Bremkraft von Menschenmassen

Am 10.Apr.2006 schrieb Roland Damm:

Dichteste Menschenpackung (Stau) als Monolayer :) ist wohl keine zulässige Annahme?

Kristian

Roland Damm schrieb:

Mal ganz einfach angenommen:

Eine Person von 80 kg geht mit einer konstanten Gehgeschwindigkeit von

14 m/s auf dem Steg entlang. Auf einmal bremst die Person ab (angenommene Werte: ben=F6tigter Weg (s) bis zum Stillstand s =3D 0,3 m, ben=F6tigte Zeit (t) bis zum Stillstand t =3D 0,5 s). Die Beschleunigung w=E4re demnach a =3D 1,2 m/s^2. F =3D m * a ergibt F =3D 80 kg * 1,2 m/s^2 = =3D 96 N.

Hab ich mir das jetzt zu einfach gemacht?

Also ich finde das jetzt gar nicht sooo weit hergeholt. Du hast ja auch das Beispiel mit der Br=FCcke genannt.=20

Kai D=F6rner

Hallo Roland Damm Im Beitrag 443a71c7$0$18275$ snipped-for-privacy@newsread2.arcor-online.net hast du geschrieben:

Schlimmer ist es noch, wenn sie im Gleichschritt drübermarschieren, glaube ich mich zu erinnern. Dieser "Fussgängereffekt" hat ja bei der Norman Foster?s Millenium Bridge in London acht Tage nach der Eröffnung zu einer Sperrung für zwei Jahre und fast zu einer Verdoppelung der Baukosten geführt, weil da irgendwelche Dämpfer eingebaut werden mussten.

Aber mit Rechenwerten kann ich leider nicht helfen. Ich bin (wie Sir Norman auch) ja nur Architekt. :-)

Gruss Hubert

Kai Doerner schrieb:

Hallo Kai,

14 m/s ist kein Gehen, sondern schneller als der Sprintweltrekord. Grundsätzlich liegt der Ansatz auf der sicheren Seite. ;) Ist vielleicht ein "," abhanden gekommen?

14m/2 / 0,5s =28m/2^2 ==> F wird "ein bisschen" größer... ;) Wie hast Du a ermittelt?

Vielleicht meint der Prüfer etwas Anderes und stellt die Frage dennoch bewusst, wie indirekt zitiert.

Grüße Georg

Dann stellen sie einen neuen Weltrekord im 100m Sprint auf.

Die Größenordnung der Beschleunigung könnte stimmen.

Ja!

Denn es handelt sich nicht um eine statische Last, sondern um eine stossartige Belastung auf ein Feder-Masse-System. Wenn der OP mal Zahlenwerte dafür angibt, dann kann man mal was rechnen.

Der Prüfingenieur kennt die Daten des Steges, wenn es ein fähiger Mensch ist, dann rechnet er selbst mal etwas aus und argumentiert dann. Wenn er das nicht kann, sollte er seine Prüflizenz abgeben.

Mit Gruß Ernst Sauer

Hier geht es aber nicht um ein aufschaukeln der vertikalen Kräfte, sondern um horizontale Bremskräfte und diese Situation ist eine völlig andere.

Der sollte aber wenigstens die Richtung der Kräfte unterscheiden können :-)

Mit Gruß Ernst Sauer

Ups! Danke für den Hinweis. Ich habe eigentlich 4 km/h angenommen, und anstatt durch 3,6 zu dividieren habe ich multipliziert.

a = v / t a = (1,11 m/s)/(0,5 s) = 2,22 m/s^2

F = 80 kg * 2,22 m/s^2 = 177,6 N

Finde ich irgendwie ein bisschen zu viel. Hab ich mich schon wieder verrechnet?

Kai Dörner

"Roland Damm" schrieb im Newsbeitrag news:443a71c7$0$18275$ snipped-for-privacy@newsread2.arcor-online.net...

