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Erdbebenschutz von RINGFEDER®

Christchurch liegt im Brennpunkt


Das Erdbeben im Februar 2011 in Christchurch war ein gewaltiges Naturereignis, das Neuseelands zweitgrößte Stadt schwer beschädigt hat. Es verursachte ausgedehnte Schäden im ganzen Stadtgebiet, vor allem in der Stadtmitte und den östlichen Vororten. Dabei wurden Schäden an Gebäuden und Infrastruktur verschärft die bereits durch das Erdbeben vom 4. September 2010 mit seinen Nachbeben geschwächt waren.

  • Mehr als 70% der Gebäude des Geschäftszentrums wurden stark beschädigt
  • 124 km Wasserleitungen und 300 km Abwasserleitungen wurden beschädigt
  • 500.000 Tonnen verflüssigter Schlamm gerieten in Bewegung
  • 600 km Straßen wurden schwer beschädigt
  • 50.000 Straßenoberflächenfehler waren entstanden
  • 55% der Schüler der Gymnasialschüler mussten in anderen Schulen untergebracht werden
  • 13 von 36 Hotels waren noch betriebsbereit
  • 40.000.000.000 NZ $ an geschätzten Kosten wurden verursacht
  • 185 Todesfälle waren zu beklagen
  • 459.000 Ansprüche an die EQC (Erdbebenkommission) wurden gestellt

In der Realität getestet:
Erdbebenschutz von RINGFEDER®


Sicherlich hätte nicht der gesamte Schaden vermieden werden können, aber mit RINGFEDER® Reibungsfedern besteht die Möglichkeit, dass Ihr Gebäude ein Erdbeben wie die in 2010/11 übersteht und noch bewohnbar ist. Es gibt bereits Gebäude in Neuseeland die mit RINGFEDER® Reibungsfedern ausgestattet sind, zum Beispiel das Te Puni Village Studentenwohnheim mit 340 Wohneinheiten oder die Wohn/Bürogebäude 24 Taranaki Street und One Market Lane in Wellington sowie der Tait Communication Campus in Christchurch. Das Te Puni Village Studentenwohnheim war bereits fertiggestellt als das Erdbeben am 21. Juli 2013 eintrat, das mit einer Stärke von 6,5 und die folgenden Nachbeben mit einer Stärke von 5,8 auf der Momenten-Magnituden-Skala gemessen wurden. Das Gebäude überstand das Erdbeben ohne nennenswerte Schäden.

Beschreibung einer
RINGFEDER® Reibungsfeder


Eine RINGFEDER® Reibungsfeder besteht aus geschlossenen Außen- und Innenringen die sich auf ihren Kegelflächen berühren. Abbildung 1 zeigt eine Feder im Schnitt. Wird die Federsäule in Richtung der Achse belastet, so schieben sich die Konusflächen ineinander und bewirken, dass sich die Außenringe dehnen und die Innenringe im Durchmesser verkleinern. 2/3 der eingebrachten Energie werden durch Reibung zwischen den konischen Oberflächen der sich berührenden Ringe absorbiert.

Wirkungsweise einer
RINGFEDER® Reibungsfeder


Gültig für den vertikalen Einsatz

Die Diagramme 1 bis 3 erklären wie eine RINGFEDER® Reibungsfeder in Abhängigkeit von der Art des verwendeten Fettes bis zu 66% der eingebrachten Energie absorbiert.

Bild 2: zeigt eine Reibungsfeder vom Typ 20000, die aus 8 Außenringen, 7 Innenringen und 2 halben Innenringen besteht. Sie wird mit 200 kN zu einer Länge von 334 mm vorgespannt. Mit diesen Werten besitzt sie eine maximale Hublänge von 38 mm und eine Kapazität von 13400 Joule. Die Forderung ist es, eine maximale Energie von 6000 Joule zu absorbieren.

Diagramm 1: Wenn auf die Reibungsfeder die Schlagkraft wirkt, wird sie um 21 mm komprimiert und absorbiert dabei 6000 Joule (= 66%), von denen 4000 Joule in Wärme umgewandelt werden. Nach der Kompression entspannt sich die Reibungsfeder aufgrund der Reaktionskraft wieder um die gleichen 21 mm und kehrt in ihre Ausgangslage zurück. Es sind jetzt noch 2000 Joule die absorbiert werden müssen.

