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Die dynamische Belastung durch Sprünge von Menschen ist eine der maßgebenden personeninduzierten Einwirkungen bei dem Nachweis der Gebrauchstauglichkeit von Decken mit schwingungsgefährdenden Geräten. Sie kommt beispielsweise in Ganglaboren und anderen Forschungseinrichtungen bei biomechanischen Untersuchungen in der Sprungkraftdiagnostik vor. Die in diesem Zusammenhang typischen Sprungarten, nämlich der Countermovement Jump (beidbeiniger vertikaler Sprung mit Ausholbewegung) und der Drop Jump (Niederhochsprung), wurden anhand von über 200 Kraftverlaufsmessungen analysiert und daraus die dazugehörigen idealisierten Belastungsmodelle ermittelt. Damit wurde ein vereinfachtes Nachweisverfahren zur Abschätzung der Schwingungsantwort einer Decke entwickelt. Als Ergebnis kann die Beschleunigung der Decke in Abhängigkeit von der modalen Masse und den Werten der Eigenformen am Lastangriffspunkt und am Ausgabepunkt angegeben werden.
Der Trend zu leichteren Konstruktionen und größeren Spannweiten macht es notwendig, den dynamischen Charakter der Einwirkungen auf die Tragsicherheit und Gebrauchstauglichkeit der Bauwerke stärker als bisher zu berücksichtigen; neben aerodynamischen und seismischen Einflüssen sind es solche aus Maschinenanlagen, aus dem Straßen- und Eisenbahnverkehr sowie von Menschen induzierte Einwirkungen, und nicht zuletzt Katastrophenlastfälle, wie Anprall, Flugzeugabsturz und anderes.
Ausgehend von den Grundlagen der Dynamik werden Berechnungs- und Bewertungsverfahren unterschiedlicher Strenge dargestellt und anhand zahlreicher Beispiele praxisbezogen erläutert. Die mathematischen Verfahren werden in einem ausführlichen Anhang dargelegt, die einzelnen Kapitel sind jeweils durch umfangreiche Hinweise auf die Fachliteratur ergänzt.
Finite-Element-Methode
(2016)
Baudynamik
(2016)
In Ganglaboren werden medizinische Gang- und Laufanalysen durchgeführt. Eine in eine Decke eingelassene Kraftmessplatte ermöglicht dabei die präzise Messung der vom Menschen auf den Boden übertragenen Kräfte. Die Beschleunigungen der Decke, in die die Kraftmessplatte eingelassen ist, müssen begrenzt werden, damit die Messgenauigkeit der Kraftmessplatte nicht beeinträchtigt wird.
Für das wissenschaftliche Ganglabor im Neubau des Medizinischen Trainings- und Rehabilitationszentrums an der Universitätsklinik Tübingen wurde untersucht, inwieweit die Messgenauigkeit einer Kraftmessplatte durch personeninduzierte Deckenschwingungen beeinflusst wird. Als Ergebnis kann der Messfehler in Abhängigkeit von der Masse des Probanden im Ganglabor bei unterschiedlichen Szenarien angegeben werden.
Earthquake engineering
(2017)
Vortrag