DE19932084B4

DE19932084B4 - Verfahren zum Prüfen der Biegefestigkeit eines Mastes sowie Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens

Info

Publication number: DE19932084B4
Application number: DE1999132084
Authority: DE
Inventors: Johannes Habrichs
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-07-12
Filing date: 1999-07-12
Publication date: 2006-10-05
Anticipated expiration: 2019-07-13
Also published as: DE19932084A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Dabei ist verfahrensgemäß vorgesehen, daß mit einer Krafteinheit eine erste Kraft (im folgenden als Vorlast bezeichnet) in den Mast oberhalb des Bodens eingeleitet wird und dadurch der Mast mit einem ersten Biegemoment belastet wird. Diese erste Kraft wird gemessen. Ebenfalls wird die aufgrund dieses ersten Biegemoments auftretende erste seitliche Auslenkung A des Mastes an einer Stelle gemessen, wobei diese Stelle mit Abstand oberhalb des Bodens liegt. Sodann wird mit der Krafteinheit eine zweite, gegenüber der ersten größeren Kraft (im folgenden als Prüflast bezeichnet) in den Mast oberhalb des Bodens eingeleitet und dadurch der Mast mit einem zweiten Biegemoment belastet. Auch diese zweite Kraft sowie die aufgrund dieses zweiten Biegemoments auftretende zweite seitliche Auslenkung B des Mastes werden gemessen. Schließlich wird mit der Krafteinheit erneut die Vorlast in den Mast eingeleitet und dadurch der Mast mit dem ersten Biegemoment erneut belastet und die aufgrund dieses erneut eingestellten ersten Biegemoments auftretende dritte seitliche Auslenkung C des Mastes gemessen. Zur Bestimmung der Biegefestigkeit des Mastes wird der Unterschiedswert (B-C) der seitlichen Auslenkungen bei Prüflast und daran anschließender erneut eingestellter Vorlast bestimmt und ausgewertet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen der Biegefestigkeit eines am Mastfuß im Boden verankerten, stehenden Mastes, bei dem mit einer Krafteinheit eine Kraft in den Mast oberhalb des Bodens eingeleitet und dadurch der Mast mit einem Biegemoment belastet wird, bei dem diese Kraft gemessen wird, deren Höhe zur Bestimmung der Festigkeit des Mastes ausgewertet wird, und bei dem die aufgrund des Biegemoments auftretende seitliche Auslenkung des Mastes an einer Stelle gemessen wird, wobei diese Stelle mit Abstand oberhalb des Bodens liegt.
Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Masten beispielsweise als Träger einer Straßenbeleuchtung, einer Verkehrsampel oder als Träger von Wegweisern können im Laufe der Zeit korrodieren. Vor allem der Erdübergangsbereich des Mastes, insbesondere der Bereich unmittelbar oberhalb der Erdoberfläche kann hiervon betroffen werden. Die Statik eines solchen Mastes kann nach längerer Zeit derart beeinträchtigt und so stark geschädigt werden, das beispielsweise bei Kraftausübung durch den Wind die Gefahr besteht, daß solche Masten umknicken mit möglichen schweren Unfällen, als Folge einer ungenügenden Biegefestigkeit des Mastes. Deshalb ist in vorzugsweise regelmäßigen Zeitabständen eine Überprüfung solcher Masten vorzusehen. Eine solche turnusgemäße Überprüfung auf Biegefestigkeit des Mastes kann sogar vorgeschrieben sein.

Bisher bekannte Verfahren zur Prüfung einer solchen Biegefestigkeit des Mastes, welche per Ultraschall Restwandstärken an gefährdeten Querschnitten überprüfen, können lediglich als Indizienbeweise gewertet werden und sind zudem wegen der notwendigen Aufgrabungsarbeiten entsprechend teuer. Deshalb werden als Stand der Technik bekannte, sogenannte Biegemomentprüfungen als präzisere Methode zur Kontrolle der Standfestigkeit angewendet.

Als Stand der Technik ist aus DE-OS 1573752 eine Vorrichtung bekannt, mit deren Hilfe durch Bildung eines einfachen Kräftedreiecks ein Mast einer Biegebelastungsprobe unterzogen werden kann. Nachteilig kann mit Hilfe einer solchen bekannten Vorrichtung das Maß der Elastizität eines zu prüfen Mastes nicht ermittelt werden.

