DE10118083A1 - Method for testing the stability under load and flectional resistance of a post anchored in the ground at the post's base applies a unit of force to introduce a flectional load on the post and load it with moment of flexion. - Google Patents

Method for testing the stability under load and flectional resistance of a post anchored in the ground at the post's base applies a unit of force to introduce a flectional load on the post and load it with moment of flexion.

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DE10118083A1 DE10118083A DE10118083A DE10118083A1 DE 10118083 A1 DE10118083 A1 DE 10118083A1 DE 10118083 A DE10118083 A DE 10118083A DE 10118083 A DE10118083 A DE 10118083A DE 10118083 A1 DE10118083 A1 DE 10118083A1
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Abstract

A unit of force introduces flectional load on a post to load the post with moment of flexion. A displacement sensor measures drift caused by the moment of flexion. Time is recorded in milliseconds in an abscissa and the drift in the post is recorded in mm. in an ordinate. Three overlaid curves are displayed. In a first area (D) drift is reduced because flectional load is generated with a hydraulic driving mechanism and pressure in a hydraulic cylinder drops off. Areas of drift (A-F) appear in three curves (1-3) for changes in flectional load.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen der Stand- und Biegefestigkeit eines am Mastfuß im Boden verankerten Mastes unter Einsatz einer Krafteinheit, mit wei­ cher eine in einer Kraftrichtung wirkende Biegelast in den Mast eingeleitet und da­ durch der Mast mit einem Biegemoment belastet wird, und eines Wegsensors zum Messen der durch das Biegemoment verursachten Auslenkung des Mastes. Unter dem Begriff "Biegelast" - auch zu bezeichnen als "Prüfdruck" - werden im vorlie­ genden Zusammenhang sowohl stetig ansteigende oder abfallende Belastungen als auch Belastungen durch Einleiten einer mechanischen Schwingung bzw. durch Stoß verstanden.The invention relates to a method for testing the stability and bending strength of a on the mast foot anchored in the ground using a force unit with white cher introduced a bending load acting in one direction of force into the mast and there is loaded with a bending moment by the mast, and a displacement sensor for Measuring the mast deflection caused by the bending moment. Under the term "bending load" - also referred to as "test pressure" - are given in this due to the continuously increasing or decreasing loads also loads caused by the introduction of a mechanical vibration or by Understood shock.

Ein Meßverfahren zum Prüfen der Stand- und Biegefestigkeit eines Mastes wird beschrieben in EP 0 638 794 A1. Im Bekannten wird die Biegelast (durch Zug und/oder Druck) mit Hilfe eines Baggerauslegers in den Mast eingeleitet und mit einem Drucksensor gemessen. Die dadurch resultierende Auslenkung des Mastes wird mit Hilfe eines auf einem Stativ neben dem Mast stehenden Wegsensors er­ faßt. Bei der praktischen Ausführung werden die Meßergebnisse von Druck- und Wegsensor zeitgleich aufgezeichnet. In der Regel ist es erforderlich, den Mast in zwei schräg bis zu 90° gegeneinander versetzten Richtungen zu belasten, um Un­ symmetrien der Maststabilität erfassen zu können. Die bekannte Mastprüfung erfor­ dert also mehrere nacheinander folgende Belastungen jeweils mit Verlagerung der Mittel zum Ausüben (und Messen) der Biegelast, z. B. des Baggers, sowie der Mittel zum Erfassen der Auslenkung, nämlich des Wegsensors. Trotzdem kann am Ende nicht gesagt werden, ob die jeweilig ermittelte Mastauslenkung von einem Fehler des Mastes selbst oder von einer Bewegung des Mastes im Fundament herrührt bzw. welcher Anteil der Mastauslenkung auf das Fundament und welcher Anteil auf den oberirdischen Teil des Mastes zurückzuführen ist. Letztlich wird der einzelne Mast im Bekannten nur qualitativ geprüft, aussagekräftige Zahlenmeßwerte können nicht geliefert werden.A measuring method for checking the stability and bending strength of a mast is described in EP 0 638 794 A1. In the known, the bending load (by train and / or pressure) with the help of an excavator boom into the mast and with measured with a pressure sensor. The resulting deflection of the mast with the help of a distance sensor standing on a tripod next to the mast summarizes. In the practical implementation, the measurement results of pressure and Position sensor recorded at the same time. As a rule, it is necessary to put the mast in to load two directions that are offset at an angle of up to 90 ° to one another to be able to record symmetries of mast stability. The well-known mast test changes several successive loads each with a shift of Means for exerting (and measuring) the bending load, e.g. B. the excavator, and the means for detecting the deflection, namely the displacement sensor. Still, in the end cannot be said whether the respectively determined mast deflection is due to an error  of the mast itself or from movement of the mast in the foundation or what proportion of mast deflection on the foundation and what proportion on the above-ground part of the mast is due. Ultimately, the individual Mast in the known only checked qualitatively, meaningful numerical measurements can not be delivered.

Eine bekannte Meßanlage wird beschrieben in DE 195 40 319 C1. Auch hiernach wird eine durch ein Biegemoment bewirkte Auslenkung des Mastes gemessen. Wenn die Gefahr besteht, daß durch die Wirkung des Biegemoments nicht nur eine Mast-Auslenkung sondern auch eine Bewegung des Mastfundaments hervorgerufen wird, soll dem Mastfuß im Bekannten unmittelbar am Boden ein zusätzlicher Weg­ sensor zum Erfassen der Position des Mastfundaments zugeordnet werden.A known measuring system is described in DE 195 40 319 C1. After that too a mast deflection caused by a bending moment is measured. If there is a risk that the effect of the bending moment will cause not just one Mast deflection but also a movement of the mast foundation is an additional way for the mast foot in the familiar directly on the ground sensor for detecting the position of the mast foundation.

