Neuartiger, auf Dehnungsmessstreifen basierender Dehnungsaufnehmer für die Bauwerksüberwachung (A New Type of Strain-Gauge-based Strain-Sensor for the Monitoring of Buildings)

Abstract

Die Überwachung von Bauwerken erfordert eine präzise und dauerhafte Messung der mechanischen Lastzustände. Zu diesem Zweck wurde ein gekapselter Sensor entwickelt, der die empfindliche DMS-Technik in seinem Inneren schützt und der einfach in einer kleinen Messbohrung im Bauwerk montiert wird. Für die mechanische Adaption wurde eine Ausführung in Form zweier konischer, ineinander verspannter und im Querschnitt achteckiger Körper entwickelt. Die neuartige Sensorform erforderte sowohl einen speziellen Mehrfachgitter-DMS als auch ein spezielles Kalibrierverfahren. Zur Kapselung des DMS wurde eine ebenfalls neuartige Kunststoffkapselung erforscht, die in zeitlich stark beschleunigten Alterungstests bezüglich einer geforderten jahrzehntelangen Lebensdauer verifiziert wurde.Structural monitoring of building structures requires the precise and continuous measurement of states of strain and stress. For this purpose an encapsulated sensor was developed which protects the sensible strain gauge and can easily be integrated into a small measurement-borehole. For mechanical adaptation a clamping procedure for two conical bodies was optimized so that the measurement range covers the whole elastic range of steel. Suitable calibration procedures as well as measurement methods for early detection of structural defects were developed. A strain gauge layout matching to the specific spatial conditions was elaborated for the sensor. The strain gauge is protected by a novel two-layer plastic coating which was tested in a special accelerated aging procedure.