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Freitag, 09.12.2016
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Warum die Brücke unter den Füßen schwingt

Forscher untersucht, wie Schritte Schaukeln auslösen

Schon ein einzelner Jogger kann eine Brücke ins Schwingen bringen, denn liegt die Eigenfrequenz der Brücke nahe der Schrittfrequenz, „antwortet" die Brücke und schaukelt sich auf. Vermeiden lässt sich dies nur, wenn die Brückebauer die genaue Belastung im Vorhinein kenne und einplanen können. um dies zu erleichtern, schickte ein Bochumer Forscher jetzt hunderte Läufer über einen sensorbestückten Laufsteg.
Läufer auf einer Brücke

Läufer auf einer Brücke

Es kann einem schon mulmig werden beim Gang über die "Erzbahnschwinge" im Bochumer Westpark. Denn beschwingt ist hier nicht nur die elegante Optik, sondern die ganze Brücke. Und im Gegensatz zur landläufigen Überzeugung, das sei wohl normal und richtig so, sollte das eben eigentlich nicht so sein. Das Problem: Niemand weiß wirklich, welche Last Schritte auf Brücken ausüben, daher kann auch kein Ingenieur diese Lasten bei der Planung einkalkulieren.

Für die Forschung auf den Laufsteg


RUB-Ingenieur Ceyhun Sahnaci schickte nun Hunderte Läufer über einen hochsensiblen Laufsteg, um das komplexe Belastungsprofil zu untersuchen. Ziel ist es, Ingenieuren künftig Daten an die Hand zu geben, die sie bei der Planung von Fußgängerbrücken berücksichtigen können. Sahnaci ließ daher sowohl "Spaziergänger" als auch trainierte Marathonläufer je mehrmals über einen 28 Meter langen hölzernen Laufsteg gehen oder laufen.

Tests auf dem Laufsteg mit Sensoren

Tests auf dem Laufsteg mit Sensoren

Der Steg, ausgestattet mit 16 hochsensiblen Kraftsensoren, lieferte exakte Belastungsdaten und zeigte zum Beispiel, dass im Moment des Auftretens nahezu das Doppelte des Körpergewichts eines Gehers auf den Boden wirkt. Das Belastungsprofil trainierter Läufer stellte sich als deutlich anders heraus als das untrainierter: Marathonläufer belasten beide Beine viel gleichmäßiger, denn das verhindert vorzeitige Ermüdung.


Software simuliert Brückenbenutzung


Die gesammelten Daten fließen in eine Software ein, mit der Ingenieure typische Belastungssituationen an ihren geplanten Brücken im Vorfeld simulieren können. So können sie ihre Planungen noch vor dem Bau der Brücke nachbessern. Zurzeit werden fertige Brücken, die sich bei der Benutzung als schaukelanfällig herausstellen, mit gefederten Gewichten nachgerüstet, die Schwingungen entgegenwirken.
(Ruhr-Universität Bochum, 08.10.2008 - NPO)
 
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