Es ist bereits vorgeschlagen worden (DE 100 08 202.5, AT: 23.2.2000) an einem Mast mindestens zwei Meßstellen übereinander vorzusehen und die Meßergebnis­ se aus den verschiedenen Höhenlagen auf einem einzigen Empfänger für den un­ mittelbaren Vergleich zu vereinigen. Die Meßstellen können mit Lichtsendern und Lichtempfängern ausgestattet werden, so daß sie es ermöglichen, die durch eine Biegelast verursachte Bewegung bzw. Auslenkung einer am Mast vorgesehenen Meßposition in drei Dimensionen zu registrieren. Anstelle der optischen Meßsyste­ me können auch elektrische Sensoren, z. B. Potentiometer, magnetische Sensoren, z. B. Induktivitäten, oder mechanische Sensoren, z. B. mit Federn, eingesetzt wer­ den. In neuerer Zeit können zum Registrieren der einzelnen Positionen des Mastes auch Satelliten-Navigationsempfänger eingesetzt werden, um die Meßergebnisse in zweidimensionaler bzw. dreidimensionaler Form aufnehmen und aufzeichnen zu können. Aufgezeichnet werden kann in irgendeinem Koordinatensystem z. B. im Gauß-Krüger- oder im UTM-System. Die jeweils zu erfassende Wegstrecke kann als Koordinatenänderung unter Biegelast (bzw. Wechsellast) registriert werden.It has already been proposed (DE 100 08 202.5, AT: 23.2.2000) on one Mast to provide at least two measuring points one above the other and the measurement result se from the different altitudes on a single receiver for the un unite indirect comparison. The measuring points can be equipped with light transmitters and Light receivers are equipped so that they allow the through a Bending load caused movement or deflection of one provided on the mast Register measuring position in three dimensions. Instead of the optical measuring system me can also use electrical sensors, e.g. B. potentiometers, magnetic sensors, z. B. inductors, or mechanical sensors, e.g. B. with springs, who used the. More recently, you can register the individual positions of the mast Satellite navigation receivers can also be used to measure the results Record and record two-dimensional or three-dimensional form can. Can be recorded in any coordinate system such. B. in Gauß-Krüger or in the UTM system. The distance to be recorded can in each case be registered as a change in coordinates under bending load (or alternating load).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bei der Prüfung der Stand- und Bie­ gefestigkeit auf den Mast und dessen Verankerung auszuübenden (Belastungs-) Streß und/oder die Prüfzeit gegenüber dem Stand der Technik zu vermindern. Mit anderen Worten, die für die Lieferung aussagekräftiger Daten zu Stand- bzw. Biegefestigkeit eines Mastes insgesamt erforderliche Prüflast bzw. die für die Prüfung er­ forderliche Zeit sollen auf ein Minimum beschränkt werden. Eine weitere Aufgabe besteht darin, die Mastbiegung über der Erdoberkante unabhängig von der Bewe­ gung unterhalb der Erdoberkante also unabhängig, d. h. bereinigt, vom freien Bo­ denspiel und einer eventuellen Bodenverdichtung, auch bei schwach verankerten Masten, zu erfassen. Es soll die Möglichkeit geschaffen werden, die maximale Bie­ gefestigkeit eines Mastes aufgrund der Messungen rechnerisch zu bestimmen, da­ mit man entscheiden kann, ob dem einzelnen Mast weitere Lasten, z. B. Straßen­ schilder, aufzubürden sind.The invention has for its object that when testing the stand and Bie strength to be exerted on the mast and its anchoring (load) To reduce stress and / or the test time compared to the prior art. With in other words, the data for the delivery of meaningful data on stability or bending strength  of a mast, the total test load required for the test required time should be kept to a minimum. Another job consists of bending the mast above the top of the earth regardless of the movement So below the top of the earth independently. H. adjusted, from the free Bo and a possible soil compaction, even with weakly anchored ones Masts to capture. The goal is to create the maximum bie to determine the strength of a mast based on the measurements, since with you can decide whether additional loads, e.g. B. streets signs to be put on.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht für das Verfahren eingangs genannter Art darin, daß die durch die Biegelast verursachte Mastauslenkung nach Betrag und gegebenenfalls Richtung in der Nähe der Erdoberkante und mit größerem Abstand von der Erdoberkante gemessen wird und daß die so erfaßten Meßergebnisse zeit­ gleich Punkt-für-Punkt in einem gemeinsamen Diagramm zusammengefaßt werden. Einige Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen angegeben.The solution according to the invention exists for the method of the type mentioned at the beginning in that the mast deflection caused by the bending load according to the amount and if necessary, direction near the top of the earth and at a greater distance is measured from the top of the earth and that the measurement results thus acquired time be summarized point-by-point in a common diagram. Some embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Dadurch, daß erfindungsgemäß zugleich in der Nähe der Erdoberkante und mit größerem Abstand von der Oberkante gemessen wird und die Meßergebnisse zeit­ gleich Punkt-für-Punkt in einem gemeinsamen Diagramm zusammengefaßt werden, wird erreicht, daß zum Prüfen eines einzelnen Mastes nur noch eine in einer einzi­ gen Richtung wirkende Biegelast erforderlich ist, um aussagekräftige Daten über die Stabilität des Mastes und dessen Verankerung zu liefern. Damit werden die Meßzeit und der auf den Mast ausgeübte Streß vermindert. Die Einzelheiten hierzu werden weiter unten erläutert.The fact that according to the invention at the same time near the top of the earth and with larger distance from the top edge is measured and the measurement results time be summarized point-by-point in a common diagram, is achieved that for testing a single mast only one in a single bending load is required in order to provide meaningful data on the To provide mast stability and anchorage. So that the measurement time and the stress on the mast is reduced. The details of this will be explained below.

Gemäß weiterer Erfindung können Belastungsstreß und Meßzeit bei der Prüfung eines Mastes noch weiter vermindert werden, wenn die Biegelast nicht kontinuierlich sondern pumpend mit jeweils auf eine Pump-Druckanstiegsphase folgender Erho­ lungsphase erhöht wird und dabei die durch einen Druckanstieg bewirkte Mastbe­ wegung gemessen wird. Letztere Messung soll insbesondere auch während der auf die jeweilige Druckanstiegsphase folgenden Erholungsphase ausgeführt werden. Dabei wird in jeder Pump-Druckanstiegsphase eine dem Druckanstieg entsprechende erzwungene Mastbewegung erreicht, auf die - in der Erholungsphase - ei­ ne relativ freie Mastrückbewegung folgt. Die Mastrückbewegung in der Erholungs­ phase kann von Mast-Eigenschwingungen überlagert sein.According to a further invention, stress stress and measuring time during the test of a mast can be reduced even further if the bending load is not continuous but pumping with an increase following a pump pressure rise phase phase is increased, and thereby the fattening caused by an increase in pressure motion is measured. The latter measurement should also take place during the the respective recovery phase following the recovery phase. Thereby, in each pump pressure increase phase, one corresponding to the pressure increase  forced mast movement reached, on - in the recovery phase - egg ne relatively free mast return movement follows. The mast return movement in the recovery phase can be overlaid by mast vibrations.

Wenn sich bei einer Erhöhung der Biegelast mit konstanter Pump-Amplitude und -Frequenz ein annähernd ebenso konstanter Verlauf der Mastbewegung einstellt (eventuell mit im Verlauf der Prüflasterhöhung allmählich abnehmender Mastbewe­ gung pro Pump-Hub), kann man sagen, der Mast ist in Ordnung. Das gilt speziell dann, wenn die Mastbewegung in der Nähe der Erdoberkante und mit größerem Abstand von der Erdoberkante annähernd in gleicher Richtung erfolgt. Wenn jedoch deutliche Abweichungen einem Normverlauf registriert werden, z. B. wenn die Mast­ auslenkung im Verlauf des Pump-Vorgangs von Pumpen-Hub zu Pumpen-Hub zu­ nimmt, oder wenn an den beiden Meßpunkten des Mastes Bewegungen in vonein­ ander abweichenden Richtungen festgestellt werden, kann bereits vor Erreichen der vorgesehenen maximalen Last gesagt werden, der Mast sei in Ordnung bzw. er ha­ be einen Fehler (der dann oft näher zu untersuchen ist). Im ersteren Fall kann die Prüfung mit positivem Ergebnis (= der Mast ist in Ordnung) bereits nach relativ ge­ ringem auf den Mast ausgeübten Streß und meist nach relativ kurzer Meßzeit been­ det werden. Im anderen Fall kann schon vor Erreichen der vorgesehenen Maximal­ last festgestellt werden, daß der Mast und/oder dessen Verankerung eventuell ei­ nen Fehler haben. Die Prüfung des Verlaufs der Mastbewegung als Antwort auf die Druck-Anstiegs- und Erholungsphase - kurz: Feinstruktur der Mastbewegung - während einer pumpenden Erhöhung der Biegelast hat also in jedem Fall eine Ab­ kürzung des Meßverfahrens gegenüber dem Stand der Technik zu folge, weil die Biegelast normalerweise gar nicht mehr bis zu ihrem maximalen Wert heraufgefah­ ren werden muß.If there is an increase in the bending load with a constant pump amplitude and Frequency sets an almost equally constant course of the mast movement (possibly with gradually increasing mast load as the test load increases per pump stroke), one can say that the mast is in order. This is especially true then when the mast movement near the top of the earth and with a larger Distance from the top of the earth is approximately in the same direction. But when significant deviations from a norm are registered, e.g. B. if the mast deflection in the course of the pumping process from pump stroke to pump stroke takes, or if movements in one another at the two measuring points of the mast other deviating directions can be determined before reaching the provided maximum load can be said that the mast is in order or he ha be a mistake (which often has to be investigated further). In the former case, the Test with a positive result (= the mast is OK) after a relatively short period of time ringem stress exerted on the mast and mostly after a relatively short measuring time be det. In the other case, before the intended maximum is reached can be determined that the mast and / or its anchoring possibly egg have a mistake. Checking the course of the mast movement in response to the Pressure rise and recovery phase - in short: fine structure of the mast movement - during a pumping increase in the bending load therefore always has an Ab shortening of the measuring method compared to the prior art to follow because the Bending load normally no longer went up to its maximum value must be ren.

