, dass die Steifigkeit beziehungsweise Beanspruchbarkeit der Stabilisierungseinheit zur Lastabtragung der Erdbebenkräfte durch die Stützkonstruktion beiträgt. Somit dient die Einheit auch der (statischen) Aussteifung der erfindungsgemäβen Stützkonstruktion. Die Systemdämpfung und der Systemwiderstand für die Aufnahme von Erdbebenkräften werden effektiv erhöht.
Bei der Feder oder den Federn des zwischen den Spannelementen eingeordneten Zusatzelementes kann es sich gemäß einer möglichen Ausbildungsform der Erfindung um Schraubendruckfedern handeln. Die Kopplung zwischen einem Spannelement und einem Zusatzelement erfolgt dabei über ein mit der Druckkraft der Schraubendruckfeder oder -druckfedern beaufschlagtes Koppelelement, welches diese Druckkraft umlenkt und als Zugkraft auf das Spannelement überträgt.
Die Feder oder die Federn des Zusatzelementes können aber ebenso als Zugfeder ausgebildet sein, wobei die Kopplung zwischen einem Spannelement und diesem Zusatzelement dann durch eine Koppelelement gegeben ist, über welches die an ihm wirkende Zugkraft der Zugfeder oder Zugfedern quasi unmittelbar auf das Spannelement übertragen wird.
Hinsichtlich der Ausbildung der Stützkonstruktion, insbesondere der Anbindung Stabilisierungseinheit innerhalb der Stützkonstruktion, sind unterschiedliche Möglichkeiten gegeben. So kann die Stabilisierungseinheit beispielsweise die Stützelemente einer Rahmenkonstruktion miteinander verbinden. Gemäß einer praxisrelevanten Gestaltungsmöglichkeit wird dabei durch die Stabilisierungseinheit eine diagonale Aussteifung für den Rahmen der Rahmenkonstruktion gebildet, wobei die Stabilisierungseinheit vorzugsweise zwei Eckpunkte des Rahmens miteinander verbindet.
Eine gemäß der Erfindung ausgebildete Stützkonstruktion für ein technisches Objekt kann jedoch auch so beschaffen sein, dass ein Stützelement dieser Stützkonstruktion über eine aus Spannelementen und Zusatzelementen gebildete Stabilisierungseinheit mit einem benachbart angeordneten Stützelement einer entsprechenden Stützkonstruktion für ein zweites technisches Objekt verbunden ist.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen nochmals näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: Eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stützkonstruktion.
Fig. 2: Die schematische Darstellung einer weiteren möglichen Ausführungsform
Fig. 3 - 5: Abwandlungen der zuvor erläuterten Ausführungsformen beziehungsweise Möglichkeiten ihrer Kombination Stabilisierungseinheit innerhalb der
Fig. 6 - 8: Möglichkeiten der Anbindung der Stabilisierungseinheit innerhalb der erfindungsgemäßen Stützkonstruktion
Fig. 9: Die schematische Darstellung einer Stützkonstruktion nach dem Stand der Technik
Fig. 10: Die schematische Darstellung einer aus dem Stand der Technik bekannten Lösung zur Stabilisierung von Bauwerken gegenüber durch Erdbeben verursachten Schwingungen

Die Fig. 1 und 2 zeigen jeweils in einer schematischen Darstellung mögliche Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Stützkonstruktion. Diesen stehen Ausbildungsformen gegenüber, die in den Fig.9 und 10 ebenfalls schematisch dargestellt sind und welche aus dem Stand der Technik einerseits zur statischen Stabilisierung von Bauwerken und andererseits zu deren Schutz gegenüber erdbebenbedingten Schwingungen bekannt sind. Zur besseren Verdeutlichung des mit der speziellen Ausbildung der erfindungsgemäßen Stützkonstruktion erzielten Effekts soll zunächst kurz auf die in den Fig. 9 und 10 skizzierten, aus dem Stand der Technik bekannten Anordnungen eingegangen werden. Die Fig.9 stellt schematisch eine als Rahmenkonstruktion 10 ausgebildete Stützkonstruktion 7 dar, die durch diagonal eingeordnete Versteifungselemente 11, 11', beispielsweise entsprechende Streben, statisch stabilisiert wird. Wie bereits eingangs betont, haben sich entsprechende Anordnungen, bei denen die Streben lastfrei in die Stützkonstruktion eingefügt werden, für die statische Stabilisierung durchaus bewährt. Im Hinblick auf das Abfangen dynamischer Beanspruchungen ist es jedoch nicht ausreichend, eine solche Rahmenkonstruktion 10 mittels nur eines, einachsig wirkenden Versteifungselementes 11 zu stabilisieren. Vielmehr ist es, wie in der Fig.9 dargestellt, erforderlich, entsprechende Versteifungselemente 11, 11' paarweise und gegenläufig ausgerichtet anzuordnen. Aber selbst mit dieser Maßnahme ist gegenüber dynamischen, beispielsweise erdbebenbedingten Schwingungen nur ein vergleichsweise geringer Schutz gegeben.
