Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
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Sensoren für die langzeitige Bauwerksüberwachung
Einen wesentlichen Bestandteil der langzeitigen messtechnischen Überwachungen von Bauwerken stellen die Messanordnungen mit Dehnungssensoren dar, wobei deren Langzeitstabilität bei der Auswahl der Messverfahren von besonderer Wichtigkeit sind. Auf Frequenzmessungen beruhende Messprinzipien weisen hier gegenüber anderen Verfahren technische Vorteile auf. Aus diesem Grund wurden in den hier vorgestellten Arbeiten insbesondere die Schwingsaitenmesstechnik sowie die Faser-Bragg-Gitter-Technologie (FBG-Sensoren) einbezogen. Um die Eignung der Sensoren für langfristige Dehnungsmessungen zu prüfen, erfolgten Laborversuche unter wohldefinierten Randbedingungen. Letztere betrafen eine konstante zu messende Dehnungsgröße unter unveränderlichen Umgebungsbedingungen. Ein Stahlstab wurde in einem Belastungsrahmen einer bestimmten Längsdehnung ausgesetzt. Im gedehnten Zustand erfolgte die Applikation von insgesamt vier FBG-Sensoren und zwei Schwingsaitenaufnehmern. Aus den bisher erhaltenen Ergebnissen ist ersichtlich, daß sowohl die mit verschiedenen Klebern applizierten FBG-Sensoren als auch die angeschweißten Schwingsaitenaufnehmer im Untersuchungszeitraum als langzeitstabil angesehen werden können. Beschrieben wird der praktische Einsatz zur langzeitigen Überwachung einer Spannbetonbrücke. Bei dem vorgestellten Monitoring-Projekt wurden bewußt FBG-Sensoren und Schwingsaitenaufnehmer in unmittelbarer Nachbarschaft und richtungsgleich angeordnet, um einerseits die Redundanz der Messung zu gewährleisten und andererseits weitere Erfahrungen bei der Nutzung der beiden Sensortypen zu sammeln. Die Messwerte der Schwingsaitenaufnehmer werden alle 30 min erfaßt, die Abfrage der FBG erfolgt monatlich. Zusätzlich werden über Thermoelemente Temperaturmessungen durchgeführt. Der Installationsaufwand sowie der Preis eines entsprechenden Monitoringsystems sind für FBG-Sensoren deutlich höher als für die Schwingsaitenaufnehmer. Jedoch weisen die FBG-Sensoren Vorteile bezüglich der elektromagnetischen Unempfindlichkeit sowie der möglichen Kabelzuleitungslängen auf.
Sensoren für die langzeitige Bauwerksüberwachung
Einen wesentlichen Bestandteil der langzeitigen messtechnischen Überwachungen von Bauwerken stellen die Messanordnungen mit Dehnungssensoren dar, wobei deren Langzeitstabilität bei der Auswahl der Messverfahren von besonderer Wichtigkeit sind. Auf Frequenzmessungen beruhende Messprinzipien weisen hier gegenüber anderen Verfahren technische Vorteile auf. Aus diesem Grund wurden in den hier vorgestellten Arbeiten insbesondere die Schwingsaitenmesstechnik sowie die Faser-Bragg-Gitter-Technologie (FBG-Sensoren) einbezogen. Um die Eignung der Sensoren für langfristige Dehnungsmessungen zu prüfen, erfolgten Laborversuche unter wohldefinierten Randbedingungen. Letztere betrafen eine konstante zu messende Dehnungsgröße unter unveränderlichen Umgebungsbedingungen. Ein Stahlstab wurde in einem Belastungsrahmen einer bestimmten Längsdehnung ausgesetzt. Im gedehnten Zustand erfolgte die Applikation von insgesamt vier FBG-Sensoren und zwei Schwingsaitenaufnehmern. Aus den bisher erhaltenen Ergebnissen ist ersichtlich, daß sowohl die mit verschiedenen Klebern applizierten FBG-Sensoren als auch die angeschweißten Schwingsaitenaufnehmer im Untersuchungszeitraum als langzeitstabil angesehen werden können. Beschrieben wird der praktische Einsatz zur langzeitigen Überwachung einer Spannbetonbrücke. Bei dem vorgestellten Monitoring-Projekt wurden bewußt FBG-Sensoren und Schwingsaitenaufnehmer in unmittelbarer Nachbarschaft und richtungsgleich angeordnet, um einerseits die Redundanz der Messung zu gewährleisten und andererseits weitere Erfahrungen bei der Nutzung der beiden Sensortypen zu sammeln. Die Messwerte der Schwingsaitenaufnehmer werden alle 30 min erfaßt, die Abfrage der FBG erfolgt monatlich. Zusätzlich werden über Thermoelemente Temperaturmessungen durchgeführt. Der Installationsaufwand sowie der Preis eines entsprechenden Monitoringsystems sind für FBG-Sensoren deutlich höher als für die Schwingsaitenaufnehmer. Jedoch weisen die FBG-Sensoren Vorteile bezüglich der elektromagnetischen Unempfindlichkeit sowie der möglichen Kabelzuleitungslängen auf.
Sensoren für die langzeitige Bauwerksüberwachung
Sensors for long time building monitoring
Slowik, V. (Autor:in) / Klink, T. (Autor:in) / Krummbach, R. (Autor:in)
2001
6 Seiten, 6 Bilder, 5 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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