Der Ausdruck "in der Nähe" Erdoberkante bedeutet im vorliegenden Zusammen­ hang einen Abstand vom Boden in der Größenordnung einer Handbreite. Alternativ kann man auch von einer Messung mit deutlichem Abstand unterhalb einer eventu­ ell im Mast vorgesehenen Revisionstür sprechen. Die Messung "mit größerem Ab­ stand" über der Erdoberkante bedeutet im Rahmen der Erfindung eine Messung deutlich oberhalb einer eventuell vorhandenen Revisionstür des Mastes, d. h. größenordnungsmäßig in Mannshöhe. Die Meßstelle soll so hoch angeordnet werden, daß der Mastbereich, in dem in der Hauptsache Schäden oberhalb der Erdoberkan­ te auftreten, unter der Meßposition liegt. Es wird daher abkürzend von einer oberen und unteren Meßstelle bzw. von einer oberen und unteren Messung gesprochen, wenn erfindungsgemäß von der Messung "mit größerem Abstand" von bzw. "in der Nähe" der Erdoberkante die Rede ist.In the present case, the expression “in the vicinity” means the top edge of the earth hang a distance from the floor in the order of a hand's breadth. alternative can also be taken from a measurement with a clear distance below an eventu Speak in the inspection door provided in the mast. The measurement "with larger Ab stood "above the top of the earth means a measurement in the context of the invention clearly above a possibly existing inspection door of the mast, d. H. order of  at man's height. The measuring point should be placed high enough that the mast area, in which mainly damage above the Erdoberkan te occur below the measuring position. It is therefore abbreviated from an upper one and lower measuring point or spoken of an upper and lower measurement, if according to the invention from the measurement "at a greater distance" from or "in the Near the top of the earth.

Das "zeitgleiche" Zusammenfassen der Meßergebnisse in einem Diagramm bedeu­ tet im Rahmen der Erfindung, daß die gemessenen Daten alle über derselben Zeit­ achse aufgetragen werden, auch wenn die einzelnen Messungen (unten und oben am Mast) nicht zugleich sondern zeitversetzt erfolgen. Die Messungen oben und unten am Mast können im Rahmen der Erfindung "zugleich" ausgeführt werden, wenn die jeweiligen Mastpositionen (unter - sich gegebenenfalls ändernder - Biegelast), z. B. mit getrennten Sensoren oder mit einer mehrere Meßpositionen zu­ gleich abtastenden Kamera, zugleich ermittelt werden. Von "zeitversetzten" Mes­ sungen wird im Rahmen der Erfindung gesprochen, wenn die Messungen an den verschiedenen Meßpositionen nacheinander, z. B. durch Verlagerung eines Weg­ sensors, ermittelt werden. "Zeitversetzt" bedeutet aber auch, daß im Multiplexver­ fahren, z. B. mit einem abwechselnd an den verschiedenen Meßpositionen Daten ermittelnden Meßstrahl - beispielsweise im Abstand von 20 msec. - gearbeitet wird.The "simultaneous" summarization of the measurement results in a diagram is important tet within the scope of the invention that the measured data all over the same time axis, even if the individual measurements (below and above on the mast) not at the same time but with a time delay. The measurements above and at the bottom of the mast can be carried out "at the same time" within the scope of the invention, if the respective mast positions (under - possibly changing - Bending load), e.g. B. with separate sensors or with one of several measurement positions same scanning camera, can be determined at the same time. From "time-shifted" Mes Solutions are spoken within the scope of the invention if the measurements are made on the different measuring positions one after the other, e.g. B. by shifting a path sensors. "Time-shifted" also means that in the multiplexer drive, e.g. B. with an alternating data at the different measuring positions determining measuring beam - for example at intervals of 20 msec. - is working.

Wenn der durch eine Biegelast verursachte Verlauf der Mastauslenkung in der Nä­ he des Bodens und mit Abstand vom Boden in einem Multiplex-Empfänger zusam­ mengefaßt wird, kann das Meßergebnis in einer - der Horizontalen entsprechenden Ebene - gerichtet aufgetragen werden. Es kann sich dabei im Einzelfall herausstel­ len, daß die Mastauslenkung in der Nähe des Bodens in eine andere Richtung ver­ läuft als diejenige mit Abstand vom Boden. Es können auf diese Weise während des Auslenkvorgangs Meßpunkt-für-Meßpunkt zwei in voneinander abweichende Rich­ tungen weisende Meßstrahlen, die vom selben Mittelpunkt ausgehen, aufgenom­ men werden. Der Winkel zwischen den beiden Meßstrahlen gibt ein Maß für die Torsion an, die der Mast bei der jeweiligen von einer Seite her wirkenden Belastung zwischen unterer und oberer Meßstelle erfährt. Im Prinzip spielt es dabei keine Rol­ le, welcher der eingangs genannten Sensoren bzw. Sensorpaare eingesetzt wird. If the course of the mast deflection in the vicinity caused by a bending load height of the floor and at a distance from the floor in a multiplex receiver is measured, the measurement result can be in a - the horizontal Layer - to be applied directionally. It can turn out in individual cases len that the mast deflection near the floor in another direction ver runs as the one at a distance from the ground. It can be used this way during the Deflection process measuring point-for-measuring point two in different directions directional measuring beams emanating from the same center men. The angle between the two measuring beams gives a measure of the Torsion on the mast at the respective load acting from one side experienced between lower and upper measuring point. In principle, it doesn't play a role le which of the sensors or sensor pairs mentioned above is used.  

Die Sensoren sollen aber, zumindest gemeinsam, eine wenigstens zweidimensiona­ le Messung in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene ausführen können.However, the sensors should, at least together, be at least two-dimensional le measurement can be carried out in a substantially horizontal plane.

Nach der Erfindung lassen sich mehrere Ergebnisse mit einer ansteigenden Mast­ belastung in einer einzigen Richtung erhalten:
According to the invention, several results can be obtained with an increasing mast load in a single direction:

