DE112009001972T5

DE112009001972T5 - Verbesserungen bezüglich der Analyse von Konstruktionsgliedern

Info

Publication number: DE112009001972T5
Application number: DE112009001972T
Authority: DE
Inventors: Peter Seaman
Original assignee: Individual
Current assignee: Pfeifer Seil- und Hebetechnik De GmbH
Priority date: 2008-08-16
Filing date: 2009-08-17
Publication date: 2011-07-14
Also published as: GB0815038D0; GB0914254D0; GB2462719B; GB0821983D0; WO2010020760A1; GB2462719A

Abstract

Verfahren zum Analysieren eines Konstruktionsglieds, bei welchem eine kalibrierende Messung einer vorbestimmten Dimension des Konstruktionsglieds von einer vorbestimmten ersten Position an dem Konstruktionsglied zu einer zweiten Position an dem Konstruktionsglied durchgeführt wird und die oder jede kalibrierende Messung aufgezeichnet wird, wobei das Verfahren umfasst: Durchführen einer weiteren Messung der vorbestimmten Dimension des Konstruktionsglieds im gespannten Zustand von der vorbestimmten ersten Position zu der zweiten Position, und Vergleichen der oder mindestens einer der kalibrierenden Messungen mit der weiteren Messung, um eine Angabe der Spannung des Konstruktionsglieds bereitzustellen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Analysieren von Konstruktionsgliedern. Ausführungsbeispiele der Erfindung beziehen sich auf Verfahren zum Messen der Spannung in Konstruktionsgliedern. Insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, bezieht sich diese Erfindung auf Verfahren zum Bestimmen von Änderungen der Länge von Konstruktionsgliedern.
Es ist bekannt, längliche Konstruktionsglieder beim Bau von Brücken und anderen Konstruktionen (Bauwerken) zu verwenden. Die länglichen Konstruktionsglieder können in Form von Spanngliedern, Spannschlössern, Gabeln oder dergleichen vorliegen. Derartige Konstruktionsglieder werden hergestellt, damit sie in der Lage sind, bei vorbestimmten Spannungen gut zu funktionieren. Während der Lebensdauer der Konstruktion kann sich jedoch die Spannung innerhalb des Konstruktionsglieds ändern. Es wurden Verfahren bereitgestellt, die versuchen, die Spannung in derartigen Konstruktionsgliedern zu bestimmen, um herauszufinden, ob die vorbestimmte Spannung, bei der das Konstruktionsglied funktionieren kann, überschritten wurde.
Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren zum Analysieren eines Konstruktionsglieds bereitgestellt, bei welchem eine kalibrierende Messung einer vorbestimmten Dimension bzw. Abmessung des Konstruktionsglieds von einer vorbestimmten ersten Position an dem Konstruktionsglied zu einer zweiten Position an dem Konstruktionsglied durchgeführt wird und die kalibrierende Messung aufgezeichnet wird.
Vorzugsweise ist die vorbestimmte Dimension eine Dimension, entlang welcher an dem Konstruktionsglied Spannung angelegt werden soll. Das Verfahren kann einen Schritt zum Markieren der vorbestimmten ersten Position aufweisen.
Bei einem ersten Ausführungsbeispiel kann der Schritt des Ausführens der kalibrierenden Messung das Ausführen der kalibrierenden Messung der vorbestimmten Dimension aufweisen, wenn das Konstruktionsglied in einem ungespannten Zustand ist.
Der Schritt des Ausführens der kalibrierenden Messung kann ein Ausführen der kalibrierenden Messung der vorbestimmten Dimension aufweisen, wenn eine vorbestimmte Spannung an das Konstruktionsglied angelegt wird. Vorzugsweise ist die vorbestimmte Dimension eine Dimension, entlang welcher die vorbestimmte Spannung angelegt wird.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel kann das Verfahren das Ausführen einer Vielzahl kalibrierender Messungen der vorbestimmten Dimension bei einer Vielzahl jeweiliger vorbestimmter Spannungen des Konstruktionsglieds sowie das Aufzeichnen jeder der kalibrierenden Messungen und jeder der vorbestimmten Spannungen aufweisen.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel kann das Verfahren beim Ausführen einer ersten kalibrierenden Messung bei einer ersten vorbestimmten Spannung das Aufzeichnen der ersten kalibrierenden Messung und der ersten vorbestimmten Spannung, das Ausführen einer zweiten kalibrierenden Messung bei einer zweiten vorbestimmten Spannung, sowie das Aufzeichnen der zweiten kalibrierenden Messung und der zweiten vorbestimmten Spannung aufweisen. Vorzugsweise ist die vorbestimmte Dimension eine Dimension, entlang welcher die oder jede vorbestimmte Spannung angelegt wird.
Die erste und die zweite Position können einen ersten und einen zweiten Punkt aufweisen oder können einen ersten und einen zweiten Bereich aufweisen.
Die zweite Position kann ein Ende des Konstruktionsglieds sein. Alternativ kann die zweite Position eine Unstetigkeit in dem Konstruktionsglied, wie z. B. eine Rille, ein Schlitz oder eine Schulter sein.
Die vorbestimmte erste Position ist vorzugsweise an einer Fläche bzw. Stirnfläche, die sich im Wesentlichen in rechten Winkeln zu der zu messenden vorbestimmten Dimension erstreckt. Die zweite Position ist vorzugsweise an einer Fläche bzw. Stirnfläche, die sich im Wesentlichen in rechten Winkeln zu der zu messenden Dimension erstreckt.
Der Schritt des Markierens der vorbestimmten ersten Position kann stattfinden, bevor oder nachdem die vorbestimmte Dimension gemessen worden ist. Der Schritt des Markierens der vorbestimmten ersten Position umfasst vorzugsweise ein Verformen des Konstruktionsglieds bei der zuvor erwähnten ersten Position.
Die vorbestimmte erste Position kann durch Stempeln, Gravieren, Prägen oder durch chemisches Markieren markiert werden.
Das Aufzeichnen der oder jeder kalibrierenden Messung kann ein Aufzeichnen der kalibrierenden Messung in einer Datenbank in einer Datenverarbeitungs-Anordnung aufweisen. Die Datenbank kann weitere Einzelheiten des Konstruktionsglieds enthalten. Alternativ kann bei Bedarf der Schritt des Aufzeichnens der kalibrierenden Messung ein Schreiben der kalibrierenden Messung auf ein geeignetes Aufzeichnungsblatt aufweisen.
Wenn das Verfahren das Ausführen einer Vielzahl kalibrierender Messungen bei einer Vielzahl jeweiliger vorbestimmter Spannungen aufweist, kann die Aufzeichnung der kalibrierenden Messungen das Aufzeichnen jeder der kalibrierenden Messungen und jeder der jeweiligen vorbestimmten Spannungen in Übereinstimmung miteinander in der Datenbank oder auf dem Aufzeichnungsblatt aufweisen.
Der Schritt des Durchführens der kalibrierenden Messung kann das Senden eines entlang des Konstruktionsglieds zu übertragenden Signals von einer Signalsende-Vorrichtung aufweisen. Das Signal kann ein Schallsignal sein und kann entlang des Konstruktionsglieds von der vorbestimmten ersten Position übertragen werden. Der Schritt des Durchführens der kalibrierenden Messung kann das Messen der Zeitdauer aufweisen, welche das Signal benötigt, um zu der vorbestimmten ersten Position zurückzukehren. Das gesendete Signal kann ein Ultraschall-Signal sein.
