Vibrationsmålinger bliver mere og mere udbredt i byggebranchen til både risikominimering for vibrationsskader og til målinger i forbindelse med vibrationskomfort.
Vibrationsmålinger på bygninger kan have to forskellige hovedformål:
- Vibrationsmonitorering for eksisterende konstruktioner. Er vibrationskravene opfyldt?
- Vibrationsmålinger til at forbedre accelerations- og egenfrekvensberegninger, så der kan regnes mere nøjagtigt på den bærende konstruktion.
Vibrationsmålinger – bygningsskader
Vibrationsskadeovervågning kan i forbindelse med bygge- og anlægsarbejde hjælpe med at forebygge gener for naboer og skader på nabobygninger under entreprenørarbejde. Udsættes bygninger for høje vibrationer kan der opstå skader på sokkel, murværk og lign.
Vibrationskomfort i bygninger
Kalibrering af accelerationsberegninger i designfasen kan ofte giver store besparelser. Faktorer som eksempelvis indspændingsgrad og dæmpning er oftest i virkeligheden mindre “på den sikre side” end antaget i vibrationsberegningerne. Når konstruktionsspændende er omkring eller større end 6-8 meter er det ofte vibrationskomfort, der er dimensionerende og man risikere at overdimensionere bærende konstruktioner i beton kraftigt, hvis konstruktionsingeniøren går et 8 Hz-kriterie.
Accelerationsberegninger er værktøjet til at undgå denne unødvendige overdimensionering og kan i visse tilfælde anvendes sammen med vibrationsmålinger til at designe de mest økonomiske og bæredygtige byggerier.
Accelerationerne kan beregnes på baggrund af modellen i EN 1991-1-1 DK NA, men denne model baseret på den statiske udbøjning og har en række begrænsninger, som ofte gør den uanvendelig i praksis. I stedet kan en dynamisk model anvendes til accelerationsberegninger, som er baseret på den medsvingende masse i stedet for den statiske udbøjning.
I den dynamiske model haves tre afgørende inputparametre for accelerationernes størrelse:
- Konstruktionens medsvingende masse.
- Egenfrekvensen.
- Dæmpningen.
Konstruktions medsvingende masse findes på baggrund af konstruktionens vægt og svingningsform eksempelvis via en Finite element model. For en simpelt understøttet bjælke med jævnt fordelt masse, er den medsvingende masse ½-delen af konstruktionens totale masse.
Vibrationsmålinger foretages ofte med accelerometre, som måler bevægelsen af en konstruktion. Hvis egenfrekvens og dæmpning ønskes målt vil konstruktionen typisk sættes i gang med gentagne hælstød fra en person. Ved måling af accelerationsniveauet under anvendelse for eksempelvis gulve, tribuner eller trapper kan der placeres et accelerometer i en længere periode for måle under anvendelse.
