Dämpfer

MAURER Dämpfer wandeln Bewegungsenergie in Wärmeenergie um. Dieser Vorgang wird als Dissipation bezeichnet. Die Dämpfer bauen die durch Erdbebeneinwirkung in das Bauwerk eingeleitete Energie kontinuierlich und gezielt ab und verhindern dadurch Schäden infolge horizontaler Beschleunigungs- und Bewegungsüberschreitungen. Hierzu wird die Dämpfungseigenschaft verschiedener Werkstoffe und Flüssigkeiten genutzt. Es stehen verformungs- und geschwindigkeitsabhängige sowie adaptive Systeme zur Auswahl.

Hydraulikdämpfer: MHD

MAURER Hydraulikdämpfer können Erdbebenschutzsysteme mit Isolatoren ergänzen, um ein noch besseres Systemverhalten in Bezug auf weniger Kräfte und Verschiebungen für seismische Lastfälle sowie den Betriebslastfall zu erreichen. MAURER Hydraulikdämpfer dissipieren Energie durch Ausnutzung des viskosen Verhaltens von Flüssigkeiten, unterscheiden sich von üblichen linear viskosen Dämpfern durch eine nahezu von der Geschwindigkeit unabhängigen Reaktionskraft bei schnellen Bewegungen. Dadurch wird eine optimale Dämpfung erreicht und eine Überschreitung von Bemessungsgrenzwerten vermieden. Bei einem Erdbeben erlaubt ein intelligentes Fluidströmungssystem Relativbewegungen und hält die Antwortkraft auf einem konstanten Niveau.

Charakteristische Eigenschaften der MAURER-Hydraulikdämpfer sind:

  • Keine Leckage durch ein Dreifach-Dichtungssystem
  • Kraftbegrenzungssystem durch ein spezielles Ventilsystem
  • Weniger Kraft und Verschiebung im System mit Dämpfungsexponenten von 0,04 bis 1,0
  • Sofortiges Blockieren nach einer Verschiebung durch Betriebskräfte von mindestens 1-3 mm durch eine hohe hydraulische Steifigkeit wegen einer geringen Kompressibilität des Hydrauliköls.
  • Optimale Einsetzbarkeit für Temperaturbereiche von -40°C bis +40°C
  • Wartungsfrei
  • Optimiertes Desing mit CE-Zeichen
  • MAURER bietet semi-aktive Dämpfer für die Kabel von Schrägseilbrücken und für abgestimmte Massendämpfer an

Semi-aktive Dämpfer

MAURER Semi-aktive Dämpfer sind mit einem magnetorheologischen Fluid ausgestattet, dessen Viskosität über ein elektronisch veränderbares Magnetfeld gesteuert werden kann. Das Dämpfungsverhalten kann dadurch kontinuierlich nach individuell festzulegenden Algorithmen mit kürzesten Reaktionszeiten und geringstem Energieaufwand verändert werden. Dadurch ist eine Optimierung von Verformungen und Lagerungskräften möglich.

Stahl-Hysterese-Dämpfer: MSHD

Die plastische Verformung von Stahl ist eine der wirksamsten Mechanismen für Energiedissipation, sowohl aus ökonomischer als auch aus technischer Sicht. In den 1970er Jahren begann die Idee, Stahl-Hysterese-Dämpfer innerhalb von Bauwerken zu verwenden, um große Teile der seismischen Energie zu dissipieren. Dissipatoren aus Stahl wurden in einer Vielzahl von Varianten konzipiert und gefertigt. Ihre Stärken sind: gute Zuverlässigkeit, Funktionalität unabhängig von Temperatur und eingeprägter Geschwindigkeit, hohe Alterungsbeständigkeit, kein Wartungsbedarf, begrenzte Kosten. Dennoch ist ihr schwerwiegender Nachteil die begrenzte Fähigkeit große Verschiebungen zu berücksichtigen, wie es in Strukturen erforderlich ist, die in Gebieten mit hoher seismischer Aktivität, insbesondere Brückenstrukturen, errichtet wurden. Als Reaktion darauf hat MAURER zwei Arten von Stahl-Hysterese-Dämpfern entwickelt und experimentell untersucht. Die Energiedissipation wird erreicht, indem die Hysterese-Elemente zwei verschiedenen eingeprägten Bewegungen, Axialbewegung und Torsion, unterworfen werden.

Kompakt-Stahl-Dämpfer: MCSD

Der patentierte MAURER Kompakt-Stahl-Dämpfer funktioniert in einer Richtung (Zug und Druck) mit Rückstellungsvermögen. Der Vorteil gegenüber herkömmlichen „buckling restrained braces“ ist der um den Faktor drei kompaktere Bauraum in Längsrichtung.

Die Eigenschaften von MCSDs sind:

  • Sehr kompaktes Design
  • Zuverlässigkeit
  • Elastisches Verschiebungsvermögen bis zu +/-50 mm
  • Plastisches Verschiebungsvermögen von +/- 300 mm
  • Bis zu 100 Jahre Lebensdauer
  • Hohe Alterungsbeständigkeit und Verschleißfreiheit
  • Hohe Steifigkeit unter Betriebslast
  • Widerstandsfähigkeit für bis zu drei Bemessungserdbeben
  • kosteneffektiv

Stahl-Dämpfer mit Rückzentrierung in zwei Wirkrichtungen: MRSD

MRSDs werden im Brückenbau und Hochbau eingesetzt und können mit herkömmlichen Gleitlagern zur Auflastübertragung kombiniert werden. Die vergleichsweise hohe Energiedissipation erfolgt durch Stahlelemente spezieller Geometrie, die in Abhängigkeit von der Verschiebungsgröße plastisch verformt werden. Sie erzeugen die notwendige Rückstellung des Bauwerks bei entsprechender Deformation. Es können extrem hohe Kräfte (2.000 kN und mehr) bei sehr großen Verschiebungen bis zu +/-1,5 m und mehr realisiert werden. Aufgrund der wechselnden Steifigkeit in Abhängigkeit von der Verschiebeamplitude und des starken Kraftanstiegs am Ende der Bewegungskapazität, werden die Bauwerksverschiebungen um bis zu 30% gegenü̈ber herkömmlichen Hysteresedämpfern, Hydraulikdämpfern oder Gleitpendellagern reduziert. Die Dämpfer können somit hervorragend als Rückzentrierdissipatoren bei Erdbebenisolierungen von Gebäuden/Brücken sowie in Diagonalverstrebungen von Gebäuden verwendet werden.


MARTI: Gleitflächenisolatoren und Stahl-Hysterese-Dämpfer mit Rückzentrierung

MARTI (MAURER Adaptive Re-Centering Torsion Isolator)  ist die Kombination aus einem Gleitflächenisolator und einem Hysterese-Dämpfer. Der Gleitflächenisolator sorgt für eine vertikale Lastübertragung, horizontale Flexibilität und eine geringe Dämpfung durch Reibung. Der Hysterese-Dämpfer ergänzt durch weitere Dämpfung und Rückzentrierung die Funktionalität des MARTI. Der Hysterese-Dämpfer ist identisch mit dem MRSD.