Somit wird bei einem Ausführungsbeispiel die kalibrierende Messung der Dimension durchgeführt durch Messen der zuvor erwähnten Zeitdauer und anschließendes Berechnen der Dimension aus der Zeitdauer und aus Eigenschaften des Konstruktionsglieds. Die zuvor erwähnten Eigenschaften des Konstruktionsglieds können die Dichte des Konstruktionsglieds aufweisen. Das Verfahren zum Berechnen der Länge wäre für den Fachmann ohne weiteres nachvollziehbar. Darüber hinaus sind Vorrichtungen zum Senden von Signalen und Durchführen solcher Berechnungen verfügbar. Eine geeignete derartige Vorrichtung wird von der Firma Norbar Torque Tools Ltd unter dem Namen USM-I und USM-II verkauft.
Das Aufzeichnen der kalibrierenden Messung kann außerdem das Aufzeichnen einer oder mehrerer Informationen enthalten, die aus dem Folgenden ausgewählt werden: die Länge der Dimension; die Identität des Materials des Konstruktionsglieds; die Dichte des Materials des Konstruktionsglieds; die Querschnittsfläche des Konstruktionsglieds; die maximale Spannung, für deren Aufnahme das Konstruktionsglied ausgelegt ist.
Das Aufzeichnen der Information kann das Aufzeichnen einer oder mehrerer weiterer Informationen aufweisen, die aus dem Folgenden ausgewählt werden: das Herstellungsdatum des Konstruktionsglieds; der Typ des Konstruktionsglieds; der Typ oder die Bezeichnung der zum Messen der Dimension verwendeten Geräte.
Das Verfahren kann das Ausführen einer weiteren Messung der vorbestimmten Dimension von der zuvor erwähnten ersten Position zu der zuvor erwähnten zweiten Position enthalten. Das Verfahren kann ein Vergleichen der weiteren Messung mit der ersten Messung aufweisen. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel kann das Verfahren ein Berechnen der Differenz zwischen der weiteren Messung und der ersten Messung aufweisen, um eine Angabe der Spannung in dem Konstruktionsglied bereitzustellen. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel kann das Verfahren ein Vergleichen der weiteren Messung mit mindestens einer der Vielzahl kalibrierender Messungen aufweisen, um eine Angabe der Spannung des Konstruktionsglieds bereitzustellen.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren zum Analysieren eines Konstruktionsglieds in einem gespannten Zustand bereitgestellt, bei welchem mindestens eine kalibrierende Messung einer vorbestimmten Dimension des Konstruktionsglieds von einer vorbestimmten ersten Position an dem Konstruktionsglied zu einer zweiten Position an dem Konstruktionsglied ausgeführt worden ist und die oder jede kalibrierende Messung aufgezeichnet worden ist, wobei das Verfahren das Ausführen einer weiteren Messung der vorbestimmten Dimension des Konstruktionsglieds in dem gespannten Zustand von der vorbestimmten ersten Position zu der zweiten Position und ein Vergleichen der oder jeder der kalibrierenden Messungen mit der weiteren Messung aufweist, um eine Angabe der Spannung in dem Konstruktionsglied bereitzustellen.
Bei einem ersten Ausführungsbeispiel kann die kalibrierende Messung durchgeführt worden sein, wenn das Konstruktionsglied in einem ungespannten Zustand ist. Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel können eine Vielzahl kalibrierender Messungen bei einer Vielzahl jeweiliger vorbestimmter Spannungen durchgeführt worden sein.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel kann das Verfahren ein Vergleichen der kalibrierenden Messung mit der weiteren Messung und ein Berechnen der Differenz zwischen der weiteren Messung und der ersten Messung aufweisen, um eine Angabe der Spannung in dem Konstruktionsglied bereitzustellen. Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel kann das Verfahren ein Vergleichen der weiteren Messung mit mindestens einer der Vielzahl kalibrierender Messungen aufweisen, um eine Angabe der Spannung in dem Konstruktionsglied bereitzustellen.
Das Verfahren kann ein Aufzeichnen der weiteren Messung aufweisen. Das Aufzeichnen der weiteren Messung kann ein Eingeben der weiteren Messung in die Datenbank aufweisen, um der Datenverarbeitungs-Anordnung zu ermöglichen, die weitere Messung mit der ersten Messung zu vergleichen und eine Angabe der Spannung in dem Konstruktionsglied bereitzustellen.
Das Aufzeichnen der weiteren Messung kann ein Aufzeichnen einer oder mehrerer weiterer Informationen enthalten, die aus dem Folgenden ausgewählt werden: der Ort, an dem das Konstruktionsglied eingebaut ist; die Länge der Dimension des eingebauten Konstruktionsglieds von einer oder mehrerer Positionen; das Einbaudatum des Konstruktionsglieds; die Temperatur der Umgebung während des Einbaus des Konstruktionsglieds. Somit ermöglicht bei einem Ausführungsbeispiel der Schritt des Ausführens der weiteren Messung, wenn das Konstruktionsglied in einer Konstruktion eingebaut worden ist, eine Bestimmung der Spannung in dem eingebauten Konstruktionsglied.
Der Schritt des Ausführens der zuvor erwähnten weiteren Messung kann kurz nach dem Einbau des Konstruktionsglieds erfolgen. Bei einem Ausführungsbeispiel ermöglicht dies dem Installateur ein Überprüfen, dass das Konstruktionsglied in einem guten strukturellen Zustand ist.
Alternativ kann die weitere Messung ausgeführt werden, nachdem eine wesentliche Zeitdauer vergangen ist, wie z. B. einige Monate oder Jahre, so dass die Spannung im Konstruktionsglied bestimmt werden kann. Bei einem Ausführungsbeispiel ermöglicht dies eine Überprüfung des Konstruktionsglieds, um herauszufinden, ob es in einem guten strukturellen Zustand ist. Die zuvor erwähnte Länge der vergangenen Zeit kann aufgezeichnet werden.
Das Verfahren kann außerdem das Durchführen einer dritten Messung der vorbestimmten Dimension von der zuvor erwähnten vorbestimmten ersten Position zu der zuvor erwähnten zweiten Position, ein Vergleichen der dritten Messung mit der weiteren Messung und/oder mit der ersten Messung, und ein Berechnen der Differenz zwischen der dritten Messung und der ersten Messung und/oder mit der zuvor erwähnten weiteren Messung enthalten, um eine Angabe der Spannung und/oder Veränderung der Spannung in dem Konstruktionsglied bereitzustellen.
Die dritte Messung kann ausgeführt werden, nachdem eine wesentliche Zeitdauer vergangen ist, wie z. B. einige Monate oder einige Jahre, so dass die Spannung in dem Konstruktionsglied bestimmt werden kann. Bei einem Ausführungsbeispiel ermöglicht dies eine Überprüfung der Spannung in dem Konstruktionsglied, um herauszufinden, ob es in einem guten strukturellen Zustand ist.
Das Verfahren kann ein Aufzeichnen der dritten Messung aufweisen. Das Aufzeichnen der dritten Messung kann ein Eingeben der dritten Messung in die Datenbank aufweisen, um einer Datenverarbeitungs-Anordnung zu ermöglichen, die dritte Messung mit der ersten Messung und/oder der weiteren Messung und/oder der dritten Messung zu vergleichen, und eine Angabe der Spannung oder einer Veränderung der Spannung in dem Konstruktionsglied bereitzustellen.
Das Aufzeichnen der dritten Messung kann ein Aufzeichnen einer oder mehrerer Informationen enthalten, die aus dem Folgenden ausgewählt werden: der Ort, an dem das Konstruktionsglied eingebaut ist; die Länge der Dimension des eingebauten Konstruktionsglieds von einer oder mehrerer Positionen; das Einbaudatum des Konstruktionsglieds; die Temperatur der Umgebung während des Einbaus des Konstruktionsglieds.
Somit ermöglicht bei einem Ausführungsbeispiel der Schritt des Ausführens der dritten Messung, nachdem das Konstruktionsglied in einer Konstruktion eingebaut worden ist, eine Bestimmung der Spannung in dem eingebauten Konstruktionsglied.