  • 1. a: Die Mastauslenkung an dem mit Abstand vom Boden positionierten Sensor und die Mastauslenkung an dem in der Nähe des Bodens positionierten Sensor wer­ den mit Bezug auf eine sich ändernde Biegelast gemessen. Die Differenz dieser Werte ergibt die unten beschriebene Netto-Mastbiegung; Mastbelastungen in zwei oder mehr Richtungen sind dazu nicht erforderlich.1. a: The mast deflection on the sensor positioned at a distance from the floor and the mast deflection on the sensor positioned near the floor measured with reference to a changing bending load. The difference of this The net mast bending described below gives values; Mast loads in two or more directions are not required.
  • 2. b: Die Torsion des Mastes zwischen der unteren und der oberen Meßposition und zwar in Bezug auf den Verankerungsort wird ebenfalls mit Bezug auf eine in ei­ ner Richtung sich ändernde Biegelast bestimmt. Wenn hierbei der Türbereich ei­ ne entscheidende Rolle spielen könnte, kann zusätzlich ein Meßpunkt im Türbe­ reich vorgesehen werden; anstelle des zusätzlichen Meßpunkts kann der eine, z. B. der untere, Meßpunkt auch in den Türbereich verlegt werden.2. b: The torsion of the mast between the lower and the upper measuring position and although with regard to the anchorage location is also with reference to one in egg ner direction changing bending load determined. If the door area ei ne could play a crucial role, can also be a measuring point in the door be provided richly; instead of the additional measuring point, the one z. B. the lower, measuring point can also be moved to the door area.
  • 3. c: Durch Differenzbildung zwischen den oberen und den unteren Meßergebnissen nach a) und/oder b) lassen sich Auslenkung und Torsion des Mastes innerhalb des Bodens bei maximaler Kraftwirkung ermitteln.3. c: By forming the difference between the upper and lower measurement results According to a) and / or b), deflection and torsion of the mast can be made within of the soil with maximum force.
  • 4. d: Wie gesagt, kann die Biegelast sowohl stetig als auch unstetig eingebracht wer­ den. Durch Einleiten einer mechanischen Schwingung, z. B. durch eine pumpen­ de Erhöhung der Biegelast (mit jeweils auf eine Druckanstiegsphase folgender Erholungsphase) mit Hilfe einer hydraulischen Pumpe, wird der mittleren Mast­ bewegung (bei dessen Auslenkung bzw. Rückfederung), eine Feinstruktur von Wellen oder dgl. überlagert, die mit denselben Sensoren wie vorher aufzuneh­ men ist; aus der Schwingungsfrequenz und aus der Abklingzeit der Schwingung lassen sich Rückschlüsse auf die Standfestigkeit des Mastes ziehen.4. d: As I said, the bending load can be introduced both continuously and discontinuously the. By initiating a mechanical vibration, e.g. B. by a pump de Increasing the bending load (with each following a pressure rise phase Recovery phase) with the help of a hydraulic pump, the middle mast movement (when deflecting or springing back), a fine structure of Waves or the like. Superimposed to record with the same sensors as before men is; from the oscillation frequency and from the decay time of the oscillation conclusions can be drawn about the stability of the mast.
  • 5. e: Aus dem vom nicht-linearen Verlauf des Anstiegs der Biegelast abhängigen Kur­ venverlauf der Auslenkungen bzw. Torsionen des Mastes kann auf das freie Spiel der Mastverankerung im Boden rückgeschlossen werden. Die Beobach­ tung der oben genannten Feinstruktur des gemessenen Verlaufs der Mastbewe­ gung ermöglicht eine zeitliche Abkürzung der Prüfung des einzelnen Mastes und nochmals eine Verminderung des bei der einzelnen Prüfung nur aus einer Rich­ tung auf den Mast auszuübenden Streß.5. e: From the course dependent on the non-linear course of the increase in the bending load The course of the deflections or torsions of the mast can affect the free Game of mast anchoring in the ground can be concluded. The observer processing of the above-mentioned fine structure of the measured course of the mast movement This enables a short abbreviation of the examination of the individual mast and  again a reduction in the single test only from one Rich stress on the mast.
  • 6. f: Bei der Beobachtung der Feinstruktur des Verlaufs der Mastbewegung als Ant­ wort auf einen unstetigen Anstieg der Biegelast können die einzelnen durch auf­ einanderfolgende Druckanstiegsphasen jeweils erreichten Auslenkungen des Mastes miteinander verglichen werden, alternativ oder zusätzlich können die Verläufe der aufeinanderfolgenden Erholungsphasen geprüft und miteinander verglichen werden. Wenn sich hierbei Abweichungen von einer theoretisch oder praktisch ermittelten Norm ergeben, kann oft bereits kurz nach Beginn des Prüf­ vorgangs gesagt werden, der geprüfte Mast sei in Ordnung oder defekt. In bei­ den Fällen wird die Prüfzeit abgekürzt, vor allem im ersteren Fall kommt als gün­ stig hinzu, daß die Prüfung des Mastes bereits mit relativ geringer Mastbela­ stung (= auf den Mast ausgeübten Streß) erfolgreich beendet werden kann.6. f: When observing the fine structure of the course of the mast movement as Ant word on an inconsistent increase in the bending load can be caused by the individual successive pressure rise phases each reached deflections of the Masts can be compared, alternatively or additionally, the Sequences of the successive recovery phases checked and with each other be compared. If there are deviations from a theoretical or practically determined standard, can often shortly after the start of the test process, the tested mast is in order or defective. In at In the cases, the test time is shortened, especially in the former case comes as gün Stig add that the inspection of the mast already with a relatively low mast load stung (= stress exerted on the mast) can be successfully ended.
  • 7. g: Wenn ein Mast im Anschluß an das Aufbringen einer Biegelast frei zurück­ schwingen kann, führt er anschließend in der Regel eine gedämpfte Eigen­ schwingung aus. Eine solche Eigenschwingung kommt vor, wenn der ausgelenk­ te Mast bei Abschluß der Prüfung plötzlich entlastet wird und frei in Richtung auf seine ursprüngliche Position zurückschwingt. Eine solche Eigenschwingung kann aber auch in jeder Erholungsphase der vorgenannten Feinstruktur der Mastbewegung bei pumpendem Anstieg der Biegelast vorkommen. In beiden Fällen läßt der Verlauf der mehr oder weniger schnell abklingenden Eigen­ schwingung, beispielsweise durch Vergleich mit einer praktisch oder theoretisch ermittelten Norm, ein Urteil über die Mastqualität zu.7. g: When a mast is free to return following the application of a bending load can swing, he then usually leads a damped Eigen vibration off. Such a natural vibration occurs when the deflection te mast is suddenly relieved at the end of the test and freely towards swings back to its original position. Such a natural vibration but can also in each recovery phase of the aforementioned fine structure Mast movements occur when the bending load increases. In both The course of the more or less quickly decaying Eigen leaves cases vibration, for example by comparison with a practical or theoretical determined norm, a judgment on the mast quality.
  • 8. h: Auch durch bewußtes Einleiten einer mechanischen Schwingung, z. B. durch eine um den Mast kreisende Unwucht oder durch einen anderen Schwingungs­ erzeuger, wird der Mast in eine Schwingung versetzt, die mit denselben Senso­ ren wie vorher aufzunehmen ist; aus der am Mast gemessenen Schwingungs­ frequenz und aus der Abklingzeit der Schwingung lassen sich Rückschlüsse auf die Standfestigkeit des Mastes ziehen.8. h: Also by deliberately initiating a mechanical vibration, e.g. B. by an imbalance circling around the mast or by another vibration generator, the mast is set in vibration with the same Senso ren as previously recorded; from the vibration measured on the mast frequency and the decay time of the oscillation allow conclusions to be drawn pull the stability of the mast.

Ein Fehler, z. B. eine Roststelle oder ein Riß, d. h. letztlich eine Schadstelle mit redu­ ziertem Querschnitt, hat in der Regel eine Torsion des Mastes als Antwort auf eine (aus einer einzigen Richtung von außen wirkende) Biegelast zur Folge. Wenn eine Torsion - durch Sensoren oberhalb und unterhalb der Schadstelle - gemessen wird und am Mast über der Erdoberkante ein entsprechender Fehler sichtbar ist, kann durch Verlegen der Position der Sensoren die Wirkung dieses Fehlers im Meßer­ gebnis eliminiert werden. Wenn dann trotzdem eine Torsion zwischen Meßstellen - also eine Torsion an der oberen Meßstelle relativ zur unteren Meßstelle - auftritt, ist das ein Hinweis auf einen nicht sichtbaren Fehler.An error, e.g. B. a rust or crack, d. H. ultimately a damaged area with redu graced cross-section, usually has a torsion of the mast in response to one bending load (acting from one direction from the outside). When a  Torsion - by sensors above and below the damaged area - is measured and a corresponding error is visible on the mast above the top of the earth by moving the position of the sensors the effect of this error in the knife result can be eliminated. If there is still a torsion between measuring points - So a torsion occurs at the upper measuring point relative to the lower measuring point this is an indication of an invisible error.

