Logowanie do System sprawozdań KDM

Badanie efektywności zastosowania masy polimerowej do redukcji drgań trybun metalowych

Kierownik projektu: Natalia Lasowicz

Politechnika Gdańska

Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska

Gdańsk

Streszczenie projektu

Bezpieczeństwo konstrukcji budowlanych jest niezwykle istotne. Nowo powstałe obiekty użyteczności publicznej i nie tylko często wznoszone są przy użyciu lekkich i dość smukłych elementów głównie ze względów ekonomicznych i estetycznych. Obecność obciążeń dynamicznych takich jak działania wiatru, trzęsienia ziemi czy obciążenie w postaci tłumu ludzi może przyczynić się do drgań konstrukcji budowlanych, prowadząc do ich uszkodzenia i obniżenia komfortu osób na nich przebywających bądź ich zawalenia, którym towarzyszy często śmierć ludzi. Awaria tymczasowej trybuny sportowej na Korsyce w 1992 r. miały ogromny wpływ na zmiany w projektowaniu nowo powstających obiektów budowlanych. Możliwość wystąpienia obciążeń dynamicznych powinna zostać uwzględniona już na etapie projektowania na co wskazują wcześniej przeprowadzone analizy numeryczne. Dotychczas jedną z najbardziej rozpowszechnionych metod redukcji drgań konstrukcji budowlanych było zwiększenie ich sztywności poprzez wprowadzanie dodatkowych elementów konstrukcyjnych całkowicie zmieniając ich pierwotny schemat statyczny. W przypadku trybun metalowych ogromny wpływ na redukcję drgań ma zastosowanie stężeń czyli elementów zapewniających sztywność konstrukcji w danym kierunku.

Jako alternatywną metodę redukcji drgań autorzy zaproponowali specjalnie przygotowany element stężający. Analizie poddano element składający się z dwóch prętów stalowych o przekrojach kątowych L50x50x5 połączonych warstwą masy polimerowej o grubości 5 mm, o całkowitej długości 3,2 m. Do tej pory masa polimerowa wykorzystywana była jako wypełnienie pęknięć powstałych w konstrukcjach murowych. Ten zabieg znany jest pod nazwą Metody Złączy Podatnych. Masa polimerowa to elastyczna zaprawa dwuskładnikowa wytworzona na bazie żywicy poliuretanowej ze specjalnymi składnikami zwiększającymi tłumienie.

Do tej pory przeprowadzono szereg badań eksperymentalnych polegających na pomiarze przyspieszeń fragmentu konstrukcji trybuny tymczasowej poddanej oddziaływaniom dynamicznym. Trybuna wykonana była z elementów prętowych o przekrojach rurowych o średnicy 0,0423 m. Analizowana konstrukcja przeznaczona była dla dwunastu osób siedzących. Z uwagi na bezpieczeństwo podczas prowadzonych badań ciężar widzów zasymulowano bloczkami betonowymi (przyjęta masa jednej osoby wyniosła 100 kg). Głównym celem badań eksperymentalnych było wyznaczenie parametrów dynamicznych takich jak częstotliwości drgań oraz liczby tłumienia. Cztery czujniki przyspieszeń, które mocowane były do elementów pionowych konstrukcji rejestrowały sygnał. W przypadku tymczasowych trybun, kluczowe jest określenie dominujących częstotliwości drgań skorelowanych z postaciami drgań: podłużną Y (lewo-prawo) oraz poprzeczną X (przód-tył). W wyniku przeprowadzonych badań uzyskano szereg przebiegów czasowych przyspieszeń. Aby dokładnie przeanalizować rezultaty niezbędne okazuje się użycie programu Matlab, który posłuży do ?obróbki? danych tj. wyznaczenie/odfiltrowanie dominujących częstotliwości drgań konstrukcji trybun tymczasowych, pozwoli na określenie liczb tłumienia co znacznie przyczyni się do finalizacji rozprawy doktorskiej. Program pozwoli także na dokładne graficzne przedstawienie wyników badań.

Centrum Informatyczne Trójmiejskiej Akademickiej Sieci Komputerowej
ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk   |   tel. 58-347-24-11
email: office@task.gda.pl   |   NIP: 584-020-35-93