Die Fig. 10 zeigt schematisch eine Anordnung zur dynamischen Stabilisierung eines Bauwerks oder dergleichen, wie sie aus dem eingangs zitierten Stand der Technik bekannt ist. Dabei wird in eine ebenfalls als Rahmenkonstruktion 10 ausgebildete Stützkonstruktion 7 in einer im Wesentlichen diagonalen Anordnung ein vorzugsweise viskoses oder viskoelastisches Dämpfungselement 12 eingebaut. Durch ein derartiges Dämpfungselement 12 ist jedoch keine statisch aussteifende Wirkung gegeben. Zur Erreichung einer hinreichenden Stabilität gegenüber zwischen Zug und Druck wechselnden Beanspruchungen, welche insbesondere im Falle der Druckbeanspruchung eine erhöhte Knickgefahr mit sich bringen, ist eine sehr massive Auslegung des Dämpfungselementes 12 notwendig. Zur Ableitung der durch die Konstruktion selbst verursachten statischen Kräfte trägt das dargestellte Dämpfungselement 12 nicht bei, so dass dazu gesonderte Versteifungselemente vorzusehen sind.
Dem gegenüber wird mit der erfindungsgemäßen Stützkonstruktion Lösung, wie sie in den Fig. 1 und 2 in zwei möglichen Varianten dargestellt ist, gleichzeitig eine wirkungsvolle Stabilisierung von Stützkonstruktionen 7, 7' sowohl unter statischen als auch unter dynamischen Gesichtspunkten erreicht. Dabei besitzt die so entstandene Anordnung zudem eine sehr einfache Ausbildung, welche sie einerseits kostengünstig in der Fertigung und der Installation macht und durch die sie andererseits sehr einfach an unterschiedliche Gegebenheiten und Anforderungen anpassba, so dass beispielsweise auch bestehende Bauwerke oder Stützsystemen für Maschinen nachträglich mit entsprechenden Stützkonstruktion ausgestattet werden Können. Beiden Varianten ist das erfindungsgemäße Grundprinzip gemeinsam. Danach erfolgt die Stabilisierung der Stützkonstruktion mittels Spannelementen 1, 1', wie Zugbändern oder Zugstangen, zwischen denen ein viskoelastisches Zusatzelement 2, 2', nämlich parallel eine Feder 3, 3' und ein viskoser oder viskoelastischer Dämpfer 4, eingeordnet sind, wobei die Spannelemente 1, 1' mittels der Zusatzelemente 2, 2' vorgespannt sind. Die beiden schematisch dargestellten Varianten unterscheiden sich dahingehend, dass in der Ausbildung nach der Fig. 1 eine Zugfeder 3 zum Einsatz gelangt, während in der Variante gemäß Fig. 2 eine Schraubendruckfeder 3' Verwendung findet. Demzufolge ist das zwischen den Spannseilen beziehungsweise den Spannstangen 1, 1' angeordnete viskoelastische Zusatzelement 2, 2', wie aus den Figuren ersichtlich, in unterschiedlicher Weise angekoppelt. Gemäß der Variante nach Fig: 1 sind das Zusatzelement 2 und die Spannelemente 1, 1' durch Koppelelemente 5, 6 miteinander verbunden, welche die Zugkraft der Zugfeder auf die Spannelemente quasi unmittelbar übertragen. Hingegen wirken die Koppelelemente 5', 6' in der Ausführungsform nach der Fig. 2 kraftumlenkend, indem sie die Druckkraft, mit welcher sie durch die Druckfeder 3' beaufschlagt sind, als eine Zugkraft auf die Spannelemente 1, 1' übertragen, welche die Vorspannung der Spannelemente 1, 1' bestimmt. In den gegebenen Darstellungen der Erfindung beziehen sich die Bezugszeichen 3 und 3' sowie das Bezugszeichen 4 dabei gegebenenfalls auch auf Gruppen parallel angeordneter Federn 3, 3' beziehungsweise Dämpfer 4, wobei es sich in der Praxis um entsprechende Gruppen mit geeigneter, aneinander angepasster Geometrie handeln wird.
