Schwingungsuntersuchung von Holzbalkendecken

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Harald Kalb
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1 Bauwersschwingungen: Abhängigeiten. Gebäude-/ Tragwerseigenschate Masse, Steiigeit und Dämpung. Anregungseigenschaten Kratgröße, Kratrichtung, Periodizität Einwirungsdauer, Impulsgröße Zahl der Wiederholungen bei periodischen Anregungen, Periodendauer Quelle: Tagungsunterlagen zum 7. Brandenburgischen Bauingenieurtag BBIT00, Schwingverhalten von Holzdecen von B. Mohr Herausgeber: D. Steinbrecher Fachgebiet Holzbau Doz. Dr.-Ing. Steinbrecher

2 Menschliches Empinden von Schwingungen - Abhängig von der Schwingbeschleunigung bei Frequenzen < 8 Hz Impulse im gleichen Raum: Schwingbeschleunigung < 0, m/s² im Bereich bis 8 Hz Schwingbeschleunigung < 0,08 m/s² im Bereich > 8 Hz Impulsübertragung in anderen Raum: Schwingbeschleunigung < 0, m/s² im Bereich bis 8 Hz Schwingbeschleunigung < 0,0 m/s² im Bereich > 8 Hz Frequenzen unter Hz vermeiden Resonanzen durch Gehen - Abhängig von der Schwinggeschwindigeit bei Frequenzen > 8 Hz - Nimmt zu mit Schwingdauer und zunehmender Anzahl der Impulse - Nimmt ab mit der Nähe zur und mit dem Bewusstsein über die Schwingungsursache - Nimmt ab mit zunehmender Körpertätigeit - Nimmt ab mit größerer Dämpung - Ist star subjetiv Quelle: Tagungsunterlagen zum 7. Brandenburgischen Bauingenieurtag BBIT00, Schwingverhalten von Holzdecen von B. Mohr Herausgeber: D. Steinbrecher Gebrauchstauglicheit von Wohnungsdecen aus Holz T 857 Fraunhoer IRB Verlag Fachgebiet Holzbau Doz. Dr.-Ing. Steinbrecher

3 Symptome bei Menschen die Schwingungen ausgesetzt sind Quelle: Gebrauchstauglicheit von Wohnungsdecen, Pro. Kreuzinger u. Dipl.-Ing. Mohr, Fraunhoer IRB Verlag, T 857 Fachgebiet Holzbau Doz. Dr.-Ing. Steinbrecher 3

Gewöhnlicher Durchbiegenachweis nach DIN EN 995-- Durchbiegenachweis nach DIN 05 mit Frequenzanorderung Nach Mohr maßgebend ür das Schwingungsempinden

Maßgebend ür leichte Decen Modiiziertes Massenriterium Dynamischer Nachweis, wenn das Frequenzriterium nicht eingehalten werden ann.

4 Gewöhnlicher Durchbiegenachweis nach DIN EN Durchbiegenachweis nach DIN 05 mit Frequenzanorderung Nach Mohr maßgebend ür das Schwingungsempinden Begrenzt Schwingungen nach urzen Impulsen. Maßgebend ür leichte Decen Modiiziertes Massenriterium Dynamischer Nachweis, wenn das Frequenzriterium nicht eingehalten werden ann. Quelle: Tagungsunterlagen zum 7. Brandenburgischen Bauingenieurtag BBIT00 Herausgeber: D. Steinbrecher Quelle: Schwingungsverhalten von Holzdecen, Dr.-Ing. Mohr; Tagungsband Holz-Bauphysitag 008 in Berlin, Inormationsdienst Holz Fachgebiet Holzbau Doz. Dr.-Ing. Steinbrecher

5 Nachweis nach DIN 05:008-, Abs. 9.3 () (Zeile der Tabelle) w < 6 mm aus ständiger und quasi-ständiger Einwirung w = w g,inst + * w q,inst Eine elastische Einspannung der Nachtbarelder dar bei der Berechnung der Durchbiegung berücsichtigt werden. w = * w E Werte K i 3 EIi i K 3 EI i K i 3 EI I K 3 EI I Beispiel Fachgebiet Holzbau Doz. Dr.-Ing. Steinbrecher 5