Des weiteren ist aus G 94 04 664.6 als Stand der Technik eine Vorrichtung bekannt, welche unter Zuhilfenahme eines Minibaggers Masten belastet und per gekoppeltem Druck- und Wegsensor das nach dem Hookschen Gesetz lineare Verhalten zwischen diesen beiden Werten überprüft. Da die meisten Masten jedoch nicht fest im Erdreich stehen, also Spiel haben, wird der Faktor Weg verfälscht, so daß die Prüfergebnisse noch interpretiert werden müssen und im Ergebnis eine ungenügende Aussage über die Biegefestigkeit liefern.

Außerdem ist als Stand der Technik aus DE-PS 195 40 319 eine Vorrichtung bekannt, bei der versucht wird, das Problem eines solchen „wackeligen" Mastes zu beheben. Allerdings ist eine eindeutige Trennung der Effekte aufgrund von Durchbiegung und Fundamentspiel aber auch hier nicht möglich, da der wahre Drehpunkt des Systems im Erdreich nur geschätzt werden kann.

Eine Kontrollmöglichkeit über das Zurückrücken des Mastes in seine vorherige Position im Fundament ist beispielsweise wegen nachgebendem Erdreich oder rieselndem Sand nicht immer möglich, sodaß damit weitere Ungenauigkeiten sowohl in den Messungen als auch in den Auswertungen auftreten.

Im Gebrauchsmuster 298 19 110.5 ist eine Vorrichtung beschrieben, welche durch Anbringung der Wegmeßeinheit am Belastungsgerät das Problem des die Wegmessung verfälschenden Fundamentspieles ebenfalls in ungenügender Weise zu beheben sucht, indem lediglich das Zurückfedern nach Entlastung auf den Ausgangspunkt gemessen und kontrolliert werden soll.

Des weiteren ist als Stand der Technik aus EP 0 638 794 A1 ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Prüfen der Stand- und Biegefestigkeit von Masten bekannt, bei dem ein stehend verankerter Mast mit einer ansteigenden Kraft beaufschlagt wird. Bei diesem bekannten Prüfverfahren werden sowohl diese erwähnte Kraft als auch die Strecke, um die der Mast an einer ausgewählten Stelle aufgrund des Biegemoments seitlich ausgelenkt wird, zeitgleich mit Sensoren gemessen. Nachteilig und einschränkend in diesem Prüfverfahren wird jedoch eine im Verlauf ansteigende Kraft zum Erhalt eines variabelen Biegemoments gelehrt um auf diese Weise feststellen zu können ob das lineare, elastische Verhalten von gemessener Kraft und Strecke eingehalten wird oder ob eine plastische Verformung erreicht wird.

Der Prüfvorgang gemäß EP 0 638 794 A1 ist zudem nachteilig, indem es für erforderlich gehalten wird, das Verfahren erst dann durch Entlasten des Mastes abzubrechen, wenn ein vorgegebener Sollwert des Biegemomentes im elastischen Bereich der Verformung des als ausreichend stand- und biegefest erkannten Mastes erreicht ist oder die plastische Verformung einsetzt.

Auch die in diesem Zusammenhang beschriebene Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens weist diese Nachteile auf. Zudem sind bei der bekannten Einrichtung nach EP 0 638 794 A1 nachteilig die Meßwerte von Kraft- und Wegsensor ausschließlich zeitgleich in einer Auswerteschaltung verarbeitbar und in bezug auf ihre gegenseitige Abhängigkeit optisch darstellbar. Soweit bei zunehmendem Biegemoment aufgrund einer nicht ausreichenden Verankerung des Mastes die Linearität zwischen Kraft und Strecke nicht eingehalten wird, lehrt dieser Stand der Technik nachteilig das Prüfverfahren darauf hin abzubrechen. Das Verfahren und die Einrichtung aus EP 0 638 794 A1 sind somit für nicht vollständig verankerte Masten nicht geeignet.

