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Erschütterungsmessungen : Erfassen, bewerten, dokumentieren von Erschütterungen im Bauwesen und an Verkehrswegen nach DIN 4150.

Erschütterungsmessungen dokumentieren die Erschütterungsbelastung von Menschen oder Gebäuden infolge von Sprengungen, Bauarbeiten, Straßenverkehr,  Schienenverkehr, Maschinenschwingungen etc. Die einschlägigen DIN und VDI Richtlinien, insbesondere die DIN Norm 4150, setzen für die Erschütterungsbelastung Anhaltswerte fest und ermöglichen eine Einstufung und Beurteilung der Erschütterungsimmission.

Übliche Messgröße ist die Schwinggeschwindigkeit in der Einheit mm/s. Der zeitabhängige Verlauf der Schwinggeschwindigkeit wird in 3 orthogonalen Raumrichtungen mit Geophonen gemessen und digital aufgezeichnet. Für Spezialaufgaben kommen alternativ - meist piezoelektrische - Beschleunigungsaufnehmer zum Einsatz. Der Aufgabenstellung angepasst werden Einzelmessungen manuell gestartet, wie etwa bei Zugvorbeifahrten, oder starten automatisch bei Überschreitung von Schwellwerten, etwa bei der dauerhaften Überwachung der Erschütterungsbelastung durch Bauarbeiten. Bei Überschreitung von Schwellwerten können optische oder akustische Warnsignalgeber eingesetzt werden, auch die Benachrichtigung Verantwortlicher per Email oder SMS ist möglich. Messorte und Messdauer werden so gewählt, dass die stärksten Erschütterungen erfasst werden.

Erschütterungseinwirkung auf Gebäude : Für die Beurteilung der Erschütterungsbelastung eines Gebäudes nach DIN 4150, Teil 3, sind in der Regel Messungen mindestens  am Fundament und auf der obersten Geschossdecke (Außenwand und Mitte) notwendig. Bei der Beurteilung der Erschütterungsimmission wird unterschieden zwischen kurzfristigen Einwirkungen, etwa durch Sprengungen, und dauerhaften Erschütterungen. Dauerhafte Erschütterungen, beispielsweise durch Maschinenschwingungen oder Vibrationsrammen sind aufgrund ihrer Dauer oder ihres Frequenzinhalt geeignet Materialermüdungen zu verursachen oder Resonanzen im Gebäude anzuregen. In die Bewertung gemessener Erschütterungen geht auch der Frequenzinhalt der Erschütterungen und die Bauart des Gebäudes ein.

Für weitere Bauwerke, wie Rohrleitungen oder Glockentürme oder technische Anlagen wie Computerzentren,  Hochregallager oder erschütterungsempfindliche Maschinen gelten gesonderte Anhaltswerte nach DIN oder maximale Erschütterungsbelastungen nach Herstellerangaben. Erschütterungsmessungen werden zudem eingesetzt zur Überwachung des Betriebszustandes von Maschinen, z.B. von Windkraftanlagen. Bei der Überwachung komplexer Bauarbeiten, etwa bei Tunnelbohrungen im städtischen Bereich wie bei Stuttgart 21 oder bei der Kombilösung in Karlsruhe, werden Erschütterungsmessungen mit weiteren geophysikalischen und geodätischen Messverfahren kombiniert.

Erschütterungseinwirkung auf Menschen in Gebäuden : Für die Beurteilung der Erschütterungseinwirkung auf Menschen in Gebäuden nach DIN 4150, Teil 2,erfolgt eine Frequenzbewertung der Messwerte. Die Frequenzbewertung berücksichtigt die Erschütterungsempfindlichkeit des Menschen. In Wohngebäuden sind meist die vertikalen Erschütterungen in der Mitte der obersten Geschossdecke oder der Geschossdecke mit der größten Spannweite am stärksten und damit ausschlaggebend. Die Bewertung gemessener Erschütterungen ist abhängig von der Lage und Nutzung der Räumlichkeiten und berücksichtigt Ruhezeiten.

Erschütterungsprognose :  An Erschütterungsquellen, z.B. Schienenverkehrswegen, kann für geplante Bauwerke eine Erschütterungsprognose notwendig sein. Die Prognose muss die Erschütterungsemission, die Ausbreitung der Erschütterungen, den Übergang der Erschütterungen ins Bauwerk und die Ausbreitung der Erschütterungen im Bauwerk anhand von Erfahrungswerten und Berechnungen berücksichtigen. Bei geplanten Erschütterungsquellen kann die Erschütterungsemission durch Erfahrungswerte oder Literaturangaben abgeschätzt werden, an bestehenden Erschütterungsquellen wird die Erschütterungsemission gemessen.


Anwendungen : Erschütterungsmessungen nach DIN 4150 werden eingesetzt zur

 

 

Beispiel :

Überwachung von Rammarbeiten : Schwinggeschwindigkeiten

Erschütterungsmessungen DIN 4150 Schwinggeschwindigkeit

 

Überwachung von Rammarbeiten : Spektren der Schwinggeschwindigkeiten

Erschütterungsmessungen DIN 4150 Spektren