Transmission tower-line systems are designed using static loads specified in various codes. This paper compares the dynamic response of a test transmission line with the response due to static loads given by Eurocode. Finite element design software SAP2000 was used to model the towers and lines. Non-linear dynamic analysis including the large displacement effects was carried out. Macroscopic aspects of wind coherence along element length and integration time step were investigated. An approach is presented to compare the probabilistic dynamic response due to 7 different stochastically simulated wind fields with the response according to EN-50341. The developed model will be used to study the response recorded on a test line due to the actual wind speed time history recorded. It was found that static load from EN overestimated the strength of conductor cables. The response of coupled system considering towers and cables was found to be different from response of only cables with fixed supports.
This paper compares the dynamic response of a test transmission line with the response due to static loads given by Eurocode. Finite element design software SAP2000 was used to model towers and power-lines. Nonlinear dynamic analysis including the large displacement effects was carried out. Macroscopic aspects of wind coherence along element length and integration time step were investigated. An approach is presented to compare the probabilistic dynamic response due to 7 different stochastically simulated wind fields with the response according to EN-50341. The developed model is used to study the response recorded on a test line due to the actual wind speed time history recorded. It was found that static load as calculated from EN-50341 underestimates the response of conductor cables. The response of coupled system considering towers and cables was found to be different from response of only cables with fixed supports.
Zusammenfassung Aufgrund des begrenzten Flächenangebotes in urbanen Gebieten müssen Sporthallen häufig mehrgeschossig ausgeführt werden. In Berlin-Neukölln ist für den Neubau der Clay-Oberschule eine doppelstöckige Sporthalle geplant. Die weitgespannten Deckenbinder mit oftmals niedrigen Eigenfrequenzen erfahren eine Schwingungsanregung durch hüpfende, tanzende oder laufende Personen. Die auftretenden Schwingungen haben selten Einfluss auf die Tragfähigkeit des Systems, sondern stellen vielmehr ein Gebrauchstauglichkeitsproblem dar. In der aktuell bauaufsichtlich eingeführten DIN EN 1990 werden grundsätzlich Gebrauchstauglichkeitsnachweise hinsichtlich Schwingungen gefordert. Lastmodelle für die dynamischen Einwirkungen infolge Fußgängerverkehrs, Hinweise zur Modellierung und dynamischen Berechnung des Tragwerkes und differenzierte Grenzwerte für Schwingungen, insbesondere für Sporthallendecken, werden in den Eurocodes und deren Nationalen Anhängen nicht empfohlen. Der Tragwerksplaner muss sich somit bei der Berechnung und Bewertung der auftretenden Schwingungen auf weiterführende Normen und Richtlinien, Erfahrungen aus anderen Projekten oder das Fachschrifttum beziehen. In diesem Beitrag wird über die Schwingungsuntersuchungen für die doppelstöckige Sporthalle der Clay-Oberschule im Rahmen der Entwurfs- und Genehmigungsplanung berichtet. Hierbei wird speziell auf die Modellierung des Tragwerkes für die dynamische Berechnung, geeignete Ansätze für die dynamischen Lasten und die Festlegung der Gebrauchstauglichkeitskriterien eingegangen. Die Ergebnisauswertung der Schwingungsuntersuchung zeigt, dass eine wirtschaftliche Lösung bei dem schwach gedämpften Deckensystem rechnerisch nur durch die Anordnung zusätzlicher Schwingungsdämpfer möglich ist.
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