WO2010106047A1 - Tragkonstruktion mit erhöhter strukturdämpfung - Google Patents

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WO2010106047A1
WO2010106047A1 PCT/EP2010/053345 EP2010053345W WO2010106047A1 WO 2010106047 A1 WO2010106047 A1 WO 2010106047A1 EP 2010053345 W EP2010053345 W EP 2010053345W WO 2010106047 A1 WO2010106047 A1 WO 2010106047A1
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rod
cavity
support element
support
supporting structure
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PCT/EP2010/053345
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Johann Kollegger
Philipp Egger
Herbert Pardatscher
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Technische Universitaet Wien
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    • E04H9/028—Earthquake withstanding shelters

Definitions

  • the invention relates to a support structure with at least one support element, according to the preamble of claim 1.
  • the support structure may be, for example, a skyscraper, a chimney, a tower or a bridge.
  • a supporting structure consists of supporting elements, e.g. Rods, beams, discs or plates.
  • a supporting structure in the field of civil engineering has at least one support. Bearings or foundation structures can serve as supports.
  • vibrations can be excited by dynamic effects (earthquakes, wind, pedestrians on bridges, etc.).
  • dynamic effects earthquakes, wind, pedestrians on bridges, etc.
  • a countermeasure is a shift in the natural frequency, so that the distance to the exciter frequency becomes as great as possible.
  • a vibration damper is understood to be an additional mass coupled to the supporting structure by means of a spring and a damping element.
  • Tilger Under a Tilger is understood to be coupled to the support structure by means of a spring additional mass.
  • the amount of damping has a decisive influence on the vibration reduction in the resonance range. It is used between damping in the building material, damping in Components and fasteners and the damping by storage and subsoil differentiated.
  • the change in frequency position is an excellent method for reducing vibrations when the excitation frequency is known, e.g. at a given frequency from the operation of a machine.
  • the excitation frequency is known, e.g. at a given frequency from the operation of a machine.
  • the vibration isolation requires a high additional effort to isolate the structure and to accommodate the e.g. in a vibration-isolated structure occurring during an earthquake large horizontal displacements.
  • Vibration dampers and absorbers are structures that cause high installation and maintenance costs.
  • Increasing the structure damping is a suitable method for reducing the vibration of support structures in the resonance region and for energy dissipation, e.g. during an earthquake.
  • the energy supplied by the earthquake causes the supporting structure to vibrate.
  • a failure of the support structure can be prevented if an effective energy absorption takes place by dissipation of the supplied energy in as many places and at the same time the removal of the vertical load (dead weight and payloads) is ensured.
  • diagonal bars can be connected eccentrically to the beam.
  • flow joints form in the beams in which energy is dissipated by cyclic - plastic deformations.
  • the support structure comprises at least one support element with at least one cavity and at least one bar communicating with the cavity.
  • the cavity is filled with a fabric, the rod being displaceable relative to the support element along its longitudinal extent when the support element is deformed, the rod being immovably fixed at at least one location with respect to the support element and adapted to occur upon occurrence from relative displacement to the supporting element energy dissipates.
  • dissipating is meant the transition from an energy form to heat.
  • the support element has at least one cavity in which at least one rod is arranged.
  • the total cross-sectional area of each arranged in a cavity bars is smaller than the cross-sectional area of this cavity and the remaining volume of the cavity is filled with a ver stuff.
  • the rod is displaceable along its longitudinal extent relative to the support element when the support element is deformed. By this configuration, a high energy dissipation can be achieved.
  • the rod fixed immovably at only one point with respect to the support member and designed so that it dissipates energy when relative shift occurs to the support element.
  • the rod is tubular and defines in its interior the cavity in which the substance is received, wherein the substance is formed as a liquid, wherein the rod when deforming the support member changes the volume of the cavity, causing a shift between the fabric and the rod.
  • a "rod” is defined in the structural analysis so that it can absorb only tensile and compressive forces.A bending rod can of course also occur in a rod, but these are of a much smaller magnitude compared to a beam
  • the invention contemplates steel bars of circular or rectangular cross-section, tension wire strands, steel cables that have considerable rigidity, steel (round or polygonal) hollow sections, and fiber composite bars and strands and wires.
  • Bonding stresses for example due to friction or through the material in the cavity, can be transmitted between the rod surface and the supporting element. Cycling through composite voltage relative shift relationships provides the opportunity to dissipate energy. Depending on the design of the rod and the bond stresses generated by relative displacements, energy is dissipated along the rod. Rods made of a metallic material or a fiber composite material are recommended for good dissipation.
  • the surface of the rod and / or the inner surface of the cavity has a ribbing, a thread, a profiling, beads or indentations / have.
  • the same purpose may be served on the surface of the rod attached strip-shaped, prismatic or cylindrical elements.
  • the length of the cavity is at least ten times its largest diameter.
  • the cavity has a cylindrical or prismatic shape.
  • the diameter or the height of the cross section of the rods between 10 mm and 200 mm, the radius of gyration thus between 2.5 mm and 58 mm.
  • the substance with which the volume of the cavity between the rod surface and support element is filled may advantageously consist of a liquid, a granular material, a gas or mixtures of the aforementioned substances.
  • Liquids with different viscosities in particular kinematic viscosities between 10 ⁇ 6 [m 2 / s] to 1 [m 2 / s] are suitable as filling material for the cavity.
  • kinematic viscosities between 10 ⁇ 6 [m 2 / s] to 1 [m 2 / s] are suitable as filling material for the cavity.
  • water with a kinematic viscosity of 10 ⁇ 6 [m 2 / s] at room temperature or hydraulic oil with a kinematic viscosity of 10 ⁇ 2 [m 2 / s] at room temperature can be used.
  • a preferred filling medium for damping elements is silicone oil.
  • Silicone oils are manufactured for a wider range of applications with kinematic viscosities from 10 ⁇ 6 [m 2 / s] to 1 [m 2 / s]. Of particular importance are methyl silicone oils. They are colorless, odorless, non-toxic and water-repellent. They have a high resistance to acids and alkalis. At ambient temperatures, they are virtually non-volatile. The melting point is -50 0 C, the flash point at 250 0 C and the ignition temperature at about 400 0 C. The density is about 970 kg / m 3
  • Methyl silicone oils have a large viscosity range and low viscosity dependence on temperature. Another feature is the high compressibility. As a result, even with very high compressive stress there is no danger of the silicone oil getting stuck.
  • Materials for filling the cavity of granular material include, for example, sand, gravel, steel balls, plastic balls, aluminum balls or metallic balls with a plastic coating.
  • a combination of solid fillers, for example of granular material with liquids, are suitable as a substance for the filling of the cavity.
  • gaseous filling media inter alia, air or nitrogen can be used.
  • a thixotropic liquid could also be used. In some non-Newtonian fluids, the viscosity is reduced under mechanical stress. After exposure to stress, the initial viscosity is rebuilt.
  • the rod and / or the fabric may be interchangeable.
  • the cavity is tightly closed.
  • a further increase in dissipation by the rod is achieved when at least a portion of the cavity in which the rod is guided has a curvature.
  • the cavity in the support element is arranged at a distance from the axis of gravity of the support element. The greater the distance chosen, the greater the relative displaceability of the rod and thus the dissipation.
  • a good damping of vibrations in a support structure according to the invention is achieved if the dimensions of the support structure along its gravity axis are at least ten times greater than in the orthogonal to the gravity axis arranged cross sections and when a support element is arranged approximately parallel and at a distance from the axis of gravity of the support structure.
  • the support element made of concrete or masonry, wherein the cavity is formed by means of a cladding tube.
  • the cladding tube is inserted during the production of the support element in the concrete or masonry.
  • the surface of the cladding tube facing the cavity and / or the surface of the cladding tube facing the carrier element have a ribbing, a profiling, beads or indentations.
  • a further preferred embodiment of the support structure according to the invention is characterized in that the rod is arranged outside of the support element in a Hohlprof ⁇ l that the Hohlpro f ⁇ l arranged next to the support member and with this at least three points is firmly connected, that the cross-sectional area of the rod is smaller than the inner cross-sectional area of the Hohlprof ⁇ ls and that the remaining volume in Hohlpro f ⁇ l filled with a substance.
  • Fig. 1 shows a section of a support structure with a arranged in a support member cavity
  • FIG. 2 shows a section along the line II-II of FIG. 1
  • FIG. 3 shows a section of the supporting structure 1 according to FIG. 1 with a bar built into a supporting element, which has an anchoring on the support of the supporting structure 1, FIG.
  • FIG. 4 shows a section of the support structure according to FIG. 3 in the deformed state
  • FIG. 5 shows the course of the relative displacement ⁇ between the rod and the support element along the
  • FIG. 6 shows the course of the shear stress ⁇ along the rod
  • FIG. 7 shows the course of the tensile force Z along the rod
  • FIG. 8 shows a shear stress ⁇ - relative displacement ⁇ -relationship for a substance which dissipates energy in each load cycle
  • the ⁇ - Fig. 9 shows a shear stress ⁇ - Relative Shift ⁇ -relationship for a substance which dissipates energy in each stress cycle, the ⁇ - ⁇ relationship being characterized by a viscous behavior
  • Fig. 10 is a section along the line X - X of FIG. 3
  • FIG. 11 is a section corresponding to FIG. 3 through the support structure with a
  • FIG. 12 shows a section of the supporting structure according to FIG. 11 in the deformed state
  • FIG. 13 shows a further embodiment of a supporting structure with an outside of the
  • FIG. 14 shows a section of the supporting structure according to FIG. 13 in the deformed state