6 Wie aussageähig ist die Festlegung in der DIN mit w < 6 mm m I E π g q m d mit g = 9,8 m/s d q g I E π g I E π d q Durchbiegung ür einen Träger au zwei Stützen d q I E d q 38 5 w m 0,35 I E g I E π 38 5 w 5mm,9mm ,35 w ür min = 8 Hz 8 Fachgebiet Holzbau Doz. Dr.-Ing. Steinbrecher 6

7 Wenn Schwingungsuntersuchung von Holzbalendecen EI m 8Hz. Begrenzung der Schwingbeschleunigung a inolge wiederholter Schritte (Beschleunigung Resonanzuntersuchung) (Zeile 7 der Tabelle) Po a 0, M i gen F F a grenz P o : Gewichtsrat der Person (700 N) i ( ): : Fourieroeizient nach Tabelle in Abhängigeit von der Dece Anregungsrequenz nach Tabelle Quelle der Tab: Schwingungsverhalten von Holzdecen, Dr.-Ing. Mohr; Tagungsband Holz-Bauphysitag 008 in Berlin, Inormationsdienst Holz Fachgebiet Holzbau Doz. Dr.-Ing. Steinbrecher 7

8 : Dämpungsonstante Quelle: Erläuterungen zur DIN 05:00-8 Ino Holz M gen : generalisierte Masse M gen m b b: Deceneldbreite Vorschlag ür a grenz a grenz = 0, m/s² Fachgebiet Holzbau Doz. Dr.-Ing. Steinbrecher 8

9 Abhängigeit zwischen Beschleunigung a und. Eigenrequenz a grenz mit Nutzer abstimmen Wohlbeinden Spürbar Nicht störend a grenz < 0, m/s² a grenz < 0,35 m/s² a grenz < 0,7 m/s² Fachgebiet Holzbau Doz. Dr.-Ing. Steinbrecher 9

10 . Geschwindigeit v inolge Impuls I ~ Ns (Zeile 5 der Tabelle) (bis 0 Hz, maßgebend ür leichte Decen, geringe Querbiegesteiigeit, Balenmodell) v me 50 ξ b m/s e: Balenabstand Bedingungen: 50 < b < 50 b F < e n 0 > b/e Basis: b = 50 hohe Anorderung = 00 normale Anorderung = 50 geringe Anorderung n 0 : Zahl der Eigenormen der Dece Für Zweieldträger ann geschrieben werden: ξ v b me 50 m/s n 0 0 0,5 b EI EI b Zweieldträger mit gleicher Stützweite l /l =, lins gelenig und rechts eingespannt l /l =0 Fachgebiet Holzbau Doz. Dr.-Ing. Steinbrecher 0

11 3. Besondere Untersuchung, Geschwindigeit, Fersenautritt (Zeile 6 der Tabelle) I = 55 Ns, t i = 0,05 s ξ 55 v b 6 me 50 m/s Für Zweieldträger ann geschrieben werden: v ξ 55 b 6 me 50 m/s. Durchbiegung inolge Einzellast von N (Zeile der Tabelle) Nur Eineldträger w EF F 3 8EI w EF /F < 0,5 bis mm/n Zweieldträger wenn Personen im zweiten Feld nicht durch Ativitäten im ersten Feld gestört werden Zweieldträger wenn Personen im zweiten Feld durch Ativitäten im ersten Feld gestört werden w EF /F <, mm/n EF w EF /F < 0,35 mm/n Fachgebiet Holzbau Doz. Dr.-Ing. Steinbrecher

12 Nach DIN EN Abs (5) ür rechtecige, allseitig gelenig gelagerte Decen Einheitsimpulsgeschwindigeitsreation 0 (0, 0,6 n m b 00 ) m Masse je Flächeneinheit [g/m²] b Decenbreite [m] l Decenspannweite [m] Fachgebiet Holzbau Doz. Dr.-Ing. Steinbrecher

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