Skip to main content

Vibrations

  • Chapter
  • First Online:
Handbook of Engineering Acoustics

Abstract

Low frequent vibrations may cause from disturbing up to damaging effects. There is no precise distinction between structure-borne sound and vibrations. However – depending on the frequency range – measurements and predictions require different techniques. In a wide frequency range, the generation, transmission and propagation of vibrations can be investigated similar to structure-borne sound (see Chap. 9).

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this chapter

Chapter
USD 29.95
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
eBook
USD 169.00
Price excludes VAT (USA)
  • Available as EPUB and PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
Softcover Book
USD 219.99
Price excludes VAT (USA)
  • Compact, lightweight edition
  • Dispatched in 3 to 5 business days
  • Free shipping worldwide - see info
Hardcover Book
USD 219.99
Price excludes VAT (USA)
  • Durable hardcover edition
  • Dispatched in 3 to 5 business days
  • Free shipping worldwide - see info

Tax calculation will be finalised at checkout

Purchases are for personal use only

Institutional subscriptions

References

  1. Newmark NM, Rosenblueth E (1971) Fundamentals of earthquake engineering. Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ

    Google Scholar 

  2. Bachmann et al. (1995) Vibration problems in structures. Birkhäuser, Basel

    Google Scholar 

  3. Schueller G, Rackwitz R, Bachmann H (1997) Tragwerkszuverlässigkeit, Einwirkungen. In: Mehlhorn (Hrsg) Der Ingenieurbau, Bd 8, Ernst&Sohn, Berlin

    Google Scholar 

  4. Ruscheweyh H (1982) Dynamische Windwirkung an Bauwerken. Bauverlag, Wiesbaden, Berlin

    Google Scholar 

  5. Bachmann A, Graubner, C-A (2002) Böenerregte Windeinwirkungen auf Hochhäuser, das Spektralverfahren und deren Umsetzung in Windlastnormen. Beton- und Stahlbetonbau 97, Heft 8, Ernst & Sohn, Berlin

    Google Scholar 

  6. Simiu E, Scanlan RH (1996) Wind effects on structures. Wiley, New York

    Google Scholar 

  7. Herzog M (2005) Baupraktische Sicherheitsnachweise gegen winderregte Schwingungen von Brücken und Türmen. Stahlbau 74, Heft 12, Ernst & Sohn, Berlin

    Google Scholar 

  8. DIN 1055-4, Action on structures – wind loads. March 2005

    Google Scholar 

  9. DIN 4149 Buildings in German earthquake areas – Design loads, analysis and structural design of buildings. April 2005

    Google Scholar 

  10. DIN V ENV 1998–1 Eurocode 8, Design of structures for earthquake resistance. April 2006

    Google Scholar 

  11. ISO/DIS 4354 Wind actions on structures. July 1997

    Google Scholar 

  12. DIN 4178 Belltowers. April 2005

    Google Scholar 

  13. Petersen C (1996) Dynamik der Baukonstruktionen. Vieweg Braunschweig, Wiesbaden

    Book  Google Scholar 

  14. Flesch R (1993 und 1997) Baudynamik praxisgerecht, Bd 1 Berechnungsgrundlagen, Bd 2 Anwendungen und Beispiele. Bauverlag, Wiesbaden und Berlin

    Google Scholar 

  15. Eibl J, Henseleit O, Schlüter F-H (1988) Baudynamik. Betonkalender, Ernst & Sohn, Berlin

    Google Scholar 

  16. Eibl J (1997) Baudynamik. Betonkalender, Ernst & Sohn, Berlin

    Google Scholar 

  17. Natke HG (1989) Baudynamik Einführung in die Dynamik mit Anwendungen aus dem Bauwesen. LAMM-Reihe, Bd. 66, B. G. Teubner, Stuttgart