  • FIG. 15 shows a section along the line XV - XV of FIG. 13
  • FIG. 16 shows a further embodiment of a supporting structure with a staff of in
  • Stabmitte has a detention
  • FIG. 17 shows a section along the line XVII-XVII of FIG. 16
  • FIG. 18 shows a supporting structure consisting of supports, beams and a rod curved in a wall
  • FIG. Fig. 19 is a support structure corresponding to FIG. 18 with five built into a wall
  • Fig. 20 is a section along the line XX - XX of Fig. 19
  • Fig. 21 is a section along the line XXI - XXI of Fig. 20
  • Fig. 22 is a bar arch bridge
  • Fig. 23 shows a trailer of the bar arch bridge with attached Hohlprof ⁇ l in the one
  • FIG. 24 shows a section along the line XXIV-XXIV of FIG. 22 or FIG. 23,
  • FIG. 25 shows a further supporting structure with a hollow profile arranged inside the supporting structure in which a bar is located, FIG.
  • Fig. 27 is a section along the line XXVII - XXVII of Fig. 25
  • Fig. 28 shows another support structure consisting of columns, beams and a in a
  • Fig. 29 shows another support structure consisting of columns, beams and a tubular rod curved in a wall
  • Fig. 30 shows a section along the line XXX - XXX of Fig. 29, and Fig. 31 shows a section along the line XXXI - XXXI of Fig. 30.
  • the support elements 2 of this support structure 1 consist of bars and beams.
  • a cavity 5 In a trained as a steel tube support member 2 is a cavity 5.
  • the axis of gravity of the support structure 1 is 9 and the gravity axis of the support member 2 is denoted by 8.
  • As a support 21 for the support structure is a foundation 16.
  • Fig. 2 shows a section through the support member 2 with the cavity fifth
  • Fig. 3 is a section of the support structure 1 shown in FIG. 1 with a built-in rod 4 and a backfilling of the remaining volume of the cavity 5 with a fabric 6 is shown.
  • the rod 4 is fixed immovably to the support 21 with an anchorage 3. Starting from the anchorage 3, a path coordinate x is introduced along the rod 4 for a better understanding.
  • the length of the rod 2 is designated 1 in FIG.
  • the support structure 1 deforms due to the force F (t) , which has a variable in time.
  • the support element 2 with the built-in rod 4 deforms as shown in Fig. 4 by being stretched and thus elongated.
  • the support member 2 would be compressed and thus shorten.
  • the cavity 5 were not filled with a material 6 and the friction between rod 4 and support member 2 would be zero, the rod 4 would bend only in the deformation of the support member 2, but he would not change its length and only minor bending stresses as a result of the imposed deformation.
  • the sum of the normal stresses in each cross-section of the rod 4 would be zero, ie the normal force in the rod 4 would be zero.
  • the rod 4 in the support member 2 is surrounded by a material 6.
  • F (t) When loading the supporting structure 1 with the force F (t) occur both normal forces in the rod 4 and Relatiwerschiebungen ⁇ (x) between the rod 4 and support member 2.
  • FIG. 5 A possible course of Relatiwerschiebungen ⁇ (x) along the rod 4 is shown in Fig. 5.
  • the shear stress ⁇ (x) on the surface of the rod 4, which arise as a result of Relatiwerschiebungen ⁇ (x) are shown in Fig. 6. Integrating the shear stresses ⁇ (x) over the surface of the rod 4 results in the course of the normal force N (x) along the rod 4 shown in FIG. 7.
  • the normal force N (x) is a tensile force
  • FIG. 8 A possible relationship between Relatiwerschiebung ⁇ and shear stress ⁇ is shown in Fig. 8 for a load cycle.
  • the ⁇ - ⁇ relationship shown in FIG. 8 has an elastic-plastic material behavior.
  • Relatiwerschiebung ⁇ energy is dissipated.
  • the size of area A within the ⁇ - ⁇ relationship in a loading cycle is a measure of the energy dissipated. With a linear ⁇ - ⁇ -relationship no energy would be dissipated.
  • FIG. 9 Another possible relationship between Relatiwerschiebung ⁇ and shear stress ⁇ is shown in Fig. 9.
  • the ⁇ - ⁇ relationship shown in FIG. 9 has a viscous material behavior.
  • Fig. 10 shows a cross-section through bar 4, support element 2 and the fabric 6.
  • the actual shape of the ⁇ - ⁇ relationship is scaled by the nature of the surfaces of the Bar 4 and the support member 2 and influenced by the choice of the material for the substance 6.
  • the ⁇ - ⁇ relationships shown in FIGS. 8 and 9 are only to be understood as exemplary material models. By the variation of material 6 and the surface of rod 4 and support member 2, a plurality of different ⁇ - ⁇ -relationships can be produced.
  • FIGS. 11 and 12 A second embodiment of the support structure 1 according to the invention is shown in FIGS. 11 and 12.
  • the anchoring 3 for immovable holding of rod 4 and support member 2 is arranged in this example at the upper end of the support member 2.
  • a Relatiwerschiebung ⁇ between the rod 4 and the support element 2 is set.
  • FIGS. 13 to 15 A third embodiment of the support structure 1 according to the invention is shown in FIGS. 13 to 15.
  • the support structure 1 consists of a wall 15 and is loaded at the upper end by a horizontally acting force F (t) .
  • the support structure 1 consists of a single support element 2, which is formed by a disc.
  • On the right outside of the support structure 1 is a Hohlpro fil 10 with detentions 11 connected.
  • a rod 4 is arranged, which is connected by means of an anchorage 3 with the foundation 16.
  • the embodiment shown in this example of the support structure 1 according to the invention could be prepared by retrofitting the Hohlpro fils 10 of the rod 4 and the fabric 6 to an existing support member 2.
  • the Hohlpro fil 10 may consist of a steel tube or a plastic tube.
  • FIGS. 16 and 17 A fourth embodiment of the support structure 1 according to the invention is shown in FIGS. 16 and 17.
  • the support structure 1 consists of a single support element 2, which is formed by a beam.
  • the heavy axes 8, 9 of support element 2 and support structure 1 are therefore identical in this example.
  • a cavity 5 is created in the concrete structure consisting of reinforced concrete.
  • the cladding tube 7 may consist of a customary in prestressed concrete ribbed or corrugated sheet steel tube.
  • Fig. 16 shows a mounting state after insertion of the rod 4 in the cavity 5.
  • the rod 4 is immovably connected in the middle by means of an anchorage 3 with the support member 2.
  • the cavity 5 would have become subject to a substance 6.
  • FIG. 1 A fifth embodiment of the support structure 1 according to the invention is shown in FIG.
  • the support structure 1 consists of several support elements 2 and indeed from a wall 15 or disc, from supports 13 and beams 14.
  • a cavity 5 is arranged, which has a plurality of curvatures.
  • the arranged in the curved cavity 5 bar 4 is claimed in deformations of the support structure 1 by frictional forces between rod 4 and support member 2.
  • a dynamic stress of the support structure 1 for example, by an earthquake energy is dissipated by the frictional forces.
  • the diameter of the cavity 5 and the axial and bending stiffness of the rod 4 are coordinated so that in the load cycles that cause pressure normal forces in the rod 4, no buckling of the Bar 4 can be done.
  • the rod 4 should be attached to the surface of the support element 2 under compressive stress, but not be destroyed by local buckling.
  • FIGS. 19 to 21 A sixth embodiment of the support structure 1 according to the invention is shown in FIGS. 19 to 21.
  • the support elements 2 of the support structure 1 shown in Fig. 19 correspond to the support structure of Fig. 18.
  • the wall 15 five cavities 5 are arranged, which were created in the manufacture of the wall 15 made of reinforced concrete by the insertion of sheaths 7.
  • rods 4 are inserted, are welded to the sheets 12.
  • the sheets have holes in order to activate higher shear stresses ⁇ during relative shifts ⁇ between rod 4 and support element 2.
  • the sheaths 7 are provided on both sides with ribs, on the one hand to ensure a non-interlocking bond between sheath 7 and support member 2 and wall 15 and on the other hand at Relatiwerschiebitch ⁇ between rod 4 and support member 2 higher shear stresses ⁇ to activate.
  • FIG. 22 shows the Stabbo gen Development 17 consisting of bridge girder 19, bow 18, hanger 20 and support 21.
  • the trailer 20 consists of a round steel profile, which is connected to a hollow section 10 with detent 11.
  • Hohlpro f ⁇ l 10 a rod 4 and a fabric 6 is arranged.
  • the rod 4 is immovably connected to the bridge girder 19 by means of an anchorage 3.
  • the high structural damping which occurs in the relative displacement ⁇ between the rod 4 and the support element 2 or hanger 20 reduces wind deflections of the hanger 20.
  • FIGS. 25 to 27 An eighth embodiment of the support structure 1 according to the invention is shown in FIGS. 25 to 27.
  • the difference between the support structure 1 shown in FIGS. 25 to 27 and the support structure 1 according to FIGS. 11 and 12 is that within the support element 2 a hollow profile 10 is arranged which does not interfere with the support element 2 connected is.
  • F (t) a force applied to the support structure 1
  • Relatiwerschiebungen ⁇ arise between the rod 2 and hollow section 10, which are constant over the length of the rod.
  • FIG. 28 Another embodiment of the support structure 1 according to the invention which is similar to that of FIG. 18 is shown in FIG. 28.
  • the support structure 1 consists of a plurality of support elements 2 and that of a wall 15 or disc, of supports 13 and of beams 14.
  • a tube 7 is arranged, which has a plurality of bends and a cavity.
  • a rod 4 is arranged in the cavity of the tube 7.
  • This rod 4 can, as shown, have the cross-sectional shape of the bar 4 shown in FIG. 20 with sheets.
  • the rod 4 may be e.g. a cross-sectional shape, as shown in Fig. 10, have.
  • Both the tube 7 and the rod 4 are fixed at both ends by means of anchors 3.
  • the tube 7 is filled with a substance 6.
  • the substance 6 shifts relative to the tube 7 and the rod 4, whereby energy is dissipated.
  • the fabric 6 is preferably a liquid or a viscous material.
  • FIGS. 29 to 31 Yet another embodiment of the support structure 1 according to the invention is shown in FIGS. 29 to 31.
  • This support structure 1 consists of a plurality of support elements 2 and that of a wall 15 or disc, from supports 13 and beams 14.
  • a tube 7 is arranged, which has a plurality of bends.
  • the tube 7 is filled with a liquid substance 6.
  • the tube 7 is fixed at one end with an anchorage 3, but may also be anchored at both ends. Further anchorages can be provided, for example, at the deflection points. It is also possible, for example, to embed the tube 7 in the support element 2, because even with dynamic loading of the support element 2, smaller relative displacements occur between the tube 7 and the support element 2.
  • FIG. 29 to 31 shows that shows that of FIGS. 29 to 31.
  • the tube 7 also performs the function of the rod 4.
  • the tube 7 can be considered as a tubular rod 4.
  • the tubular rod 4 deforms with the wall 15 and is stretched and / or compressed.
  • the substance 6 shifts relative to the tubular rod 4, since the volume of the liquid material 6 remains constant, the volume of the cavity in the tube 7 or tubular rod 4 but changed.