Diese erfindungsgemäßen Messungen können im Prinzip zu denselben Ergebnis­ sen führen, wenn nicht die Meßstellen der Sensoren sondern die Angriffsstelle der äußeren Biegelast, z. B. im Bereich einmal oberhalb und einmal unterhalb der Tür­ öffnung, verlegt werden. In allen Fällen ist erfindungsgemäß eine Voraussage über äußerlich nicht sichtbare Schäden - normalerweise schon mit einer ansteigenden Mastbelastung in einer einzigen Richtung und mehreren gleichzeitigen Messungen oben und unten - möglich.In principle, these measurements according to the invention can give the same result sen lead if not the measuring points of the sensors but the point of attack of the external bending load, e.g. B. in the area once above and once below the door opening to be relocated. In all cases, according to the invention, a prediction is about externally invisible damage - usually with increasing Mast load in one direction and several simultaneous measurements above and below - possible.

Wenn sich eine Masttorsion am unteren Meßpunkt zeigt, d. h., wenn die Mastaus­ lenkung an dieser Stelle von der Richtung der eingeleiteten Biegelast abweicht, ist das ein Hinweis auf eine - normalerweise ebenfalls unsichtbare - Schwächung im Mast oder dessen Fundament im Bereich unterhalb der unteren Meßstelle, also meist unterhalb der Erdoberkante. Durch den erfindungsgemäßen Vergleich der oberen und unteren Messung ist es überraschend auch möglich, den Zustand des oberirdischen Teils des Mastes für sich allein, also "bereinigt" von Fehlern im Be­ reich unterhalb der Erdoberkante, aufgrund von quantitativen Messungen exakt, d. h. zahlenmäßig, zu beschreiben. Wie gesagt, kann bei dem erfindungsgemäßen Ver­ fahren die Messung und deren Aufzeichnung so geführt werden, daß nicht nur vom Bereich unterhalb der Erdoberkante herrührende Fehler sondern auch am Mast äu­ ßerlich sichtbare Fehler im Meßergebnis eliminiert werden, derart, daß nicht sicht­ bare Fehler nach Größe, Art und Ort zu bestimmen sind.If there is mast twist at the lower measuring point, i. i.e. when the mast steering deviates at this point from the direction of the introduced bending load this is an indication of a - usually also invisible - weakening in the Mast or its foundation in the area below the lower measuring point, ie mostly below the top of the earth. By comparing the invention upper and lower measurement it is also surprisingly possible to determine the state of the Above-ground part of the mast on its own, ie "corrected" from errors in loading rich below the top of the earth, based on quantitative measurements exactly, d. H. numerically to describe. As I said, in the ver drive the measurement and its recording so that not only from Area below the top of the earth due to defects but also on the mast externally visible errors in the measurement result are eliminated in such a way that invisible bare errors must be determined according to size, type and location.

Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren - mit oder ohne Mast- Streßverminderung und Meß-Zeitverkürzung durch Beobachtung der Feinstruktur - im vorstehenden Sinne "bereinigte" Meßergebnis kann auch kurz als "Netto- Mastbiegung" bezeichnet werden. Die Netto-Mastbiegung beschreibt dann erfindungsgemäß ermittelte Fehler des Mastes, die nach herkömmlichen Verfahren nicht von Störgrößen aller Art zu trennen waren. Das erfindungsgemäße Verfahren er­ möglicht es beispielsweise erstmalig, auch an schwach verankerten Masten Fehler im oberirdischen Mastteil zu identifizieren bzw. zu lokalisieren. Nach dem erfin­ dungsgemäßen Verfahren ist es ferner möglich, die sogenannte Mastreserve, d. h. die maximale Biegefestigkeit eines Mastes, rechnerisch zu bestimmen, denn wenn die Netto-Mastbiegung als Teil der Gesamtbiegung angegeben werden kann, läßt sich selbstverständlich auch die Differenz von Gesamtbiegung und Netto- Mastbiegung exakt aufzeichnen. Man kann auf diese Weise vorherbestimmen, ob es aus statischen Gründen zulässig ist, an einem vorhandenen Mast zusätzlich ein Verkehrsschild oder dergleichen - das einen erheblichen Windwiderstand darstellt - anbringen darf.The process according to the invention - with or without a mast - Stress reduction and measurement time reduction through observation of the fine structure - "Adjusted" measurement result in the above sense can also be briefly referred to as "net Mast bend ". The net mast bend then describes according to the invention  identified errors in the mast, which are not according to conventional methods were to be separated from interference of all kinds. The method according to the invention it is possible for the first time, for example, to make mistakes on poorly anchored masts to identify or localize in the above-ground part of the mast. After the invent According to the inventive method, it is also possible to use the so-called mast reserve. H. to determine the maximum bending strength of a mast, because if the net mast bend can be specified as part of the total bend the difference between the total bend and the net Record the mast bend exactly. In this way you can predict whether it is permissible for static reasons to add an existing mast Traffic sign or the like - which represents a significant wind resistance - may attach.

Anhand der schematischen Darstellung in der beiliegenden Zeichnung werden eini­ ge Einzelheiten der Erfindung erläutert. Es zeigenBased on the schematic representation in the accompanying drawing, eini ge details of the invention explained. Show it

Fig. 1 ein Diagramm mit der für eine steigende Biegelast in Abhängigkeit von der Zeit aufgetragenen Mastauslenkung; Fig. 1 is a graph with the applied for an increasing bending load in function of time mast deflection;

Fig. 2 eine Aufzeichnung der Auslenkung zweier mit Abstand übereinander liegender Positionen des Mastes projiziert auf eine etwa horizontale Ebene und ausgehend von der Mittellinie des Mastes; und Fig. 2 is a plot of the deflection of two spaced superposed positions of the mast projected on an approximately horizontal plane and, starting from the center line of the mast; and

Fig. 3 ein Beispiel der Feinstruktur der Mastbewegung bei pumpendem Prüf­ druckanstieg. Fig. 3 shows an example of the fine structure of the mast movement with pumping test pressure increase.

In dem Diagramm nach Fig. 1 werden die Zeit (z. B. in msec) in der Abszisse und die Mastauslenkung (z. B. in mm) in der Ordinate angegeben. Es werden drei überein­ ander liegende Kurven dargestellt. Die oberste, mit 1 bezeichnete Kurve beschreibt die aufgrund einer ansteigenden Biegelast an dem oberen Meßpunkt des Mastes ermittelte Mastauslenkung. Die mittlere, mit 2 bezeichnete Kurve bezeichnet die bei derselben Biegelast wie oben für einen unteren Meßpunkt gemessene Mastauslenkung. Die untere, mit 3 bezeichnete Kurve ist nichts weiter, als die Punkt-für-Punkt ermittelte Differenz zwischen den Kurven 1 und 2.In the diagram according to FIG. 1, the time (for example in msec) is given in the abscissa and the mast deflection (for example in mm) in the ordinate. Three superimposed curves are shown. The top curve, labeled 1, describes the mast deflection determined on the basis of an increasing bending load at the upper measuring point of the mast. The middle curve, labeled 2, denotes the mast deflection measured at the same bending load as above for a lower measuring point. The lower curve, labeled 3, is nothing more than the point-by-point difference between curves 1 and 2 .

