3,5m Stahlsäule / Knicksäule Dämpfen PU Schaum?

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trendsetter

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Hallo zusammen,
Wir haben eine 3,5m Meter hohe Knickrohrsäule geschweißt.
(273mm Stahlrohre Wandung 5mm.) Ist aus 3 Stücken zusammengesetzt und auseinandernehmbar, Masse liegt bei 160kg.
Die Säule steht auf einer Massiven Betondecke, ein entkoppelter Sockel war leider nicht möglich. (Schwingungen sollten sich in grenzen Halten, da dies als Remotesternwarte geplant ist.) Außerdem klingen durch das hohe Eigengewicht der Säule induzierte Schwingungen innerhalb 2-3 Sekunden ab.

Ich würde trotzdem gerne die Säule zusätzlich Schwingungsdämpfen.
- Es werden zusätzliche Stahlseile seitlich angebracht.

An die Innenräume der Einzelteile komme ich auch noch ran.

- Sand wäre gut, würde aber eine zusätzliche Belastung von ca. 300kg für die Decke bedeuten. Würde ich mal ausschließen.

- Meine Idee wäre es jetzt die Innenräume der 3 Rohre mit PU-Schaum auszuspritzen. Ich denke das wäre die Beste Mischung auf Gewicht und Dämpfung. Oder was fällt euch noch ein?

Viele Grüße
Michael
 
Hallo Michael,

da bin ich zwar kein direkter Fachmann, aber Hobby Astronom und Tischler. PU Schaum wird wohl nichts spürbares zur Verbesserung der Dämpfung beitragen. Es würde da nur die Schwingung an der Wandung etwas gedämpft, was so ähnlich wirken würde, wie bei einem Gong, Klingel oder Klangschale, wenn man da einen Finger drauf legt, und nicht mehr schwingen kann um einen gescheiten Ton herauszubringen.
Viel mehr würde eine Dämpfung der gesamten Säulenkontruktion bringen und meines Erachtens bringt es da nur Masse, also Sand, Beton oder eine dickere Wandstärke, sowie auch Verstrebungen und Spannseile.

Gruß Eric

 
Hallo Erik,
Danke für deine Antwort.ich sehe das sehr ähnlich. Was ich mir nur vorstellen könnte, wäre cdas obere Rohr mit Sand zu füllen.
Aber mehr würde ich der Decke nicht zumuten.
Ich denke es kommt sehr auf die Frequenz der Schwingung an.

Gibt es leichtere Alternativen als Sand? Als Mittelweg.
VG Michael
 
Hallo Werner,
In der Decke sind für den Raum normale Verkehrslast + 200kg gerechnet, + 150kg/m2 Bodenaufbau. Der Bodenaufbau kommt nicht dazu, da hier keiner gemacht wird. Die Decke ist etwas überbewert. Grundsätzlich würde die Decke das sicher tragen, keine Frage. Aber sollte mal die Säule abgebaut werden müssen, dann ist das Teil nicht mehr handelbar.
Ich würd es vermeiden.
An den geraden Teil der Säule würde ich dafür aber gespannte Stahlseile setzen, das müsste der Stabilität gut tun.
Viele Grüße
Michael
 
Hallo,
Ich hab einen kleinen Deckel zum verschrauben an meiner Säule wo ich meinen Quarzsand auch mal wieder ablassen kann.
Muss ja nicht groß sein die Öffnung ;)
 
Hallo Michael,


hier eine schnelle Skizze dazu.
Link zur Grafik: http://www.g2-astronomie.de/phpbb2/userpix/3_P1040576_1.jpg
Das Gewicht auf 5 ca. 50 cm große Flächen auf der der Decke verteilen, möglichst nahe an die darunterliegenden tragenden Mauern legen.
Darauf Anti-Schwingungsplatten legen (bekommt man im Baumarkt sind aus 2cm dickem Altreifengummi werden auch als Gartenplatten angeboten).
Darauf eine 2,5x2,5m Bodenplatte aus Betondielen auf Zementmörtel legen oder selbst gießen.

Auf die jetzt entkoppelte Bodeneplatte, die Säule mit Zweikomponenten Dübeln die montieren und mit einem konischem Vierkannt - Betonmantel bis kurz unter dem Säulenknick eingießen.
Säule mit Basaltsplitt ausfüllen, das sollte die Schwingungen nochmal verringern.
Link zur Grafik: http://www.g2-astronomie.de/phpbb2/userpix/3_cid_000301c81e47e5d71ad00200a8c0guenter_2.jpg
So ist meine Säule Schwingungsfrei aufgebaut siehe auch mein Avatar.

