Vibrationsmåling på bygninger

Hvorfor?

Vibrationsmåling på bygninger kan have to overordnet formål:

  1. Vibrationsmålinger til kontrol af vibrationer for eksisterende konstruktioner. Er vibrationskravene opfyldt?
  2. Vibrationsmålinger til kalibrering af beregninger til at regne mere nøjagtigt på eksempelvis egenfrekvenser.

Kalibrering af beregninger kan ofte giver store besparelser, da faktorer som eksempelvis understøtningsforhold, dynamisk elasticitetsmodul samt dæmpning oftest i virkeligheden (dvs. ved vibrationsmåling på bygninger) er mindre “på den sikre side” end antaget i vibrationsberegningerne.

Vibrationsmåling på bygninger - gavnlige effekter

Det er ofte er en god idé at få foretaget vibrationsmålinger på en konstruktion, hvis den allerede er opført. Det kan enten være, hvis der er udfordringer med lasttilfældet omhandlende vibrationer, som illustreret på nedenstående flowdiagram, men det kan faktisk også være nemmere at måle egenfrekvens i forbindelse med renovering af en eksisterende bygning fremfor at opstille en finite element model til beregning af egenfrekvensen. Ydermere er målingen mere nøjagtig og oftest mindre konservativ.

Hvordan?

Vibrationsmålinger foretages ofte med accelerometer sensorer, også kaldet accelerometre, som måler bevægelsen af en konstruktion. Hvis egenfrekvens og dæmpning ønskes målt vil konstruktionen typisk sættes igang med gentagne hælstød fra en person. Ved måling af accelerationsniveau under anvendelse for eksempelvis tribuner eller trapper kan der placeres et accelerometer i en længere periode for at få målt data for svingninger i under anvendelse.

Mange simple vibrationsmålinger foretages traditionelt med fintfølende
accelerometre, som er med til at få omkostninger for vibrationsmålinger til at stige. Målingerne er imidlertid ofte simple, og kan foretages med en smartphone, hvis man for eksempel vil måle egenfrekvenserne.

Hvad?

Accelerationsmålinger kan foretages på alle slags konstruktioner herunder, gulve, betondæk, bjælker, trapper, tribuner, skorstene osv.

Outputtet af accelerationsmålinger er typisk en tidsserie, som viser målt acceleration som funktion af tiden. Tidserien kan omregnes til et spektrum, som eksempelvis viser power spectral density (PSD: et mål for svingningens størrelse), som funktion af frekvensen. Man kan således se, hvilke frekvenser der er mest aktive.

Vibrationsmåling på bygninger – eksempel

I spektret for nedenstående vibrationsmåling er der mest aktivitet omkring 16 Hz.

Vibrationsmåling på bygninger

Ovenstående målinger er fra et renoveringsprojekt på Amager, hvor bygherre og rådgivende ingeniører valgte at få foretaget vibrationsmålinger på et af de eksisterede etagedæk.

Formålet var:

1. Sikre at det nye byggeri overholdte de opsatte vibrationskrav.

2. Undgå tidskrævende finite element modeling af eksisterende konstruktion, som er mindre nøjagtig end målingerne.

Flere eksempler og cases kan findes her:

https://jsk-vibrations.com/cases/

https://www.linkedin.com/company/jsk-vibrations/