Ermüdung und Lebensdaueranalyse

Ermüdungsberechnung und Lebensdaueranalyse zur Verlängerung der Nutzungsdauer

  • Messwerte Ermüdung

Das Problem der Ermüdungssicherheit bestehender und neuer Bauteile ist in den letzten Jahren verstärkt in den Focus der Ingenieure gerückt. Während im Stahlbau schon lange Ermüdungsnachweise standardmässig geführt werden, hat man sich im Stahl- und Spannbetonbau lange Zeit auf spezielle Bauwerke wie Eisenbahnbrücken beschränkt. Mit der Einführung der neuesten Normengeneration wie EC 2, SIA 262 und SIA 269/2 müssen Ermüdungsnachweise auch für Stahl- und Spannbetonbauwerke standardmässig geführt werden.

Bestehende Bauwerke, dabei vor allem plattenförmige Bauteile, lassen sich mit den normgemässen Lastannahmen und rein rechnerischer Spannungsberechnung oft nicht nachweisen. Die messtechnische Kontrolle der tatsächlich auftretenden Spannungswechsel bringt hier wertvolle Erkenntnisse und macht oft den Verzicht oder die Reduzierung  von Verstärkungsmassnahmen wegen ungenügender rechnerischer Ermüdungssicherheit möglich.

Wir bieten Lösungen aus einer Hand von der Erstellung des Messkonzeptes, die Instrumentierung, Aufnahme der Messwerte und die Auswertung mit einer Lebensdauerberechnung an. Dabei verwenden wir modernste Sensoren für  Stahlbauwerke und Stahlbetonbauwerke die eine weitgehend zerstörungsfreie Spannungsmessung erlauben.

Histogramm Ermüdung

Histogramm Ermüdung

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Schadensakkumulation

Schadensakkumulation

 

Aus den aufgezeichneten effektiven Spannungswechseln lassen sich durch Auszählen und Sortieren der Spannungswechsel Histogramme für einen bestimmten Zeitraum erstellen. Mit der Wahl einer Wöhlerkurve  und der Abschätzung der vergangenen und zukünftigen Verkehrsentwicklung kann der Schädigungsverlauf der Bewehrung infolge Ermüdung berechnet werden.

Die Betrachtung verschiedener Szenarien für Verkehrsentwicklungen und Lastannahmen der Radlasten ist damit leicht möglich.

Projektablauf

  • Messkonzept
  • Planung
  • Messung
  • Auswertung
  • Analyse
  • Massnahmenkonzept

Wir analysieren zusammen mit dem Auftraggeber die Problemstellung und erstellen auf Wunsch ein passendes Messkonzept mit dem die notwendigen Messwerte erfasst werden.

Wir Planen die Schnittstellen, kümmern uns um Verkehrssperrungen, Probebelastungen, die Zugänglichkeit, die Installation der Messtechnik und Datenübertragung. Wir Planen die gesamte Umsetzung des Messkonzeptes.

Wir installieren die Messtechnik, verlegen die Kabel, kümmern uns um Stromversorgung und Datenspeicherung sowie Datenübertragung. Wir unterhalten die Messanlage während der gesamten Betriebszeit und demontieren sie wieder.

Wir sammeln die Daten, bereiten sie auf, stellen sie zur Verfügung, Werten die Daten auf Wunsch gemäss dem Messkonzept aus und erstellen einen Bericht.

Wir führen eine Lebensdaueranalyse durch. Dazu sammeln wir verfügbare Verkehrsdaten, untersuchen das Material und berechnen die Restlebensdauer.

Wir erstellen auf Wunsch ein Konzept mit notwendigen Verstärkungsmassnahmen oder weitergehenden notwendigen Untersuchungen.

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