    Google Scholar 

  18. Kramer H (2007) Angewandte Baudynamik. Grundlagen und Beispiele für Studium und Praxis. Ernst and Sohn, Berlin

    Google Scholar 

  19. ISO 2631 (1997) Mechanical vibration and shock, evaluation of human exposure to whole body vibration, part 1 General requirements

    Google Scholar 

  20. ISO 2631 (2003) Mechanical vibration and shock, evaluation of human exposure to whole body vibration, part 2 Vibration in buildings (1 Hz to 80 Hz)

    Google Scholar 

  21. DIN 4150 Vibrations in buildings, part 2: effects on persons in buildings. June 1999

    Google Scholar 

  22. VDI-Guideline 2057 Human exposure to mechanical vibration: Part 3: Whole-body vibration at workplaces in buildings. June 2006

    Google Scholar 

  23. BS 6472–1 (2008) Guide to evaluation of human exposure to vibration in buildings. Vibration sources other than blasting

    Google Scholar 

  24. BS 6472–2 (2008) Guide to evaluation of human exposure to vibration in buildings. Blast-induced vibration

    Google Scholar 

  25. Ö-Norm S9010 Evaluation of human exposure to mechanical vibrations – whole body. March 1982

    Google Scholar 

  26. Ö-Norm S9012 “Evaluation of human exposure in buildings to immissions by railway traffic - Vibrations and secondary air-borne noise”. August 1996

    Google Scholar 

  27. Griffin MJ, Griffin J (2001) Human response to vibrations. J Sound Vibr 240(5), 979–983

    Google Scholar 

  28. Morioka M, Griffin MJ (2008) Absolute thresholds for the perception of fore-and-aft, lateral and vertical vibration at the hand, the seat, and the foot. Journal of sound and vibration 314 (1–2), 357–370

    Google Scholar 

  29. Egger A, Rutishauser G (1998) Schutz vor Erschütterungen und sekundärem Luftschall vergleichender nationaler Normen und Richtlinien. Fortschritte der Akustik, DAGA, 234–235

    Google Scholar 

  30. ISO 10056 (2001) Mechanical vibration – Measurement and analysis of whole-body vibration to which passengers and crew are exposed in railway vehicles

    Google Scholar 

  31. ISO 2631 (2001) Mechanical vibration and shock, evaluation of human exposure to whole body vibration, part 4 Guidelines for evaluation of the effect of vibration and rotational motion on passenger and crew comfort in fixed guideway transport systems

    Google Scholar 

  32. UIC 513 (1994) Guidelines for evaluating passenger comfort in relation to vibration in railway vehicles

    Google Scholar 

  33. DIN ISO 6954 Mechanical vibration – Guidelines for the measurement, reporting and evaluation of vibration with regard to habitability on passenger and merchant ships. June 2006

    Google Scholar 

  34. DIN EN ISO 5349 Mechanical vibration – measurement and evaluation of human exposure to hand-transmitted vibration. December 2001

    Google Scholar 

  35. VDI-Guideline 2057 Human exposure to mechanical vibration: Part 2: Hand-arm vibration, September 2002

    Google Scholar 

  36. Guideline 2002/44/EC, Directive of the European Parliament and of the Council of 25 June 2002 on the minimum health and safety requirements regarding the exposure of workers to the risks arising from physical agents (vibration)

    Google Scholar 

  37. DIN 45669 Measurement of vibration immission – Part 1: Vibration meters; requirements, verification. June 1995 (draft 2008)

    Google Scholar 

  38. DIN 45669 Measurement of vibration immission – Part 2: Measuring method. June 2005

    Google Scholar 

  39. VDI-Guideline 2057 Human exposure to mechanical vibration, Part 1: Whole-body vibration. September 2002

    Google Scholar 

  40. DIN 4150 Vibrations in buildings, part 1: prediction of vibration parameters. June 2001

    Google Scholar 

  41. Landesamt für Arbeitsschutz (LAS), Katalog repräsentativer Lärm- und Vibrationsdaten am Arbeitsplatz Potsdam http://www.las-bb.de/karla/