Als Stand der Technik ist des weiteren aus DE 195 40 319 ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Prüfen der Biegefestigkeit eines stehend im Boden verankerten Mastes bekannt. Auf dem Mast wird mit Abstand oberhalb des Bodens ein Biegemoment ausgeübt, es wird die zugehörige Kraft gemessen und mit der dadurch bewirkten Auslenkung des Mastes verglichen. Um das Ergebnis der durch das Biegemoment verursachten Gesamt-Auslenkung des Mastes nicht durch eine Bewegung des unterirdischen Mastteils im Boden zu verfälschen, wird dem Mastfuß unmittelbar am Boden ein zusätzlicher Wegsensor zum Erfassen der Position dieses Mastteils zugeordnet. Dabei wird das Meßergebnis dieses zusätzlichen Messensors zur Kompensation der Gesamt-Mastauslenkung als notwendig erachtet.

Schließlich ist aus der als Stand der Technik gattungsgemäßen Druckschrift DE 197 01 247 A1 ein Verfahren zum Prüfen der Biegefestigkeit eines am Mastfuß im Boden verankerten, stehenden Mastes mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 oder 2 bekannt.

Die bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur Überprüfung eines Mastes sind insgesamt mit umfangreichen Maßnahmen wie z.B. die Kompensation gemessener Wegstrecken an verschiedenen Stellen des Mastes sowie mit ungenügender Genauigkeit behaftet. Unter Beachtung der faktischen Gegebenheit einer in der Praxis tatsächlichen, mehr oder weniger unvollständigen Verankerung des im Boden stehenden Mastes sind diese Verfahren und Vorrichtungen nicht geeignet, frei von Effekten aufgrund einer solchen unvollständigen Verankerung im Erdboden Rückschlüsse auf die Biegefestigkeit des Mastes zu ziehen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Prüfung der Biegefestigkeit eines Mastes bereitzustellen, welches die oben genannten Nachteile nicht aufweist. Insbesondere soll das Verfahren einerseits für nicht vollständiger Verankerung des zu prüfenden Mastes geeignet sein. Andererseits soll es einfach durchführbar sein und zugleich ein hohes Maß an Genauigkeit bei der Bewertung der Qualität des Mastes bereitstellen.

Weitere zweckmäßige oder vorteilhafte Ausführungsformen oder Varianten finden sich in den auf jeweils einen dieser Ansprüche rückbezogenen Unteransprüchen.

Die Aufgabe wird gemäß Patentanspruch 2 dadurch gelöst, daß mit einer Krafteinheit eine erste Kraft (im folgenden als Vorlast bezeichnet) in den Mast oberhalb des Bodens eingeleitet wird und dadurch der Mast mit einem ersten Biegemoment belastet wird. Diese erste Kraft wird gemessen. Ebenfalls wird die aufgrund dieses ersten Biegemoments auftretende erste seitliche Auslenkung A des Mastes an einer Stelle gemessen, wobei diese Stelle mit Abstand oberhalb des Bodens liegt. Sodann wird mit der Krafteinheit eine zweite, gegenüber der ersten größeren Kraft (im folgenden als Prüflast bezeichnet) in den Mast oberhalb des Bodens eingeleitet und da durch der Mast mit einem zweiten Biegemoment belastet. Auch diese zweite Kraft sowie die aufgrund dieses zweiten Biegemoments auftretende zweite seitliche Auslenkung B des Mastes werden gemessen. Schließlich wird mit der Krafteinheit erneut die Vorlast in den Mast eingeleitet, – vorzugsweise durch kontinuierliche Entlastung von der Prüflast bis zum Vorlastwert – und dadurch der Mast mit dem ersten Biegemoment erneut belastet und die aufgrund dieses erneut eingestellten ersten Biegemoments auftretende dritte seitliche Auslenkung C des Mastes gemessen. Zur Bestimmung der Biegefestigkeit des Mastes wird der Unterschiedswert (B-C) der seitlichen Auslenkungen bei Prüflast und daran anschließender erneut eingestellter Vorlast bestimmt und ausgewertet. Schliesslich ist vorgesehen, daß als Wert für die reduzierte Kraft bzw. die die Vorlast bildende Kraft zur Bildung der seitlichen Auslenkung C, C' ein Wert im Bereich von 15% bis 25%, insbesondere einen Wert von 20% des Wertes der die Prüflast bildenden Kraft eingestellt wird.

Im Rahmen der Erfindung wurde erkannt, daß mit Hilfe der Ermittlung der Werte A und C bei gleicher Belastung des Mastes festgestellt werden kann, ob der Wert A ungleich C ist oder nicht. Bei ungleichen Werten A und C wird eine Information erhalten über das Maß einer unvollständigen Verankerung des Mastes.

