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Projektbeschrieb
Die Kirche Hl. Dreifaltigkeit in Tann Rüti ist ein moderner Betonbau und wurde 1967 gebaut. Die Glockenanlagen wurden soeben saniert und leicht modifiziert. Wie schon vor der Sanierung treten gut spürbare Schwingungen beim Glockenläuten, insbesondere der schwersten Glocke 1 auf. Offensichtliche Risse in der Betontragstruktur sind nicht erkennbar. Um die Grundlagen für eine Beurteilung des dynamischen Verhaltens des Turmes zu erarbeiten, wurden Schwingungsmessungen während dem Glockenläuten durchgeführt.
Problemformulierung
Die Messung der horizontalen Schwingbeschleunigungen zeigte, dass die daraus, mit Hilfe der nummerischen Integration ermittelten Schwinggeschwindigkeiten, um über einen Faktor acht über dem Richtwert der DIN 4178 (Glockentürme) liegen. Somit sind Massnahmen zur Reduktion der Schwingamplituden oder eine vertiefte Abklärung der Tragsicherheit (Ermüdungssicherheit) des Turmes zwingend.
Leistungen Ziegler Consultants
Die Schwingbeschleunigungen in die 3 Raumrichtungen wurden zeitsynchronisiert über die Höhe des Turmes und auch auf der massiven Fundamentplatte gemessen. Die dynamischen Deformationen des Turmes, inklusive der dynamischen Verkippung der Fundamentplatte wurden aus den gemessenen Schwingbeschleunigungen ermittelt. Mithilfe der Schalungs- und Armierungspläne der Betonstruktur des Kirchturmes wurde die Ermüdungsbeanspruchung der Armierung und des Betons in relevanten Querschnitten bestimmt. Es konnte aufgezeigt werden, dass die Trag- bzw. die Ermüdungssicherheit des Bauwerks trotz der hohen gemessenen Schwingamplituden gegeben ist. Es sind keine Massnahmen zur Reduktion der Schwinggeschwindigkeiten infolge Glockenläutens erforderlich.