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Aktuelle Fachvorträge aus dem internationalen Spektrum des Bauingenieurwesens an der HTWG Konstanz, anlässlich des 100-jährigen Bestehens der Fakultät BI. Themenbereiche: Bauerhaltung und Bausanierung, Geotechnik, Konstruktiver Ingenieurbau, Höhepunkte des Hochbaus im 21. Jahrhundert, Verkehrswesen, Wasserwirtschaft, Wirtschaftsingenieurwesen. Gefördert wurde die Veranstaltung von: ADK Modulraum GmbH ; Architektenkammer BW ; Bauen mit Stahl ; Beton Marketing Süd ; Bund Deutscher Architekten BDA ; Institut Feuerverzinken ; Form TL - Ingenieure für Tragwerk und Leichtbau GmbH ; OTT Ziegel Pfullendorf ; Stahlbauzentrum Schweiz ; Euro Poles Pfleiderer ; Ingenieurk@mmer Baden-Württemberg
In biomechanics laboratories the ground reaction force time histories of the foot-fall of persons are usually measured using a force plate. The accelerations of the floor, in which the force plate is embedded, have to be limited, as they may influence the accuracy of the force measurements. For the numerical simulation of vibrations induced by humans in biomechanical laboratories, loading scenarios are defined. They include continuous motions of persons (walking, running) as well as jumps, typical for biomechanical investigations on athletes. The modeling of floors has to take into account the influence of floor screed in case of portable force plates. Criteria for the assessment of the measuring error provoked by floor vibrations are given. As an example a floor designed to accommodate a force platform in a biomechanical laboratory of the University Hospital in Tübingen, Germany, has been investi-gated for footfall induced vibrations. The numerical simulation by a finite element analysis has been validated by field measurements. As a result, the measuring error of the force plate installed in the laboratory is obtained for diverse scenarios.
Measuring the natural frequency of buildings and bridges is a possibility to get information about the stiffness of the construction. Decreasing stiffness can be detected be repeatedly measurements. Damaged parts of the construction or too high wood moisture can be reasons for decreasing stiffness. The earlier the failure is detected the better is the chance to repair it with low costs. The method of monitoring by repeatedly measuring the natural frequency is applied at timber bridges, especially on footbridges. As damages due to high wood moisture cannot be seen easily, measuring the natural frequency is a good possibility to detect them and then to repair them. Equations to calculate the natural frequencies regarding the damaged parts are shown and applied to a simple supported beam.
TU Darmstadt HUMVIB-Bridge
(2016)
The simulation of the human-induced vibrations of lightweight footbridges is in general a complex problem where the dynamics of the pedestrian system meets the structural dynamics of the bridge. However, standard methods for numerical analysis of pedestrian bridges deal with this issue by using simplified approaches. The structure is mostly represented either by discretised multi mass systems or through a formulation in modal coordinates, while the excitation is typically described by a moving load.
Positive effects of the interaction between the two systems (pedestrian and structure) are usually completely neglected. This paper, which is partially
extracted from an actual research report of the Institute of Structural Mechanics and Design (TU Darmstadt), presents an experimental set-up developed for investigations of the human-structure interaction (HSI), as well as results of the preliminary investigations carried out in the same context.
Fremde Länder, unbekannte Kulturen und Mentalitäten – „gebaut“ wird überall. In Zeiten zunehmender Globalisierung gerade auch in der Baubranche ist es für die Studierenden wichtig zu erleben, wie deutsche Firmen ihren Aktivitäten auch im Ausland nachgehen. Durch die Ost-Erweiterung der Europäischen Union stellen sich neue Herausforderungen, die es kennen zu lernen gilt, auch für uns. Daher wurde 2011 Rumänien zum Ziel der großen Exkursion bestimmt.
Die Reise begann in Timişoara/Temeschburg im Westen des Landes und führte uns über Sighişoara/Schässburg, Braşov/Kronstadt, Sibiu/Hermannstadt durch die historischen Regionen Donauschwaben und Siebenbürgen bis nach Bukarest und in die Walachei. Eine spannende Reise, auch eine Art Zeitreise durch die verschiedene Epochen, die aufzeigt, dass wir heute keineswegs in einer Welt leben, in der alles perfekt und überall gleich gelöst ist.
Reiseziele waren neben historisch bedeutsamen Bauwerken auch aktuelle Projekte, die mit Fördermitteln der EU finanziert und realisiert werden. Aufgrund der großen Entfernungen und der schwierigen Verkehrsinfrastruktur konnten in Rumänien Baustellen nicht in der großen Zahl besucht werden, wie es in der Vergangenheit bei den Großen Exkursionen der Fall war.
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.
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.