Allerdings wurde zudem erkannt, daß bereits die Bestimmung und Auswertung des Wertes (B-C) zur Ermittlung der um den Effekt einer nicht vollständigen Verankerung bereinigten Biegefestigkeit des Mastes genügt. Im Vergleich zum erfindungsgemäßen Verfahren gemäß Patentanspruch 2 ist deshalb eine sehr vorteilhafte Alternative des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß Patentanspruch 1 dadurch gegeben, daß mit der Kraftein heit eine Kraft (Prüflast) in den Mast oberhalb des Bodens eingeleitet und dadurch der Mast mit einem Biegemoment belastet wird und diese Kraft gemessen wird. Dabei wird die aufgrund dieses Biegemoments auftretende seitliche Auslenkung B des Mastes an einer Stelle gemessen, die mit Abstand oberhalb des Bodens liegt. Desweiteren ist nach Patentanspruch 1 vorgesehen, daß sodann mit der Krafteinheit eine gegenüber der die Prüflast bildenden Kraft reduzierte Kraft in den Mast eingeleitet und dadurch der Mast mit einem reduzierten Biegemoment belastet wird und die aufgrund dieses eingestellten Biegemoments auftretende seitliche Auslenkung C des Mastes an der gleichen Stelle gemessen wird. Schließlich wird der Unterschiedswert (B-C) der seitlichen Auslenkungen bei die Prüflast bildender Kraft und daran anschließender eingestellter reduzierter Kraft zur Bestimmung der Biegefestigkeit des Mastes ausgewertet. Schliesslich ist vorgesehen, daß als Wert für die reduzierte Kraft bzw. die die Vorlast bildende Kraft zur Bildung der seitlichen Auslenkung C, C' ein Wert im Bereich von 15% bis 25%, insbesondere einen Wert von 20% des Wertes der die Prüflast bildenden Kraft eingestellt wird.

Es hat sich als sehr vorteilhaft herausgestellt, gemäß Patentanspruch 1 oder 2 als Wert für die reduzierte Kraft bzw. die die Vorlast bildende Kraft zur Bildung der seitlichen Auslenkung C, C' einen Wert im Bereich von 15% bis 25%, insbesondere einen Wert von 20% des Wertes der die Prüflast bildenden Kraft einzustellen. Auf diese Weise wird einerseits der Einfluß einer möglichen unvollständigen Verankerung des Mastes hinreichend eliminiert, andererseits wird ein möglichst großer Unterschied in den im elastischen Bereich eingeleiteten Biegemomenten bei Prüflast und nachfolgend reduzierter Belastung erreicht. Damit werden besonders genaue Differenzwerte B-C, B'-C' ermittelt und zur Auswertung der Biegefestigkeit des Mastes bereitgestellt.

Der ermittelte Wert (B-C) liefert zur Bestimmung der Biegefestigkeit eines Mastes mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Patentanspruch 1 oder Patentanspruch 2 somit entscheidend zuverlässigere Aussagen im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren.

Es wurde zudem erkannt, daß eine Belastung des zu prüfenden Mastes mit Vorlast und Prüflast im elastischen Bereich des Kraft-Weg-Diagramms es ermöglicht, die Rückfederung von der Prüflast zur anschließend erneuten Vorlast als Basis zur Bestimmung der effektiven seitlichen Auslenkung (B-C) anzusetzen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeigt darüber hinaus den Vorteil, daß es genügt einerseits die Ausübung der unterschiedlichen Biegemomente nur an einer einzigen Stelle des Mastes auszuüben, andererseits aber auch die Ermittlung der seitlichen Auslenkungen A, B, C, B' und C' an einer einzigen Stelle am Masten im Abstand vom Boden erfolgen zu lassen. Es ist nicht wie im Stand der Technik zwingend erforderlich, an verschiedenen Stellen des Mastes mehrere Kräfte einzuleiten oder an verschiedenen Stellen eine oder mehrere Auslenkungen zu ermitteln. Damit wird das erfindungsgemäße Verfahren als auch die erfindungsgemäße Vorrichtung in vorteilhafter Weise erheblich vereinfacht.