  42. Schmidt M (1992) Die kombinierte Wirkung des Lärms und der Ganzkörpervibration auf das Gehör des Landmaschinenfahrers. Zeitschrift für Lärmbekämpfung 39:43–51

    Google Scholar 

  43. ISO 2631 (2001) Mechanical vibration and shock, evaluation of human exposure to whole body vibration, part 5 Method for evaluation of vibration containing multiple shocks

    Google Scholar 

  44. Kasperski M (2001) Menschenerregte Schwingungen in Sportstadien. Bauingenieur 76:575–581

    Google Scholar 

  45. Kasperski M (2008) Safety and reliability of stand structures. Proc. EURODYN, Southhampton

    Google Scholar 

  46. ISO 10137 Bases for design of structures – Serviceability of buildings and walkways against vibrations (2007)

    Google Scholar 

  47. DIN 4150 Vibrations in buildings, part 3: effects on structures. February 1999

    Google Scholar 

  48. SN640312a (1992) Erschütterungen, Erschütterungseinwirkung auf Bauwerke

    Google Scholar 

  49. BS 7385 Evaluation and measurement for vibration in buildings part 1 (11–1990) and part 2 (11–1993)

    Google Scholar 

  50. Ö-Norm S9020 Building vibrations; blasting vibrations and comparable immissions of impulse shape 08–1986

    Google Scholar 

  51. ISO 4866, Mechanical vibration and shock; vibration of buildings; guidelines for the measurement of vibrations and evaluation of their effects on buildings 08–1990 (Draft 2008)

    Google Scholar 

  52. Haupt W (1986) Bodendynamik. Vieweg, Braunschweig

    Google Scholar 

  53. Studer JA, Laue J, Koller MG (2007) Bodendynamik Grundlagen, Kennziffern. Probleme und Lösungsansätze. Springer, Berlin

    Google Scholar 

  54. Müller-Boruttau FH (1996) Erschütterungen beim Spundwandbau: Einwirkungen auf Menschen. Bauwerke und technische Einrichtungen. Bauingenieur 71:33–39

    Google Scholar 

  55. Funk K (1996) Expertensystem für Lärm- und Erschütterungsprognosen beim Einbringen von Spundbohlen. Schall und Messtechnik der Universität Hannover, Eigenverlag, Mitteilungen des Curt-Risch-Institutes für Dynamik

    Google Scholar 

  56. Ungar EE, Sturz DH, Amick CH (1990) Vibration control design of high technology facilities. Acoustical Publications Inc, Bay Village, Ohio, USA

    Google Scholar 

  57. Gordon CG (1991) Generic criteria for vibration sensitive equipment. Proc. of Int. Society for Optical Engineering SPIEE Vol. 1619 San Jose CA 11/1991

    Google Scholar 

  58. Ungar EE (2007), Vibration Criteria for Healthcare Facility Floors, Sound and Vibration, 2007, vol 41, no 9, 26–27, Acoustical Publications, Bay Village

    Google Scholar 

  59. Heiland D, Beyer K (2005) Vibration criteria for nanotechnology facilities. Recent design criteria for nanotechnology production and research. VDI-Report Nr. 1920, 241–254, VDI Verlag GmbH, Düsseldorf

    Google Scholar 

  60. Heiland D, Beyer K (2008) Baudynamische Anforderungen an Labors und Produktionsflächen der Nanotechnik. Beton und Stahlbetonbau, Heft 7:455–463

    Article  Google Scholar 

  61. ISO 10811 Mechanical vibration and shock – Vibration and shock in buildings with sensitive equipment. June 2000

    Google Scholar 

  62. Bonzel J, Schmidt M (1980) Einfluß von Erschütterungen auf frischen und jungen Beton. Beton 30 H.9, S.333-337 u. Beton 30 H.10, S. 372–378

