Vad gäller erforderlig motkraft, så fanns det i litteraturen vitt spridda uppgifter om hoppkrafter, för enskilda personer och för inflytandet på hoppkraften av att hoppa i grupp. Efter litteraturstudier och beräkningar av antagen mekanisk modell, antogs att sexton motvikter var och en med en acceleration som resulterade i 50 kN rms vid en sinusformad rörelsekurva med frekvensen 2 Hz, skulle kunna ge tilläcklig motkraft. I en designskiss utgjordes systemet av ett återkopplat kontrollsystem som styr en motor som i sin tur driver en motvikt av tillräcklig tyngd. Bild 7: Plot av beräknad vibrationsintensitet i lergrunden vid simulering av hoppkraft på pålgrund. arenabyggnaden. En andra modell användes för marken i arenans omgivning inkluderande bostadshuset 150 m norr om arenan. I denna senare modell introducerades totalabsorberande randvillkor genom matchning av vågimpedanser med viskösa dämpare i de vertikala begränsningssnitten. Beräkningar i den senare modellen indikerar en koncentration av vibrationsenergi inom ett lager mellan djupen 10 och 20 m, som visas i bild 7. Varken i FEM-analysen eller mätresultaten syns någon effekt av den grunda kana-
len (Fattighusån) mellan arenan och det aktuella bostadshuset. Utredningen ledde fram till en enda framkomlig väg att uppnå erforderlig dämpning (cirka 80 procent) av vibrationerna: att minska inmatningen av vibrationskrafter till arenans grundläggning. Förslag på lösning: ett system för aktiv vibrationskontroll. Av ett sådant system skulle krävas en harmonisk kraft med frekvens 2 Hz (varierande inom 1,9 till 2,3 Hz) arbetande i motfas till den dynamiska lasten av den hoppande publiken.
Exempel på förkastade åtgärdsförslag med korta kommentarer
Mjuka mattor att hoppa på. Stegljud dämpas effektivt av mjuka golvbeläggningar. Detta fungerar dock inte i praktiken för låga frekvenser. Resonansfrekvensen för ett enkelt massa/fjäder-system (kroppsvikt/elasticitet i golvbeläggningen) skulle behöva maximeras till 1Hz. Detta medför att kompressionen av golvbeläggningen på grund av publikens egenvikt, skulle vara minst 25 cm. I obelastat tillstånd skulle golvbeläggningen behöva vara minst 1 m tjock! Uppstyvning av arenastrukturen. Eftersom en del av problemet utgörs av att publiken hoppar i takt, därmed i samma fas över hela grundläggningsytan (hjälpta
Spränga? Ta med oss från start. METRON erbjuder riskanalys, besiktning, vibrationsövervakning och skadeutredning. Som tekniska konsulter har vi även kompetens inom sprängteknik, miljökonsekvensbeskrivning samt trafik- och industrivibrationer. Med fokus på vibrationer mäter vi för att veta. Och för att kunna visa.
Analys Prognos Mätning Uppföljning GÖTEBORG I FALUN I SUNDSVALL
www.metron.se 40
Bygg & teknik 1/13