M. Kos

Aseismischer Anlagenbau

Grundlagen und Anwendungen
Mitarbeit: Mechtold, F.

• Broschiertes Buch

Produktbeschreibung

Viele Jahre war ich als Chefkonstrukteur und Leiter der Forschunq una Entwicklung eines Industrieunternehmens tatig, das in dieser zeit eng mit namhaften Kraftwerksanlagenbauern zusammenarbeitete, wie z.B. We stinghouse Co, USA; KWU, BRD und Atomenergo, SU. In dieser Zeit konnte ich so viele Grundlagen und Erfahrunqen saml!'eln, daB es 1I'.ir moqlich wur de, das vorlieqende Buch zu verfassen. Erfahrungsberichte und MeBerqebnisse von Erdbeben legte ich zu Grunde bei der Erarbeitung von systematisch qeordneten Berechnungsmeth03en, gUltig fUr aIle Kranbauarten sowie Grundkomponenten des Anlagenbaues. Bisher such ten Konstrukteure in der Literatur nach diesen Unterlagen vergebens. Mein Vorgehen war wohl mit groBen Approximationen verbunden. DafUr gelang es aber andererseits, eine methodische Normberechnungswei se fUr die praktische Anwendung in der Konstruktion zu erstellen. So erstand letztlich eine Systemtheorie des ganzen Bereiches, die eine ein fache Darstellung der Grundlagen imwesentlichen weit hinter sich laBt. FUr die finanzielle UnterstUtzunq meiner umfangreich"en Arbeiten sei der Slowenischen Forschungsqemeinschaft, Ljubljana, Juqoslawien, mein Dank ausgesprochen. Ferner gilt er auch Herrn Dr. mont. Fritz Mechtold, Kre feld, Technischer Direktor der AUMUND-Fordererbau GmbH, fUr seine wert volle Mitarbeit bei der Straffung des Manuskriptes und die Hinweise fUr eine klarere Formulierunq. Meiner Frau gilt meine groBte Anerkennunq; denn sie hat als unermUdlicher und unschatzbarer Mitarbeiter die Ver wirklichung dieses Buches Uberhaupt ermoglicht. Oem Springer-Verlag sei fUr die gute Zusammenarbeit bei der Entstehung dieses umfangreichen Werkes gedankt.

Produktdetails

• Verlag: Springer / Springer Berlin Heidelberg / Springer, Berlin
• Artikelnr. des Verlages: 978-3-642-82162-2
• Softcover reprint of the original 1st ed. 1983
• Seitenzahl: 532
• Erscheinungstermin: 16. Dezember 2011
• Deutsch
• Abmessung: 244mm x 170mm x 29mm
• Gewicht: 907g
• ISBN-13: 9783642821622
• ISBN-10: 3642821626
• Artikelnr.: 36117771

