DE1965814A1

DE1965814A1 - Vorrichtung zur Ermittlung der Beanspruchung von Beton-Bauteilen

Info

Publication number: DE1965814A1
Application number: DE19691965814
Authority: DE
Inventors: John Pugh
Original assignee: European Atomic Energy Community Euratom
Current assignee: European Atomic Energy Community Euratom
Priority date: 1969-01-10
Filing date: 1969-12-30
Publication date: 1970-07-23
Also published as: CH516140A; US3603141A; LU60153A1; BE744065A; FR2028101A1; GB1233691A; NL7000294A

Description

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Derlin, den 30. Dezember 1969

Europäische Atomgemeinschaft (EURATOM), Luxemburg (Luxemburg)

Vorrichtung zur Ermittlung der Beanspruchung von Beton-Bauteilen

Die Erfindung betrifft Betonbauteile, die unter mechanischer Beanspruchung stehen. Hauptsächlich bezieht sie sich auf Beton-Druckgefäße, die unter Vorspannung gebracht sind, um, soweit wie praktisch möglich, das Auftreten von Zugbeanspruchungen auszuschalten. Die Beschreibung erläutert die Erfindung bei ihrer Anwendung auf vorgespannte Beton-Druckgefäße .

Vorgespannte Betondruckgefäße sind gewöhnlich stark instrumentiert, selbst wenn ihre spezielle Bauart nicht neu ist, damit man Informationen über Beanspruchungen erhalten kann, die unter verschiedenen mechanischen und thermischen Belastungen auftreten, und damit die Wirksamkeit des Vorspannungssystems kontrolliert werden kann. Als Auswirkung dieser Notwendigkeit, Beanspruchungen in massivem Beton zu überwachen, ist es bisher allgemein üblich gewesen, eingebettete Widerstandsmeßdrähte in verschiedenen Teilen des Betons zu benutzen, von denen ausgehend man bei Kenntnis ihres Moduls die Beanspruchung berechnen kann. Die Gültigkeit dieses Verfahrens hängt vom wesentlichen Konstantbleiben des Moduls ab. Es läßt sich aber zeigen, daß dieser Wert während der Lebensdauer des Betons erheblich schwankt. Es ist sonach

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offensichtlich vorteilhaft, wenn die Beanspruchung in dem Beton unmittelbar gemessen wird und wenn diese Messung überprüft werden kann, während das Druckgefäß sich in Betrieb befindet.

Gemäß der Erfindung ist ein armiertes Betonbauteil mit einer Bohrung versehen, die sich in die Betonmasse von der einen Außenfläche derselben aus erstreckt, und ein ringförmiger Teil ist in die Wand der Bohrung eingesetzt, dessen Durchbiegung in Abhängigkeit von der darauf ausgeübten Beanspruchung bekannt ist und das eine vom Innern der Bohrung aus meßbare lineare Abmessung hat, die die Durchbiegung anzeigt.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird eine praktische Anwendung derselben unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Darin zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine Bohrung in einem massiven Bauteil, der einen Teil eines vorgespannten Betondruckgefäßes bildet, und

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie H-II in Fig. 1.

Die Bohrung 1 erstreckt sich durch die-Betonwand 2 und ist an der Innenfläche des Gefäßes durch die Gefäßauskleidung verschlossen, die die übliche Wärmeisolierung 4 trägt. An der Außenfläche der Wand befindet sich ein Kragen 5, der eine Anzahl von Befestigungsbolzen für die Befestigung einer nicht dargestellten Verschlußplatte aufweist. Die Bohrung swand ist über ihre gesamte Länge mit einer Stahlhülse

6 ausgekleidet. Zwei Abschnitte der Bohrung von vergrößertem Durchmesser an axial von einander entfernten Stellen

7 und 8 sind hervorzuheben.