Link zur Grafik: http://www.g2-astronomie.de/phpbb2/userpix/3_sternwarte2_1.jpg



Gruß Günter
 
Hallo zusammen,

Hallo Andreas,

Das mit dem verschraubbarem Deckel zum Quarzsandablassen ist ne Super Idee. Ich muss mir mal überlegen, wie ich sowas realisieren kann. Durch den Knick in den Säulen wären ja die Beiden oberen ideal für das ablassen. Muss ich mir mal durch den Kopf gehen lassen.

Hallo Werner,
Hm, stimmt, man müsste das eigentlich mitrechnen, wenn die Spannung recht hoch wird.
Gefühlt würd ich aber sagen bei einer 23cm dicken bewerten Stahlbetondecke müsste das noch reichen. Ich glaub ich werde die nächsten Tage mal mit dem Statiker Telefonieren, der die Betondecke gerechnet hat.

Hallo Günter,
Das mit der Entkoppelten Bodenplatte ist echt genial. Bei dem Aufbau würd wirklich nichts mehr wackeln.
Es gibt nur zwei Dinge, die dagegen sprechen:
- das relativ hohe Gewicht der Platte, ich schaffe nämlich nicht die Auflagepunkte weit zu den Außenmauern zu bringen, da müsste die zweite Platte dann über 5m haben (da ist außerdem noch ne Mauer dazwischen),
- Sinn des Plattenaufbaus ist ja die Säule an viel Masse zu befestigen und vom Normalen Fußboden zu entkoppeln, dass die Schwingungen, die vom Trittschall verursacht werden entkoppelt werden. Nachdem ich aber die Sternwarte als Remote betreiben will, da keine Straße direkt vorbeiführt
ist sicherlich die 6x8mx23cm Betonplatte die massivste Verbindung auf die ich die Säule montieren kann.
Aktuell ist die mit 6 Stück Klebeanker mit dem Boden verschraubt.

Aber die Idee finde ich mal grundsätzlich genial.

Fürs erste werd ich zunächst mal das Schwingungsverhalten ohne Verbesserung Prüfen. Dann die Stahlseile einführen.
Dann kommt der Sand, falls es noch nicht reicht.

Viele Grüße
Michael

 
Hallo Michael,
um das Gewicht der Befüllung in Grenzen zu halten aber eine Dämpfung dennoch über die ganze Länge der Säule zu erreichen könntet ihr ein Kunststoff Wasserrohr mit Abstand x zu den Seitenwänden in der Säule plazieren.
Denn nur noch in den Zwischenraum Quarzsand rein und es sollte zumindest das Resonanzverhalten deutlich verbessern.
Das Rohr kann man an beiden Enden mit Endstopfen versehen.
Sozusagen ein Hohlraum innerhalb der Sandfüllung.
 
Hallo Michael,

ich befürchte ebenfalls, da du aufgrund des langen Hebels nur mit zusätzlicher Masse zum Ziel kommst. Man kann den Sand in Kunststoffbeutel abfüllen und damit die Säule füllen. Sollte diese demontiert werden, kann man die Säcke entnehmen, ohne das die ganze Bude "versandet".

CS
Markus
 
Hallo Michael,

da es ja eine Remote Sternwarte ist, würde ich erst mal ohne weitere (fragwürdige) Verbesserungen etwas testen, ob es nicht so schon gut genug ist. Sand in der Säule dämpft oft auch nicht besser, das haben wir bei einer Vereinssäule festgestellt, der Sand kam dann wieder heraus. Am sinnvollsten erscheint mir dann evtl. Verstärkungsfinnen an die Säule aufzuschweissen, idealerweise dann mindestens 3 Stück.

Gruß Eric
 
Hallo zusammen,

vielen vielen Dank für die Ideen und Anregungen.

Eine weitere Idee hätte ich auch noch, die Bauteile wären auch schon zuhause. Ich hab noch alte Baustützen, da könnte ich vier Verstärkungsstützen draufschweißen und im Boden mit verankern.

Für das erste werde ich mal die Säule im Urzustand aufbauen und Testen.
Die Verstrebungen sind dann schnell mit angeschweißt.

Wenn alles gut läuft, kommt die nächsten Tage die Platte für die Montierungsbefestigung, dann werd ich das Ganze am Wochenende zusammenbauen und testen. Ich halte auch am Laufenden!

Viele Grüße
Michael
 
Hallo Michael,

verstehe dein Problem mit dem großen Distanz zu den tragenden Wänden, dann versuche auf jedenfalls die Montagebasis für die Säule erheblich zu vergrößern!

Es geht ja darum das Teleskop Gesamtgewicht auf der Beton-Decke besser zu verteilen, kann man vielleicht sogar mit Plop berechnen.