Diagramm 2: Die Masse trifft mit den restlichen 2000 Joule wieder auf die Reibungsfeder auf und komprimiert sie um 8,5 mm. Nach der Kompression entspannt sich die Reibungsfeder aufgrund der Reaktionskraft wieder um die gleichen 8,5 mm.

Diagramm 3: Es bleibt theoretisch eine Energie von 680 Joule bei einem Rest Federweg von 3 mm übrig. Aufgrund der Tatsache, dass die Reibung nicht nur zwischen den Ringen der Reibungsfeder sondern im gesamten System auftritt sind die kompletten 6000 Joule nun absorbiert und das System kommt zur Ruhe.

Vorteile einer RINGFEDER® Reibungsfeder


1. Lange Lebensdauer
– RINGFEDER® Reibungsfedern sind wiederverwendbar und dafür konzipiert viele Zyklen zu durchlaufen. Wenn einer der Ringe in einer RINGFEDER® Reibungsfeder brechen sollte arbeitet die Feder weiter, verliert allerdings Federweg und die Steifigkeit nimmt zu. Die End-Kraft und die Dämpfung bleiben davon unberührt. Wenn im Vergleich dazu eine Schraubenfeder oder eine Tellerfeder bricht führt dies zum Totalausfall des Systems und Sie haben keinen Schutz mehr.

2. Dämpfung – Bei Verwendung unseres RINGFEDER® Standard Fettes F-S1 dämpfen unsere Reibungsfedern 2/3 der eingebrachten Energie. Wenn Sie weniger Dämpfung benötigen, können wir leicht eine maßgeschneiderte Lösung für Sie entwerfen, die auf Ihre Bedürfnisse zugeschnitten ist. Damit lässt sich eine reduzierte Dämpfung von bis zu etwa 1/3 der eingebrachten Energie erzielen. Dies ist eine einfache Lösung mit der die Eigenschaften einer Reibungsfeder geändert werden können. Bei bestimmten seismischen Designs benötigt man eine höhere Kraft beim Entlasten der Reibungsfeder die dabei hilft die Gebäudestruktur wieder in die vertikale Position zu schieben.

3. Feuer und hohe Temperaturen – Reibungsfedern sind aus Spezialfederstahl und gefettet. Im Brandfall werden Gummiprodukte zerstört aber unsere RINGFEDER® Reibungsfedern werden dadurch nicht beschädigt. Sie müssen nach einem Feuer nur nachgefettet werden.

4. Rückstellkraft – Sie können Ihre Anwendung mit uns besprechen um die bestmögliche Rückstellkraft der Feder für Ihr spezielles Design zu bestimmen. Dies ist nicht mit anderen herkömmlichen Federtypen möglich. Wir können ein anderes Fett verwenden, den Außendurchmesser oder die Kegelwinkel verändern um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen.

5. Wiederverwendbarkeit – Reibungsfedern sind nach einem seismischen Ereignis wiederverwendbar. Sie wurden konzipiert, um viele Zyklen zu durchlaufen und dabei stabil zu bleiben. Reibungsfedern sind wartungsfrei.

6. Geschwindigkeit – Reibungsfedern reagieren schneller auf auftretende Kräfte als jeder andere Federtyp.

7. Einbauraum – Reibungsfedern bieten Ihnen die größten Kräfte bei gegebenem Durchmesser.

Das Wesentliche aus all diesen Vorteilen ist:

Wenn Sie eine RINGFEDER® Reibungsfeder kaufen, bauen Sie diese ein und dann brauchen Sie sich nie wieder Gedanken über sie zu machen. Sie können sicher sein ein langjährig bewährtes, solides und zuverlässiges Schutzsystem aus dem Bereich der RINGFEDER® Dämpfungstechnik gewählt zu haben.

Für weitere Informationen laden Sie sich bitte den RINGFEDER® Flyer zum Thema Erdbebenschutz von unserer Internetseite herunter oder kontaktieren Sie uns.

Video Experimentelle Tests
RINGFEDER® Reibungsfedern


Video Experimentelle Tests RINGFEDER® Reibungsfedern

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