Die Versuchsstruktur im Labor für Strukturdynamik
Im Labor für Strukturdynamik des I4S an der HTWK Leipzig wurde eine Versuchsstruktur errichtet, welche ähnlich dem Experimentierobjekt im Freifeld ist (weitere Informationen zu Anforderungen und Versuchssuchtruktur siehe hier).
Die 6 m lange Versuchsstruktur ist horizontal eingespannt. Wichtiges Merkmal dabei ist, dass die Umgebungsbedingungen (z.B. Temperatur) kontrolliert eingestellt werden können.
Die Herstellung der Versuchseinspannung
Im Labor für Strukturdynamik befindet sich ein Fundament, welches von der Umgebung entkoppelt ist. Hiermit werden äußere Einflüsse minimiert. Auf diesem wurde die Versuchsstruktur an einem Stahlbetonblock biegesteif mit Schraubanschlüssen befestigt. Um eine Einspannung zu realisieren, wurde ein Stahl-Segment mit Querschnitt IPE200 einbetoniert (siehe Abbildung 1). Der Betonblock, gefertigt im betontechnologischen Labor an der HTWK Leipzig, besteht aus hochfestem Beton mit einer rechnerischen Druckfestigkeit von fc;cube=75 N/mm².
Abb. 1: Herstellung der Einspannung aus hochfestem, bewehrtem Beton im betontechnologischen Labor, HTWK Leipzig
Herstellung Versuchsstruktur
Um eine vollflächige Kraftübertragung zu gewährleisten, ist die hergestellte Versuchseinspannung auf Betonblöcken mit einer Mörtelausgleichsschicht ausgerichtet worden. Die Sicherung gegen Kippen erfolgt dabei über abgespannte Quertraversen (siehe Abbildung 2), welche mit Gewindestangen (Durchmesser ø16) in Halfen-Schienen befestigt sind. An der hergestellten Einspannung wurden dann die sechs vorgesehenen, 1m langen Stahlmodule (Querschnittsprofil IPE 200) mit verschraubten Laschen angebracht (Vorspannkraft 180 Nm).
Abb. 2: Einspannung der Versuchsstruktur
Versuchsaufbau
Die verwendete Messtechnik entspricht der im Freifeld verwendeten: 24 uniaxialen Beschleunigungssensoren (Abbildung 3; 393A03, PCB Piezotronics). Zur Simulation der Situation im Freien, erfolgt eine Windanregung durch Ventilatoren (siehe Abbildung 4). Damit konnte eine dem Experimentierfeld auf dem Dach des Nieperbaus vergleichbare Versuchsstruktur im Labor aufgebaut werden. Diese erlaubt es Umgebungsbedingungen kontrolliert zu verändern. Es wurden Versuchsreihen zur Verifikation entwickelter Methoden am I4S durchgeführt, welche zielführend zur Veröffentlichung verwendet werden konnten.
Abb. 3: Applikation der Sensoren
Abb. 3: Ambiente Erregung Labor: Wind
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