Die Bremswirkungen durch Personen und Autos liegen doch in einer ganz anderen Größenordnung.

Der Steg wird doch nicht allseitig auf Gleitlagern liegen. Wie sieht denn die Lagerung aus?

Also ist die Forderung unberechtigt, sonst würde sie in der Norm stehen. Die Lager sind ja mindestens für das Windband auszulegen und das sollte reichen, sage ich jetzt mal so.

Mit dem Hinweis, dass es sich allenfalls um eine sehr kurzfristige stossartige Belastung handelt.

Mit Gruß Ernst Sauer

Moin,

Kai Doerner schrub:

Die besten normalen Schuhsolen (also keine Schuhe für Freeclimber) haben einen Haftreibwert von 1. Ergo kann die maximale Horizontalkraft eines Fussgängers nur gleich seiner Gewichtskraft sein. Aber das ist das Problem, wenn man dieses als schlimmsten Fall annimmt, dann kommt da eben sehr viel zusammen. Mit so einem Haftreibungsbeiwert rechnet man ja offensichtlich auch nicht bei Fahrzeugen. Die Frage wäre, ob es eine vernünftige Annahme für Fussgänger gibt. Nach Norm wurde noch keine gefunden.

CU Rollo

Moin,

Hubert Bigerl schrub:

Das ist in der Richtung kein Problem. Der Steg schwimmt ergo schwankt er sowieso, soll/darf er auch und eine gute Dämpfung hat er quasi auch gleich eingebaut (falls da keiner Mißt baut). Kräfte quer zum Steg sind auch erledigt. Es geht nur noch um die Befestigung am Ufer die verhindern soll, dass der Steg auf den See hinaustreibt wenn alle Leute darauf plötzlich an Land flüchten wollen (irgendwer scheint da immernoch ein Seeungeheuer also Tourischreck zu erhoffen).

CU Rollo

Moin,

Kristian Neitsch schrub:

Ist zulässig und das sollte der Steg auch vertragen. Schließlich hofft das Dörfchen ja auf gewaltige Besuchermassen. Nur viele Leute an sich machen noch keine Kraft in Längsrichtung.

Wenn der Steg an Stoßdämpfern abgehängt wäre, oder elastische Seile oder sowas, dann könnte man statt der statischen Beschleunigung mit anderen Mitteln rechnen. Dann könnte einem zu Gute kommen, dass Fussgänger zwar schnell bremsen können, dieses aber nur für kurze Zeit. Eine maximale Gehgeschwindigkeit sollte man plausibel nennen können.

Muss mal nachfragen, wie die Befestigung/die Konstruktion aussehen soll.

CU Rollo

Roland Damm schrieb am Montag, 10. April 2006 16:55:

mhh, es werden doch wohl nicht alle Personen auf dem Steg _exakt_ zur gleichen Zeit loslaufen oder abbremsen, so dass sich die Beschleunigung in viele kleine Portionen über eine gewisse Zeit verteilt. Mit der Begründung würde ich vielleicht 10% von 1/3 der Verkehrslast ansetzen.

Gruss Steffen

Moin,

Ernst Sauer schrub:

Doch.

Er schwimmt. Aber das macht die Sache eher besser, denn das Wasser dämpft ja auch wunderbar.

Eben, so wird's wohl laufen. Der Steg ist an zwei Stahlpfosten fest die tief in weichen Untergrund gerammt sind. Sprich sie können sich oben wo der Steg dran sitzt gerne um einige Zentimeter bewegen ohne das was schlimmes passiert. Wenn diese Pfosen also ein paar Zentimeter nachgeben können, dann ist der Stoß schon längst nicht mehr so schlimm. Die Frage sollte also nicht die sein, welche Bremskräfte die Personen kurzzeitig erzeugen können sondern eher die, wie viel Bewegungsenergie die Personen dem Steg beibringen können. Und dann ob die Aufhängung das wegfedern kann.