Gemäß der Erfindung ist die Stützkonstruktion 7, 7' so ausgebildet, dass zwischen den, benachbarte Stützelemente 8, 9, 9', 10, 10' der Stützkonstruktion 7, 7' verspannenden Spannelementen 1, 1' mindestens ein viskoelastisches Zusatzelement 2, 2' eingeordnet und mit ihnen unter Ausbildung einer Stabilisierungseinheit in Reihe geschaltet ist. Dies lässt selbstverständlich die Möglichkeit offen, dass mehrere viskoelastische Zusatzelemente 2, 2' innerhalb einer Stabilisierungseinheit angeordnet sind. Gegebenenfalls können dabei die in den Fig. 1 und 2 gezeigten Varianten der Verbindung zwischen Spannelementen 1, 1' und Zusatzelementen 2, 2' auch miteinander kombiniert werden. Entsprechende Möglichkeiten werden durch die Fig. 3 bis 5 verdeutlicht.
Ebenso wie die jeweilige Auslegung der Komponenten der erfindungsgemäßen Stützkonstruktion, namlich beispielsweise Größe und Stärke der Zugbänder 1, 1, 1", Vorspannkraft beziehungsweise Federkonstante der Feder oder Federn 3, 3' des viskoelastischen Zusatzelements 2, 2' oder die Dimensionierung seines Dämpfers 4, von den jeweiligen Gegebenheiten am Einbauort und den voraussichtlich auftretenden Belastungen abhängt, sind in Abhängigkeit von den genannten Faktoren unterschiedliche Möglichkeiten beziehungsweise Erfordernisse für die Art und Weise des Einbaus der Stabilisierungseinheit und ihre Verbindung mit der Stützkonstruktion 7, 7' gegeben. Beispielhaft dafür stehen die schematisch in den Fig. 6 bis 8 wiedergegebenen, nicht als abschließend zu betrachtenden Möglichkeiten.
Die Fig. 6 und 7 zeigen zwei Möglichkeiten einer diagonalen Verbindung der Stützelemente 8, 9, 9' einer Stützkonstruktion 7 in Form einer Rahmenkonstruktion 10 durch eine Stabilisierungseinheit, welche sich durch die Wahl beziehungsweise Lage der Verbindungspunkte zwischen Stützkonstruktion 7 und Stabilisierungseinheit unterscheiden. Während die aus den Zugbändern und den Zusatzelementen 2, 2' gebildete Stabilisierungseinheit entsprechend der Fig. 6 zwei Eckpunkte des Rahmens einer Rahmenkonstruktion 10 verbindet, ist sie gemäß der Fig. 7 an den Längsseiten zweier aneinander angrenzender und miteinander verbundener Stützelemente 8, 9 der Stützkonstruktion 7 angebunden. Die Fig. 8 zeigt das Beispiel einer horizontalen Verbindung der Stützkonstruktionen 7, 7' zweier verschiedener technischer Objekte beziehungsweise Rahmenkonstruktionen mittels der aus Spannelementen 1, 1' und einem Zusatzelement 2 gebildeten Stabilisierungseinheit, beispielsweise die Verbindung zweier Türme oder Masten oder eines Turms mit einem Mast.
Neben dem einfachen Aufbau und den daraus für die Verwendung resultierenden geringen Kosten zeichnet sich die erfindungsgemäße Stützkonstruktion durch folgende Vorteile aus:

Dadurch, dass durch die Stabilisierungeinheit der Stützkonstruktion Wechselbeanspruchungen (Wechsel zwischen Zug und Druck) aufgenommen werden können, kann gegebenenfalls bereits die Ausrüstung eines Aussteifungsfeldes beziehungsweise eines Rahmens einer aus einer Mehrzahl rasterförmig miteinander verbundener Rahmen bestehenden Rahmenkonstruktion für den Erdbebenschutz eines Systems beziehungsweise technischen Objekts, wie eines Gebäudes, ausreichen.
Die aus der Kombination von Spannelementen und viskoelastischem (viskoelastischen) Zusatzelement(en) gebildete Stabilisierungseinheit kann in unmittelbarer Nähe der Rahmenknoten angreifen und es bedarf in der Regel keiner weiteren besonderen Aussteifung, wie bei den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen.
Die Erdbebensicherheit der Struktur wird bei richtiger Auslegung wesentlich verbessert.
Die erfindungsgemäβe Stützkonstruktion ist bei Neubauten oder zur Erdbebenertüchtigung bestehender Bauten einsetzbar.
Die räumliche Orientierung spielt bei Verwendung von einaxial wirkenden Dämpfern keine Rolle. Somit kann eine horizontale oder vertikale Aussteifung von Stützkonstruktionen erreicht werden.
Das Gesamtsystem ist dynamisch leicht zu modellieren. Beim realen Einsatz treten statische Zusatzlasten auf, die sich häufig im Gleichgewicht befinden.