Das Verfahren kann das Ausführen zusätzlicher Messungen der vorbestimmten Dimensionsmessung der Dimension von der zuvor erwähnten ersten Position zu der zuvor erwähnten zweiten Position, ein Vergleichen der zusätzlichen Messung mit der weiteren Messung und/oder mit der ersten Messung, und ein Berechnen der Differenz zwischen der zusätzlichen Messung und der zuvor erwähnten weiteren Messung und/oder mit der ersten Messung aufweisen, um eine Angabe der Spannung und/oder einer Veränderung der Spannung in dem Konstruktionsglied bereitzustellen.
Das Verfahren kann ein Aufzeichnen der zusätzlichen Messung aufweisen. Das Aufzeichnen der zusätzlichen Messung kann ein Eingeben der zusätzlichen Messung in die Datenbank aufweisen, um einer Datenverarbeitungs-Anordnung zu ermöglichen, die zusätzliche Messung mit der ersten Messung zu vergleichen und die Angabe der Spannung oder der Veränderung der Spannung in dem Konstruktionsglied bereitzustellen.
Das Aufzeichnen der zusätzlichen Messung kann ein Aufzeichnen einer oder mehrerer Informationen enthalten, die aus dem Folgenden ausgewählt werden: der Ort, an dem das Konstruktionsglied eingebaut ist; die Länge der Dimension des eingebauten Konstruktionsglieds von einer oder mehrerer Positionen; das Einbaudatum des Konstruktionsglieds; die Temperatur der Umgebung während des Einbaus des Konstruktionsglieds.
Das Verfahren kann das Ausführen einer oder mehrerer zusätzlicher Messungen der vorbestimmten Dimension aufweisen, um die Spannung in dem Konstruktionsglied periodisch zu bestimmen.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird eine Lastkalibrier-Vorrichtung bereitgestellt, welche eine Komponentenhalte-Anordnung, eine Lastanlege-Anordnung zum Anlegen einer Last an die Komponente, eine Lastmess-Anordnung zum Messen der an die Komponente angelegten Last und eine Längenmess-Anordnung zum Messen der Länge einer vorbestimmten Dimension der Komponente aufweist.
Die Lastanlege-Anordnung kann eine Hebevorrichtung und eine Antriebseinheit zum Antreiben der Hebevorrichtung aufweisen. Die Antriebseinheit kann ein hydraulisches System aufweisen. Das hydraulische System kann eine hydraulische Pumpe aufweisen.
Die Lastmess-Anordnung kann eine Lastzelle und eine Anzeigeanordnung aufweisen.
Die Längenmess-Anordnung kann eine Signalsende-Vorrichtung aufweisen, die eine Ultraschall-Sendevorrichtung sein kann. Die Längenmess-Anordnung kann außerdem eine Anzeigeanordnung zum Anzeigen der gemessenen Länge aufweisen.
Die Halteanordnung kann eine Klemme bzw. Fest- oder Aufspannvorrichtung aufweisen und kann ein Komponenten-Befestigungsglied enthalten, das länglich sein kann. Die Halteanordnung kann ein erstes und ein zweites Komponenten-Befestigungsglied enthalten. Das oder jedes Komponenten-Befestigungsglied kann gegenüberliegende Endbereiche aufweisen. Ein erster Endbereich jedes Komponenten-Befestigungsglieds kann an der Klemme befestigt sein, und ein zweiter gegenüberliegender Endbereich jedes Komponenten-Befestigungsglieds kann an der Komponente befestigt sein.
Ein Endbereich eines der Komponenten-Befestigungsglieder kann an der Lastanlege-Anordnung befestigt sein. Ein Endbereich eines der Komponenten-Befestigungsglieder kann an der Lastmess-Anordnung befestigt sein. Bei einem Ausführungsbeispiel kann ein erster Endbereich des ersten Komponenten-Befestigungsglieds an der Lastanlege-Anordnung befestigt sein und ein erster Endbereich des zweiten Komponenten-Befestigungsglieds kann an der Lastmess-Anordnung befestigt sein.
Es wird nun mindestens ein Ausführungsbeispiel der Erfindung lediglich beispielhaft anhand der begleitenden Zeichnung beschrieben, wobei:
1 eine schematische Ansicht eines Schritts zum Messen einer vorbestimmten Dimension in einem Konstruktionsglied in einem ungespannten Zustand ist;
2 eine schematische Ansicht eines Schritts zum Messen der vorbestimmten Dimension in dem in 1 gezeigten Konstruktionsglied in einem in einer Konstruktion eingebauten gespannten Zustand ist;
3 eine schematische Ansicht eines Schritts zum Messen einer weiteren vorbestimmten Dimension in einem Konstruktionsglied in einem in einer Konstruktion eingebauten gespannten Zustand ist;
4 ein Beispiel einer Bildschirmansicht einer Datenbank ist, welche die Messungen der vorbestimmten Dimensionen zeigt;
5A bis 5C eine Abfolge von Ereignissen des Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen; und
6 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Verwendung mit einem zweiten Ausführungsbeispiel ist.
Wie man in 1 sieht, ist ein Konstruktionsglied gezeigt, das eine Komponente 10 einer Gebäudekonstruktion aufweist. Die Komponente 10 liegt in Form einer Spannvorrichtung, insbesondere eines Spannschlosses, vor, das zur Verwendung in einer Konstruktion wie z. B. einer Brücke oder einer anderen Gebäudekonstruktion geeignet ist. Dem Fachmann ist klar, dass die Komponente 10 jedes beliebige andere Konstruktionsglied sein könnte, wie z. B. ein Spannglied, ein Bolzen, eine Gabel oder dergleichen.
Die Komponente 10 weist einen Hauptteil 11 auf, der eine Lange L₁ hat. Die in 1 gezeigte Komponente 10 ist in der Konstruktion noch nicht eingebaut worden und ist daher nicht unter Spannung. Man wünscht sich, eine genaue Messung einer vorbestimmten Dimension, wie z. B. der Länge L₁, an der Komponente 10 auszuführen, und dies wird unter Verwendung einer Ultraschall-Sendevorrichtung 12 durchgeführt, die ein Handgerät 12A mit einer internen Datenverarbeitungs-Anordnung sowie eine Sonde in Form eines mit dem Handgerät durch ein Kabel 12C verbundenen Wandlers 12B aufweist, und eine Verbindungsvorrichtung 12D zum Verbinden des Kabels 12C mit dem Wandler 12C hat. Das Handgerät 12A kann bewirken, dass der Wandler 12B einen Ultraschall-Impuls entlang der Komponente 10 aussendet und den Ultraschall-Impuls erfasst, nachdem der Ultraschall-Impuls reflektiert wurde (siehe unten).
Eine vorbestimmte erste Position in Form eines vorbestimmten ersten Bereichs 14 ist an einer ersten Endfläche 16 der Komponente 10 vorgesehen. Der erste Bereich 14 ist z. B. durch Stempeln eines Kreises auf die erste Fläche 16 markiert. Der Wandler 12B ist an dem ersten Bereich 14 angeordnet.
Zusätzlich zu dem vorbestimmten ersten Bereich 14 ist jede der Komponenten 10 mit einer Vielzahl weiterer erster Bereiche 14A, 14C ausgestattet, die um die erste Fläche 16 herum beabstandet sind. Dies ermöglicht dem Bediener, zu entscheiden, welcher der ersten Bereiche 14, 14A, 14B oder 14C der geeignetste ist, um von ihm aus die Messung auszuführen. Alternativ kann der Bediener eine Messung bei jeder der Positionen 14, 14A, 14B und 14C ausführen, um einen Mittelwert der Länge L₁ bereitzustellen.
