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      Materialien

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Home > Reproduktion der weltweit größten Amplitude langperiodischer Erdbebenbodenbewegungen

Kajima Construction Co. Ltd.: Reproduktion der weltweit größten Amplitude langperiodischer Erdbebenbodenbewegungen

MTS – Kajima Construction Co. Ltd.
Ein führendes japanisches Bauunternehmen nutzt die Rütteltischtechnologie von MTS in der Tiefbauforschung zur Vorhersage von inneren Schäden an Gebäuden sowie zur Innovation und Validierung der Wirksamkeit neuer Gegenmaßnahmen.

KUNDENHERAUSFORDERUNG

Die Kajima Corporation (Kajima) ist ein großer japanischer Generalunternehmer. Das Unternehmen verfügt über fortschrittliche Technologien und Fachwissen sowie über erstklassige technologische Forschungseinrichtungen. Als Branchenführer entwickelt Kajima neue Gebäudetechnologien und innovative Bautechniken und setzt diese ein.

Kajima betrachtet den Rütteltisch seit langem als ein wichtiges Testgerät zur Verbesserung der Erdbebensicherheitstechnologie in Japan und anderen erdbebengefährdeten Ländern. Das Unternehmen führte seinen ersten Rütteltisch von MTS im Jahr 1975 ein und ersetzte ihn 1991 durch einen Tisch mit höherer Kapazität. Die Leistung dieses Rütteltisches war jedoch unzureichend, um mit massiven und langperiodischen Erdbeben umzugehen, die für die Zukunft prognostiziert wurden, und wurde als unzureichend angesehen, um die Erhöhung der Erdbebensicherheit von Kernkraftwerken in Übereinstimmung mit den Änderungen der Regierungspolitik zu untersuchen.

Im Jahr 2008 begannen Kajima und MTS mit der Prüfung eines Updates, das darauf abzielt, den Hub und die Leistung zu erhöhen, die für die Prüfung der Erdbebensicherheit von Wolkenkratzern und wichtigen Strukturen wie Kernkraftwerken erforderlich sind. Kajima entschied sich für MTS aufgrund der nachgewiesenen Erfolgsbilanz bei der Lieferung großer Rütteltische, die weltweit installiert wurden, und aufgrund der bisherigen hervorragenden Arbeitsbeziehung zwischen MTS und Kajima.

MTS-LÖSUNG

Für Kajima waren die wichtigsten Eigenschaften und Funktionen für einen aktualisierten großen Rütteltisch eine hohe Regelgenauigkeit, eine höhere Nutzlast und eine größere Hubkapazität zur Reproduktion langperiodischer Erdbeben. Um diese Ziele zu realisieren, hat MTS einen leistungsstarken, dreidimensionalen Rütteltisch vorgeschlagen, der aus einem 2-Schicht-System besteht: einem „Haupterschütterungsstand“, der große seismische Bewegungen reproduziert, und einem „Langzeit-Bewegungsstand“, der zusätzliche Hubkapazität bietet, die für die Reaktionen von Wolkenkratzern und anderen Langzeit-Strukturen benötigt wird.

Obwohl das Ziel war, einen neuen hochmodernen, multifunktionalen und hochpräzisen Rütteltisch zu schaffen, wurden die bestehenden Gebäude und das schwimmende Fundament des Rütteltisches von 1991 aus Rücksicht auf die Umwelt wiederverwendet. Das schwimmende Fundament des neuen Rütteltisches wurde auf Basiskomponenten, Gasfedern und Dämpfern des Vorgängermodells aufgebaut. Die Konstruktion des Fundaments auf diese Weise reduzierte die über die Baustelle hinaus übertragenen Vibrationen und verringerte die Auswirkungen auf die Umgebung.

KUNDENVORTEILE

Der 2010 fertiggestellte „W-DECKER®“ ist der weltweit funktionalste großflächige Rütteltisch in Privatbesitz und in der Lage, nahezu jedes große aufgezeichnete Erdbeben zu reproduzieren, einschließlich des großen Tohoku-Erdbebens vom 11. März 2011.

Mit dem „Langzeitbewegungsstand“ wurden die großen Schwingungen von Wolkenkratzern, die nach 3/11 in weit vom Erdbebenzentrum entfernten Ballungsräumen auftraten, reproduziert und untersucht. Da auch bei intakten Gebäudestrukturen viele Schäden an nichttragenden Elementen, z. B. Schäden an Decken, auftraten, wurde der „Haupterschütterungsstand“ genutzt, um die Mechanismen des Deckeneinsturzes zu klären und die Auswirkungen von Erdbebenschutzmaßnahmen zu untersuchen.

„Bisher gab es weltweit keine Testgeräte für langperiodische Erdbebenbewegungen, aber mit dem W-DECKER ist es möglich, die Schwingungen der oberen Stockwerke von Wolkenkratzern bei langperiodischen Erdbeben zu reproduzieren, indem man sie einfach betritt“, sagt Jun Tagami, ein leitender Forscher. „Die Teams von MTS North America und MTS Japan haben sich zusammengetan und hervorragende Unterstützung geleistet. Die Betriebsraten liegen weiterhin bei über 100 %, und unser Testplan ist für das nächste Jahr fast voll.“

MTS bietet einen regelmäßigen Wartungsplan an, um die Betriebszeit der Geräte zu gewährleisten. Durch die Vermeidung von unerwarteten Ausfallzeiten und die Aufrechterhaltung des optimalen Betriebszustandes der Geräte können genauere Testergebnisse erzielt werden.

„Bisher wurden Erdbebenschutzmaßnahmen etabliert, indem man aus bereits eingetretenen Schäden lernte und diese dann in die Konstruktion neuer Gebäude einfließen ließ. Obwohl ein langperiodisches Erdbeben, das in einem Ballungsraum große Schäden anrichtet, noch nicht aufgetreten ist, besteht die Forderung, möglichst frühzeitig Gegenmaßnahmen zu ergreifen. Mit dem W-DECKER wollen wir die Technologien zur Erdbebenbekämpfung, wie Erdbebensicherung, Schwingungsdämpfung und seismische Isolierung, weiter verbessern und auf die sich ständig weiterentwickelnden Bedürfnisse unserer Kunden eingehen.“ (Jun Tagami)

 

MTS – Kajima Construction Co. Ltd.

Reproduktion der weltweit größten Amplitude langperiodischer Erdbebenbodenbewegungen

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