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Abstract

Bei einer Tragkonstruktion (1) mit zumindest einem Tragelement (2) weist das Tragelement (2) zumindest einen Hohlraum (5) auf, in dem zumindest ein Stab (4) angeordnet ist, wobei die Gesamtquerschnittsfläche aller jeweils in einem Hohlraum (5) angeordneten Stäbe (4) kleiner ist als die Querschnittsfläche dieses Hohlraumes (5) und das verbleibende Volumen des Hohlraumes (5) mit einem Stoff (6) verfüllt ist. Der Stab (4) ist entlang seiner Längserstreckung relativ gegenüber dem Tragelement (2) verschiebbar, wenn das Tragelement (2) verformt wird, wobei der Stab (4) an nur einer Stelle in Bezug auf das Tragelement (2) unverschiebbar fixiert und so ausgebildet ist, dass er beim Auftreten von Relativschiebung zum Tragelement (2) Energie dissipiert.

Description

TRAGKONSTRUKTION MIT ERHÖHTER STRUKTURDÄMPFUNG
Die Erfindung betrifft eine Tragkonstruktion mit zumindest einem Tragelement, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Tragkonstruktion kann beispielsweise ein Hochhaus, ein Schornstein, ein Turm oder eine Brücke sein.
Eine Tragkonstruktion besteht aus Tragelementen wie z.B. Stäben, Balken, Scheiben oder Platten. Eine Tragkonstruktion im Anwendungsbereich des Bauingenieurwesens weist mindestens ein Auflager auf. Als Auflager können Lager oder Fundierungskonstruktionen dienen.
In Tragkonstruktionen können durch dynamische Einwirkungen (Erdbeben, Wind, Fußgänger auf Brücken, etc.) Schwingungen angeregt werden. Es gibt unterschiedliche Methoden zur Reduzierung der Schwingungen:
• Veränderung der Frequenzlage
Um Schwingungen zu reduzieren, bietet sich als Gegenmaßnahme eine Verschiebung der Eigenfrequenz an, so dass der Abstand zur Erregerfrequenz möglichst groß wird.
• Schwingungsisolierung
Durch die Einstellung von Masse, Dämpfung und Steifigkeit der Lagerung lässt sich die Eigenfrequenz der Tragkonstruktion und dadurch die Schwingungsreduktion beeinflussen.
• Schwingungsdämpfer mit viskoser Dämpfungscharakteristik
Unter einem Schwingungsdämpfer versteht man eine an die Tragkonstruktion mittels einer Feder und eines Dämpfungselementes angekoppelte Zusatzmasse.
• Tilger
Unter einem Tilger versteht man eine an die Tragkonstruktion mittels einer Feder angekoppelte Zusatzmasse.
• Veränderung der Strukturdämpfung
Die Höhe der Dämpfung hat entscheidenden Einfluss auf die Schwingungsreduktion im Resonanzbereich. Es wird zwischen Dämpfung im Baustoff, Dämpfung in Bauteilen und Verbindungsmitteln und der Dämpfung durch Lagerung und Baugrund unterschieden.
Die Veränderung der Frequenzlage ist eine ausgezeichnete Methode zur Reduzierung von Schwingungen, wenn die Erregerfrequenz bekannt ist, z.B. bei vorgegebener Frequenz aus dem Betrieb einer Maschine. Im Bauwesen versucht man die Eigenfrequenz von Fußgängerbrücken und Tribünen aus dem durch Fußgänger oder Menschenansammlungen anregbaren Frequenzbereich zu verschieben.
Die Schwingungsisolierung erfordert einen hohen zusätzlichen Aufwand zur Isolierung des Bauwerks und zur Aufnahme der z.B. bei einem schwingungsisolierten Bauwerk bei einem Erdbeben auftretenden großen Horizontalverschiebungen.
Schwingungsdämpfer und Tilger sind Konstruktionen, die einen hohen Installations- und Wartungsaufwand verursachen.
Die Vergrößerung der Strukturdämpfung ist eine geeignete Methode zur Schwingungsreduktion von Tragkonstruktionen im Resonanzbereich und zur Energiedissipation z.B. bei einer Erdbebeneinwirkung.
Die durch das Erdbeben zugeführte Energie versetzt die Tragkonstruktion in Schwingungen. Ein Versagen der Tragkonstruktion kann verhindert werden, wenn eine wirksame Energieabsorption durch Dissipation der zugeführten Energie an möglichst vielen Stellen stattfindet und gleichzeitig die Abtragung der Vertikalbelastung (Eigengewicht und Nutzlasten) sichergestellt wird. In Tragkonstruktionen aus Stahl können beispielsweise Diagonalstäbe exzentrisch am Balken angeschlossen werden. Bei seitlicher Auslenkung der Tragkonstruktion als Folge einer Erdbebenbeanspruchung bilden sich Fließgelenke in den Balken in denen durch zyklisch - plastische Verformungen Energie dissipiert wird.
In Christian Petersen, Schwingungsdämpfer im Ingenieurbau, Verlag Maurer Söhne GmbH & Co. KG, München 2001, Kapitel 2, S. 43 und 44 ist eine Maßnahme zur Erhöhung der Struktur dämpfung für Hänger von Stabbo genbrücken beschrieben. Am Hänger (Tragelement) werden zwei Stahlstäbe fixiert und an mehreren Stellen durch Bandagen mit dem Hänger verschieblich verbunden. Bei einer Schwingbeanspruchung bewirken die Reibungskräfte in den Bandagen eine deutlich erhöhte Strukturdämpfung. Petersen schreibt, dass die von ihm beschriebene Lösung technisch schwierig zu realisieren ist und insbesondere der Korrosionsschutz problematisch ist. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Tragkonstruktion mit hoher Struktur dämpfung zu schaffen, die eine einfache Bauweise aufweist und keine erhöhten Aufwendungen für Korrosionsschutzmaßnahmen erfordert.
Diese Aufgabe wird durch eine Tragkonstruktion mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Tragkonstruktion umfasst zumindest ein Tragelement mit zumindest einem Hohlraum und zumindest einen mit dem Hohlraum kommunizierenden Stab. Der Hohlraum ist mit einem Stoff verfüllt, wobei der Stab entlang seiner Längserstreckung relativ gegenüber dem Tragelement verschiebbar ist, wenn das Tragelement verformt wird, wobei der Stab an zumindest einer Stelle in Bezug auf das Tragelement unverschiebbar fixiert und so ausgebildet ist, dass er beim Auftreten von Relativschiebung zum Tragelement Energie dissipiert. Unter „Dissipieren" ist der Übergang von einer Energieform in Wärme zu verstehen.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist das Tragelement zumindest einen Hohlraum auf, in dem zumindest ein Stab angeordnet ist. Die Gesamtquerschnittsfläche aller jeweils in einem Hohlraum angeordneten Stäbe ist kleiner als die Querschnittsfläche dieses Hohlraumes und das verbleibende Volumen des Hohlraumes ist mit einem Stoff ver füllt. Der Stab ist entlang seiner Längserstreckung relativ gegenüber dem Tragelement verschiebbar, wenn das Tragelement verformt wird. Durch diese Ausgestaltung ist eine hohe Energiedissipation erreichbar. Für eine große Verformbarkeit des Stabes kann weiters vorgesehen werden, dass der Stab an nur einer Stelle in Bezug auf das Tragelement unverschiebbar fixiert und so ausgebildet, dass er beim Auftreten von Relativschiebung zum Tragelement Energie dissipiert.
In einer besonders einfach herstellbaren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tragkonstruktion ist der Stab rohrfÖrmig ausgebildet und definiert in seinem Innenraum den Hohlraum, in dem der Stoff aufgenommen ist, wobei der Stoff als Flüssigkeit ausgebildet ist, wobei der Stab beim Verformen des Tragelements das Volumen des Hohlraums verändert, wodurch sich eine Verschiebung zwischen dem Stoff und dem Stab ergibt.
Ein „Stab" ist in der Baustatik so definiert, dass er nur Zug- und Druckkräfte aufnehmen kann. In einem Stab können natürlich auch Biegemomente auftreten, die aber im Vergleich zu einem Balken von einer erheblich kleineren Größenordnung sind. Als Stäbe im Sinne der Erfindung kommen Stahlstäbe mit rundem oder rechteckigem Querschnitt, Spanndrahtlitzen, Stahlseile, die eine beträchtliche Steifigkeit aufweisen, Hohlprofile aus Stahl (rund oder polygonförmig) und Stäbe, Litzen und Drähte aus Faserverbundwerkstoffen in Betracht.