Eine zweite Position in Form eines zweiten Bereichs 19 ist an einer zweiten Endfläche 22 gegenüberliegend zur ersten Endfläche 16 vorgesehen. Obwohl der zweite Bereich 19 durch eine gestrichelte Linie in 1 dargestellt ist, erkennt man, dass die zweite Position 14 nicht markiert werden muss, um die hier beschriebenen Schritte auszuführen oder damit das Verfahren korrekt funktioniert.
Die erste und die zweite Endfläche 16, 22 sind im Wesentlichen parallel zueinander und im Wesentlichen senkrecht zur Länge L₁.
Die Ultraschall-Sendevorrichtung 12 sendet von dem Wandler 12B einen Ultraschall-Impuls aus, der entlang der Komponente 10, wie durch den Pfeil A gezeigt, zu dem zweiten Bereich 19 an der zweiten Endfläche 22 übertragen wird.
Der Ultraschall-Impuls wird von der zweiten Endfläche 22 zu dem Wandler 12B zurück reflektiert. Die Erfassung des Ultraschall-Impulses, nachdem er von dem zweiten Bereich 19 an der zweiten Endfläche 22 reflektiert worden ist, wird durch die Ultraschall-Sendevorrichtung 12 registriert. Die Zeit, die benötigt wird, damit der Ultraschall-Impuls ausgesendet wird und durch den Wandler 12B erfasst wird, nachdem der Ultraschall-Impuls von der zweiten Position 19 reflektiert worden ist, wird aufgezeichnet.
Es können dann geeignete Berechnungen durchgeführt werden, um die durch den Ultraschall-Impuls zurückgelegte Entfernung und somit die Länge L₁ der vorbestimmten ersten Dimension zu erarbeiten. Diese Berechnungen können durch die Ultraschall-Sendevorrichtung 12 durchgeführt werden. Eine geeignete derartige Ultraschall-Sendevorrichtung, welche die notwendige Berechnung durchführen kann, wird von der Firma Norbar Torque Tools Ltd unter dem Namen USM-I und USM-II verkauft.
Die Länge L₁ der Komponente 10 kann dann für zukünftige Verwendungen aufgezeichnet werden, wie weiter unten beschrieben wird. Ein Beispiel einer Bildschirmansicht einer Seite der Datenbank ist in 4 gezeigt.
Die Seite in 4 gezeigten Datenbank umfasst den ersten Abschnitt A, in welchem das Datum der Aufzeichnung in ein Kästchen A1 eingegeben wird, sowie Information bezüglich der Komponente an sich. Wie man aus 4 erkennt, handelt es sich bei der Information, die eingegeben werden kann, um Folgendes: die Vorgangsnummer wird in Kästchen A2 aufgezeichnet; die Komponenten-Identifikation wird in Kästchen A3 aufgezeichnet; der Komponententyp wird in Kästchen A4 aufgezeichnet; das Material, aus dem die Komponente hergestellt ist, wird in Kästchen A5 aufgezeichnet; die Dichte des Materials wird in Kästchen A6 aufgezeichnet; das Herstellungsdatum der Komponente wird in Kästchen A7 aufgezeichnet; die Querschnittsfläche der Komponente wird in Kästchen A8 aufgezeichnet; die maximale Spannung, für deren Aufnahme die Komponente ausgelegt ist, wird in Kästchen A9 aufgezeichnet; und andere Herstellungs-Parameter werden in den Kästchen A10, A11, A12, A13 aufgezeichnet.
Die Seite der in 4 gezeigten Datenbank enthält auch einen zweiten Abschnitt B, in welchem Information bezüglich der Messung einer vorbestimmten Dimension aufgerufen bzw. vermerkt wird. In der in 4 gezeigten Version ist in Abschnitt B aufgezeichnete Information die Folgende: die Länge der Dimension von einem Ende der Komponente zu dem gegenüberliegenden Ende wird in Kästchen B1 aufgezeichnet, oder die Länge der Dimension von einem Ende der Komponente bis zu einer Unstetigkeit in der Komponente wird in Kästchen B2 aufgezeichnet; die Temperatur der Umgebung beim Ausführen der Messung wird in Kästchen B3 aufgezeichnet; der verwendete Wandlertyp oder die Identifikation der Komponente wird in Kästchen B4 aufgezeichnet.
Die obige Aufzeichnung von Information findet in einer vom Hersteller der Komponente 10 durchgeführten Arbeitssitzung statt, bevor die Komponente 10 zu dem Kunden für den Einbau in der Konstruktion versendet wird.
Eine mit Innengewinde versehene Öffnung 17 erstreckt sich von der ersten Endfläche 16 der Komponente 10 nach innen und wird verwendet, um die Komponente 10 an einem weiteren Konstruktionsglied anzubringen (siehe 2). Eine weitere mit Innengewinde versehene Öffnung 23 erstreckt sich von der Endfläche 22 nach innen, um ein noch anderes Konstruktionsglied an der Komponente anzubringen (siehe ebenfalls 2). Das Gewinde an der zuerst erwähnten mit Innengewinde versehenen Öffnung 17 ist ein rechtsgängiges Gewinde, und das Gewinde an der weiteren mit Innengewinde versehenen Öffnung 23 ist ein linksgängiges Gewinde.
Wie man in 2 sieht, ist der Einbau der Komponente 10 gezeigt, die verwendet wird, um zwei weitere Konstruktionsglieder in Form von länglichen Spanngliedern 26, 28 miteinander zu verbinden. Die länglichen Spannglieder 26, 28 sind an ihren Enden mit einem Gewinde versehen, um mit den Innengewinden in den Öffnungen 17 in den Endflächen 16, 22 gewindemäßig zusammenzuwirken.
Um zu gewährleisten, dass die Spannglieder 26, 28 sicher miteinander verbunden sind, wird die Komponente 10 auf den Gewindeenden der Spannglieder 26, 28 festgespannt. Dies versetzt die Komponente 10 und die länglichen Spannglieder 26, 28 in einen gespannten Zustand.
Die Komponente 10 und die länglichen Spannglieder 26, 28 sind gefertigt, um bei vorbestimmten Spannungen funktionieren zu können. Wenn diese vorbestimmten Spannungen überschritten werden, besteht die Gefahr, dass entweder die Spannglieder 26, 28 und/oder die Komponente 10 versagen. In Anbetracht dieser Tatsache ist es wichtig, zu gewährleisten, dass die Spannung in den länglichen Spanngliedern 26, 28 und in der Komponente 10 bei oder unterhalb der vorbestimmten Spannung ist.
Um die Spannung in der Komponente 10 zu überprüfen, wird eine weitere Messung der vorbestimmten Dimension durchgeführt. Da die Komponente 10 unter Spannung ist, hat sie sich durch die Spannung in ihr gedehnt und hat nun eine Länge L_X, die sich von der ersten Fläche 16 zu dem zweiten Bereich 19 an der zweiten Fläche 22 erstreckt.
Die Länge L_X wird auf dieselbe Art und Weise gemessen, wie dies weiter oben anhand von 1 beschrieben wurde, indem der Wandler 12B an der ersten Fläche 16 angeordnet wird und die Ultraschall-Sendevorrichtung 12 bewirkt, dass ein Ultraschall-Impuls von dem Wandler 12B ausgesendet wird. Der Ultraschall-Impuls wird entlang der Komponente 10 übertragen, wie durch den Pfeil A gezeigt. Die Reflexion des Ultraschall Impulses von dem zweiten Bereich 19 an der zweiten Endfläche 22 wird durch den Wandler 12B erfasst.
Die Zeit, die benötigt wird, dass der Ultraschall-Impuls ausgesendet wird und die Reflexion erfasst wird, wird verwendet, um die Länge L_X zu berechnen, und zwar auf dieselbe Art und Weise, wie dies weitere oben anhand von 1 beschrieben wurde. Da Spannungskräfte der Komponente 10 in ihrem in 2 gezeigten Zustand angelegt sind, ist die Länge L_X größer als die Länge L₁.