    Google Scholar 

  63. Schwingungsisolierungen GmbH GERB, Co KG (2003) GERB Schwingungsisolierungen, 11th edn. Woeste Druck + Verlag, Essen

    Google Scholar 

  64. VDI-Guideline 2062 Part 1 Shock and vibration isolation conceptions and principles. January 1976 and part 2 Insulation elements. November 2007

    Google Scholar 

  65. DIN EN 1299/A1mechanical vibration and shock – vibration isolation of machines information for the application of source vibration (draft). April 2008

    Google Scholar 

  66. DIN 4024 Part 1 Machine foundations; flexible structures that support machines with rotating elements. April 1988

    Google Scholar 

  67. DIN 4024 Part 2 Machine foundations; rigid foundations for machinery with periodic excitation. April 1999

    Google Scholar 

  68. DIN 45635 Part 8 Determination of airborne noise emitted by machines by, measurement of structure borne noise; basic requirements June 1985

    Google Scholar 

  69. DIN ISO 1940–1 Mechanical vibration – Balance quality requirements for rotors in a constant (rigid) state – Part 1: Specification and verification of balance tolerances (ISO 1940–1:2003) April 2004

    Google Scholar 

  70. DIN ISO 1940–2 Mechanical vibration – Balance quality requirements of rigid rotors – Part 2: Balance errors (ISO 1940–2:1997) February 1998

    Google Scholar 

  71. DIN ISO 10816 Mechanical vibration – Evaluation of machine vibration by measurements on non-rotating parts – Part 1: General guidelines (ISO 10816–1:1995), parts 1–4, 6,7 1997–2007

    Google Scholar 

  72. DIN EN 60034–14 (VDE 0530–14:2008–03) Rotating electrical machines – Part 14 Mechanical vibration of certain machines with shaft heights 56 mm and higher – Measurement, evaluation and limits of vibration severity. March 2008

    Google Scholar 

  73. DIN ISO 8528–9 Reciprocating internal combustion engines driven alternating current generating sets – Part 9: Measurement and evaluation of mechanical vibrations. January 1999

    Google Scholar 

  74. Saalfeld M (1994) Körperschalldämmende Maßnahmen bei haustechnischen Anlagen. VDI Berichte Nr. 1121

    Google Scholar 

  75. Meek JW (1990) Rekursive Berechnung baudynamischer Vorgänge. Bautechnik 67, 205–210, Wilhelm Ernst und Sohn, Berlin

    Google Scholar 

  76. Dascotte E, Desanghere G (1991) Updating of force functions. Proceedings of the 9th IMAC Conference, Florence/Italy

    Google Scholar 

  77. VDI Guideline 3842 Vibrations in piping systems. June 2004

    Google Scholar 

  78. Daiminger W, Fritz K, Schorer E, Stüber B (1995) Noise and Vibration. In: Ullmann’s Encyclopedia of industrial Chemistry, Volume B7, VCH Verlagsgesellschaft, 383–401

    Google Scholar 

  79. Achmus M, Kaiser J, tom Wörden F (2005) Bauwerkserschütterungen durch Tiefbauarbeiten. Mitteilungen des Instituts für Grundbau, Bodenmechanik und Energiewasserbau der Universität Hannover, Heft 61, Hannover

    Google Scholar 

  80. Achmus M Kaiser J Bauwerkserschütterungen infolge Tiefbauarbeiten. http://www.igbe.uni-hannover.de/arb/ac/bauwer.htm

  81. Wieck J (2003) Erschütterungen im Bauwesen. In: Die vorsorgliche Beweissicherung im Bauwesen, Schadenfreies Bauen, Band 31, Fraunhofer IRB Verlag, Stuttgart

    Google Scholar 

  82. Buja HO (2004) Der Spezialtiefbau, Aktueller Stand der Geräte- und Verfahrenstechnik. Bautechnik, V 81 Ausgabe S1, 25–109. Wilhelm Ernst und Sohn, Berlin

