DE1015273B - Verfahren zum Veraendern der Eigenfrequenz von Tragwerken - Google Patents

Description

• Verfahren zum Verändern der Eigenfrequenz von Tragwerken Bei Tragwerken, die durch Schwingkräfte beansprucht werden, insbesondere bei Maschinenfundamenten, ist die Vermeidung einer Resonanz anzustreben. Das Tragwerk muß daher so gestaltet werden, daß seine Eigenschwingzahlen nicht mit der Erregerschwingzahl übereinstimmen. Nun müssen aber bei der Berechnung der Eigenschwingzahl häufig vereinfachende Annahmen gemacht werden. Auch sind oftmals die Baustoffkennzahlen (z. B. für die Baugrundfederung) nicht genau bekannt. Infolgedessen ist es in vielen Fällen nicht möglich, die Eigenschwingzahlen eines Tragwerkes mit Sicherheit im voraus zu errechnen. Es kann sich dann ergeben, daß die Eigenschwingzahlen in der Nähe der Erregerschwingzahl liegen und das Tragwerk in unzulässiger Weise aufgeschaukelt wird. In solchen Fällen ist es notwendig, eine nachträgliche Änderung der Eigenschwingzahlen des Tragwerkes, d. h. eine nachträgliche »Verstimmung« des Schwingsystems, vorzunehmen.
• Die Erfindung weist einen Weg, um in einfacher und doch wirksamer Weise eine solche nachträgliche Verstimmung oder Änderung der Eigenschwingzahl von Tragwerken vorzunehmen, und zwar ohne bauliche Veränderung des Tragwerkes bzw. ohne Eingriff in dessen ursprünglich vorgesehene Konstruktion. Sie geht davon aus, in das Tragwerk zusätzlich Stützglieder od. dgl. einzufügen, die vorteilhaft bereits bei der Errichtung des Tragwerkes mit vorgesehen, jedoch erst nachträglich in gewollter Weise zur Mitwirkung gebracht werden. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß den einzelnen Stützgliedern zusätzlich Druckvorrichtungen, etwa Öldruckpressen, zugeordnet werden, durch welche das zugehörige Stützglied in regelbarem Ausmaß zum Mittragen gebracht werden kann. Dieser Erfindungsgedanke kann sowohl zur Änderung der Lotrechtschwingzahl als auch der Waagerechtschwingzahl von Tragwerken, etwa eines Dampfturbinenfundamentes, angewandt werden.
• Das erfindungsgemäße Verfahren unterscheidet sich grundsätzlich von allen bekannten Vorschlägen, die praktisch nur auf eine Schwingungsdämpfung bzw. -tilgung z. B. durch Reibung hinauslaufen. Die Erfindung bewirkt keine Schwingungsdämpfung, sondern eine Änderung der Federsteifigkeit des Baukörpers, so daß dessen Eigenschwingzahl aus dem Resonanzbereich herauskommt. Dieses Ergebnis wird auch nicht bei dem bekannten Vorschlag erreicht, ein zusätzliches dämpfendes Stützglied anzuordnen, das die Schwingungstilgung durch Interferenz bewirkt.
• Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, zum Verändern der Eigenfrequenz von Turbinenfundamenten vorgespannte Stahlbetonstützen zwischen Tischplatte und Grundplatte mit druck-, zug- und biegungsfestem Anschluß an diese einzubauen und durch Vorspannung zur Mitwirkung zu bringen oder bei vorherigem Einbau solcher Stützen die Verstimmung durch Entfernung derselben zu bewirken. Die Erfindung, welche nicht auf die Kombination von regelbaren Druckvorrichtungen mit Stahlbetonbauteilen beschränkt ist, hat demgegenüber wesentliche Vorteile.
• Da die Druckpressen regelbar und leicht zu handhaben sind, ist es möglich, die günstige Wirkung der einzelnen Stützglieder durch Versuch zu finden, indem man nicht sämtliche Druckvorrichtungen bzw. Stützglieder gleichzeitig, sondern nur einen Teil in verschiedenen Kombinationen zum Mittragen bringt. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist die leichte Regelbarkeit und genaue Bestimmbarkeit der von der Druckvorrichtung auf das Tragwerk ausgeübten Kräfte, die bei Anwendung der Erfindung durch Manometer oder sonstige Anzeigevorrichtungen genau abgelesen werden können. Man ist dadurch in der Lage, z. B. bei Stahlbetonstützen das Abfallen der Druckkräfte infolge Schwindens (Verkürzung) und Kriechens zu überwachen und die Druckkraft der Stütze durch nochmalige Betätigung der Druckvorrichtung auf den gewünschten günstigsten Wert zu bringen.
• Die den zusätzlichen Stützgliedern zugeordneten Druckvorrichtungen können nach der Verstimmung im Tragwerk verbleiben, vorteilhaft nach dem sie festgestellt sind. Man kann die Druckvorrichtung aber auch nachträglich gegen Abstandshalter anderer Art auswechseln, z. B. Spindelpresse, Keile od. dgl. In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungen der Erfindung schematisch. dargestellt, und zwar zeigt Abb. 1 ein Stützenfundament, z. B. für einen Turbosatz, mit zusätzlichen Stützgliedern und diesen zugeordneten Druckvorrichtungen zur Beeinflussung der Lotrechtschwingzahl; Abb. 2 zeigt die Anordnung von Stützgliedern und Druckvorrichtung zur Beeinflussung der Waagerechtschwingzahl; Abb. 3 gibt in der rechten Hälfte die Anwendung von rahmenartigen einteiligen Stützgliedern mit Druckvorrichtung wieder, während die linke Hälfte der Abb. 3 die Verwendung von zusätzlichen Riegeln als Stützglied darstellt; Abb. 4 schließlich zeigt die Anwendung der Erfindung in Verbindung mit einer Verbreiterung der Sohlplatte des Tragwerkes.
