Influence of anchoring and bracing system on dynamic characteristics of façade scaffolding
Artykuł w czasopiśmie
MNiSW
140
Lista 2023
| Status: | |
| Warianty tytułu: |
Wpływ układu zakotwień i stężeń na charakterystyki dynamiczne rusztowań fasadowych
|
| Autorzy: | Bęc Jarosław |
| Dyscypliny: | |
| Aby zobaczyć szczegóły należy się zalogować. | |
| Rok wydania: | 2023 |
| Wersja dokumentu: | Drukowana | Elektroniczna |
| Język: | angielski |
| Numer czasopisma: | 4 |
| Wolumen/Tom: | 69 |
| Strony: | 493 - 506 |
| Web of Science® Times Cited: | 0 |
| Bazy: | Web of Science | BazTech |
| Efekt badań statutowych | NIE |
| Materiał konferencyjny: | NIE |
| Publikacja OA: | TAK |
| Licencja: | |
| Sposób udostępnienia: | Witryna wydawcy |
| Wersja tekstu: | Ostateczna wersja opublikowana |
| Czas opublikowania: | W momencie opublikowania |
| Data opublikowania w OA: | 21 grudnia 2023 |
| Abstrakty: | angielski | polski |
| The basic dynamic characteristics of façade scaffolding are natural frequencies of vibrations and corresponding mode shapes. These properties affect the scaffolding safety, as well as comfort and safety of its users. Many of the dynamic actions present at scaffolding are in the low frequency range, i.e. below 10–15 Hz. The first natural frequency of a structure is usually in the range of 0.7 to 4 Hz which corresponds to resonant frequencies of human body and it means that vibrations induced at scaffolding may strongly affect the human comfort. The easiest way of increasing the rigidity of the structure is by ensuring correct boundary conditions (support, anchorage) and bracing of the structure. The numerical analysis was performed for the real scaffolding structure of medium size. The analysis consisted of natural frequencies calculation for the original structure and for models with modified bracing and anchoring systems. The bracing modifications were introduced by reducing or increasing the number of vertical bracing shafts. The anchor system was modified by reduction of the 6 anchors in the top right corner of the scaffolding in three stages or by evenly removing nearly 1/3 of the total number of anchors. The modifications of bracing and anchor systems resulted in changing the natural frequencies. The increase of natural frequencies due to higher number of anchors and more bracing is not even for all mode shapes. Bracing is more effective in acting against longitudinal vibrations, while anchoring against vibrations perpendicular to the façade | |
| Rusztowania fasadowe to tymczasowe konstrukcje uzytkowe wspomagajace prace budowlane. Istotne jest zapewnienie bezpieczenstwa konstrukcji i pracowników, a takze komfortowychwarunków pracy ich uzytkownikom poprzez zmniejszenie poziomów drgan docierajacych do nich. Podstawowe charakterystyki dynamiczne rusztowan fasadowych to czestotliwosci drgan własnych oraz odpowiadajace im postacie drgan. Pierwsza czestosc drgan własnych w przypadku konstrukcji tego typu zazwyczaj miesci sie w zakresie od 0,7 do 4 Hz, a wiec sa to wielkosci zgodne z czestosciami generowanymi przez wiele urzadzen działajacych na rusztowaniu, a takze sa one zblizone do czestosci rezonansowych czesci ciała ludzkiego. Czestotliwosc drgan własnych uzalezniona jest od rozmiarów rusztowania, jego masy oraz masy dodatkowej zgromadzonej na rusztowaniu (materiały budowlane, siatki ochronne i plandeki, uzytkownicy rusztowania), a takze od sztywnosci konstrukcji. Projektant pojedynczego rusztowania nie ma wpływu na elementy katalogowe systemu rusztowaniowego. Mozliwe jest jednak zwiekszenie sztywnosci rusztowania poprzez odpowiednio zaprojektowany system kotwienia konstrukcji rusztowania i przez prawidłowe stosowanie stezen. Wymagany układ stezen oraz rozstawy zakotwien w typowych rusztowaniach fasadowych mozna znalezc w przepisach normowych lub katalogach producentów systemów rusztowan. Przeprowadzono obliczenia komputerowe przykładowego rusztowania fasadowego o sredniej wielkosci. Model metody elementów skonczonych został stworzony w programie Autodesk lation Multiphysics 2013. Oryginalny model zawierał stezenia i zakotwienia zaproponowane przez projektanta konstrukcji rusztowania na podstawie wymagan producenta systemu. W kolejnych wariantach modyfikacji ulegała liczba pionów ze stezeniami, tj. z oryginalnej liczby pionów stezen (3) pozostawiono 2 (rusztowanie słabo stezone), a nastepnie liczbe pionów stezen zwiekszono do 5 (rusztowanie przesztywnione). Podobnie, analizie poddano wpływ liczby zakotwien. Załozono, ze fragment konstrukcji pozostaje niezakotwiony, co wprowadzono do modelu przez eliminacje 6 kotew w trzech etapach. Ostatni wariant modyfikacji oryginalnego sytemu zakotwien to równomierne usuniecie 10 sposród 36 ogółem punktów zakotwien. Wyniki obliczen zostały zebrane w postaci pierwszych dziesieciu czestosci drgan własnych. Analizowano takze postacie drgan własnych, odpowiadajace zblizonym czestosciom drgan. Zwiekszenie liczby stezonych pól i wieksza liczba zakotwien powoduje zwiekszenie czestotliwosci drgan własnych. Nie jest to jednakowa zmiana dla wszystkich czestosci i postaci. Stezenia maja wiekszy wpływ na postaci zwiazane z drganiami poziomymi wzdłuz fasady, podczas gdy liczba zakotwien wpływa istotnie na wartosci zwiazane z postaciami z przemieszczeniami prostopadle do fasady. Pozostawienie duzego obszaru pozbawionego zakotwien powoduje znaczne zmniejszenie przede wszystkim pierwszej czestosci drgan własnych. Taka sytuacja jest niedopuszczalna, a mimo to spotykana w przypadku rusztowan zlokalizowanych przy istniejacych budynkach, gdzie z powodów technologicznych kotwienie czesci konstrukcji jest utrudnione i czasem przez projektantów zaniedbywane. Nalezy równiez miec na uwadze, ze niedostateczne kotwienie i stezenie rusztowan fasadowych ma wpływ nie tylko na ich charakterystyki dynamiczne, ale takze na wytezenie elementów konstrukcji. Moze to prowadzic do stanów awaryjnych, mimo nieprzekroczenia dopuszczalnych wielkosci obciazen. |