Wie in 4 gezeigt, umfasst jede Seite der Datenbank einen dritten Abschnitt C, in welchem es möglich ist, Information aufzuzeichnen, die erhalten wurde, nachdem die Komponente 10 in einer Gebäudekonstruktion eingebaut wurde. In Abschnitt C enthält die aufgezeichnete Information den Ort, bei dem Komponente eingebaut ist, in Kästchen Co.
Der Abschnitt C enthält auch drei Unterabschnitte, die als C1, C2 und C3 bezeichnet sind, und jeder der Unterabschnitte C1, C2 und C3 enthält das Folgende: ein Kästchen C4 zum Aufzeichnen des Orts, an dem die Komponente eingebaut ist; drei als C5, C6 und C7 bezeichnete Kästchen zum Aufzeichnen der Länge der vorbestimmten Dimension von verschiedenen geeigneten Positionen an der Komponente ausgeführt; ein Kästchen C8 zum Aufzeichnen des Datums, an dem die Komponente gespannt wurde; und ein Kästchen C9 zum Aufzeichnen der Temperatur der Umgebung zu dem Zeitpunkt, an dem die Messungen durchgeführt wurden. Der zweite und der dritte Unterabschnitt C2, C3 enthalten auch ein weiteres Kästchen C10 zum Aufzeichnen der Zeitdauer, die von den in dem Unterabschnitt C1 durchgeführten Messungen bis zu der gegenwärtigen Messung vergangen ist.
Der dritte Abschnitt C enthält auch einen vierten Unterabschnitt C11 zum Angeben der Spannung in der Komponente, welche durch die Software für die erste, die zweite und die dritte Messung berechnet wurde. Der Unterabschnitt C11 enthält ein erstes Kästchen C12, das in 4 mit „erste” bezeichnet ist, in welchem die durch die Software von der in dem ersten Unterabschnitt C1 bereitgestellten Information berechnete Spannung in der Komponente gezeigt ist. Der Unterabschnitt C11 enthält ein zweites Kästchen C13, das in 4 mit „zweite” bezeichnet ist, in welchem die durch die Software von der in dem zweiten Unterabschnitt C2 bereitgestellten Information berechnete Spannung in der Komponente gezeigt ist. Der Unterabschnitt C11 enthält ein drittes Kästchen C14, das mit „dritte” in 4 bezeichnet ist, in welchem die durch die Software von der in dem dritten Unterabschnitt C3 bereitgestellten Information berechnete Spannung in der Komponente gezeigt ist.
Unmittelbar nach dem Einbau der Komponente 10 werden die Lange L_X, das Datum und die Temperatur der Umgebung aufgenommen und in den Unterabschnitt C1 der Datenbank in die passenden Kästchen eingegeben, wie weiter oben beschrieben. Die Berechnung kann dann durchgeführt werden, indem die Länge L_X mit der Länge L₁ verglichen wird, um die Spannung der Komponente 10 zu erarbeiten bzw. zu bestimmen. Diese Berechnung kann durch geeignete Software auf der Datenverarbeitungs-Anordnung, auf der die Datenbank gespeichert ist, durchgeführt werden, und der Wert der Spannung ist in Kästchen C12 gezeigt.
Somit kann durch Bestimmen der Spannung in der Komponente 10 der Bediener bestimmen, ob die Spannung in der Komponente 10 einen vorbestimmten Wert erreicht oder überschritten hat.
Es ist auch wünschenswert, in der Lage zu sein, die Spannung in der Komponente 10 nach einem wesentlichen Verstreichen von Zeit zu bestimmen. So kann z. B. die Besorgnis über die Gefahr eines Versagens der Konstruktionsglieder der Konstruktion bestehen und es kann wünschenswert sein, den guten strukturellen Zustand der Komponente 10 zu bestimmen.
In Anbetracht dieser Tatsache können eine weitere Messung der Länge L_X und der Temperatur dann durchgeführt werden, und diese Information kann in dem Unterabschnitt C2 aufgezeichnet werden, zusammen mit dem Datum, an dem die Messungen ausgeführt werden, wobei die von den Messungen vergangene Zeit in Unterabschnitt C1 aufgezeichnet wird. Die Software kann verwendet werden, um die Spannung nach der zuvor erwähnten verstrichenen Zeit in der Komponente 10 zu berechnen. Dies ermöglicht es dem Benutzer, den guten strukturellen Zustand der Komponente 10 zu bestimmen.
Bei Bedarf kann noch eine weitere Messung von obigen Parametern nach einer weiteren Zeitdauer durchgeführt werden, und die gemessene Länge L_X sowie das Datum, die Temperatur und die seit den in Unterabschnitt C1 aufgezeichneten Messungen verstrichene Zeit kann dann in den passenden Kästchen in Unterabschnitt C3 aufgezeichnet werden. Die Spannung in der Komponente 10 kann dann bestimmt werden.
Es ist möglich, dass die Länge L₁ für eine Vielzahl von Konstruktionsgliedern gemessen wird, und die so gemessene Länge L₁ kann in der Datenbank aufgezeichnet werden für einen Vergleich mit der zu einer späteren Zeit gemessenen Länge L_X, um die Spannungen in den Konstruktionsgliedern zu bestimmen.
Es wird somit ein einfaches und wirkungsvolles Verfahren bereitgestellt zum Bestimmen der Spannung in Konstruktionsgliedern in dem Gebäude, so dass die Gefahr, dass eines oder mehrere der Konstruktionsglieder versagen, bestimmt werden kann.
Es können verschiedene Abwandlungen durchgeführt werden, ohne dass man den Bereich der Erfindung verlässt. So könnte z. B. die Komponente 10 ein beliebiges anderes geeignetes Konstruktionsglied sein, wie z. B. ein Spannglied oder eine Gabel. Auch kann der vorbestimmte erste Bereich durch Stempeln, Gravieren, Prägen oder durch chemisches Markieren markiert werden.
Bei Bedarf braucht der zweite Bereich 19 nicht an der zweiten Endfläche 22 vorgesehen werden. Stattdessen könnte, wie in 3 gezeigt, der zweite Bereich 19 bei einer Unstetigkeit an dem Hauptteil 11 der Komponente 10 vorgesehen werden. Das in 3 dargestellte Ausführungsbeispiel umfasst viele derselben Merkmale wie das in 1 und 2 dargestellte Ausführungsbeispiel, und diese Merkmale wurden in 3 mit denselben Bezugsziffern bezeichnet, wie in 1 und 2.
In 3 ist die Unstetigkeit eine in dem Hauptteil 11 definierte Vertiefung 30, die sich von einem in der Oberfläche des Hauptteils 11 definierten Schlitz nach innen hin erstreckt. Wie man aus 3 sehen kann, gibt es eine Vielzahl von Schlitzen und zugeordneten Vertiefungen, die um den Umfang des Hauptteils 11 herum beabstandet sind. Die Vertiefung 30 ist mit dem vorbestimmten ersten Bereich 14 ausgerichtet und bildet einen zweiten Bereich 32. In 3 ist der zweite Bereich 19 eine Wand 31 der Vertiefung 30, wobei die Wand 31 am nächsten an der ersten Fläche 16 ist.
Die zu messende vorbestimmte Dimension verläuft von der ersten Fläche 16 des vorbestimmten ersten Bereichs 14 zu der Wand 31 der Vertiefung 30. Die Länge dieser Abmessung wird durch die Buchstaben L_D bezeichnet und wird anfänglich durch die Ultraschall-Sendevorrichtung 12 gemessen, wenn die Komponente 10 in einem ungespannten Zustand ist. Der durch den Wandler 12B der Ultraschall-Sendevorrichtung 12 ausgesendete Impuls breitet sich entlang des Hauptteils 11 in der Richtung des Pfeils A aus und wird zurückreflektiert, wenn der Ultraschall-Impuls auf die Wand 31 der Vertiefung 30 auftrifft. Die Zeit, die vom Aussenden des Ultraschall-Impulses bis zu seiner Erfassung durch den Wandler 12B nach der Reflexion des Impulses von der Wand 31 vergeht, ermöglicht eine genaue Bestimmung der Länge L_D. Die Länge L_D wird dann in der Datenbank auf dieselbe Art und Weise wie oben beschrieben aufgezeichnet.