Es wurde außerdem erkannt, gemäß Patentanspruch 3 die die Prüflast bildende Kraft und eine dieser Kraft nachfolgend reduzierte Kraft bzw. die die Vorlast bildende Kraft wiederholt aufzubringen. Je nach Zustand des zu prüfenden Objekts wurden dabei zwar nicht zwingend mit den im ersten Durchgang ermittelten Werten B und C identische seitlichen Auslenkungen B' und C' ermittelt. Allerdings wurde als sehr vorteilhaft festgestellt, daß die bei einem wiederholten Meßvorgang ermittelten Auslenkungen B' und C' einen mit der ersten Meßreihe ermittelten im wesentlichen identischen Differenzwert B' – C' = B – C und damit einen reproduzierbaren Differenzwert annahmen. Damit wurde erkannt, auf diese Weise eine um den Einfluß einer unvollständigen Verankerung bereinigten Bestimmung der Biegefestigkeit des Mastes vornehmen zu können.

Gemäß Patentanspruch 4 kann der Mast mit der Krafteinheit durch wahlweise mittels Druck- oder Zugbelastung beaufschlagt werden.

Gemäß Patentanspruch 5 kann eine Spindel, eine Hydraulik, ein Druckluft- oder ein Seilwindenmechanismus als Krafteinheit gewählt werden.

Gemäß Patentanspruch 6 kann zur Ermittlung der seitlichen Auslenkungen eine Wegmeßeinheit mit der Krafteinheit fest verbunden sein. Auf diese Weise kann eine komplette, insbesondere mobile Prüfeinheit gebildet werden. Alternativ ist es selbstverständlich auch vorstellbar, eine solche Wegmeßeinheit am Erdboden anzuordnen.

Es kann sehr vorteilhaft gemäß Patentanspruch 7 sein, das Verfahren so auszubilden, daß auch die Orientierung der Kraft, also die Wirkrichtung der Kraft, ermittelt wird. Diese Richtungsorientierung kann dabei mit Hilfe eines Kompass oder mit Hilfe eines anderen Winkelmeßinstruments erfolgen. Auf diese Weise weist das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil auf, die Prüfrichtung mißweisend Nord in eine Prüfdatenbank einzutragen.

Mit einem solchen Winkelmeßinstrument wird die Präzision und die Wiederholbarkeit der Standsicherheitsprüfung mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung deutlich erhöht. Hierdurch ist sowohl eine Kontrolle im Haf tungsfall als auch eine Vergleichbarkeit einer Wiederholungsprüfung nach Jahren möglich.

Gemäß Patentanspruch 8 wird zur Erhöhung der Genauigkeit vorgeschlagen, mit Hilfe mehrerer Belastungsprüfungen den Mittelwert mehrerer Differenzwerte (B-C, B'-C' etc.) zu ermitteln. Dazu kann gemäß Patentanspruch 5 vorgesehen sein, daß die Daten, insbesondere digital, in einem Datenbanksystem erfaßt werden. Auf diese Weise kann der Prüfvorgang präzisiert und die Qualitätsbestimmung des Mastes beträchtlich erhöht werden. Auch EDV-gestützte Analysen und Vergleichsmessungen in Zeitabständen, beispielsweise in Zeitabständen von mehreren Monaten oder Jahren werden dadurch ermöglicht. Damit kann die Zeitabhängigkeit der Qualität des Mastes ermittelt werden.

Im Ergebnis ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine Standsicherheitsüberprüfung durch 0Biegemomentbelastung, wobei die Durchbiegung meßtechnisch erfaßt werden kann unter gleichzeitiger Eliminierung des den Meßwert verfälschenden Fundamentspiels im Boden.