Inhaltsangabe

1. Teil Grundlagen der seismischen Dynamik und des Erdbebens.- 1. Ansprechen von technischen Gebilden auf Bodenbewegung.- 1.1. Systeme mit einem Freiheitsgrad (SEFG).- 1.1.1. Bodenbewegung im Dauerzustand.- 1.1.2. Bodenbewegung im Ubergangszustand.- 1.1.3. Numerische Berechnung der Ansprechgrößen.- 1.2. Systeme mit mehreren Freiheitsgraden (SMFG) ..- 1.2.1. Bewegungsgleichungen in Matrizenschreibweise.- 1.2.2. Bestimmung von Eigenschaftsmatrizen.- 1.2.3. Bestimmung von Eigenfrequenzen.- 1.2.4. Bestimmung von Schwingungsformen.- 1.2.5. Bestimmung von Elastizitätsmatrizen.- 2. Bodenbewegung und Erdbebenparameter.- 2.1. Ursachen der Erdbeben.- 2.2. Intensitätsstufen.- 2.3. Erdbebenarten.- 2.4. Erdbebenparameter.- 2.5. Charakter der Erdbebenwellen.- 3. Seismizität.- 3.1. Erdbebenvorhersage.- 3.2. Seismische Karten.- 4. Übersicht der Hypothesen über Erdbebensicherheit.- 4.1. Erdbebenberechnung mit statischen Ersatzlasten.- 4.2. Hypothese der Geschwindigkeits-Potentialenergie von Tanabashi.- 4 3. Resonanz Ermüdungshypothese von Yamadá und Kawamura.- 5. Charakteristische Ansprechspektren.- 5.1. Grundlagen von Boden-Ansprechspektren.- 5.2. Etagenansprechspektren.- 6. Prinzip der begrenzten Resonanz.- 6.1. Ansprechamplituden bei begrenzter Resonanz.- 6.2. Erdbeben- und Ansprechspektren bei begrenzter Resonanz.- 2. Teil Seismische Beanspruchungen der Hebezeuge.- 7. Einfluß des Erdbebens auf Hebezeuge.- 8. Eigenfrequenzen der Hebezeuge.- 8.1. Kraneigenfrequenz in vertikaler Richtung.- 8.2. Einfluß der Katzstellung auf die Kraneigenfrequenz.- 8.3. Einfluß des Radstands der Katze auf die Kraneigenfrequenz.- 8.4. Einfluß der Katz- und Kranbahnsteifigkeit.- 8.5. Eigenfrequenz in horizontaler Richtung.- 8.6. Anleitungen für den Konstrukteur.- 9. Einfluß der Lastseilaufhängung auf vertikale seismische Beanspruchungsverhältnisse.- 9.1. Einseitig wirkende Seilfeder in Bewegungsgleichungen.- 9.2. Umformung der Bewegungsgleichungen in dimensionslose Form.- 9.3. Erörterung der Ergebnisse.- 9.3.1. Kräfteverhältnisse.- 9.3.2. Beschleunigungsverhältnisse.- 9.4. Folgerungen aus den Ergebnissen.- 10. Dämpfung und seismische Widerstandsfähigkeit.- 10.1. Dämpfung in Hebezeugen.- 10.2. Berechnungsansätze für die Untersuchung des Dämpfungseinflußes.- 10.3. Einfluß der Dämpfung auf seismische Kräfte und Beschleunigungen.- 10.4. Anleitungen für den Konstrukteur.- 11. Kraftschlußverbindung als Grenze horizontaler seismischer Beschleunigung.- 11.1. Mittelwert der GleitVerschiebung - Analytische Lösung..- 11.2. Gleitverschiebung durch Simulation.- 11.3. Größe der Gleitverschiebung während der Bodenbewegung.- 11.4. Reibungsverhältnisse auf Hebezeugen.- 11.4.1. Reibung bei gebremstem Laufrad.- 11.4.2. Reibung des freien Laufrads.- 11.4.3. Gesamtreibungszahl des Hebezeuges in Richtung der Bodenbewegung.- 11.4.4. Reibungsgrenze bei anderen Fahrwerken.- 11.5. Konstruktionshinweise zur Verminderung seismischer Kräfte.- 11.6. Berechnungsbeispiel.- 12. Einfluß des Lastpendelns auf horizontale seismische Beanspruchungen.- 12.1. Lastseilaufhängung als Pendel.- 12.2. Erörterung des Seileinflusses.- 13. Erörterung der Berechnung durch zeitliche Verläufe.- 14. Berechnung mit seismischen Kraftbeiwerten aufgrund des Ansprechspektrums.- 14.1. Allgemeingültige Energiegleichung für die senkrechte Richtung.- 14.2. Seismische Kraftbeiwerte.- 14.3. Seismische Kräfte und Spannungen in horizontaler Richtung 1.- 14.4. Destabilisierungskräfte.- 14.5. Folgerungen aus den Ergebnissen.