Durch die Fixierung des Stabes in Bezug auf das Tragelement an einer einzigen Stelle und die längsverschiebliche Ausführung des Stabes relativ zum Tragelement können bei Verformungen des Tragelements Relativverschiebungen zwischen Stab und Tragelement auftreten. Diese Relatiwerschiebungen sind gleich Null an der Stelle, wo der Stab in Bezug auf das Tragelement fixiert ist. Mit zunehmendem Abstand von dieser Fixierungsstelle werden die Relativverschiebungen zwischen Stab und Tragelement größer. Bei einer dynamischen Einwirkung auf die Tragkonstruktion werden an jeder Stelle des Stabes zyklische Relatiwerschiebungen zwischen Stab und Tragelement auftreten.
Zwischen Staboberfläche und Tragelement können Verbundspannungen, beispielsweise durch Reibung oder durch den im Hohlraum befindlichen Stoff, übertragen werden. Das zyklische Durchlaufen von Verbundspannungs-Relatiwerschiebungs-Beziehungen bietet die Möglichkeit Energie zu dissipieren. Abhängig von der Ausführung des Stabes und den Verbundspannungen, die durch Relativverschiebungen erzeugt werden, wird entlang des Stabes Energie dissipiert. Für gute Dissipation empfehlen sich Stäbe aus einem metallischen Werkstoff oder einen Faserverbundwerkstoff.
Um die Reibung zwischen Stab und Hohlrauminnenfläche zu erhöhen und damit die Dissipation zu fördern, ist es vorteilhaft, wenn die Oberfläche des Stabes und/oder die Innenfläche des Hohlraumes eine Rippung, ein Gewinde, eine Profilierung, Wülste oder Einzüge aufweist/aufweisen. Demselben Zweck können auch an der Oberfläche des Stabes befestigte streifenförmige, prismatische oder zylindrische Elemente dienen.
Zur Erzielung von beträchtlicher Dissipation ist in einer Fortbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Länge des Hohlraums mindestens das Zehnfache seines größten Durchmessers beträgt. In diesem Kontext hat es sich als günstig erwiesen, wenn der Hohlraum eine zylindrische oder prismatische Form aufweist.
Beispielsweise liegt der Durchmesser bzw. die Höhe des Querschnitts der Stäbe zwischen 10 mm und 200 mm, der Trägheitsradius somit zwischen 2,5 mm und 58 mm. Der Stoff, mit dem das Volumen des Hohlraumes zwischen Staboberfläche und Tragelement verfüllt ist, kann vorteilhaft aus einer Flüssigkeit, einem granulären Material, einem Gas oder Gemischen der vorgenannten Stoffe bestehen.
Wird eine Flüssigkeit als Stoff zur Verfüllung des Hohlraumes verwendet, so werden beim Auftreten von Relatiwerschiebungen zwischen Stab und Tragelement Schubspannungen in der Flüssigkeit übertragen. Das Auftreten von Schubspannungen und der damit verbundenen Reibung zwischen den Stromfäden der Flüssigkeit, hat eine Energiedissipation zur Folge. Sowohl bei laminarer als auch bei turbulenter Strömung wird hierbei kinetische Strömungsenergie in Wärme übergeführt.
Flüssigkeiten mit unterschiedlichen Viskositäten, insbesondere kinematischen Viskositäten zwischen 10~6 [m2/s] bis 1 [m2/s] sind als Stoff zur Verfüllung des Hohlraumes geeignet. Es kann zum Beispiel Wasser mit einer kinematischen Viskosität von 10~6 [m2/s] bei Raumtemperatur oder Hydrauliköl mit einer kinematischen Viskosität von 10~2 [m2/s] bei Raumtemperatur verwendet werden.
Ein bevorzugtes Füllmedium für Dämpfungselemente ist Silikonöl. Silikonöle werden für einen breiteren Anwendungsbereich mit kinematischen Viskositäten von 10~6 [m2/s] bis 1 [m2/s] hergestellt. Von besonderer Bedeutung sind Methylsilikonöle. Sie sind farblos, geruchlos, nicht-toxisch und wasserabweisend. Sie weisen eine hohe Resistenz gegenüber Säuren und Laugen auf. Bei Umgebungstemperaturen sind sie praktisch nicht flüchtig. Der Schmelzpunkt liegt bei -500C, der Flammpunkt bei 2500C und die Zündtemperatur bei ca. 4000C. Die Dichte beträgt ca. 970 kg/m3
Methylsilikonöle weisen einen großen Viskositätsbereich und eine geringe Abhängigkeit der Viskosität von der Temperatur auf. Ein weiteres Merkmal ist die hohe Kompressibilität. Dadurch besteht auch bei sehr hoher Druckbeanspruchung keine Gefahr des Festwerdens des Silikonöls.
Stoffe zur Verfüllung des Hohlraumes aus granulärem Material umfassen beispielsweise Sand, Kies, Stahlkugeln, Kugeln aus Kunststoffen, Kugeln aus Aluminium oder metallische Kugeln mit einem Kunststoffüberzug. Auch eine Kombination von festen Füllstoffen, beispielsweise aus granulärem Material mit Flüssigkeiten, sind als Stoff für die Verfüllung des Hohlraumes geeignet.
Als gasförmige Füllmedien können unter anderem Luft oder Stickstoff verwendet werden. Als Füllmedium könnte auch eine thixotrope Flüssigkeit verwendet werden. In manchen Nicht-Newtonschen Flüssigkeiten reduziert sich bei einer mechanischen Beanspruchung die Viskosität. Nach Aussetzung der Beanspruchung wird die Ausgangsviskosität wieder aufgebaut.
Um die Instandhaltung der erfmdungsgemäßen Tragkonstruktion zu erleichtern, können der Stab und/oder der Stoff austauschbar sein.
Zur Verhinderung von Korrosion oder Eindringen von Schmutz in den Hohlraum ist es vorteilhaft, wenn der Hohlraum dicht verschließbar ist.
Eine weitere Erhöhung der Dissipation durch den Stab erzielt man, wenn mindestens ein Abschnitt des Hohlraums, in dem der Stab geführt ist, eine Krümmung aufweist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tragkonstruktion ist der Hohlraum im Tragelement im Abstand zur Schwerachse des Tragelements angeordnet. Je größer der Abstand gewählt wird, desto größer ist die relative Verschiebbarkeit des Stabes und damit die Dissipation.
Eine gute Dämpfung von Schwingungen in einer erfindungsgemäßen Tragkonstruktion erreicht man, wenn die Abmessungen der Tragkonstruktion entlang ihrer Schwerachse mindestens zehn mal größer sind als in den orthogonal zur Schwerachse angeordneten Querschnitten und wenn ein Tragelement annähernd parallel und in einem Abstand zur Schwerachse der Tragkonstruktion angeordnet ist.
In einer günstigen Ausführungsform der Erfindung besteht das Tragelement aus Beton oder Mauerwerk, wobei der Hohlraum mittels eines Hüllrohrs ausgebildet ist. Das Hüllrohr wird während der Herstellung des Tragelements in den Beton oder das Mauerwerk eingebracht.
Zur weiteren Erhöhung der Reibung ist es vorteilhaft, wenn die dem Hohlraum zugewandte Oberfläche des Hüllrohrs und/oder die dem Tragelement zugewandte Oberfläche des Hüllrohrs eine Rippung, eine Profilierung, Wülste oder Einzüge aufweisen.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tragkonstruktion zeichnet sich dadurch aus, dass der Stab außerhalb des Tragelements in einem Hohlprofϊl angeordnet ist, dass das Hohlpro fϊl neben dem Tragelement angeordnet und mit diesem an mindestens drei Stellen fest verbunden ist, dass die Querschnittsfläche des Stabes kleiner ist als die innere Querschnittsfläche des Hohlprofϊls und dass das verbleibende Volumen im Hohlpro fϊl mit einem Stoff verfüllt ist.
Die erfindungsgemäß wird Im Folgenden anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt einer Tragkonstruktion mit einem in einem Tragelement angeordneten Hohlraum
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II - II der Fig. 1 Fig. 3 einen Schnitt der Tragkonstruktion 1 gemäß Fig. 1 mit einem in ein Tragelement eingebauten Stab, der am Auflager der Tragkonstruktion 1 eine Verankerung aufweist,
Fig. 4 einen Schnitt der Tragkonstruktion gemäß Fig. 3 im verformten Zustand, Fig. 5 den Verlauf der Relatiwerschiebung Δ zwischen Stab und Tragelement entlang des
Stabes,