Vielleicht mit 3 am Boden verschraubtem Sickergrubendecklel 0,8 - 1,0m und Dämpfungsplatte darunter, darauf zum Test die Schalung der konischen Säule einfach mit Basaltspitt ausfüllen.
Das verteilt das Säulengewicht aber mindestens auf eine größere Bodenfläche.
..o
o .o

Unbedingt auch in diesem Fall Zweikomponenten Dübeln (Maschinen Montagedübel) verwenden, da sie keine Sprengwirkung oder Rissbildung auf die Betondecken ausüben, sowie jede Art von Spreizdübel es tun!


Gruß Günter
 
Hallo Lothar,
vielen Dank für den Link.
ist sicher ne Option.

Hallo zusammen.
Ich wollte euch am Laufen halten.
Real schaut das ganze jetzt so aus:
Link zur Grafik: http://s14.directupload.net/images/140518/mm87ei78.jpg
Noch mit nem 6" drauf, später soll der 10" f/4 wieder drauf..

Stößt man gegen die Säule schwingt das ganze System doch gut nach. Würd sagen. 2-5s mit dem Aktuellem Setup. Die Schwingungen scheinen an der Betondecke Reflektiert zu werden.
Leider war das Wetter heute bescheiden. Ich werd mal versuche zu Giuiden und schauen ob im Remotebetrieb Schwingen entstehen.

Viele Grüße
Michael
 
Hallo Michael!

wenn ich mir das als Bauingenieur so ansehe, kommt die Schwingung aus der langen und schlanken Konstruktion, sie verjüngt zwar nach oben (Masse unten),
aber dem Grunde nach ist das ein unten eingespanntes Pendel (Last oben = Masse des Equipments, Windlast, etc), wenn du nun nur oben Sand einfüllst, wird's wohl noch schlimmer werden!

sag, wie kommst du denn an die Montierung und Optik für Wartung,etc, heran, mit der Stehleiter ?

Wäre es meine Konstruktion, würde ich in am Ende des geraden Säulenelementes eine Plattform einziehen, die von Säule zu den Wänden gespannt ist, bewusst steif konstruiert, da das bei Remotebtrieb egal ist.

Vorteil: nicht nur unten eingespannt, sondern mittig auch, damit bis dort hin recht schwingungsfrei, plus leichter Zugang zum Gerät.....
 
Hallo Gerald,

ich habe schon geplant, dass ich eine entkoppelte Platform aus Holz mit einzieh. Ich muss ja schließlich auch an das Teleskop kommen. Die Querstrebene werden sicherlich auch was bringen.

Heute war ich draußen und wollte die Poleinstellung machen. Aber leider war die Nordseite bedeckt.
Es bleibt spannend.
Viele Grüße
Michael
 
Hallo zusammen,
ich möchte euch ein kleines Statusupdate geben:

Ja, die Säule schwingt, wenn man dagegentritt.
Aber:
Gestern haben hatte ich mein First Light mit der Stahlsäule, ner modifizierten NEQ6 und nem 10" Newton.
Geguided wurde mittels Sucher und ner Philips SPC Webcam.
Obwohl ich neben dem Setup auf nem Baugerüst rumhantiert habe (Das Gerüst steht auf der Betondecke, nicht isoliert), war der Guidinggraph völlig ruhig. Keine Ausreißer oder sonstiges. Die Größte Abweichung waren 0,26 Pixel.

Fürs erste werd ich die Modifikationen so gering wir möglich halten.
D.h. es kommt noch der PU Schaum rein, dann werden Knotenbleche an den Verbindungsplatten mit angeschweißt.

Das einzige was ich bei der Säule bemängeln würde ist die Verstellbarkeit. Die ist wirklich nur mit roher Gewalt zu verstellen.
Viele Grüße
Michael
 
hallo michael,
bin eben auf deinen thread gestoßen. schönes projekt hast du da. genau vor dieser aufgabe stehe ich jetzt auch.
jedoch meine betonsäule hat eine höhe ab fundamentoberkante von 5,20m und wiegt ca 7 tonnen.
wenn ich mir das verhältniss zwischen durchmesser und länge der säule ansehe, sind die schwingungen vorprogammiert.
bei dieser säule muss man von verschiedenen schwingungsfrequenzen ausgehen. durch windlast schaukelt sich das system auf. der masseschwerpunkt ist mit sicherheit zu weit oben. ich möchte behaupten, das über diesen hebel am oberen ende milimeter entstehen. hochfrequnte schwingungen kannst du mit sand dämpfen.
um alles an schwingungen raus zu nehmen würde ich folgendes tun:
1. zwischen jedes element der säule solltest du jeweils eine massive verstrebung einschrauben
2. in der höhe des zweiten knickes fertigst du dir vier streben an, welche sternenförmig zur massiven wand des gebäudes zeigen. diese werden mit einem ende fest an die säule oder der wand befestigt. das andere ende wird mit vier schwingungsdämpfer ( auto, moped oder mountainbike ) überbrückt.
ist wohl ein kleiner aufwand der sich sicher lohnt.

beste grüße
uwe



 
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