Gemessene Dämpfungsdekremente von Stahlschornsteinen und deren Bewertung im Hinblick auf die Bauart: Fid-Bau Portal

Gemessene Dämpfungsdekremente von Stahlschornsteinen und deren Bewertung im Hinblick auf die Bauart

Verwiebe, C. / Berger, G.W.

Zur Vorausberechnung der dynamischen Beanspruchung von Stahlschornsteinen wird die maximale Schwingwegamplitude ermittelt. Dies ist bei Kenntnis der generalisierten aerodynamischen Erregerkraft und der generalisierten Systemsteifigkeit mit Hilfe der dynamischen Vergrößerungsfunktion möglich. Der Maximalwert der dynamischen Verformung ergibt sich im Resonanzfall, wenn die Wirbelablösefrequenz gleich der Eigenfrequenz des Schornsteins ist. Dieser Wert wird durch die Multiplizierung der statischen Verformung durch den dynamischen Vergrößerungsfaktor ermittelt. Es wird gezeigt, daß das logarithmische Dämpfungsdekrement eine große Bedeutung für die Querschwingungsamplitude hat. Die Tabelle A.4 der DIN 4133 gibt die Dämpfungswerte an, mit denen in Deutschland im allgemeinen bei der Dimensionierung von Stahlschornsteinen gerechnet wird. Der Vergleich mit Normen aus Nachbarländern oder dem Eurocode 1, Teil 2.4 'Windlasten' zeigt, daß die Einteilung und die Beurteilung im Hinblick auf die zu erwartenden Dämpfungswerte keinesfalls einheitlich sind. Zur Überprüfung und ggf. Unterbreitung eines Aktualisierungsvorschlags, insbesondere der Tabelle A.4 der DIN 4133, wurde beim Industrieverband Stahlschornsteine eine Literaturrechersche durchgeführt; außerdem liegen aktuelle Meßergebnisse vor. Auf dieser Basis werden Dämpfungswerte für die rechnerische Behandlung von Schwingungsfragen bei Stahlschornsteinen vorgeschlagen, bei denen kein genauerer Wert durch eine Originalmessung bekannt ist. Weiterhin wird zusätzlich der niedrigste gemessene Dämpfungswert angegeben, der den Autoren vorliegt. Somit steht für Schornsteine, bei denen ein besonders hohes Sicherheitsniveau angestrebt wird, ein Dämpfungswert zur Verfügung, mit dem sich die größte nach dem derzeitigen Kenntnisstand zu erwartende Querschwingungsamplitude berechnen läßt. Durch die Wahl der angegebenen Dämpfungswerte kann man die Gefahr wirbelerregter Querschwingungen stark reduzieren.