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A. Krakora:
"Ebene Rahmentragwerke mit Sekundärstrukturen unter Erdbebenerregung- eine experimentelle und numerische Modelluntersuchung";
Betreuer/in(nen): R. Heuer, C. Adam; Institut für Allgemeine Mechanik, 1999.

Als Sekundärstrukturen werden Elemente und Systeme bezeichnet, die an Wänden, Decken oder Dächern eines Gebäudes befestigt und nicht Teil der lastabtragenden Hauptkonstruktion sind. Beispiele für derartige Nebenstrukturen sind Aufzüge, abgehängte Decken, Notstromaggregate oder Beleuchtungskörper. Bei Erdbebeneinwirkung sind neben dem Haupttragwerk auch die Sekundärkonstruktionen starken seismischen Beanspruchungen ausgesetzt, so daß auch diese entsprechend sorgfältig ausgebildet werden müssen. Dazu ist eine genaue Kenntnis des dynamischen Antwortverhaltens solcher Strukturen erforderlich.
In dieser Arbeit wird ein kleinmaßstäblicher, dreigeschoßiger, ebener Schubrahmen mit Sekundärstruktur unter Wegerregung experimentell und numerisch untersucht. Die Sekundärstruktur ist dabei als Einmasseschwinger in Form eines Schubbalkens ausgebildet, dessen Eigenfrequenz auf die Grundfrequenz des Rahmens abgestimmt ist.
Das Interaktionsverhalten zwischen Haupt- und Nebenstruktur wird analysiert und der Einfluß der dynamischen Antwort der Sekundärkonstruktion in Abhängigkeit vom Einbauort festgestellt. Weiters wird die Auswirkung inelastischer Verformungen der Hauptstruktur auf das Schwingungsverhalten des Gesamtsystems untersucht. Mit Hilfe eines am Institut für Allgemeine Mechanik entwickelten Berechnungsprogrammes werden Vergleichsrechnungen durchgeführt und die numerischen Ergebnisse den experimentellen gegenübergestellt.

Secondary structures are systems and elements housed or attached to floors, roof and walls of a building. They are not part of the main loadbearing structural system, but may also be subjected to large seismic forces. They include a wide range of architectural, mechanical, electrical and communication components as well as building contents. In spite of their name, secondary structures are far from being secondary in importance. It is necessary that such elements are the subject of a rational and careful seismic design. For that a good understanding of their seismic behaviour is important. In this master thesis a small-scale, three-storey shear frame with secondary structure under earthquake excitation is studied experimentally and numerically. For the model of the secondary structure a SDOF oscillator in form of a shear-beam is used, whose natural frequency is tuned to the fundamental natural frequency of the frame. The interaction between supporting- and secondary structure as well as the dynamic response of the SDOF oscillator in dependence of its location within the frame-structure is investigated. Furthermore the influence of elastic-plastic deformations of the primary system is taken into consideration. The experimental results are compared with those obtained by computational simulations.