Fig. 6 den Verlauf der Schubspannung τ entlang des Stabes, Fig. 7 den Verlauf der Zugkraft Z entlang des Stabes, Fig. 8 eine Schubspannung τ- Relatiwerschiebung Δ- Beziehung für einen Stoff, der in jedem Belastungszyklus Energie dissipiert, wobei die τ-Δ- Beziehung durch ein elastisch- plastisches Verhalten charakterisiert ist, Fig. 9 eine Schubspannung τ- Relatiwerschiebung Δ- Beziehung für einen Stoff, der in jedem Belastungszyklus Energie dissipiert, wobei die τ-Δ- Beziehung durch ein viskoses Verhalten charakterisiert ist, Fig. 10 einen Schnitt Längs der Linie X - X der Fig. 3, Fig. 11 einen der Fig. 3 entsprechenden Schnitt durch die Tragkonstruktion mit einer
Festhaltung des Stabes am oberen Ende,
Fig. 12 einen Schnitt der Tragkonstruktion gemäß Fig. 11 im verformten Zustand, Fig. 13 eine weitere Ausführungsform einer Tragkonstruktion mit einem außerhalb der
Tragkonstruktion angeordneten Hohlprofü in dem sich ein Stab befindet, Fig. 14 einen Schnitt der Tragkonstruktion gemäß Fig. 13 im verformten Zustand, Fig. 15 einen Schnitt längs der Linie XV - XV der Fig. 13, Fig. 16 eine weitere Ausführungsform einer Tragkonstruktion mit einem Stab der in
Stabmitte eine Festhaltung aufweist und
Fig. 17 einen Schnitt längs der Linie XVII - XVII der Fig. 16 Fig. 18 eine Tragkonstruktion bestehend aus Stützen, Balken und einem in eine Wand gekrümmt eingebauten Stab, Fig. 19 eine Tragkonstruktion entsprechend der Fig. 18 mit fünf in eine Wand eingebauten
Stäben,
Fig. 20 einen Schnitt längs der Linie XX - XX der Fig. 19, Fig. 21 einen Schnitt längs der Linie XXI - XXI der Fig. 20, Fig. 22 eine Stabbogenbrücke, Fig. 23 einen Hänger der Stabbogenbrücke mit angeschlossenem Hohlprofϊl in dem ein
Stab angeordnet ist,
Fig. 24 einen Schnitt längs der Linie XXIV - XXIV der Fig. 22 bzw. Fig. 23, Fig. 25 eine weitere Tragkonstruktion mit einem innerhalb der Tragkonstruktion angeordneten Hohlprofil in dem sich ein Stab befindet,
Fig. 26 einen Schnitt der Tragkonstruktion gemäß Fig. 25 im verformten Zustand, Fig. 27 einen Schnitt längs der Linie XXVII - XXVII der Fig. 25 Fig. 28 eine weitere Tragkonstruktion bestehend aus Stützen, Balken und einem in eine
Wand gekrümmt eingebauten Stab, Fig. 29 wiederum eine andere Tragkonstruktion bestehend aus Stützen, Balken und einem in eine Wand gekrümmt eingebauten rohrförmigen Stab, Fig. 30 einen Schnitt längs der Linie XXX - XXX der Fig. 29, und Fig. 31 einen Schnitt längs der Linie XXXI - XXXI der Fig. 30.
Bei der nachfolgenden Erläuterung wird zunächst auf Fig. 1 bis 10 Bezug genommen.
Eine Tragkonstruktion 1 zur Aufnahme einer am oberen Ende angreifenden Kraft F(t) ist in Fig. 1 im unverformten Zustand (F(t) = 0) dargestellt. Die Tragelemente 2 dieser Tragkonstruktion 1 bestehen aus Stäben und Balken. In einem als Stahlrohr ausgebildetem Tragelement 2 befindet sich ein Hohlraum 5. Die Schwerachse der Tragkonstruktion 1 ist mit 9 und die Schwerachse des Tragelements 2 ist mit 8 bezeichnet. Als Auflager 21 für die Tragkonstruktion dient ein Fundament 16. Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch das Tragelement 2 mit dem Hohlraum 5.
In der Fig. 3 ist ein Schnitt der Tragkonstruktion 1 gemäß Fig. 1 mit einem eingebauten Stab 4 und einer Verfüllung des verbleibenden Volumens des Hohlraum 5 mit einem Stoff 6 dargestellt. Der Stab 4 ist am Auflager 21 mit einer Verankerung 3 unverschieblich befestigt. Ausgehend von der Verankerung 3 wird zum besseren Verständnis entlang des Stabes 4 eine Wegkoordinate x eingeführt. Die Länge des Stabes 2 ist in der Fig. 3 mit 1 bezeichnet.
Gemäß Fig. 4 verformt sich die Tragkonstruktion 1 infolge der Kraft F(t), die eine zeitlich veränderliche Größe aufweist. Das Tragelement 2 mit dem eingebauten Stab 4 verformt sich gemäß der Darstellung in Fig. 4, indem es gestreckt und somit verlängert wird. Bei einer in entgegengesetzter Richtung angreifenden Kraft F(t) würde das Tragelement 2 gestaucht und sich somit verkürzen. Wenn der Hohlraum 5 nicht mit einem Stoff 6 verfüllt wäre und die Reibung zwischen Stab 4 und Tragelement 2 gleich Null wäre, würde sich der Stab 4 bei der Verformung des Tragelementes 2 nur mit verbiegen, er würde aber seine Länge nicht ändern und nur untergeordnete Biegespannungen infolge der aufgezwungenen Verformung aufweisen. Die Summe der Normalspannungen in jedem Querschnitt des Stabes 4 wäre gleich Null, d.h. die Normalkraft im Stab 4 wäre gleich Null. In Abhängigkeit von der Größe der Spannungen, die im Stoff 6 bei der Verformung vom Tragelement 2 und Stab 4 geweckt werden, werden sich im Stab 2 Normalspannungen aufbauen. Die Summe bzw. das Integral dieser Normalspannungen über eine beliebige Querschnittsfläche des Stabes 4 entspricht der Normalkraft im Stab 4 und wäre ungleich Null.
In Fig. 4 ist der Stab 4 im Tragelement 2 von einem Stoff 6 umgeben. Bei Belastung der Tragkonstruktion 1 mit der Kraft F(t) treten sowohl Normalkräfte im Stab 4 als auch Relatiwerschiebungen Δ(x) zwischen Stab 4 und Tragelement 2 auf.
Ein möglicher Verlauf der Relatiwerschiebungen Δ(x) entlang des Stabes 4 ist in Fig. 5 darstellt. Die Schubspannung τ(x) auf der Oberfläche des Stabes 4, die als Folge der Relatiwerschiebungen Δ(x) entstehen, sind in Fig. 6 dargestellt. Die Integration der Schubspannungen τ(x) über die Oberfläche des Stabes 4 ergibt den in Fig. 7 dargestellten Verlauf der Normalkraft N(x) entlang des Stabes 4. Für das in Fig. 4 gezeigte Beispiel ist die Normalkraft N(x) eine Zugkraft.
Ein möglicher Zusammenhang zwischen Relatiwerschiebung Δ und Schubspannung τ ist in Fig. 8 für einen Belastungszyklus dargestellt. Die in Fig. 8 dargestellte τ-Δ- Beziehung weist ein elastisch- plastisches Materialverhalten auf. Bei einer zyklisch auftretenden Relatiwerschiebung Δ wird Energie dissipiert. Die Größe der Fläche A innerhalb der τ- Δ- Beziehung in einem Belastungszyklus ist ein Maß für die dissipierte Energie. Bei einer linearen τ- Δ- Beziehung würde keine Energie dissipiert werden.
Ein weiterer möglicher Zusammenhang zwischen Relatiwerschiebung Δ und Schubspannung τ ist in Fig. 9 dargestellt. Die in Fig. 9 dargestellte τ-Δ- Beziehung weist ein viskoses Materialverhalten auf.
Fig. 10 zeigt einen Querschnitt durch Stab 4, Tragelement 2 und den Stoff 6. Die tatsächliche Form der τ- Δ- Beziehung wird maßstäblich durch die Beschaffenheit der Oberflächen des Stabes 4 und des Tragelements 2 sowie von der Wahl des Werkstoffes für den Stoff 6 beeinflusst. Die in Fig. 8 und 9 dargestellten τ-Δ- Beziehungen sind lediglich als beispielhafte Materialmodelle zu verstehen. Durch die Variation von Stoff 6 und der Oberfläche von Stab 4 und Tragelement 2 ist eine Vielzahl von unterschiedlichen τ-Δ- Beziehungen herstellbar.
Eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tragkonstruktion 1 ist in den Fig. 11 und 12 darstellt. Die Verankerung 3 zur unverschieblichen Festhaltung von Stab 4 und Tragelement 2 ist in diesem Beispiel am oberen Ende des Tragelements 2 angeordnet. Bei einer Verformung der Tragkonstruktion 1 infolge der Kraft F(t) wird sich eine Relatiwerschiebung Δ zwischen Stab 4 und Tragelement 2 einstellen. Der Größtwert der Relatiwerschiebung Δ wird an der Stelle x=0 auftreten.
Eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tragkonstruktion 1 ist in den Fig. 13 bis 15 dargestellt. Die Tragkonstruktion 1 besteht aus einer Wand 15 und wird am oberen Ende durch eine horizontal angreifende Kraft F(t) belastet. Die Tragkonstruktion 1 besteht aus einem einzigen Tragelement 2, das durch eine Scheibe gebildet wird. An der rechten Außenseite der Tragkonstruktion 1 ist ein Hohlpro fil 10 mit Festhaltungen 11 angeschlossen. Im Hohlprofil 10 ist ein Stab 4 angeordnet, der mittels einer Verankerung 3 mit dem Fundament 16 verbunden ist. Die in diesem Beispiel gezeigte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tragkonstruktion 1 könnte durch nachträgliches Anbringen des Hohlpro fils 10 des Stabes 4 und des Stoffes 6 an ein bestehendes Tragelement 2 hergestellt werden. Das Hohlpro fil 10 kann aus einem Stahlrohr oder einem Kunststoffrohr bestehen.
Eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tragkonstruktion 1 ist in den Fig. 16 und 17 dargestellt. Die Tragkonstruktion 1 besteht aus einem einzigen Tragelement 2, das durch einen Balken gebildet wird. Die Schwerachsen 8, 9 von Tragelement 2 und Tragkonstruktion 1 sind deshalb in diesem Beispiel identisch. Durch ein Hüllrohr 7 wird in der aus Stahlbeton bestehenden Tragkonstruktion 1 ein Hohlraum 5 geschaffen. Das Hüllrohr 7 kann aus einem im Spannbetonbau üblichen gerippten oder gewellten Stahlblechrohr bestehen. Die Fig. 16 zeigt einen Montagezustand nach dem Einführen des Stabes 4 in den Hohlraum 5. Der Stab 4 ist in der Mitte mittels einer Verankerung 3 unverschieblich mit dem Tragelement 2 verbunden. In einem späteren in den Fig. 16 und 17 nicht dargestellten Montageschritt wäre der Hohlraum 5 mit einen Stoff 6 zu verfallen.
Eine fünfte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tragkonstruktion 1 ist in der Fig. 18 dargestellt. Die Tragkonstruktion 1 besteht aus mehreren Tragelementen 2 und zwar aus einer Wand 15 bzw. Scheibe, aus Stützen 13 und aus Balken 14. In der Wand 15 ist ein Hohlraum 5 angeordnet, der mehrere Krümmungen aufweist. Der in dem gekrümmten Hohlraum 5 angeordnete Stab 4 wird bei Verformungen der Tragkonstruktion 1 durch Reibungskräfte zwischen Stab 4 und Tragelement 2 beansprucht. Bei einer dynamischen Beanspruchung der Tragkonstruktion 1 beispielsweise durch ein Erdbeben wird durch die Reibungskräfte Energie dissipiert. Für ein ordnungsgemäßes Funktionieren der in Fig. 18 dargestellten Tragkonstruktion 1 ist es wichtig, dass der Durchmesser des Hohlraumes 5 und die Achsial- und Biegesteifigkeit des Stabes 4 aufeinander abgestimmt sind, damit in den Belastungszyklen, die Drucknormalkräfte im Stab 4 bewirken, kein Ausknicken des Stabes 4 erfolgen kann. Der Stab 4 soll sich bei Druckbeanspruchung an die Oberfläche des Tragelementes 2 anfügen, aber nicht durch örtliches Ausknicken zerstört werden.
Eine sechste Ausführungsform der erfmdungsgemäßen Tragkonstruktion 1 ist in Fig. 19 bis 21 dargestellt. Die Tragelemente 2 der in Fig. 19 dargestellte Tragkonstruktion 1 entsprechen der Tragkonstruktion der Fig. 18. In der Wand 15 sind fünf Hohlräume 5 angeordnet, die bei der Herstellung der Wand 15 aus Stahlbeton durch das Einlegen von Hüllrohren 7 geschaffen wurden. In den Hohlräumen 5 sind Stäbe 4 eingelegt, an die Bleche 12 angeschweißt sind. Wie in Fig. 21 zu erkennen ist, weisen die Bleche Löcher auf, um bei Relatiwerschiebungen Δ zwischen Stab 4 und Tragelement 2 höhere Schubspannungen τ zu aktivieren. Die Hüllrohre 7 sind beidseitig mit Rippen versehen, um einerseits einen unverschieblichen Verbund zwischen Hüllrohr 7 und Tragelement 2 bzw. Wand 15 zu gewährleisten und anderseits bei Relatiwerschiebungen Δ zwischen Stab 4 und Tragelement 2 höhere Schubspannungen τ zu aktivieren.
Eine siebente Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tragkonstruktion 1 in Form einer Stabbo genbrücke 17 ist in den Fig. 22 bis 24 dargestellt. Fig. 22 zeigt die Stabbo genbrücke 17 bestehend aus Brückenträger 19, Bogen 18, Hänger 20 und Auflager 21. Der Hänger 20 besteht aus einem runden Stahlprofil, das mit einem Hohlprofil 10 mit Festhaltungen 11 verbunden ist. Im Hohlpro fϊl 10 ist ein Stab 4 und ein Stoff 6 angeordnet. Der Stab 4 ist mit dem Brückenträger 19 mittels einer Verankerung 3 unverschieblich verbunden. Die hohe Strukturdämpfung die bei der Relativverschiebung Δ zwischen Stab 4 und Tragelement 2 bzw. Hänger 20 auftritt, reduziert winderregte Schwingungen des Hängers 20.
Eine achte Ausführungsform der erfmdungsgemäßen Tragkonstruktion 1 ist in den Fig. 25 bis 27 dargestellt. Der Unterschied der in den Fig. 25 bis 27 dargestellten Tragkonstruktion 1 zu der Tragkonstruktion 1 gemäß Fig. 11 und 12 besteht darin, dass innerhalb des Tragelements 2 ein Hohlprofϊl 10 angeordnet ist, das nicht mit dem Tragelement 2 verbunden ist. Bei einer Verformung der Tragkonstruktion 1 durch eine Kraft F(t) entstehen somit Relatiwerschiebungen Δ zwischen Stab 2 und Hohlprofil 10, die über die Länge des Stabes konstant sind. Durch die entlang des Stabes 2 in konstanter Größe auftretende Relativverschiebungen Δ kann, abhängig von der τ-Δ- Beziehung, die wiederum von den Eigenschaften des Stoffes 6 und der Oberfläche des Stabes 2 und des Hohlprofϊls 10 abhängt, eine größere Energiedissipation entlang der Stablänge auftreten als im Beispiel gemäß Fig. 11 und 12 mit entlang der Stablänge variablen Relatiwerschiebungen Δ.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tragkonstruktion 1, die jener der Fig. 18 ähnelt, ist in der Fig. 28 dargestellt. Die Tragkonstruktion 1 besteht aus mehreren Tragelementen 2 und zwar aus einer Wand 15 bzw. Scheibe, aus Stützen 13 und aus Balken 14. In der Wand 15 ist ein Rohr 7 angeordnet, das mehrere Krümmungen und einen Hohlraum aufweist. In dem Hohlraum des Rohrs 7 ist ein Stab 4 angeordnet. Dieser Stab 4 kann, wie dargestellt, die Querschnittsform des in Fig. 20 dargestellten Stabes 4 mit Blechen aufweisen. Alternativ dazu kann der Stab 4 z.B. eine Querschnittsform, wie in Fig. 10 dargestellt, besitzen. Sowohl das Rohr 7 als auch der Stab 4 sind an beiden Enden mittels Verankerungen 3 fixiert. Das Rohr 7 ist mit einem Stoff 6 gefüllt. Im Unterschied zur Ausführungsform von Fig. 18 verschiebt sich bei dieser Ausführungsform bei dynamischer Beanspruchung der Stoff 6 relativ zum Rohr 7 und zum Stab 4, wodurch Energie dissipiert wird. Der Stoff 6 ist vorzugsweise eine Flüssigkeit oder ein viskoses Material.
Wiederum eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tragkonstruktion 1 ist in den Figuren 29 bis 31 dargestellt. Auch diese Tragkonstruktion 1 besteht aus mehreren Tragelementen 2 und zwar aus einer Wand 15 bzw. Scheibe, aus Stützen 13 und aus Balken 14. In der Wand 15 ist ein Rohr 7 angeordnet, das mehrere Krümmungen aufweist. Das Rohr 7 ist mit einem flüssigen Stoff 6 gefüllt. Insoweit ist diese Ausführungsform jener von Fig. 28 ähnlich. Das Rohr 7 ist an einem Ende mit einer Verankerung 3 fixiert, kann aber auch an beiden Enden verankert sein. Weitere Verankerungen können z.B. an den Umlenkstellen vorgesehen werden. Es ist beispielsweise auch möglich, das Rohr 7 im Tragelement 2 einzubetonieren, denn auch dabei treten bei dynamischer Beanspruchung des Tragelements 2 kleinere Relatiwerschiebungen zwischen Rohr 7 und Tragelement 2 auf. Im Unterschied zur Ausführungsform von Fig. 28 übernimmt bei der vorliegenden Ausführungsform das Rohr 7 auch die Funktion des Stabes 4. Anders gesagt, kann das Rohr 7 als rohrförmiger Stab 4 angesehen werden. Bei dynamischer Beanspruchung verformt sich der rohrförmige Stab 4 mit der Wand 15 und wird gedehnt und/oder gestaucht. Dabei verschiebt sich der Stoff 6 relativ zum rohrförmigen Stab 4, da das Volumen des flüssigen Stoffs 6 konstant bleibt, das Volumen des Hohlraums im Rohr 7 bzw. rohrförmigen Stab 4 sich aber verändert. Bezugszeichenliste:
1 Tragkonstruktion
2 Tragelement
3 Verankerung
4 Stab
5 Hohlraum
6 Stoff
7 Hüllrohr
8 Schwerachse des Tragelementes
9 Schwerachse der Tragkonstruktion
10 Hohlprofϊl
11 Festhaltung des Hohlprofϊls
12 Blech
13 Stütze
14 Balken
15 Wand
16 Fundament
17 Stabbogenbrücke
18 Bogen
19 Brückenträger
20 Hänger
21 Auflager

