Rationelle Deckenkonstruktionen aus Betonfertigteil-Hohlkammerdielen werden einachsig gespannt ausgeführt. Das Schwingverhalten wird durch die erste Eigenschwingungsform bestimmt. Die zugehörige Eigenfrequenz sinkt dabei mit dem Quadrat der Spannweite. Bei den für Bürodecken üblichen Spannweiten spielen Resonanzprobleme keine Rolle. Dies stellt sich allerdings anders dar, wenn Schwingungen im Bereich der Eigenfrequenz in das Bauwerk eingetragen werden. Es können sich dann Schwingungsamplituden einstellen, die weit über dem erträglichen Maß liegen. Messungen des Schwingverhaltens einer Bürodecke aus Spannbetonhohlplatten ergaben eine Eigenfrequenz von 10,8 Hz. Der geringe Abstand maschineninduzierter Anregungsfrequenzen aus der benachbarten Produktionsanlage von 11,15 und 11,25 Hz zur ersten Eigenfrequenz der Decke führte folglich zur Resonanz. Da das Gebäude bereits bezugsfertig war, mussten Verbesserungen des Schwingverhaltens mit möglichst geringen Veränderungen der Bausubstanz in möglichst kurzer Zeit zu erzielen sein. Dabei kommen einerseits konstruktive Veränderungen in Frage, die die Steifigkeit des Bauwerkes verändern, wie der Einbau von Unterzügen oder Stützen, Erhöhung der Bauteilmasse oder die Veränderung der Lagerbedingungen und andererseits die Veränderung der Eigenfrequenzen des Systems mittels Schwingungstilger. Im vorliegenden Fall wurde zugunsten des letzteren entschieden, da so die geringsten Eingriffe in die Bausubstanz notwendig waren. Hierfür wurde ein passives Tilgersystem entwickelt, das dank seines modularen Aufbaus in einfacher Weise von Hand an die Deckenunterseite montiert werden kann, ohne dass Hebezeuge notwendig wären. Dieses besteht aus Standardfedern und Komponenten aus handelsüblichen Walzprofilen und Normteilen sowie einer variablen Masse aus Stahlblechen zur Abstimmung der Eigenfrequenz. Durch den Einsatz von 10 Einheiten zu je 185 Kg beweglicher Masse konnte die Amplitude der Deckenschwingung um 95% verringert werden.

Precast concrete elements with hollow profiles are commonly used in the design of floor slabs. Such uniaxially spanned constructions can be efficiently manufactured and built-in. Their dynamic behaviour is usually dominated by the first mode shape with the corresponding first eigenfrequency depending predominantly on the span width. At that, resonance effects are untypical for usual span widths of floor slabs. This turns out to be different, if vibrations in the range of the eigenfrequency are brought into the building. In the present case, a manufacturing facility is situated near to the associated office building. Vertical vibrations of 11.15 and 11.25 Hz are induced by the machines into the soil. Despite the separation of the foundations of the two buildings, these vibrations result in high amplitudes of vibration in the office building's floor slab under investigation. Measurements of the vibration behaviour of the floor slab showed a first eigenfrequency of 10.8 Hz. A small difference between the excitation frequency and the eigenfrequency causes resonance. The objective was to reduce the vibration amplitudes so, that the utilisation of the building as an office space is permitted. As the building was already ready for occupancy, improvements had to be achieved with as few modifications as possible and as soon as possible. On the one hand, constructive modifications can be considered, which change the stiffness or mass of the slab system and therefore its dynamic behaviour, for example the integration of ceiling joists and columns, the application of additional mass or changes in boundary conditions. On the other hand, the direct modification of the dynamic system by means of tuned mass dampers (TMD) resulting in a change of the eigenfrequencies is an alternative. In the present case, a decision was made for the latter, as it promised the minimal intervention in the buildings structure. For this purpose, a passive damper system was developed, that, due to its modular assembly, can easily be mounted by hand to the slabs' undersurface without needing hoisting devices. This was done using 10 damper units each basically consisting of standard springs and a variable mass made out of steel plates. The exact tuning of the damper's spring and mass ensures very low slab vibrations in the range of the excitation frequency. Totally 10 TMDs installed, each of 185 kg moving mass, reduced the amplitude of vibration of the floor slab by 95%.