    Google Scholar 

  83. KDT-Richtlinie 046/86 Sprengerschütterungen – Wirkung übertägiger Sprengungen auf Gebäude

    Google Scholar 

  84. Heinze H (1987) Sprengtechnik, Anwendungsgebiete und Verfahren, 2nd edn. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig, Stuttgart

    Google Scholar 

  85. Melke J (1995) Erschütterungen und Körperschall des landgebundenen Verkehrs. Prognose und Schutzmaßnahmen. Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen LUA-Materialien Nr. 22, Essen

    Google Scholar 

  86. Wots GR (1988/1990) Traffic induced vibrations in buildings, TRRL-Reports 156/246

    Google Scholar 

  87. Lombaert G, Degrande G (2000) The validation of a numerical prediction model for free field traffic induced vibrations by in situ experiments. Proceedings of the ISMA25, International Conference on Noise and Vibration Engineering, September 13–15, 2000, Leuven

    Google Scholar 

  88. Kramer H (1998) Dynamische Belastung durch Fußgänger. Bauingenieur Bd 73:342–346

    Google Scholar 

  89. Grundmann H, Kreuzinger H, Schneider M (1993) Schwingungsuntersuchung von Fußgängerbrücken. Bauingenieur Bd 68:211–225

    Google Scholar 

  90. DIN EN 1993 (EC 3) Design of steel structures. July 2005

    Google Scholar 

  91. Ontario Highway Bridge Design Code. Ontario Ministry of Transportation, Toronto (1983)

    Google Scholar 

  92. SIA 260 (SN 505260) and SIA 261 (SN 505261):):2003–01 Grundlagen der Projektierung von Tragwerken (Basis of structural design). Zürich: SIA

    Google Scholar 

  93. Eurocode EN 1995 Design of timber structures - Part 2, Bridges, European Committee for Standardization. 2004

    Google Scholar 

  94. Mohr B (2001) Schwingungen von Wohnungsdecken aus Holz, Stahl und Beton; Vorschläge für eine zutreffende Bewertung. In: Proc. Ingenieurbau, Karlsruher Tage 2001 Bruderverlag Albert Bruder GmbH, Karlsruhe

    Google Scholar 

  95. Blaß HJ, Ehlbeck J, Kreuzinger H, Steck G (2008) Erläuterungen zu DIN 1052: 2004–08. Entwurf, Berechnung und Bemessung von Holzbauwerken DGfH Innovations- und Service GmbH, München

    Google Scholar 

  96. Wyatt TA (1989) Design Guide on the Vibration of Floors. The Steel Construction Institute SCI Publication 076

    Google Scholar 

  97. BS 5400–2:2006-09-29 Steel, concrete and composite bridges. Specification for loads London: British Standards Institution

    Google Scholar 

  98. Serviceability Criteria for Deflections and Vibrations (1990) Commentary A. Supplement to the National Building Code of Canada. National Research Council Canada, Ottawa

    Google Scholar 

  99. Butz C (2008) Codes of Practise for Lively Footbridges: state-of-the art and required measures, Proc. of the 3rd Inten. Conference Footbridge 2008 – Footbridge for urban reneawal. Port, Portugal, 51–68

    Google Scholar 

  100. Schneider M (1991) Ein Beitrag zu fußgängerinduzierten Brückenschwingungen. Technische Universität München, Berichte aus dem Konstruktiven Ingenieurbau

    Google Scholar 

  101. Woods RD (1968) Screening of surface waves in soils. J Soil Mech Found Div ASCE 94:951–979

    Google Scholar 

  102. Wolf JP (1985) Dynamic soil-structure interaction. Englewood Cliffs, NJ, Prentice Hall

    Google Scholar 

  103. Wolf JP (1994) Foundation vibration analysis using simple physical models. Englewood Cliffs, NJ, Prentice Hall

    Google Scholar 

  104. Cremer L, Heckl M (1995) Körperschall, Physikalische Grundlagen und technische Anwendungen. Springer 2 Auflage

    Google Scholar 

  105. Gazetas G (1983) Analysis of machine foundations: state of the art. Soil Dyn Earthq Eng No 2:2–42

    Google Scholar 

  106. Meinhardt C (2008) Einflussgrößen für das Schwingungsverhalten von Gebäuden zur Prognose von Erschütterungsimmissionen. PHd Thesis TU Berlin Fakultät VI