Auf dieselbe Art und Weise wie bei dem in 1 und 2 gezeigten, oben beschriebenen Ausführungsbeispiel, kann die Länge L_D gemessen werden, nachdem die Komponente 10 eingebaut und unter Spannung gesetzt worden ist. Die Messung nach dem Einbau kann mit der ursprünglichen Messung der Länge L_D verglichen werden, um den Betrag zu berechnen, um den das Konstruktionsglied 10 gestreckt worden ist, und dadurch die Spannung in der Komponente 10 zu berechnen.
Man erkennt, dass die gemessenen Dimensionen, sich wie oben beschrieben von Komponente zu Komponente in einer Konstruktion unterscheiden können. 5A bis 5C zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die Messung von Dimensionen in verschiedenen Komponenten durchgeführt wird.
In 5A werden die Länge L_A eines ersten Konstruktionsgliedes in Form einer Spannvorrichtung, insbesondere eines Spannschlosses, 110 und die Länge L_B eines zweiten Konstruktionsgliedes in Form eines Spannglieds 210 unter Verwendung einer Ultraschall-Sendevorrichtung auf die oben beschriebene Art und Weise gemessen. Die relevante Information bezüglich der Messung und der Konstruktionsglieder wird dann in den Abschnitten A und B der Datenbank aufgezeichnet, wie in 4 gezeigt und weiter oben beschrieben.
Die Spannvorrichtung bzw. das Spannschloss 110 ist mit Innengewinden 112 versehen, und das Spannglied 210 ist mit Außengewinden 212 an entgegengesetzten Endbereichen 214, 216 versehen. Die Spannvorrichtung bzw. das Spannschloss 110 wird dann gewindeartig an dem Spannglied 210 an dem Endbereich 214 des Spannglieds 210 befestigt. Das Spannglied 210 wird dann an einer Verbindungsgabel 118 am Endbereich 216 des Spannglieds 210 gewindeartig befestigt.
Ein weiteres Spannglied 310 ist mit der Spannvorrichtung bzw. dem Spannschloss 110 an dem entgegengesetzten Endbereich verbunden, um, wie gezeigt, eine allgemein mit 150 bezeichnete längliche Konstruktionsanordnung zu bilden.
Wie man in 5B sieht, wird die längliche Konstruktionsanordnung dann in einer Gebäudekonstruktion eingebaut, wobei die Befestigungsgabel 118 an der Stützanordnung 120 der Gebäudekonstruktion befestigt wird. Die längliche Konstruktionsanordnung 150 wird dann durch Drehen der Spannvorrichtung bzw. des Spannschlosses 110 um seine Längsachse gespannt, wie es dem Fachmann geläufig wäre. Dies spannt an der Spannvorrichtung bzw. dem Spannschloss 110 die Spannglieder 210, 310, wodurch die Spannung entlang der Konstruktionsanordnung 150 erhöht wird. Infolge dieser Erhöhung der Spannung nehmen die Länge der Spannvorrichtung bzw. des Spannschlosses 110 und des Spannglieds 210 zu.
Die Spannung in der Spannvorrichtung bzw. dem Spannschloss 110 und dem Spannglied 210 können durch Verwendung der Ultraschall-Sendevorrichtung 12 bestimmt werden, die verwendet wird, um die Längen L_A und L_B der Spannvorrichtung bzw. des Spannschlosses 110 und des Spannglieds 210 in 5B zu messen, d. h. gerade nach dem Einbau der länglichen Konstruktionsanordnung 150.
Wenn die notwendige Information in dem Unterabschnitt C1 der jeweiligen Seiten der Datenbank aufgezeichnet worden ist, können die Spannung in der Spannvorrichtung bzw. dem Spannschloss 110 und in dem Spannglied 210 berechnet werden und in den jeweiligen Kästchen C12 gezeigt werden.
5C zeigt die Messung derselben Dimensionen in der länglichen Konstruktionsanordnung 150 nach dem Verstreichen einer wesentlichen Zeitdauer, wie z. B. einigen Monaten oder Jahren.
Die Längen L_A und L_B der Spannvorrichtung bzw. des Spannschlosses 110 und des Spannglieds 210 können wiederum durch die Ultraschall-Sendevorrichtung 12 gemessen werden und die relevante Information in dem jeweiligen zweiten Unterabschnitt C2 der relevanten Seiten der Datenbank aufgezeichnet werden.
Die Spannungen in der Spannvorrichtung bzw. dem Spannschloss 110 und dem Spannglied 210 werden dann durch die Software berechnet und in den jeweiligen Kästchen C13 gezeigt. Diese Zahlen der jeweiligen Spannungen zeigen den guten strukturellen Zustand der länglichen Konstruktionsanordnung 150 an.
Bei Bedarf können eine weitere Messung der Längen L_A und L_B nach dem Verstreichen einer weiteren Zeitdauer durchgeführt werden, und es kann auch Fehlinformation in der Datenbank in dem jeweiligen dritten Unterabschnitt C3 aufgezeichnet werden, und die berechnete Spannung in dem Kästchen C14 angezeigt werden.
6 zeigt eine Lastkalibrier-Vorrichtung 200 zur Verwendung mit einem zweiten Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung 200 umfasst eine Klemme 202 zum Halten einer Komponente 10, wobei die Komponente 10 ein Konstruktionsglied einer Gebäudekonstruktion ist.
Die Klemme 202 umfasst einen Rahmen 204 mit einem ersten Endabschnitt 206 und einem zweiten entgegengesetzten Endabschnitt 208. Eine Vielzahl von Rahmengliedern 210 erstrecken sich zwischen dem ersten und dem zweiten Endabschnitt 206, 208.
Ein erstes Komponenten-Befestigungsglied erstreckt sich von dem ersten Endabschnitt 206 zu dem zweiten Endabschnitt 208, und ein zweites Komponenten-Befestigungsglied 214 erstreckt sich von dem zweiten Endabschnitt 208 zu dem ersten Endabschnitt 206. In dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das erste Komponenten-Befestigungsglied 212 länglich und hat entgegengesetzte, mit einem Gewinde versehene Enden 212A und 212B, und das zweite Komponenten-Befestigungsglied ist ebenfalls länglich und hat entgegengesetzten, mit einem Gewinde versehene Enden 214A und 214B.
Das Ende 212A des ersten Komponenten-Befestigungsglieds 212 erstreckt sich durch ein Lastanlege-Mittel 216 hindurch. Das Ende 212A ist an dem Lastanlege-Mittel 216 durch eine erste Mutter 218 befestigt. Das entgegengesetzte Ende 212B des ersten Komponenten-Befestigungsglieds ist an der Komponente 10 gewindeartig befestigt.
Das Ende 214A des zweiten Komponenten-Befestigungsglieds 214 erstreckt sich durch ein Last-Messmittel 220 hindurch. Das Ende 214A ist an dem Last-Messmittel 220 durch eine zweite Mutter 222 befestigt. Das Ende 214B des zweiten Komponenten-Befestigungsglieds 214 ist an der Komponente 10 gewindeartig befestigt.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst das Lastanlege-Mittel 216 eine Hebevorrichtung 224, die eine hydraulisch betätigte Hebevorrichtung sein kann und ein hydraulisches System 226. Das erste Komponenten-Befestigungsglied 212 ist an der Hebevorrichtung 224 befestigt.