• Bei der Ausführungsform nach Abb. 1 ist auf der _Sohlplatte des Tragwerkes die Tischplatte 3 unter Vermittlung von Stützen 2 angeordnet. Auf der Tischplatte 3 ist in bekannter Weise die Maschine 4, beispielsweise eine Dampfturbine, angeordnet.
• Bei der Herstellung des Tragwerkes oder auch nachträglich werden parallel zu den Stützen 2 die Stützglieder 5, hier in Form von Zusatzstützen, angeordnet, die in einem gewissen Abstand unterhalb der Tischplatte enden.
• Zwischen den Stützgliedern 5 und der Tischplatte sind die Druckpressen 7 angeordnet. Die Zusatz--stützen 5 können mit den Hauptstützen 2 durch Bolzen 6 verbunden werden.
• Nach Verbindung der Zusatzstützen 5 mit dem Tragwerk werden die Druckvorrichtungen 7, beispielsweise Oldruckpressen, zur Wirkung gebracht, bis die erforderliche Verstimmung des Tragwerkes erreicht ist.
• Zur Waagerechtverstimmung des Bauwerkes wird gemäß Abb-. 2 ein etwa wandartiges Stützglied 8 benutzt, das zwischen den Hauptstützen 2 vorgesehen ist. Die Druckvorrichtungen 7 wirken hier zwischen dem Hilfsstützglied 8 und den Hauptstützen 2 in waagerechter Richtung.
• Bei der Ausführungsform nach Abb. 3, rechte Hälfte, ist ein aus den Stützen 9 und dem Riegel 10 bestehender Zusatzrahmen vorgesehen. Die Druckvorrichtung 7 liegt hier zwischen dem Riegel 10 des Zusatzrahmens und der Tischplatte 3. Die Druckvorrichtung 7 kann auf dem Riegel 10 an verschiedenen Stellen angeordnet werden, bis durch Versuch die günstigste Stellung und der günstigste Andruck der Vorrichtung 7 erreicht ist.
• Bei der Ausführungsform nach Abb. 3, linke Hälfte, sind die Hauptstützen 2 mit seitlichen Ansätzen 9' verbunden, welche an Stelle besonderer Stützglieder bei der Herstellung des Tragwerkes mit vorgesehen werden können. Um eine Verstimmung des Tragwerkes zu erreichen, werden auf die Vorsprünge 9' Riegel 10' aufgelegt und dann zwischen den Riegeln 10' und der Tischplatte 3 Druckvorrichtungen 7 in der beschriebenen Weise zur Anwendung gebracht.
• Wie Abb. 4 zeigt, kann man gemäß der Erfindung auch die Sohlplatte eines Maschinenfundamentes od. dgl. nachträglich verbreitern. Das Tragwerk besteht aus der Fundamentplatte 11, den Querwänden 12, den Längswänden 13 und der Tischplatte 14. Die Längswände 13 sind beiderseits verlängert, wie bei 15 angedeutet, wobei zwischen der Verlängerung 15 und dem Fundamentplattenteil 16, welches zunächst in der Regel nicht zur Mitwirkung gelangt, ein zur Aufnahme der Druckvorrichtung 7 dienender Zwischenraum vorgesehen ist. Die Sohlplattenteile 16 können dann in der gewünschten Weise durch die Druckvorrichtung 7 zum Mittragen gebracht werden.
• Da bei Maschinenfundamenten meist nicht nur lotrechte, sondern auch waagerechte dynamische Kräfte wirken, werden die durch die Druckvorrichtung 7 lotrecht angeschlossenen Sohlplattenteile 16 auch waagerecht mit der ursprünglichen Sohlplatte 11 verankert, z. B. durch die Anker 17, deren Kopf in entsprechenden Ausnehmungen der Sohlplatte liegt.
• Die in der Zeichnung dargestellten zusätzlichen Stützglieder können von vornherein oder nachträglich in das Tragwerk eingebaut werden. Sie können als Ortbeton- oder Fertigbetonteile oder auch in Stahlausführung vorgesehen werden.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Verändern der Eigenfrequenz von Tragwerken durch nachträgliches Einbringen zusätzlicher Stützen zwischen Tisch und Grundplatte, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Stützen (5, 8) durch zwischengeschaltete regelbare Druckvorrichtungen (7) in die kraftschlüssige Verbindung mit dem Tragwerk gebracht werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckvorrichtungen (7) Öldruckpressen sind.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach Abstützung des Tragwerkes die Druckvorrichtungen (7) durch starre Abstandshalter ersetzt werden.
4. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckvorrichtungen (7) in verschiedenen Druckrichtungen angesetzt werden.
5. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Stützen (5, 8) bei Errichtung des Tragwerkes mit aufgebaut werden.
6. 6. Tragwerk nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Stützen durch seitliche Vorsprünge der Hauptstützen '(9') gebildet sind, die durch einen die Druckvorrichtung (7) tragenden Riegel (10') überbrückt sind.
7. 7. Tragwerk nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Stützen durch Verlängerungen (15) der Tischplatte (14) des Tragwerkes gebildet sind. B. Tragwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Druckvorrichtungen (7) auf einer zusätzlichen Sohlplatte (16) abstützen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 289 854, 335 259, 459 331. 841379. 865 051.