Claims

Patentansprüche :
1. Tragkonstruktion (1) mit zumindest einem Tragelement (2), dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement (2) zumindest einen Hohlraum (5) und zumindest einen mit dem Hohlraum kommunizierenden Stab (4) aufweist, wobei der Hohlraum (5) mit einem Stoff (6) verfüllt ist, wobei der Stab (4) entlang seiner Längserstreckung relativ gegenüber dem Tragelement (2) verschiebbar ist, wenn das Tragelement (2) verformt wird, wobei der Stab (4) an zumindest einer Stelle in Bezug auf das Tragelement (2) unverschiebbar fixiert und so ausgebildet ist, dass er beim Auftreten von Relativschiebung zum Tragelement (2) Energie dissipiert.
2. Tragkonstruktion (1) mit zumindest einem Tragelement (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement (2) zumindest einen Hohlraum (5) aufweist, in dem zumindest ein Stab (4) angeordnet ist, wobei die Gesamtquerschnittsfläche aller jeweils in einem Hohlraum (5) angeordneten Stäbe (4) kleiner ist als die Querschnittsfläche dieses Hohlraumes (5) und das verbleibende Volumen des Hohlraumes (5) mit einem Stoff (6) verfüllt ist, wobei der Stab (4) entlang seiner Längserstreckung relativ gegenüber dem Tragelement (2) verschiebbar ist, wenn das Tragelement (2) verformt wird.
3. Tragkonstruktion (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stab (4) an nur einer Stelle in Bezug auf das Tragelement (2) unverschiebbar fixiert und so ausgebildet ist, dass er beim Auftreten von Relativschiebung zum Tragelement (2) Energie dissipiert.
4. Tragkonstruktion (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stab (4) rohrförmig ausgebildet ist und in seinem Innenraum den Hohlraum (5) definiert, in dem der Stoff (6) aufgenommen ist, wobei der Stoff (6) als Flüssigkeit ausgebildet ist, wobei der Stab (4) beim Verformen des Tragelements (2) das Volumen des Hohlraums (5) verändert, wodurch sich eine Verschiebung zwischen dem Stoff (6) und dem Stab (4) ergibt.
5. Tragkonstruktion ( 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Hohlraums (5) mindestens das Zehnfache seines größten Durchmessers beträgt.
6. Tragkonstruktion ( 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum eine zylindrische oder prismatische Form aufweist.
7. Tragkonstruktion ( 1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stab (4) aus einem metallischen Werkstoff oder einen Faserverbundwerkstoff besteht.
8. Tragkonstruktion ( 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Stabes (4) und/oder die Innenfläche des Hohlraumes (5) eine Rippung, ein Gewinde, eine Profϊlierung, Wülste oder Einzüge aufweist/aufweisen.
9. Tragkonstruktion ( 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Oberfläche des Stabes (4) streifenförmige, prismatische oder zylindrische Elemente befestigt sind.
10. Tragkonstruktion (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoff (6) aus einen viskosen Flüssigkeit besteht, vorzugsweise mit kinematischen Viskositäten zwischen 10~6 [m2/s] bis 1 [m2/s], z.B. Wasser oder Hydrauliköl oder Silikonöle.
11. Tragkonstruktion (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoff (6) aus einem granulären Material besteht, z.B. Sand, Kies, Stahlkugeln, Kugeln aus Kunststoffen, Kugeln aus Aluminium oder metallischen Kugeln mit einem Kunststoffüberzug.
12. Tragkonstruktion (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoff (6) aus einer Flüssigkeit mit eingelagerten Bestandteilen aus einem festen Material besteht.
13. Tragkonstruktion (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoff (6) aus einem Gas besteht, z.B. Luft oder Stickstoff.
14. Tragkonstruktion ( 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stab (4) und/oder der Stoff (6) austauschbar sind.
15. Tragkonstruktion ( 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (5) dicht verschließbar ist.
16. Tragkonstruktion ( 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Abschnitt des Hohlraums (5) eine Krümmung aufweist.
17. Tragkonstruktion ( 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (5) im Tragelement (2) im Abstand zur Schwerachse (8) des Tragelements (2) angeordnet ist.
18. Tragkonstruktion ( 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen der Tragkonstruktion (1) entlang ihrer Schwerachse (9) mindestens zehn mal größer sind als in den orthogonal zur Schwerachse (9) angeordneten Querschnitten und dass ein Tragelement (2) annähernd parallel und in einem Abstand zur Schwerachse der Tragkonstruktion (1) angeordnet ist.
19. Tragkonstruktion ( 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement (2) aus Beton oder Mauerwerk besteht und der Hohlraum (5) mittels eines Hüllrohrs (7) ausgebildet ist.
20. Tragkonstruktion (1) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Hohlraum (5) zugewandte Oberfläche des Hüllrohrs (7) und/oder die dem Tragelement (2) zugewandte Oberfläche des Hüllrohrs (7) eine Rippung, eine Profilierung, Wülste oder Einzüge aufweisen.
21. Tragkonstruktion (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stab (4) außerhalb des Tragelements (2) in einem Hohlprofil (10) angeordnet ist, dass das Hohlpro fil (10) neben dem Tragelement (2) angeordnet ist und mit diesem an mindestens drei Stellen (11) fest verbunden ist, dass die Querschnittsfläche des Stabes (4) kleiner ist als die innere Querschnittsfläche des Hohlprofils (10) und dass das verbleibende Volumen im Hohlprofil (10) mit einem Stoff (6) verfüllt ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2985748A1 (fr) * 2012-01-18 2013-07-19 Francoise Dauron Dispositif d'absorption d'energie pour ouvrages en beton
LU100169B1 (en) * 2017-04-10 2018-05-25 Abb Schweiz Ag Support structure for high voltage unit, system and method