Das hydraulische System 226 umfasst eine hydraulische Pumpe 228 und einen Schlauch 230, um eine Fluidverbindung zwischen der hydraulischen Pumpe 228 und der Hebevorrichtung 224 bereitzustellen.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst das Last-Messmittel 220 eine Lastzelle 232 zum Messen von Lasten, die durch das Lastanlege-Mittel 216 angelegt werden. Das Last-Messmittel 220 enthält außerdem eine Anzeigevorrichtung 214 zum Anzeigen der durch die Lastzelle 232 gemessenen Last.
Die Lastkalibrier-Vorrichtung 200 enthält außerdem eine Ultraschall-Sendevorrichtung 12 mit einem Handgerät 12A, das eine interne Datenverarbeitungs-Anordnung enthält, sowie eine Sonde in Form eines Wandlers 12B, der mit dem Handgerät durch ein Kabel 12C verbunden ist, und mit einer Verbindungsvorrichtung 12D zum Verbinden des Kabels 12C mit dem Wandler 12B. Das Handgerät 12A kann bewirken, dass der Wandler 12B entlang der Komponente 10 einen Ultraschall-Impuls aussendet und den Ultraschall-Impuls erfasst, nachdem der Ultraschall-Impuls reflektiert wurde (siehe unten), wodurch die Länge der Komponente 10 gemessen wird.
Im Betrieb wie ein Punkt oder Bereich 236 an der Komponente 10 auf die oben beschriebene Art und Weise markiert. Die Lange der Komponente 10 in einem ungespannten Zustand wird dann unter Verwendung der Ultraschall-Sendevorrichtung 12 gemessen und diese Messung in einer geeigneten Datenbank aufgezeichnet.
Eine erste Last wird dann an die Komponente 10 durch die Komponenten-Befestigungsglieder 212, 214 mittels des Lastanlege-Mittels 216 angelegt, wodurch die Komponente 10 gespannt wird. Die erste so angelegte Last wird unter Verwendung des Last-Messmittels 220 gemessen und in der Datenbank aufgezeichnet.
Die Länge der Komponente 10 mit der ersten angelegten Last wird mittels der Ultraschall-Vorrichtung 12 gemessen und in der Datenbank aufgezeichnet. Die Messung der Länge wird in der Datenbank auch in einer Art und Weise aufgezeichnet, welche sie mit der in der Datenbank aufgezeichneten ersten Last in Beziehung setzt. So könnte z. B. die an die Komponente 10 mittels des Lastanlege-Mittels 216 angelegte erste Last 10 kN sein.
Eine zweite Last wird dann an die Komponente 10 mittels des Lastanlege-Mittels 216 angelegt. Die zweite Last kann z. B. 20 kN betragen, was in der Datenbank aufgezeichnet wird.
Die zweite so angelegte Last wird unter Verwendung des Lastmess-Mittels 220 gemessen. Wenn die mittels des Lastmess-Mittels 220 gemessene Last den gewünschten Wert von beispielsweise 20 kN erreicht, wird die Länge der Komponente 10 unter Verwendung der Ultraschall-Sendevorrichtung 12 gemessen, und die gemessene Länge wird in der Datenbank in einer Art und Weise aufgezeichnet, welche sie mit der so aufgezeichneten zweiten Last in Beziehung setzt.
Der obige Vorgang kann für eine Vielzahl weiterer an die Komponente 10 angelegter Lasten von beispielsweise 30 kN, 40 kN, 50 kN, 60 kN, 70 kN, 80 kN, 90 kN und 100 kN wiederholt werden. Jede Last wird in der Datenbank aufgezeichnet, und die jeweiligen Längen der Komponente 10 bei jeder der obigen Lasten werden unter Verwendung der Ultraschall-Vorrichtung 12 gemessen. Jede so gemessene Länge wird in der Datenbank aufgezeichnet, so dass sie der entsprechenden Last entspricht.
Es wird somit eine Datenbank zusammengestellt bzw. kompiliert, welche die jeweiligen Längen der Komponente 10 bei einer Vielzahl unterschiedlicher daran angelegter gemessener Lasten aufweist.
Wenn die Komponente in einer Gebäudekonstruktion eingebaut ist bzw. wird, kann es wünschenswert sein, den guten strukturellen Zustand der Komponente in situ zu prüfen. Um dies zu tun, kann der Bediener die Länge der eingebauten Komponente von der Position oder dem Bereich 236 unter Verwendung der Ultraschall-Sendevorrichtung 12 messen. Die Länge der so gemessenen Komponente 10 kann dann mit den Messungen der Längen der Komponente 10 bei unterschiedlichen Lasten verglichen werden, die während der Kalibrierung in der Lastkalibrier-Vorrichtung 200 durchgeführt wurden, wie beschrieben. Dieser Vergleich liefert dem Bediener eine Anzeige der Last auf die Komponente 10 in situ.
Zusammenfassung
Es wird ein Verfahren offenbart zum Analysieren eines Konstruktionsglieds (10) in einem gespannten Zustand, bei welchem mindestens eine kalibrierende Messung einer vorbestimmten Dimension (L_X) des Konstruktionsglieds (10) von einer vorbestimmten ersten Position (14) an dem Konstruktionsglied (10) zu einer zweiten Position (19) an dem Konstruktionsglied durchgeführt wird, und die oder jede kalibrierende Messung aufgezeichnet worden ist. Bei dem Verfahren erfolgt eine weitere Messung der vorbestimmten Dimension (L_X) des Konstruktionsglieds (10) in dem gespannten Zustand von der vorbestimmten ersten Position (14) zu der zweiten Position (19) und ein Vergleich der oder mindestens einer der kalibrierenden Messungen mit der weiteren Messung, um eine Angabe der Spannung in dem Konstruktionsglied (10) bereitzustellen.