- 14.6. Gleichungen für Kraftbeiwerte mit Matrizen.- 15. Konstruktions-Optimierungsmethoden.- 16. Einfluß der Kranbahnsteifigkeit auf seismische Einwirkungen auf Krane.- 16.1. Entwicklung der dimensionslosen seismischen Kraftbeiwerte.- 16.2. Diskussion der Ergebnisse.- 16.3. Folgerungen für den Konstrukteur.- 16.4. Destabilisierungskräfte.- 16.5. Kran und Kranbahn ohne Nutzlast.- 17. Einfluß der Katzabfederung auf seismische Widerstandsfähigkeit der Krane.- 17.1. Seismische Kraftbeiwerte bei gefederter Katze.- 17.2. Höhere Tonamplituden.- 17.3. Erörterung der Ergebnisse.- 17.4. Destabilisierungskräfte.- 17.5. Seismische Kräfte in horizontaler Richtung.- 17.6. Folgerungen für den Konstrukteur.- 18. Standsicherheit der Hebezeuge beim Erdbeben.- 18.1. Erdbebenkräfte am Kran.- 18.2. Standsicherheit bei auf der Unterlage verankerten Kranen.- 18.3. Standsicherheit nicht verankerter Krane.- 18.4. Beanspruchungszustand des Kranes beim Aufsetzen.- 18.5. Erörterung der Ergebnisse.- 18.6. Vergleich mit statischen Standsicherheitsvorschriften.- 18.7. Richtlinien für den Konstrukteur.- 19. Stabilisierungsvorrichtungen der Hebezeuge gegen Erdbebenkräfte.- 19.1. Destabilisierungskräfte.- 19.2. Krane auf dem Boden.- 19.2.1. Einfluß der Betriebsart.- 19.3. Krane auf hochliegenden Bahnen.- 19.3.1. Krane im Betrieb während des Erdbebens.- 19.3.2. Krane außer Betrieb während des Erdbebens.- 20. Auswirkungen von Erdbeben auf Hebezeuge.- 20.1. Einteilung der Krane in Gefahrenklassen.- 20.2. Analyse der Beschädigungen.- 20.2.1. Krane am Boden.- 20.2.2. Krane auf höheren Kranbahnen.- 20.2.3. Kranbahnen.- 20.2.4. Behebung der Schäden.- 20.3. Parameter der Erdbebenkräfte.- 20.4.. Hinweise für die Konstrukteure.- 21. Seismische Berechnung von Brückenkranen.- 21.1. Bestimmung des Beschleunigungsspektrums der Kranbahn.- 21.2. Seismische Kraftbeiwerte im Kran und in den Seilen.- 21.3. Seismische Spannungen im Kran.- 21.4. Seismische Spannung in der Seilaufhängung.- 21.5. Verminderung der waagerechten absoluten Beschleunigung infolge Gleitens der Laufräder.- 21.6. Destabilisierungskräfte.- 21.7. Folgerungen für den Konstrukteur.- 22. Seismische Berechnung von Hängekranen.- 22.1. Seismische Beanspruchungen.- 22.1.1. Vertikale Richtung.- 22.1.2. Horizontale Richtung längs der Kranbahn.- 22.1.3. Horizontale Richtung quer zur Kranbahn.- 22.2. Begrenzung der horizontalen seismischen Kräfte durch den Slip der Laufräder.- 22.3. Seismische GesamtSpannung.- 22.4. Destabilis ier ungskr äfte.- 22.5. Hängebahnen.- 22.6. Erörterung der Ergebnisse.- 23. Erdbebensichere Konstruktion der Portalkrane.- 23.1. Seismische Beanspruchungen der Portalkrane.- 23.2. Erörterung der reduzierten Masse.- 23.3. Erörterung der Federkonstanten der Portalkranbrücke.- 23.4. Seismische Beanspruchungen.- 23.5. Seismische Beanspruchungen in vertikaler Richtung.- 23.6. Seismische Beanspruchungen in horizontaler Richtung längs der Kranbahn.- 23.7. Seismische Beanspruchungen in horizontaler Richtung quer zur Kranbahn.- 23.8. Seismische Gesamt Spannungen.- 23.9. Erörterung der Ergebnisse.- 23.10. Anleitungen für den Konstrukteur.- 23.11. Destabilisierungskräfte.- 24. Seismische Beanspruchungen der Auslegerkrane.- 24.1. Entwicklung der Berechnungsgrundlagen.- 24.2. Erörterung der Kraftverhältnisse.- 24.3. Bestimmung des Beanspruchungszustands.- 24.4. Erörterung der Standsicherheit.- 24. 5. Destabilisierungskräfte.- 24.6. Kombination der Abhebe- und Kippgefahr.- 24.7. Abweichende Arten der Auslegerkrane.- 24.8. Anleitungen für den Konstrukteur.