Die Anordnung ist leicht zu montieren - es sind in der Regel keine umfangreichen Zusatzmaßnahmen erforderlich. Das bestehende Tragsystem beziehungsweise die Stützkonstruktion wird in der Regel nicht verändert, sondern nur durch zusätzliche Steifigkeit und Dämpfung ergänzt.
Die Anordnung arbeitet rein passiv - es ist keine besondere Energiezufuhr und kein Steuermechanismus notwendig.
Die Anordnung ist nahezu wartungs- und verschleißfrei.
Eine Standardisierung, zum Beispiel für verschiedene Vorspannkräfte, ist denkbar.
Aufgrund der vorgenannten Vorteile sind Stützkonstruktion der erfindungsgemäβen Art sehr vielseitig einsetzbar.

Liste der verwendeten Bezugszeichen

1, 1', 1": Spannelement (Spannseil, Spannstange, Spannband oder Zugband)
2, 2': Zusatzelement
3: Zugfeder
3': (Schrauben-) Druckfeder
4: viskoser oder viskoelastischer Dämpfer
5, 6: Koppelelement
5', 6": Koppelelement
7, 7': Stützkonstruktion
8: Träger
9, 9': Stütze
10, 10': Rahmenkonstruktion
11: Aussteifungselement
12: Dämpfer

Claims

Stützkonstruktion (7, 7') mit Anordnung zu ihrer Stabilisierung, nämlich Stützkonstruktion (7, 7') für technische Objekte, wie Maschinen, Anlagen, Gebäude oder sonstige Bauwerke, bestehend aus Stützelementen, welche als Stützen (9, 9') oder horizontale Stützträger (8) ausgebildet sind und/oder eine Rahmenkonstruktion (10, 10') ausbilden, wobei benachbart zueinander angeordnete Stützelemente (8, 9, 9', 10, 10') mittels Spannelementen (1, 1', 1"), wie Spannseilen, Spannstangen oder Zugbändern, miteinander verspannt sind, zwischen denen mindestens ein einaxial wirkendes, als Parallelschaltung zwischen mindestens einer Feder (3, 3') und mindestens einem viskosen oder viskoelastischen Dämpfer (4) ausgebildetes Zusatzelement (2, 2') eingeordnet ist und wobei die die Stützelemente (8, 9, 9', 10, 10') miteinander verspannenden Spannelemente (1, 1', 1 ") und das oder die zwischen ihnen eingeordneten Zusatzelemente (2, 2') eine die Stützkonstruktion (7, 7') statisch aussteifende und bei dynamischer Beanspruchung lastabtragende Stabilisierungseinheit, ausbilden, innerhalb welcher die Spannelemente (1, 1', 1") und das oder die Zusatzelemente (2, 2') zueinander in Reihe geschaltet sind und mittels der Zusatzelemente (2, 2') eine Vorspannung für die Spannelemente (1, 1', 1") erzeugt wird.
Stützkonstruktion (7, 7') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, die Feder oder Federn (3') eines Zusatzelementes (2') als Schraubendruckfeder ausgebildet sind, wobei die Kopplung zwischen einem Spannelement (1, 1', 1") und diesem Zusatzelement (2') über ein mit der Druckkraft der Schraubendruckfeder oder -druckfedern (3') beaufschlagtes Koppelelement (5', 6') gegeben ist, welches diese Druckkraft umlenkt und als Zugkraft auf das Spannelement (1, 1', 1 ") überträgt.
Stützkonstruktion (7, 7') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, die Feder oder Federn (3) eines Zusatzelementes (2) als Zugfeder ausgebildet sind, wobei die Kopplung zwischen einem Spannelement (1, 1', 1") und diesem Zusatzelement (2) durch eine Koppelelement (5, 6) gegeben ist, über welches die an ihm wirkende Zugkraft der Zugfeder oder Zugfedern (3) auf das Spannelement (1, 1', 1 ") übertragen wird.
Stützkonstruktion (7, 7') nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierungseinheit die Stützelemente (8, 9, 9') einer Rahmenkonstruktion (10, 10') miteinander verbindet.
Stützkonstruktion (7, 7') nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Stabilisierungseinheit eine diagonale Aussteifung für den Rahmen einer Rahmenkonstruktion (10, 10') gebildet ist.
Stützkonstruktion (7, 7') nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierungseinheit zwei Eckpunkte des Rahmens der Rahmenkonstruktion (10, 10') miteinander verbindet.
Stützkonstruktion (7, 7') nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (10) der Stützkonstruktion (7) für ein erstes technisches Objekt über eine aus Spannelementen (1, 1', 1 ") und Zusatzelementen (2, 2') gebildete Stabilisierungseinheit mit dem benachbarten Stützelement (10) der Stützkonstruktion (7') für ein zweites technisches Objekt verbunden ist.