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013101074B4 (de) * 2013-02-04 2020-12-31 Erika Schneider Modulare Siebvorrichtung zur schwerkraftunterstützten Reinigung von unterhalb der Siebvorrichtung entnommenem Gleisschotter
RU2562311C2 (ru) * 2014-01-30 2015-09-10 Тимофей Иванович Павлюченко Способ канатно-ленточной сборки арочных пролетных строений
DE202015001208U1 (de) 2015-02-14 2015-04-21 Innovative Fertigungstechnologie Gmbh (Ift) Balkenförmiges Trägerbauteil für eine Gebäudekonstruktion
CN105545056B (zh) * 2015-12-08 2018-08-17 蒋理中 一种地震、海啸、超强风全防结构
CN106245791B (zh) * 2016-10-10 2018-12-04 绍兴上虞霓虹科技有限公司 一种建筑型材
KR20180072034A (ko) * 2016-12-20 2018-06-29 단국대학교 산학협력단 계단실과 본 건물의 사이를 활용한 감쇠시스템
CN106703217B (zh) * 2017-01-22 2019-02-12 武汉大学 一种具有抗震和自愈合性能的内置阻尼梁柱节点
IT201700107082A1 (it) * 2017-09-25 2019-03-25 Italgum S R L Dispositivo isolatore, quale un isolatore sismico o un elemento di appoggio per costruzioni
CN111236046B (zh) * 2020-02-07 2021-06-11 郑州市交通规划勘察设计研究院 一种钢结构的连接构造
CN111962385B (zh) * 2020-08-05 2022-03-29 河海大学 一种桥墩联合阻尼臂的抗震耗能结构
CN113233324B (zh) * 2021-04-30 2023-02-28 上海振华重工(集团)股份有限公司 桁架式大梁的制作方法、桁架式大梁以及伸缩式岸桥

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1162137B (de) * 1960-05-25 1964-01-30 Barry Controls Inc Vorgefertigtes lastaufnehmendes Bauelement fuer Bauwerke, Maschinen, Geraete od. dgl.
JPH1047004A (ja) * 1996-07-30 1998-02-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 回転流体機械の動翼
DE10138250A1 (de) * 2001-02-23 2002-09-05 Ohb Orbitale Hochtechnologie B Bauteil in Sandwichbauweise und Verwendung desselben
US20100101160A1 (en) * 2008-10-27 2010-04-29 Steven James Bongiorno Method and Apparatus for Increasing the Energy Dissipation of Structural Elements

Family Cites Families (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US774441A (en) * 1903-11-09 1904-11-08 John J Luck Composite post.
US3101744A (en) * 1962-02-26 1963-08-27 Lord Mfg Co Wave guide damped against mechanical vibration by exterior viscoelastic and rigid lamination
US3503600A (en) * 1967-08-30 1970-03-31 John W Rich Liquid shock absorbing buffer
US3691712A (en) * 1969-05-13 1972-09-19 Monsanto Co Damping system
US3867804A (en) * 1973-06-08 1975-02-25 Herbert S Wilson Anchor bolt form
US4111166A (en) * 1977-02-07 1978-09-05 Caterpillar Tractor Co. Engine mounted exhaust brake
IT1182174B (it) * 1985-02-04 1987-09-30 Pellegrino Gallo Dispositivo di ritegno antisismico per impalcati di ponti, viadotti e simili
US4706788A (en) * 1985-04-15 1987-11-17 Melles Griot, Irvine Company Vibration damped apparatus
FI79588C (fi) * 1987-05-05 1990-01-10 Kautar Oy Foerspaent byggnadselement med sammansatt konstruktion och foerfarande foer framstaellning daerav.
JPH0742734B2 (ja) * 1989-02-13 1995-05-10 株式会社日本設計事務所 建造物の水平変位自動制御機構
JPH04143374A (ja) * 1990-10-02 1992-05-18 Takenaka Komuten Co Ltd 制震柱
JPH04194180A (ja) * 1990-11-27 1992-07-14 Taisei Corp 構造物における柱の軸伸縮振動に対する減衰装置
JPH04312683A (ja) * 1991-04-11 1992-11-04 Taisei Corp 可変プレストレス導入による構造物変形制御装置
US5205528A (en) * 1992-04-17 1993-04-27 John Cunningham Earthquake-resistant architectural system
US5462141A (en) * 1993-05-07 1995-10-31 Tayco Developments, Inc. Seismic isolator and method for strengthening structures against damage from seismic forces
US5868894A (en) * 1994-12-12 1999-02-09 Frenkel; David Yakovlevich Method for producing cast-in-place flexible joined-together constructional structures and buildings
JPH08312192A (ja) * 1995-05-23 1996-11-26 Hazama Gumi Ltd 構造物における振動減衰構造
FR2761099B1 (fr) * 1997-03-19 1999-05-14 Jarret Dispositif antisismique pour batiments et ouvrages d'art et batiments et ouvrages d'art equipes de tels dispositifs
JPH11201224A (ja) * 1998-01-14 1999-07-27 Sumitomo Constr Co Ltd 減衰コマ、減衰棒およびこれらを使用する減衰装置
JPH11311038A (ja) * 1998-04-28 1999-11-09 Shimizu Corp 建物の制震工法
JP2000145193A (ja) * 1998-11-09 2000-05-26 Ohbayashi Corp 鉄骨コンクリート構造物の制振装置
US6152042A (en) * 1998-12-07 2000-11-28 Abc Rail Products Corporation Railcar retarder assembly
JP2001295501A (ja) * 2000-04-10 2001-10-26 Takenaka Komuten Co Ltd 免震構造架構
JP2001355672A (ja) * 2000-06-09 2001-12-26 Kawasaki Heavy Ind Ltd 粒子防振ダンパ
TW520422B (en) * 2000-07-19 2003-02-11 Yu-Shiue Ju Inflated ball-type damping and shock-absorbing device
US6530182B2 (en) * 2000-10-23 2003-03-11 Kazak Composites, Incorporated Low cost, light weight, energy-absorbing earthquake brace
JP4622207B2 (ja) * 2002-02-21 2011-02-02 オイレス工業株式会社 吸振器及びそれを用いた制震構造
US7305799B2 (en) * 2002-05-29 2007-12-11 Sme Steel Contractors, Inc. Bearing brace apparatus
WO2003101722A1 (en) * 2002-05-30 2003-12-11 University Of Virginia Patent Foundation Active energy absorbing cellular metals and method of manufacturing and using the same
GR1004334B (el) * 2003-03-27 2003-09-11 Αιωρουμενη ηλιακη καμιναδα
FR2854217B1 (fr) * 2003-04-22 2006-07-21 Jarret Soc Amortisseur de vibrations et de deplacement en particulier pour cables de haubanage
US7051849B2 (en) * 2003-10-22 2006-05-30 General Motors Corporation Magnetorheological fluid damper
US20050257490A1 (en) * 2004-05-18 2005-11-24 Pryor Steven E Buckling restrained braced frame
JP4806202B2 (ja) * 2005-02-21 2011-11-02 日立機材株式会社 ダンパおよびダンパ構造
JP2007040052A (ja) * 2005-08-05 2007-02-15 Kajima Corp アンボンドｐｃ鋼材、アンボンドｐｃ鋼材の製造方法及びアンボンドプレストレス構造
US7793645B2 (en) * 2005-10-11 2010-09-14 Hoyt Archery, Inc. Vibration dampening apparatus
DE102006039551B3 (de) * 2006-08-23 2007-09-20 Kollegger, Johann, Prof. Dr.-Ing. Brückenklappverfahren
CN201151878Y (zh) * 2007-12-27 2008-11-19 中交第二航务工程局有限公司 斜拉索张拉防旋转松弛固定装置
CN201148593Y (zh) * 2008-01-15 2008-11-12 湖南大学 装配结构的拉伸构件
JP5377874B2 (ja) * 2008-03-27 2013-12-25 川田工業株式会社 制振部材及び構造物の制振構造
JP2010116700A (ja) * 2008-11-12 2010-05-27 Kumagai Gumi Co Ltd 振動エネルギー吸収装置を有する建物

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1162137B (de) * 1960-05-25 1964-01-30 Barry Controls Inc Vorgefertigtes lastaufnehmendes Bauelement fuer Bauwerke, Maschinen, Geraete od. dgl.
JPH1047004A (ja) * 1996-07-30 1998-02-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 回転流体機械の動翼
DE10138250A1 (de) * 2001-02-23 2002-09-05 Ohb Orbitale Hochtechnologie B Bauteil in Sandwichbauweise und Verwendung desselben
US20100101160A1 (en) * 2008-10-27 2010-04-29 Steven James Bongiorno Method and Apparatus for Increasing the Energy Dissipation of Structural Elements

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHRISTIAN PETERSEN: "Schwingungsdämpfer im Ingenieurbau", 2001, VERLAG MAURER SÖHNE GMBH & CO. KG
MATTHIAS KRÖGER ET AL: "Reibleistendämpfung in Leichtbaustrukturen", PAMM, PROCEEDINGS IN APPLIED MATHEMATICS AND MECHANICS, WILEY INTERSCIENCE, WEINHEIM, DE LNKD- DOI:10.1002/PAMM.200310334, vol. 3, 1 January 2003 (2003-01-01), pages 114 - 115, XP007913723 *
See also references of EP2408968A1 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2985748A1 (fr) * 2012-01-18 2013-07-19 Francoise Dauron Dispositif d'absorption d'energie pour ouvrages en beton
LU100169B1 (en) * 2017-04-10 2018-05-25 Abb Schweiz Ag Support structure for high voltage unit, system and method

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