Claims

Verfahren zum Analysieren eines Konstruktionsglieds, bei welchem eine kalibrierende Messung einer vorbestimmten Dimension des Konstruktionsglieds von einer vorbestimmten ersten Position an dem Konstruktionsglied zu einer zweiten Position an dem Konstruktionsglied durchgeführt wird und die oder jede kalibrierende Messung aufgezeichnet wird, wobei das Verfahren umfasst: Durchführen einer weiteren Messung der vorbestimmten Dimension des Konstruktionsglieds im gespannten Zustand von der vorbestimmten ersten Position zu der zweiten Position, und Vergleichen der oder mindestens einer der kalibrierenden Messungen mit der weiteren Messung, um eine Angabe der Spannung des Konstruktionsglieds bereitzustellen.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die kalibrierende Messung durchgeführt worden ist, wenn das Konstruktionsglied in einem ungespannten Zustand ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem eine Vielzahl kalibrierender Messungen bei einer Vielzahl jeweiliger vorbestimmter Spannungen durchgeführt worden sind.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei welchem die oder mindestens eine kalibrierende Messung mit der weiteren Messung verglichen wird und daraus eine Angabe der Spannung des Konstruktionsglieds bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die weitere Messung in einer Datenbank aufgezeichnet wird, um der Datenverarbeitungs-Anordnung zu ermöglichen, die weitere Messung mit der kalibrierenden Messung zu vergleichen und eine Angabe der Spannung in dem Konstruktionsglied bereitzustellen, wobei das Aufzeichnen der weiteren Messung ein Aufzeichnen einer oder mehrerer weiterer Informationen enthält, die aus dem Folgenden ausgewählt werden: der Ort, an dem das Konstruktionsglied eingebaut ist; die Länge der Dimension des eingebauten Konstruktionsglieds von einer oder mehreren Positionen; das Einbaudatum des Konstruktionsglieds; die Temperatur der Umgebung während des Einbaus des Konstruktionsglieds.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem eine dritte Messung der vorbestimmten Dimension von der zuvor erwähnten vorbestimmten ersten Position zu der zuvor erwähnten zweiten Position durchgeführt wird, die dritte Messung mit der weiteren Messung und/oder mit der oder mindestens einer kalibrierenden Messung verglichen wird, und daraus eine Angabe der Spannung und/oder einer Veränderung der Spannung in dem Konstruktionsglied bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, bei welchem die oder mindestens eine kalibrierende Messung mit der dritten Messung verglichen wird, um eine Angabe der Spannung und/oder einer Veränderung der Spannung in dem Konstruktionsglied bereitzustellen.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei welchem die dritte Messung in einer Datenbank aufgezeichnet wird, um einer Datenverarbeitungs-Anordnung zu ermöglichen, die dritte Messung mit der ersten Messung und/oder der weiteren Messung zu vergleichen, und eine Angabe der Spannung oder einer Veränderung der Spannung in dem Konstruktionsglied bereitzustellen, wobei das Aufzeichnen der dritten Messung ein Aufzeichnen einer oder mehrerer Informationen enthält, die aus dem Folgenden ausgewählt werden: der Ort, an dem das Konstruktionsglied eingebaut ist; die Länge der Dimension des eingebauten Konstruktionsglieds von einer oder mehreren Positionen; das Einbaudatum des Konstruktionsglieds; die Temperatur der Umgebung während des Einbaus des Konstruktionsglieds.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, bei welchem zusätzliche Messungen der vorbestimmten Dimension von der zuvor erwähnten ersten Position zu der zuvor erwähnten zweiten Position durchgeführt werden, die zusätzliche Messung mit der weiteren Messung und/oder mit der ersten Messung verglichen wird, und daraus eine Angabe der Spannung und/oder einer Veränderung der Spannung in dem Konstruktionsglied bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, bei welchem die zusätzliche Messung mit der oder mindestens einer kalibrierenden Messung verglichen wird, um eine Angabe der Spannung oder einer Veränderung der Spannung in dem Konstruktionsglied bereitzustellen.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, bei welchem die zusätzliche Messung in einer Datenbank aufgezeichnet wird, um einer Datenverarbeitungs-Anordnung zu ermöglichen, die zusätzliche Messung mit der ersten Messung zu vergleichen, und eine Angabe der Spannung oder einer Veränderung der Spannung in dem Konstruktionsglied bereitzustellen, wobei das Aufzeichnen der zusätzlichen Messung ein Aufzeichnen einer oder mehrerer Informationen enthält, die aus dem Folgenden ausgewählt werden: der Ort, an dem das Konstruktionsglied eingebaut ist; die Länge der Dimension des eingebauten Konstruktionsglieds von einer oder mehreren Positionen; das Einbaudatum des Konstruktionsglieds; die Temperatur der Umgebung während des Einbaus des Konstruktionsglieds.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die kalibrierende Messung einer vorbestimmten Dimension des Konstruktionsglieds von einer vorbestimmten ersten Position an dem Konstruktionsglied zu einer zweiten Position an dem Konstruktionsglied durchgeführt wird und die kalibrierende Messung aufgezeichnet wird.
Verfahren zum Analysieren eines Konstruktionsglieds, bei welchem eine kalibrierende Messung einer vorbestimmten Dimension des Konstruktionsglieds von einer vorbestimmten ersten Position an dem Konstruktionsglied zu einer zweiten Position an dem Konstruktionsglied durchgeführt wird und die kalibrierende Messung aufgezeichnet wird.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, bei welchem die vorbestimmte Dimension eine Dimension ist, entlang welcher an dem Konstruktionsglied Spannung angelegt werden soll, und das Verfahren ein Markieren der vorbestimmten ersten Position enthält.
Verfahren nach Anspruch 14, bei welchem das Markieren der vorbestimmten ersten Position ein Verformen des Konstruktionsglieds bei der zuvor erwähnten vorbestimmten ersten Position aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, bei welchem das Durchführen der kalibrierenden Messung ein Durchführen der kalibrierenden Messung der vorbestimmten Dimension aufweist, wenn das Konstruktionsglied in einem ungespannten Zustand ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, bei welchem das Durchführen der kalibrierenden Messung ein Durchführen der kalibrierenden Messung der vorbestimmten Dimension aufweist, wenn eine vorbestimmte Spannung an das Konstruktionsglied angelegt wird, wobei die vorbestimmte Dimension eine Dimension ist, entlang welcher die vorbestimmte Spannung angelegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, bei welchem eine erste kalibrierenden Messung bei einer ersten vorbestimmten Spannung durchgeführt wird, die erste kalibrierende Messung und die erste vorbestimmte Spannung aufgezeichnet werden, eine zweite kalibrierende Messung bei einer zweiten vorbestimmten Spannung durchgeführt wird, die zweite kalibrierende Messung und die zweite vorbestimmte Spannung aufgezeichnet werden, wobei jede vorbestimmte Dimension eine Dimension ist, entlang welcher die oder jede vorbestimmte Spannung angelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 16, 17 oder 18, bei welchem das Aufzeichnen der oder jeder kalibrierenden Messung ein Aufzeichnen der oder jeder kalibrierenden Messung in der Datenbank sowie ein Aufzeichnen der oder jeder vorbestimmten Spannung in der Datenbank korrespondierend mit der oder der jeweiligen kalibrierenden Messung aufweist.
Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, bei welchem das Aufzeichnen der oder jeder kalibrierenden Messung außerdem das Aufzeichnen einer oder mehrerer Informationen enthält, die aus dem Folgenden ausgewählt werden: die Länge der Dimension; die Identität des Materials des Konstruktionsglieds; die Dichte des Materials des Konstruktionsglieds; die Querschnittsfläche des Konstruktionsglieds; die maximale Spannung, für deren Aufnahme das Konstruktionsglied ausgelegt ist.
Lastkalibrier-Vorrichtung, welche eine Komponentenhalte-Anordnung, eine Lastanlege-Anordnung zum Anlegen einer Last an die Komponente, eine Lastmess-Anordnung zum Messen der an die Komponente angelegten Last und eine Längenmess-Anordnung zum Messen der Länge einer vorbestimmten Dimension der Komponente aufweist.
Lastkalibrier-Vorrichtung nach Anspruch 21, bei welcher die Lastanlege-Anordnung eine Hebevorrichtung und eine Antriebseinheit zum Antreiben der Hebevorrichtung aufweist, wobei die Lastmess-Anordnung eine Lastzelle und eine Anzeigeanordnung aufweist, und wobei die Längenmess-Anordnung eine Signalsende-Vorrichtung und eine Anzeigeanordnung zum Anzeigen der gemessenen Länge aufweist.
Lastkalibrier-Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, bei welcher die Halteanordnung eine Klemme bzw. Aufspannvorrichtung und ein Komponenten-Befestigungsglied aufweist.
Lastkalibrier-Vorrichtung nach Anspruch 23, bei welcher die Halteanordnung ein erstes und ein zweites Komponenten-Befestigungsglied enthält, wobei jedes Komponenten-Befestigungsglied gegenüberliegende Endbereiche hat, ein erster Endbereich jedes Komponenten-Befestigungsglieds an der Klemme befestigt ist, und ein zweiter gegenüberliegender Endbereich jedes Komponenten-Befestigungsglieds an der Komponente befestigt ist.
Lastkalibrier-Vorrichtung nach Anspruch 24, bei welcher ein Endbereich eines der Komponenten-Befestigungsglieder an der Lastanlege-Anordnung befestigt ist, und ein Endbereich eines der Komponenten-Befestigungsglieder an der Lastmess-Anordnung befestigt ist.
Lastkalibrier-Vorrichtung nach Anspruch 25, bei welcher ein erster Endbereich des ersten Komponenten-Befestigungsglieds an der Lastanlege-Anordnung befestigt ist und ein erster Endbereich des zweiten Komponenten-Befestigungsglieds an der Lastmess-Anordnung befestigt ist.