Nun weiß man aber, was passiert wenn man ein stömungsungünstiges Floß mit einem Stoß versucht anzuschubsen: garnichts. Die Stoßenergie wird wohl zum großen Teil in Form von Wellen wegtransportiert.

CU Rollo

Roland Damm schrieb:

In der DIN 4103, leichte Trennwände, wird ein "weicher" Stoß (Körperstoß eines fallenden Menschen) zur Prüfung der Beschaffenheit angesetzt.

Schulterstoß eines stürzenden Menschen mit einer Schultermasse von 50kg und einer Anprallgeschwindigkeit von 2 m/s, => E = 100 Nm.

Ist vielleicht ein Anhalt, gefunden in Petersen "Dynamik der Baukonstruktionen" 1996.

Jürgen

Roland Damm schrieb:

Hallo Roland,

ich schlage vor, Du inspizierst, wie andere Leute die Verankerung des Steges konstruktiv gelöst haben, und extrapolierst anhand des Verhältnisses der begangenen Flächen. Hoffentlich findet sich eine Gelegenheit "vor der Haustür".

Dass der Steg schwimmt, wörtlich gemeint, hatte ich Deinem ersten posting leider nicht entnommen. Die Bezüge zu Straßenbrücken hatten mich abgelenkt und ich hatte es überlesen.

@Kai Sorry, wenn meine Nachfragen bezüglich des Rechenwegs zu ironisch waren.

Es machte die Situation noch unklarer. Was für eine Fußwegbrücke (=Steg) sollte das sein?

Bei einer wirklich schwimmenden Konstruktion ist ja alles klarer.

Zu einer ingenieurmäßigen Dimensionierung für Bremslasten sind bereits Vorschläge in anderen postings gemacht worden, da enthalte ich mich.

Gibt es für schwimmende, an Land verankerte Stege vielleicht auch Vorschriften? Sind andere Lastfälle wie Strömungen auch interessant in Deiner Planung? Heißt so eine Konstruktion eigentlich Steg oder gibt es in der Fachterminologie einen besseren Ausdruck dafür?

Viel Glück, dass der Prüfingenieur keine zu konservative Sichtweise an den Tag legt.

Wenn doch, musst Du vielleicht dynamisch rechnen mit eintauchenden, gedämpften Auftriebskörpern in Wasser und kompletter Masse des Stegs und der Menschen und und ... ;)

Oder halte zwei Paddel vor, gehören zur Konstruktion... ;)

Grüße Georg

Moin,

Georg Matejko schrub:

Eigentlich nicht. Stege diese Größe schwimmend sind eher unüblich, es sei denn in Häfen mit Gezeiten. Aber da sind die Dinger dann auch gleich Bootsanleger und es ist eh alles anders.

Ich (bin übrigens nur interessierter Zuhörer und nicht selbst verantwortlich) halte Strömung für das weit aus schlimmste was dem Steg passieren kann. Aber angeblich ist das durch Verankerungen alles geklärt. Nur hat die projektierende Firma eben keinen Nachweis erbracht, dass diese hier gestellte Frage geklärt ist.

Höchstwarscheinlich ist das alles Humbug, aber wie erzählt man das glaubhaft dem Prüfer?

Das Projekt heißt Steg.

Ja, Strömungssimulation und so. Da wird's dann endlich interessant.

CU Rollo

*=?ISO-8859-15?Q?Christoph_M=FCller?=* wrote on Mon, 06-04-10 18:06:

Wer mit 1 g beschleunigt muß sich um 45 Grad neigen oder er landet auf der Nase.

Flascher Ansatz :-) Steg kräftig einfetten, dann läuft die Bremsung wie geschmiert. Und alles ist viel lustiger :-)

Tschüß Wolfgang

Roland Damm schrieb:

Hallo,

frag Sportwissenschaftler welche Beschleunigung und Verz=F6gerung Geher=20 und L=E4ufer maximal erreichen k=F6nnen.

Bye