Die Erfindung ist im weiteren an Hand einer Figur und einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt:
1: Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Tabelle: Meßreihe zur Ermittlung der Biegefestigkeit von 21 Lichtmasten innerhalb einer einzigen Straße mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In 1 ist eine Ausführungsform für die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt.
Eine mobile Krafteinheit 1 belastet über einen mit der Krafteinheit verbundenen Schwenkarm 3 mittels eines Hydraulikzylinders 4 über eine Klaue 5 den stehend verankerten Mast 6. Der Mast 6 steckt mit seinem unterirdischen Teil 10 im Erdreich 2.
Als Werte der Kraftbelastung des Mastes spielen insbesondere solche Werte eine Rolle, die die in der Praxis ausübende Windkraft entsprechen. Beispielsweise sind im Rahmen von DIN-Messung Biegemomentwerte im Bereich von 15 bis 25 kN·m (kilo-Newton mal Meter), insbesondere 20 kN·m erwünscht. Soweit in diesem Ausführungsbeispiel die Kraft mit Hilfe der mobilen Krafteinheit in einer Höhe von 2,20 m oberhalb des Erdbodens den Mast eingeleitet wird, können diese Biegemomente bei einem Kraftwert von beispielswiese 8 kN erreicht werden.
Zur Messung der Durchbiegung ist eine Wegstreckenmeßeinheit in Form eines auf einem Stativ 7 stehenden Lasers 8 vorgesehen. Dazu wird die Position des Mastes und damit die Wegstrecken bei Belastung mit Hilfe eines als gestrichelter Pfeil in der Figur dargestellten Laserlichtstrahls ermittelt. Mit Hilfe dieser Meßeinheit können die Werte der seitlichen Verschiebungen bei Vorlast, bei maximaler Prüflast und nach Rückfederung auf Vorlast bzw. auf reduzierter Kraftbelastung gemessen werden. Beispielsweise können diese seitlichen Verschiebungen mit Hilfe der Wegstreckeneinheit 8 in einer Höhe von 1,20 m oberhalb des Erdbodens ermittelt werden. Zur Erfassung der Prüfrichtung ist als Winkelmeßinstrument eine Kompaßsonde 9 vorgesehen, die auf dem Schwenkarm 3 angebracht ist. Die Kompaßachse liegt mit der Schwenkarmachse in einer Linie. Zug und Druck unterscheiden sich um 180 °.
In der Tabelle ist das EDV-Protokoll der Meßergebnisse einer Prüfung an 21 Masten gleichen Typs innerhalb einer einzigen Straße eines Ortes dargestellt.
Für sämtliche Masten – nummeriert von 1 bis 21 – wurde zunächst eine Vorlast mit einem Biegemoment von 4 kN·m, sodann eine Prüfkraft von 21 kN in einer Höhe von 2,20 m und schließlich eine reduzierte Last entsprechend der Vorlast eingeleitet. Zu jeder dieser drei nacheinander folgenden unterschiedlichen Belastungen wurden die Wegstrecken A, B und C gemessen. In der Tabelle sind dazu die ermittelten Werte B-A und B-C ebenfalls dargestellt.
Die Werte lassen erkennen, daß aufgrund unterschiedlich unvollständiger Verankerung die Werte A, B, und C von Mast zu Mast zum Teil sehr stark streuten. Ebenfalls stark streuend sind die Werte (B-A) der einzelnen Masten. In dem letzten Spalt der Tabelle sind schließlich die Werte (B-C) aufgeführt. An Hand von Wiederholungsmessungen an dem jeweiligen Mast stellte sich die Reproduzierbarkeit dieser Werte (B-C) als Maß für das um den Effekt der unvollständigen Verankerung des Mastes bereinigte Biegeverhalten eines Mastes eindeutig heraus. Die Verwendung dieser Dif ferenzwerte lieferte die zuverlässigste Aussage zur Frage der Biegefestigkeit des jeweiligen Mastes.
Der erfindungsgemäß bestimmte Wert „Durchbiegung in mm" (B-C) wird von einem Rechner durch Subtraktion von „Meßwert (B) bei Prüflast" und „Meßwert (C) bei erneuter Vorlast" ermittelt. Es ergeben sich erfindungsgemäß Durchbiegungswerte (B-C), welche je nach Korrosionszustand um einen Mittelwert, hier im Bereich von 19 bis 22 mm, pendeln. Der nicht explizit errechnete und dargestellte Differenzwert zwischen „Meßwert (C) bei erneuter Vorlast" und „Meßwert (A) bei Vorlast" ergibt sich durch das Spiel des Mastes in seiner Gründung.
Als Mittel zur Bestimmung und Auswertung wenigstens eines Differenzwertes der Auslenkungen (B-C, B'-C', etc.) bei Prüflast und nachfolgender reduzierter Belastung als Maß für die Biegefestigkeit bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens kann ein PC vorgesehen sein, in dem die Meßwerte gesammelt, gespeichert und zur Bestimmung der Werte B-C, B'-C', etc. verarbeitet werden.
Tabelle