An jedem Abschnitt von vergrößertem Durchmesser ist ein ringförmiges Teil in die Wand der Bohrung eingesetzt. Das ringförmige Teil umfaßt zwei elliptische Ringe 9, 10, die

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in rechtwinklig zueinander gerichteten Ebenen aneinander befestigt sind und deren Durchbiegung in Abhängigkeit von aufgebrachten Beanspruchungen bekannt ist. Die Innenfläche jedes elliptischen Ringes ist bei 9a und 10a als Messerkante geformt, wodurch Bezugflächen vorgesehen werden, von denen aus diametrale Messungen gemacht werden können, um eine Anzeige von Durchbiegungen der Ringe und damit des umgebenden Betons zu erzielen. Um jeden Ring an dem Beton zu verankern, ist "eine Anzahl von Haken 11 an den Umfang der Ringe geschweißt. Die ringförmigen Teile können in einer vorgeformten Hülse montiert sein, die in Vorbereitung für das Einbetonieren in Stellung gebracht wird; wenn sie in Stellung gebracht wird, werden Deckplatten über die äußere Mündung der Hülse gepaßt, die die Sauberkeit ihres Inneren bis zum und nach dem Abbinden des Betons sichern. Wenn die Beanspruchung in dem Beton zu überprüfen ist, wird die Deckplatte entfernt und ein Paar Präzisionstastlehren wird in die Hülse in eine dem ringförmigen Teil benachbarte Stellung eingeführt, und die Tastlehre wird ausgezogen, um den diametralen Abstand zwischen den Hesserkanten zu messen. Diese Messungen werden mit den im "soeben hergestellten Zustand" ermittelten verglichen, und jede Differenz kann benutzt werden, um Beanspruchungen (in rechtwinklig zu einander verlaufenden Ebenen) zu bestimmen, denen die ringförmigen Teile und somit der Beton unterworfen sind, wobei eine angemessene Berücksichtigung von Temperaturdifferenzen in der Berechnung erfolgen kann.

Gewünschtenfalls kann eine Meßuhr oder eine andere Heßvorrichtung in der Hülse angebracht werden, um jede Durchbiegung der ringförmigen Teile zu messen, und diese kann auf eine an zwntraler Stelle angebrachte Datenregistriereinrichtung übertragen werden, die ähnliche Informationen aus Bohrungen an anderen Stellen des Bauteils erhält. Auf diese Weise können die gesamten Beanspruchungsverteilungen

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in dem Betonbauteil ständig überwacht werden.

In den Fällen, in denen'man weiß, daß die Beanspruch-ungen wesentlich senkrecht zur Achse der Hülse verbleiben, können einzelne kreisförmige Ringe anstelle der beschriebenen·, gekreuzten, elliptischen Ringe an jeder Meßstelle benutzt werden, was eine beträchtliche Vereinfachung der Hülseneinheit und der Meßvorrichtung bedeutet.

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Claims

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Patentansprüche :

M J Armiertes Betonbauteil, gekennzeichnet durch eine Bohrung (1), die sich in die Betonmasse von der einen Außenfläche derselben aus erstreckt, und durch ein ringförmiges Teil (9, 10), dessen Durchbiegung in Abhängigkeit von der aufgebrachten Beanspruchung bekannt ist und das in der Wand der Bohrung (1) in der Weise eingesetzt ist, daß durch Messung von Änderungen einer linearen Abmessung des Teils (9, 10) die Durchbiegung und somit die Beanspruchung in dem Beton bestimmbar ist.

2. Betonbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Teil zwei Metallringe (9, 10) umfaßt, die in senkrecht zueinander gerichteten Ebenen liegen und an einander diametral gegenüberliegenden Punkten miteinander verbunden sind.

3. Verfahren zum Bestimmen der in einem Beton-Druckgefäß auftretenden Beanspruchung während des Betriebes des Druckgefäßes, dadurch gekennzeichnet, daß in der Betonmasse eine Bohrung (1) gebildet wird, zu der Zugang von außerhalb des Druckgefäßes aus besteht, daß in die Wand der Bohrung ein ringförmiges Teil (9, 10) eingesetzt wird, dessen Durchbiegung in Abhängigkeit von darauf ausgeübten Beanspruchungen vorher bekannt ist, und daß die Durchbiegung des ringförmigen Teils (9, 10) gemessen wird, um die Beanspruchung zu bestimmen, der der Beton unterliegt.

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