- 25. Seismische Beanspruchung der Turmdrehkrane.- 25.1. Bestimmung der seismischen Beanspruchung.- 25.2. Verlauf der Kraftbeiwerte.- 25.3. Erörterung des seismischen Beanspruchungszustands.- 25.4. Abhebekräfte infolge seismischer Beschleunigung.- 25.5. Standsicherheitsgefährdung der Turmdrehkrane.- 25.6. Berechnungsverfahren.- 25.7. Anleitungen für die Konstruktion.- 26. Seismische Beanspruchungen in Kranbahnen.- 26.1. Vertikale seismische Beanspruchung.- 26.2. Horizontale seismische Beanspruchung.- 26.2.1. Kranbahn auf fester Unterlage.- 26.2.2. Kranbahn auf säulenförmigen Stützen.- 26.3. Analyse des Beanspruchungszustands.- 26.4. Konstruktive Ausführung der Kranbahn.- 27. Festigkeitsprobleme aseismischer Hebezeuge.- 27.1. Zulässige Spannungen.- 27.2. Sicherheiten gegen Beulinstabilität..- 27.3. Kriterien für den Beschädigungsgrad.- 28. Seismische Widerstandsfähigkeit bestehender Hebezeuge.- 28.1. Berechnungsgrundlagen bestehender Krane.- 28.2. Einflüsse auf die seismische Beanspruchungshöhe.- 28.3. Bestimmung der Erdbebentragfähigkeit der Hebezeuge.- 29. Berechnungsbeispiele seismischer Beanspruchung der Hebezeuge.- 29.1. Berechnungsbeispiel: Seismische Beanspruchung eines Brückenkrans.- 29.2. Berechnungsbeispiel: Seismische Beanspruchung eines Turmdrehkrans.- 3. Teil Seismische Beanspruchungen von Anlageneinrichtungen.- 30. Aseismische Dimensionierung der Anlagenbaugruppen.- 30.1. Dimensionierungskriterien.- 31. Gebäude und Türme.- 31.1. Wechselwirkung zwischen Bauten und Erdboden.- 31.2. Seismische Kräfte.- 31.3. Kombination gekoppelter Gebäude.- 31.4. Auswahl der Berechnungsmethode.- 32. Druckgefäße.- 32.1. Analytisches Verfahren.- 32.2. Berechnungsmethode.- 33. Gefäße mit innerer Struktur und Füllung.- 33.1. Analytische Vorgehensweise.- 33.2. Auswahl der Methode.- 34. Ausrüstung in Anlagengebäuden.- 34.1. Analytisches Vorgehen.- 34.2. Einfluß des Eingabeerdbebens.- 34.3. Erörterung der Methode.- 35. Rohrleitungssysteme.- 35.1. Aufstellung des mathematischen Modells.- 35.2. Erörterung des Berechnungsverfahrens.- 35.3. Zulässige Spannungen.- 36. Dämpfung in Anlagenbaugruppen.- 37. Seismische Hydrodynamik gefüllter Behälter.- 37.1. Theoretischer Ansatz.- 37.1.1. Behälter unmittelbar auf dem Erdboden oder auf den Gebäudeetagen.- 37.1.2. Aufgeständerte Behälter auf. dem Erdboden oder auf den Gebäudeetagen.- 37.2. Erörterung der Ergebnisse.- 4. Teil Bemessungskriterien und Vorschriften.- 38. Kriterien für seismische Beanspruchung der Hebezeuge in Kernkraftwerken.- 38.1. Seismische Eigenschaften der Gegend.- 38.2. Seismische Konstruktionsgrundlagen.- 38.3. Anforderungen an die Hebezeuge.- 38.4. Seismische Berechnung des Rundlaufkrans.- 39. Überlegungen zu den Bemessungsregeln der aseismischen Hebezeuge.- 39.1. Teilung der Erdbebenintensität in zwei Stufen.- 39.2. Belastungsannahmen.- 40. Aseismisches Konstruieren von Maschineneinrichtungen.- 40.1. Einfluß auf die Konstruktionsgestaltung.- 40.2. Maschinentragelemente.- 40.3. Stabilitätsversteifungen.- 41. Einfluß des seismisch sicheren Konstruierens auf die Gewichtsmassen und den Preis der Hebezeuge.- 41.1. Berechnungsgang des. aseismischen Kranes.- 41.2. Übersicht der Gewichtsmassen aseismischer Hebezeuge.- 41.3. Bewertung der Gewichtsmassenerhöhung der Krane infolge Erdbebenbeanspruchung.- 41.4. Einfluß seismischer, Beanspruchung auf die Gesamtge-wichtsmasse der Hebezeuge.- 41.5. Einfluß seismischer Belastung auf Hub-, Fahr- und Drehwerke.- 41.6. Schätzung der Preiserhöhung der aseismischen Krane.- 42. Schrifttum.