Die Kurven zeigen eine Feinstruktur in Form einer Wellenlinie, die davon herrührt, daß die Biegelast bei dem gezeichneten Versuchsergebnis nicht kontinuierlich son­ dern im Rahmen einer Hydraulik-Pumpbewegung mit der sichtbaren Frequenz an­ stieg. In den Kurven 1 bis 3 sind mehrere aufeinander folgende Bereiche zu unter­ scheiden. Im Bereich A ergibt sich bei noch kleiner Biegelast zunächst keine Aus­ lenkung, auch ist eine Unterscheidung der Kurven 1 und 2 noch nicht zu erkennen. Dann folgt zeitlich ein Abschnitt B mit relativ steilem Anstieg der Auslenkung. Die hohe Geschwindigkeit der Auslenkung in diesem Bereich rührt im Ausführungsbei­ spiel daher, daß zunächst eine Verdichtung des den Mastfuß umgebenden Boden­ bereichs auftrat. Wenn der Bodenbereich verdichtet ist, steigt die Mastauslenkung im Bereich C mit geringerer Geschwindigkeit aber weitgehend linear an. Im Ausfüh­ rungsbeispiel folgt dann ein Zwischenbereich D, der beim dargestellten speziellen Versuch dadurch entstand, daß der Anstieg der Biegelast vorübergehend gebremst war.The curves show a fine structure in the form of a wavy line, which results from the fact that the bending load in the test result shown is not continuous but increased as part of a hydraulic pump movement with the visible frequency. In curves 1 to 3 , several successive areas are to be distinguished. In area A there is initially no deflection with a still small bending load, and a distinction between curves 1 and 2 cannot yet be seen. Then there follows a section B with a relatively steep increase in the deflection. The high speed of the deflection in this area stems in the game Ausführungsbei that initially a compaction of the floor area surrounding the mast foot occurred. When the ground area is compacted, the mast deflection in area C increases largely linearly at a lower speed. In the example, an intermediate region D then follows, which was created in the special experiment shown in that the increase in the bending load was temporarily slowed down.

In der Zeichnung von Fig. 1 ergibt sich im Bereich D eine Verminderung der Auslen­ kung, weil die Biegelast mit Hilfe eines Hydraulikantriebs erzeugt wurde und der Druck im Hydraulikzylinder durch Undichtheit abfiel. An den Zwischenbereich D schließt sich der weitere Anstiegsbereich E an, dessen Steigung mit demjenigen des Bereichs C übereinstimmt und der schließlich im Sättigungsbereich F endet. Die Bereiche A bis F kommen in den drei Kurven 1 bis 3 vor. B beschreibt vor allem ei­ ne Verdichtung im Bodenbereich, C und E beschreiben vor allem die Mastauslen­ kung. Beachtlich im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist die Differenzkurve 3, die die von Bewegungen des Mastes im Bodenbereich bereinigte Mastbiegung des oberirdischen Mastteils abhängig von einer aus einer Richtung wirkenden, anstei­ genden Biegelast beschreibt.In the drawing of FIG. 1 there is a reduction in the deflection in region D because the bending load was generated with the aid of a hydraulic drive and the pressure in the hydraulic cylinder dropped due to leakage. The intermediate rise area D is followed by the further rise area E, the slope of which corresponds to that of the area C and which finally ends in the saturation area F. The areas A to F occur in the three curves 1 to 3 . B describes above all a compaction in the ground area, C and E above all describe the mast deflection. Remarkable within the scope of the present invention is the difference curve 3 , which describes the mast bending of the above-ground mast part, which is adjusted by movements of the mast in the floor area, depending on a rising bending load acting from one direction.

In Fig. 1 werden die Beträge der Mastauslenkung ohne Rücksicht auf die jeweilige Richtung der Auslenkung aufgetragen. Eine die Mastauslenkung nach Betrag und Richtung enthaltende Zeichnung wird in Fig. 2 angegeben. Fig. 2 enthält die vier Teildarstellungen a bis d. In allen Fällen wird eine Ebene senkrecht zur Mittelachse 11 des Mastes 12 dargestellt. Es wird angenommen, daß die Biegelast aus Rich­ tung 13 wirkt. Die konzentrischen Kreise um die Achse 11 geben ein Maß für den Betrag der gemessenen Auslenkung an. In den in Fig. 2a bis d werden die Auslen­ kungen am oberen und unteren Meßpunkt zusammengefaßt.In Fig. 1, the amounts of mast deflection are plotted regardless of the respective direction of the deflection. A drawing containing the mast deflection by amount and direction is given in FIG. 2. Fig. 2 contains the four partial representations a to d. In all cases, a plane perpendicular to the central axis 11 of the mast 12 is shown. It is believed that the bending load from Rich device 13 acts. The concentric circles around the axis 11 give a measure of the amount of the measured deflection. In the in Fig. 2a to d, the deflections are summarized at the upper and lower measuring point.

Fig. 2a zeigt eine Darstellung der Auslenkung eines Mastes 12, bei dem der Mast selbst und seine Gründung gut sind. Die maximale Auslenkung 14 (entsprechend dem Bereich F von Fig. 1) ist relativ klein. Die Richtung der Auslenkung 14 am obe­ ren Meßpunkt des Mastes und die Richtung der Auslenkung 15 am unteren Meß­ punkt des Mastes stimmen miteinander und mit der Richtung der Biegelast 13 im Wesentlichen überein. Fig. 2a shows a representation of the deflection of a mast 12 , in which the mast itself and its foundation are good. The maximum deflection 14 (corresponding to the area F of FIG. 1) is relatively small. The direction of the deflection 14 at the upper measuring point of the mast and the direction of the deflection 15 at the lower measuring point of the mast coincide with one another and with the direction of the bending load 13 essentially.

Im Meßergebnis nach Fig. 2b ist der Mast 12 unter der Wirkung der Biegelast 13 nach links gedriftet. Daraus ist zu schließen, daß das Mastfundament relativ schwach ist. Wegen der Bewegung des Mastes 12 haben die Auslenkungen 14 und 15 in etwa eine Hystereseform.In the measurement result according to FIG. 2b, the mast 12 has drifted to the left under the effect of the bending load 13 . It can be concluded from this that the mast foundation is relatively weak. Because of the movement of the mast 12 , the deflections 14 and 15 have approximately a hysteresis shape.

Fig. 2c zeigt ein Meßbeispiel, bei dem der Mast 12 unter der Wirkung der Biegelast 13 praktisch nicht versetzt wird, es kann also eine relativ gute Mastgründung vor­ ausgesetzt werden. Allerdings hat sich zwischen den Auslenkkurven 14 und 15 ein Winkel w eingestellt, der anzeigt, daß der obere Mastteil unter der Wirkung der Biegelast 13 um den Torsionswinkel w gegenüber der Messung am Boden (Kurve 15) gedreht ist. Die Nachprüfung im vorliegenden Fall ergab, daß der Torsionswin­ kel w durch eine im Mast vorhandene Tür begründet war. Fig. 2c shows a measurement example in which the mast 12 is practically not displaced under the action of the bending load 13 , so it can be exposed to a relatively good mast foundation before. However, an angle w has been established between the deflection curves 14 and 15 , which indicates that the upper mast part is rotated under the action of the bending load 13 by the torsion angle w compared to the measurement on the ground (curve 15 ). The inspection in the present case showed that the torsion angle w was due to an existing door in the mast.

Einen weiteren Fall zeigt Fig. 2d. Hierbei ergibt sich eine Meßkurve 14 mit Schlei­ fenform. Diese merkwürdige Form wird darauf zurückgeführt, daß der Mast einen seitlichen Ausleger, z. B. eine Peitschenform, mit am freien Ende angebrachter Lam­ pe, besaß. Dieser Peitschenmast kann beim Aufbringen der Biegelast bzw. bei deren Anstieg in Schwingungen kommen. Diese Schwingungen zeichnen sich durch die Schleifenform der Kurven 14 und 15 in Fig. 2d ab. Another case is shown in FIG. 2d. This results in a measurement curve 14 with loop fenform. This strange shape is attributed to the fact that the mast has a lateral boom, e.g. B. had a whip shape, with attached at the free end Lam pe. This whip mast can vibrate when the bending load is applied or when it rises. These vibrations are characterized by the loop shape of curves 14 and 15 in Fig. 2d.