Claims

Verfahren zum Prüfen der Biegefestigkeit eines am Mastfuß im Boden verankerten, stehenden Mastes (6, 10), bei dem – mit einer Krafteinheit (1) eine Kraft (Prüflast) in den Mast oberhalb des Bodens eingeleitet und dadurch der Mast mit einem Biegemoment belastet wird, – diese Kraft gemessen wird, – die aufgrund dieses Biegemoments auftretende seitliche Auslenkung (B) des Mastes an einer Stelle gemessen wird, wobei diese Stelle mit Abstand oberhalb des Bodens liegt, – sodann mit der Krafteinheit eine gegenüber der die Prüflast bildenden Kraft reduzierte Kraft in den Mast eingeleitet und dadurch der Mast mit einem reduzierten Biegemoment belastet wird, dadurch gekennzeichnet, dass – die aufgrund dieses eingestellten Biegemoments auftretende seitliche Auslenkung (C) des Mastes an der gleichen Stelle gemessen wird, – der Unterschiedswert (B-C) der seitlichen Auslenkungen bei die Prüflast bildender Kraft und daran anschließend reduzierter Kraft zur Bestimmung der Biegefestigkeit des Mastes ausgewertet wird, und – als Wert für die reduzierte Kraft bzw. die die Vorlast bildende Kraft zur Bildung der seitlichen Auslenkung (C, C') ein Wert im Bereich von 15% bis 25%, insbesondere ein Wert von 20% des Wertes der die Prüflast bildenden Kraft eingestellt wird.
Verfahren zum Prüfen der Biegefestigkeit eines am Mastfuß im Boden verankerten, stehenden Mastes (6, 10), bei dem – mit einer Krafteinheit (1) eine erste Kraft (Vorlast) in den Mast oberhalb des Bodens eingeleitet und dadurch der Mast mit einem ersten Biegemoment belastet wird, – diese erste Kraft gemessen wird, – die aufgrund dieses ersten Biegemoments auftretende erste seitliche Auslenkung (A) des Mastes an einer Stelle gemessen wird, wobei diese Stelle mit Abstand oberhalb des Bodens liegt, – mit der Krafteinheit eine zweite, gegenüber der ersten größeren Kraft (Prüflast) in den Mast oberhalb des Bodens eingeleitet und dadurch der Mast mit einem zweiten Biegemoment belastet wird, – diese zweite Kraft gemessen wird, – die aufgrund dieses zweiten Biegemoments auftretende zweite seitliche Auslenkung (B) des Mastes an der gleichen Stelle gemessen wird, – sodann mit der Krafteinheit die erste Kraft (Vorlast) in den Mast erneut eingeleitet und dadurch der Mast mit dem ersten Biegemoment erneut belastet wird, dadurch gekennzeichnet, dass – die aufgrund dieses erneut eingestellten ersten Biegemoments auftretende dritte seitliche Auslenkung (C) des Mastes an der gleichen Stelle gemessen wird, – der Unterschiedswert (B-C) der seitlichen Auslenkungen bei zweiter Kraft und daran anschließender erneut eingestellter erster Kraft zur Bestimmung der Biegefestigkeit des Mastes ausgewertet wird, und – als Wert für die reduzierte Kraft bzw. die die Vorlast bil dende Kraft zur Bildung der seitlichen Auslenkung (C, C') ein Wert im Bereich von 15% bis 25%, insbesondere ein Wert von 20% des Wertes der die Prüflast bildenden Kraft eingestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenzeichnet, daß die die Prüflast bildende Kraft und eine dieser Kraft nachfolgend reduzierte Kraft bzw. die die Vorlast bildende Kraft zur Bildung weiterer Differenzwerte (B-C, B'-C' etc.) wiederholt eingeleitet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Zug- oder Druckbelastung zur Bildung eines Biegemoments mit Hilfe der Krafteinheit.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Spindel, eine Hydraulik, ein Druckluft- oder ein Seilwindenmechanismus als Krafteinheit.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenzeichnet, daß zur Ermittlung der seitlichen Auslenkungen eine Wegmeßeinheit (8) mit der Krafteinheit fest verbunden wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenzeichnet, daß die Wirkrichtung eines oder mehrerer der Kräfte bzw. der Biegemomente ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenzeichnet, daß mit Hilfe mehrerer Belastungsprüfungen der Mittelwert mehrerer Differenzwerte (B-C, B'-C' etc.) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenzeichnet, daß die Meßdaten, insbesondere in digitaler Form, in einem Datenbanksystem gespeichert werden.