Beschreibung
Die maßgebliche Beanspruchung von Stahlschomsteinen im Hinblick auf die Standsicherheit erfolgt durch Windeinwirkung. Hierbei treten neben statischen Beanspruchungen durch Böenbelastung häufig auch dynamische Beanspruchungen durch wirbelerregte Querschwingungen auf. Die Standsicherheit von Stahlschornsteinen wird durch eine entsprechende Dimensionierung der Wandstärken und Ankerschrauben gewährleistet. Zur Unterbindung unerwünschter Schwingungen wird oft im Bereich der Schornsteinmündung ein Schwingungsdämpfer als zusätzliches Bauteil angebracht. Alternativ hierzu könnten bereits vorhandene Bauteile oder konstruktive Elemente, bei doppelwandigen Schornsteinen insbesondere das Zusammenspiel von Innenrohr und Tragrohr für eine gezielte und vorausberechenbare Dämpfungserhöhung des Stahlschornsteins genutzt werden.
Vor diesem Hintergrund wurde im Rahmen eines Forschungsprojektes die dämpfende Eigenschaft des beweglichen Innenrohrs mit Hilfe von Simulationsrechnungen, ergänzt durch Messungen an einem Originalschornstein, detailliert analysiert und bewertet. Hierbei konnte nachgewiesen werden, daß das bewegliche Innenrohr äußerst effektive dämpfungserhöhende Eigenschaften besitzt, wenn der Spalt zwischen Innenrohr und Außenrohr optimiert wird. Es stellte sich aber auch heraus, daß die Einflußparameter auf die optimale Lösung sehr zahlreich und wesentlich komplizierter miteinander verknüpft sind, als erwartet worden war. Für eine sichere Verifikation der theoretischen Berechnungen sind weitere Messungen an Originalschornsteinen erforderlich. Die Untersuchungen haben jedoch gezeigt, daß dieses Prinzip im Sinne einer exakten Bemessung für auszuführende Bauwerke normengerecht zu machen ist.
Die bisherigen Ergebnisse weisen den Weg zu einer ingenieurmäßig handhabbaren Methode für die passive Kontrolle von winderregten Schwingungen. Für Stahlverarbeiter und -anwender sind dann Einsparungen beim Materialeinsatz, in der Fertigung und nicht zuletzt auch bei den Montagekosten sowie eine verbesserte Wirtschaftlichkeit beim Einsatz von Stahlschornsteinen grundsätzlich möglich.
STUDIENGESELLSCHAFT STAHLANWENDUNG e.V.
Veröffentlichung:
1995
Autoren:
Prof. Dr.-Ing. H. Ruscheweyh, Dipl.-Ing. C. Verwiebe, Dipl.-Ing. Ch. Kammel