In Fig. 1 schließt sich an den Sättigungsbereich F eine steil abfallende Kurve 4 an. Diese abfallende Kurve 4 beschreibt den Zeitraum, in dem die auf den fertig geprüf­ ten Mast aufgebrachte Biegelast plötzlich abgeschaltet wird. Durch das plötzliche Abschalten der Biegelast schwingt der Mast zurück (eventuell über seine Ur­ sprungsposition hinaus; Punkt 0 der Ordinate) und führt eine gedämpfte Schwin­ gung 5 aus, die am oberen und unteren Meßpunkt (Kurve 1 und 2) dieselbe Fre­ quenz - aber am oberen Meßpunkt eine größere Amplitude - besitzt.In Fig. 1, a steeply falling curve 4 follows the saturation region F. This falling curve 4 describes the period in which the bending load applied to the finished mast is suddenly switched off. Due to the sudden switching off of the bending load, the mast swings back (possibly beyond its original position; point 0 of the ordinate) and performs a damped oscillation 5 that has the same frequency at the upper and lower measuring point (curves 1 and 2 ) - but on upper measuring point has a larger amplitude.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der sogenannten Feinstruktur des Anstiegs der Mastauslenkung als Antwort auf eine periodische Erhöhung der Biegelast. Im Aus­ führungsbeispiel wird angenommen, daß die Biegelast mit konstanter Periode und Amplitude pumpend ansteigt. Diese Ausgestaltung der Erfindung ist aber nicht auf eine strikte Periodizität oder konstante Amplitude beschränkt. Im Sinne der Lösung der eingangs genannten Aufgabe wertvolle Rückschlüsse lassen sich aus der Fein­ struktur auch dann ziehen, wenn der Anstieg nicht periodisch und nicht mit konstan­ ter Amplitude erfolgt. Gegebenenfalls lassen sich, z. B. mit Hilfe eines dem Meßge­ rät nachgeschalteten Rechners von schwankenden Perioden und Amplituden im Druckanstieg herrührende Mastauslenkungen genauso auswerten wie bei Einleiten einer Biegelast konstante Periode und Amplitude. Fig. 3 shows an embodiment of the so-called fine structure of the increase in mast deflection in response to a periodic increase in the bending load. In the exemplary embodiment it is assumed that the bending load increases pumping with a constant period and amplitude. However, this embodiment of the invention is not limited to a strict periodicity or constant amplitude. In terms of solving the task mentioned at the outset, valuable conclusions can be drawn from the fine structure even if the increase is not periodic and does not take place with a constant amplitude. If necessary, e.g. B. with the help of a Meßge advises downstream computer of fluctuating periods and amplitudes in the pressure rise originating mast deflections as well as when initiating a bending load constant period and amplitude.

In Fig. 3 wird der mittlere Verlauf der Mastauslenkung an einer Meßstelle (z. B. nach Fig. 1) als strichpunktierte Linie 30 symbolisiert. Tatsächlich ändert sich die Mast­ auslenkung längs einer Wellenlinie 31, die die oben definierte Feinstruktur charakte­ risiert. Die Wellenlinie 31 besitzt in Fig. 3 annähernd Sinusform. Sie besteht aus Kurventeilen 32 positiver Steigung und punktiert dargestellten Kurventeilen 33 nega­ tiver Steigung. Auf einem Teil ihrer Länge wird die Wellenlinie 31 zwischen den ein­ hüllenden Tangenten 34 und 35 begrenzt. Die Kurventeile 32 positiver Steigung werden durch die ansteigende Biegelast erzwungen. Die Kurventeile 33 negativer Steigung der Wellenlinie 31 entstehen, wenn sich jeweils an einen Anstieg der Biegelast eine Erholungsphase im Wesentlichen ohne Ausübung einer Kraft auf den Mast anschließt. Die Kurventeile 33 negativer Steigung können je nach Kraftverlauf und Dämpfung aperiodisch erscheinen, eigene Schwingungen wie die Kurven von Fig. 1 im Anschluß an den Bereich F aufweisen oder auf andere Weise in Richtung auf die einhüllende Tangente 35 abfallen.In Fig. 3 the average course of the mast deflection at a measuring point (z. B. according to Fig. 1) is symbolized as a dash-dotted line 30 . In fact, the mast deflection changes along a wavy line 31 which characterizes the fine structure defined above. The wavy line 31 has an approximately sinusoidal shape in FIG. 3. It consists of curve parts 32 positive slope and dotted curve parts 33 negative slope. The wavy line 31 is delimited over part of its length between the enveloping tangents 34 and 35. The curve parts 32 of positive slope are forced by the increasing bending load. The curve parts 33 with a negative slope of the wavy line 31 arise when a recovery phase follows each time after an increase in the bending load, essentially without exerting any force on the mast. The curve parts 33 of negative slope can appear aperiodic, depending on the force curve and damping, have their own vibrations like the curves of FIG. 1 following the area F or otherwise fall in the direction of the enveloping tangent 35.

Wenn die Länge der Kurventeile 32 (Anstiegsphasen in Richtung der Ordinate y von Fig. 3) mit der Zeit x annähernd konstant bleibt oder abnimmt und wenn der Verlauf der Wellenlinie 31 im Übrigen annähernd so periodisch aussieht, wie es einer peri­ odischen Eingabe der Biegelast entspräche, kann - oft bereits lange vor Erreichen der vorgesehenen Maximalbelastung - davon ausgegangen werden, daß der ge­ prüfte Mast die erforderliche Stabilität und Standfestigkeit noch besitzt. Wenn dage­ gen Abweichungen zwischen dem Verlauf der Biegelast-Eingabe und der Mastbe­ wegungs-Antwort zu erkennen sind und/oder wenn die an den verschiedenen Meß­ punkten des geprüften Mastes ermittelten Wellenlinien 31, (wie in Fig. 1 beispielhaft dargestellt) auseinanderlaufen, muß auf irgendeinen Mangel des Mastes rückge­ schlossen werden. Diese Feststellung kann häufig bereits lange vor Erreichen der maximal vorgesehnen Biegelast getroffen werden. Das Meßergebnis liegt dann be­ reits wesentlich früher und mit erheblich geringerer Mastbelastung vor als nach dem Stand der Technik.If the length of the curve parts 32 (rise phases in the direction of the ordinate y of FIG. 3) remains approximately constant or decreases with the time x and if the course of the wavy line 31 otherwise looks approximately as periodic as would correspond to a periodic input of the bending load , - can be assumed - often long before the intended maximum load is reached - that the tested mast still has the required stability and stability. If, however, deviations between the course of the bending load input and the mast movement response can be seen and / or if the wavy lines 31 determined at the various measuring points of the mast being tested (as shown by way of example in FIG. 1) diverge, then any deficiency in the mast can be closed. This determination can often be made long before the maximum bending load is reached. The measurement result is then much earlier and with significantly less mast load than in the prior art.