    Google Scholar 

  107. Studer JA, Koller MG (1997) Bodendynamik, Grundlagen, Kennziffern, Probleme. Springer, Berlin

    Google Scholar 

  108. Knothe K, Wu Y (1999) Rechteckfundament auf elastischem Halbraum. Bauingenieur, Bd 74, Nr. 12

    Google Scholar 

  109. Breitsamter N (1996) Ersatzmodelle zur Bestimmung der Schwingungsantwort von Gebäuden unter Anregung durch Bodenerschütterungen. Dissertation, Berichte aus dem Konstruktiven Ingenieurbau, Technische Universität München

    Google Scholar 

  110. Kovacs I (1987) Zum Entwurf der Gründungen schwingungsempfindlicher Produktionsstätten, Teil 1: Dynamische Wechselwirkung zwischen Baugrund und Fundamentgruppe Bautechnik Heft 5, 145–158. Wilhelm Ernst & Sohn, Berlin

    Google Scholar 

  111. Kovacs I, Bertold R (1992) Teil II: Parameterstudien zu dynamisch gutmütigen eingeschossigen Gerätegründungen, Bautechnik, Heft 12. Wilhelm Ernst & Sohn, Berlin

    Google Scholar 

  112. Lehmann L, Antes H (2001) Numerische Simulation des Schwingungsverhaltens von Hochhäusern unter Berücksichtigung der Boden-Bauwerk-Interaktion. Bauingenieur, Bd 76, Februar 2001, 62–68

    Google Scholar 

  113. Grundmann H, Müller G (1994) Erschütterungseinleitung in Bauwerke und Maßnahmen zur Reduzierung von Erschütterungen und sekundären Luftschallemissionen. Bauingenieur 69:129–137

    Google Scholar 

  114. Funk K (1996) Expertensystem für Lärm- und Erschütterungsprognosen beim Einbringen von Spundbohlen. Schall- und Messtechnik der Universität Hannover, Mitteilungen des Curt-Riesch-Institutes für Dynamik

    Google Scholar 

  115. Funk K, Gerasch W (1995) Expertensystem für Lärm- und Erschütterungsprognosen beim Einbringen von Spundbohlen. Pfahl-Symposium, Mitteilungen des Instituts für Grundbau und Bodenmechanik der TU Braunschweig

    Google Scholar 

  116. Wilson GP(1998) Vibration Isolation Design for Benaroya Hall. Proceedings of the 16th International Congress on Acoustics and 135th Meeting of the Acoustical Society of America, Seattle, Washington / USA, 20.-26. June 1998

    Google Scholar 

  117. Hartog Den JP (1956) Mechanical Vibrations. Mc Graw Hil, New York

    MATH  Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Corresponding author

Correspondence to Johannes Guggenberger .

Editor information

Editors and Affiliations

Rights and permissions

Reprints and permissions

Copyright information

© 2013 Springer-Verlag Berlin Heidelberg

About this chapter

Cite this chapter

Guggenberger, J., Müller, G. (2013). Vibrations. In: Müller, G., Möser, M. (eds) Handbook of Engineering Acoustics. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-540-69460-1_22

Download citation

  • DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-540-69460-1_22

  • Published:

  • Publisher Name: Springer, Berlin, Heidelberg

  • Print ISBN: 978-3-540-24052-5

  • Online ISBN: 978-3-540-69460-1

  • eBook Packages: Physics and AstronomyPhysics and Astronomy (R0)

Publish with us

Policies and ethics