Wenn die Kurventeile 32 positiver Steigung im Verlauf der Wellenlinie 31 (in Rich­ tung y) länger werden, deutet das darauf hin, daß die Mastauslenkung bei gegen­ über dem bisherigen Verlauf unverändertem Hub der Biegelast größer wird. Solche vergrößerten Kurvenzweige 32a zeigen an, daß der geprüfte Mast der aufgebrach­ ten Biegelast nicht mehr ordnungsgemäß standhält, er ist gewissermaßen zu weich. In diesem Bereich werden die Kurventeile 33 negativer Steigung auch (in Richtung y) relativ kurz, wenn ein solch weicher Mast nur noch wenig zurückfedert. Wird bei der Prüfung eine derartige Abweichung, z. B. mit Knick 36, festgestellt, kann bereits lange vor Erreichen der maximalen Mastbelastung - also schon nach kurzer Meß­ zeit - gesagt werden, der geprüfte Mast sei nicht in Ordnung.If the curve parts 32 positive slope in the course of the wavy line 31 (in direction y) become longer, this indicates that the mast deflection is greater when the bending load is unchanged compared to the previous course. Such enlarged curve branches 32 a indicate that the tested mast can no longer withstand the applied bending load properly, it is to a certain extent too soft. In this area, the curve parts 33 with a negative gradient also become relatively short (in the y direction) if such a soft mast springs back only slightly. If such a deviation, e.g. B. determined with kink 36 , can be said long before reaching the maximum mast load - ie after a short measurement time - that the tested mast is not in order.

Der zum Erzeugen und Auswerten der Feinstruktur des Anstiegs der Mastbewe­ gung erforderliche nichtlineare Anstieg der Biegelast kann auf einfache Weise mit Hilfe einer Hydraulik-Handpumpe erzeugt werden. In diesem Fall entsprechen die Pump-Druckanstiegsphasen dem Herunterdrücken des Pumpenhebels, während die Erholungsphasen in die Zeit fallen, in der der Pumpenhebel wieder angehoben wird. Bei einer Handpumpe kann beispielsweise mit jedem Pumpenhub eine Druck­ erhöhung von 10 kg erreicht werden. Gegebenenfalls kommt eine Pumpfrequenz mit größenordnungsgemäßig einem Pumpenhub pro Sekunde in Frage. Natürlich können auch Motorpumpen eingesetzt werden.The one for generating and evaluating the fine structure of the increase in mast weight The required non-linear increase in the bending load can easily be done with Generated with the help of a hydraulic hand pump. In this case they correspond Pump pressure rise phases while depressing the pump lever  the recovery phases coincide with the time when the pump lever is raised again becomes. With a hand pump, for example, a pressure can occur with each pump stroke increase of 10 kg can be achieved. A pump frequency may come with an order of magnitude of one pump stroke per second. Naturally motor pumps can also be used.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1-31-3

Kurven
curves

44

abfallende Kurve
sloping curve

55

gedämpfte Schwingung
damped vibration

1111

Achse
axis

1212

Mast
mast

1313

Biegelast
bending load

1414

Mastauslenkung oben
Mast deflection above

1515

Mastauslenkung unten
Mast deflection below

3030

mittlerer Verlauf der Mastauslenkung
average course of mast deflection

3131

Wellenlinie
wavy line

3232

positive Steigung
positive slope

3333

negative Steigung
negative slope

3434

, .

3535

einhüllende Tangenten
enveloping tangents

3636

Knick
kink

Claims (10)

1. Verfahren zum Prüfen der Stand- und Biegefestigkeit eines am Mastfuß im Bo­ den verankerten Mastes (12) unter Einsatz einer Krafteinheit, mit welcher eine in eine Kraftrichtung wirkende Biegelast (13) in den Mast eingeleitet und dadurch der Mast mit einem Biegemoment belastet wird, und eines Wegsensors zum Messen der durch das Biegemoment verursachten Auslenkung des Mastes, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Biegelast (13) verursachte Mastauslenkung (14, 15) nach Betrag und gegebenenfalls Richtung in der Nähe der Erdoberkante und in größerem Abstand von der Erdoberkante gemessen wird und daß die so erfaßten Meßergebnisse zeitgleich Punkt-für-Punkt in einem gemeinsamen Diagramm zusammengefaßt werden.1. Method for checking the stability and bending strength of a mast anchored at the mast base in the bo ( 12 ) using a force unit with which a bending load ( 13 ) acting in a direction of force is introduced into the mast and the mast is thereby loaded with a bending moment , and a displacement sensor for measuring the deflection of the mast caused by the bending moment, characterized in that the mast deflection ( 14 , 15 ) caused by the bending load ( 13 ), depending on the amount and possibly the direction, is near the top of the earth and at a greater distance from the top of the earth is measured and that the measurement results recorded in this way are summarized at the same time point-by-point in a common diagram. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegelast (13) pumpend mit jeweils auf eine Pump-Druckanstiegsphase folgende Erho­ lungsphase erhöht wird und daß dabei die durch einen Druckanstieg bewirkte Mastbewegung gemessen wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the bending load ( 13 ) is pumped with each following a pump pressure rise phase Erho development phase and that the mast movement caused by a pressure rise is measured. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feinstruk­ tur der Mastbewegung während der auf die jeweilige Druckanstiegsphase fol­ genden Erholungsphase gemessen wird.3. The method according to claim 2, characterized in that a fine structure the mast movement during the fol lowing to the respective pressure rise phase right recovery phase is measured. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ein­ zelnen durch aufeinanderfolgenden Druckanstiegsphasen jeweils erreichten Auslenkungen (32) des Mastes (12) miteinander verglichen werden.4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that the individual deflections ( 32 ) of the mast ( 12 ) each achieved by successive pressure rise phases are compared with one another. 5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verläufe der aufeinanderfolgenden Erholungsphasen der Mastauslenkung (33) miteinander verglichen werden.5. The method according to at least one of claims 2 to 4, characterized in that the courses of the successive recovery phases of the mast deflection ( 33 ) are compared. 6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine in einer Erholungsphase der Mastauslenkung (33) in Er­ scheinung tretende Eigenschwingung des Mastes (12) gemessen wird. 6. The method according to at least one of claims 2 to 5, characterized in that a natural oscillation of the mast ( 12 ) occurring in a recovery phase of the mast deflection ( 33 ) is measured. 7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Messung in der Nähe der Erdoberkante etwa eine Handbreit über dem Boden ausgeführt wird.7. The method according to at least one of claims 1 to 6, characterized records that the measurement near the top of the earth is about a hand's breadth running above the ground. 8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Messung mit Abstand vom Boden etwa in Mannshöhe, ins­ besondere deutlich oberhalb einer eventuell vorhandenen Revisionstür, erfolgt.8. The method according to at least one of claims 1 to 7, characterized records that the measurement at a distance from the ground at about man height, ins especially clearly above an existing inspection door. 9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Biegelast (13) verursachte Mastauslenkung (14, 15) nach Betrag und Richtung zugleich in der Nähe der Erdoberkante und in größerem Abstand von der Erdoberkante gemessen wird.9. The method according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the mast deflection caused by the bending load ( 13 ) ( 14 , 15 ) is measured by amount and direction at the same time in the vicinity of the top of the earth and at a greater distance from the top of the earth. 10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die durch die Biegelast (13) verursachte Mastauslenkung (14, 15) nach Betrag und Richtung zeitversetzt in der Nähe der Erdoberkante und in größerem Abstand von der Erdoberkante gemessen wird.10. The method according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the mast deflection caused by the bending load ( 13 ) ( 14 , 15 ) is measured in terms of amount and direction staggered near the top of the earth and at a greater distance from the top of the earth ,
DE10118083A 2000-12-15 2001-04-11 Method for testing the stability under load and flectional resistance of a post anchored in the ground at the post's base applies a unit of force to introduce a flectional load on the post and load it with moment of flexion. Withdrawn DE10118083A1 (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011054323A1 (en) * 2009-11-04 2011-05-12 Čvut V Praze, Fakulta Strojni A method and equipment for determination of damage rate of a structure
DE202015105600U1 (en) 2014-10-30 2015-12-10 argus electronic Gesellschaft mit beschränkter Haftung Meßtechnik und Automation Device for measuring the stability of masts

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