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Komplexprüfung (Spannungsmessung (Kompensationsmethode (Flat Jack …

- - - - an Oberfläche(Schlitzentlastungsmethode
        -Anbringen von Messelementen und Herstellen des Schlitzes
        -Ablesen der Verformungen an den Messelementen
      - in Bohrlöchern(Bohrlochschlitzsonde)
        --zweidimenionales Spannungsmessverfahren
        -Radialschlitze werden parallel zur Bohrlochachse in Bohrlochwandung gesägt
        -in unmittelbarer Nähe befindet sich wiedergewinnbarer Kontaktdehnungsaufnehmer(wird während des Schlitzens mit best. Kraft an Bohrlochwandung gedrückt und erfsst die tangentiale Dehnung der Bohrlochwandung)
        -nacheinander Schltizen in unabhäng. Richtungen voneinadner
    - - Überbohrmethode
        
        Triaxialzellen
        -Abteufen einer Vollbohrung und darin Abteufen einer Bohrung geringeren Durchmessers
        -Einsetzen der Triaxialzelle, Verkleben DMS und Nullmessung
        -Überbohren der Pilotbohrung und ziehen des Kerns samt Sonde
        -(Kompensation der beim Überbohren gemessenenDehnungen in rotationssymmetrischen Triaxialversuch im Labor)
        -->Bestimmung der ehemals vorhandenen primären Gebirgsspannungen
        
        Doorstopper
        -->für elastisches Gebirge
        -Befestigung einer DMS-Rosette auf Bohrlochsohle
        -Entlastung der Bohrlochsohle durch Überbohren
        -Messung der Dehnungen des entspannten Kerns auf dessen Stirnseite
        Laboruntersuchungen am Kern zur Bestimmung der Materialparameter E und nü, Hauptspannungen
- - - - Messschieber
      - Messbänder
      - Setzdehnungsmesser
        -Messgerät mit festen und beweglichen Messfuß
        -beim Aufsetzen der Meßfüße auf Messpunkte wird über die Längenänderung des bewegl. Messfußes über einen Winkelhebel auf die Messuhr übertragen
      - Mikrometerschraube
    - - Kraftmessbügel
        -Ermittlung stat. wirkender Zug- und Druckkräfte
        -elast. Glied nimmt Verformungen auf und Ermittlung der Kräfte mit Hilfe von Eichfaktoren(-kurven)
      - Messstempel
        -2 Messmarken, bei Belastung Stauchung des Stempels und Messen des Abstandes mittels Feinmessstab
        -Ermittlung der Stempelbelastung mit Hilfe der im Labor aufgenommenen Belastungs-Stauchungs-Charakteristik
      - Reißlack-Verfahren
        Oberfläche des Prüfkörpers mit sprödem Lack überzogen
        -bei Zugbelastung entstehen Lackrisse
        -->qualitative Aussage über Richtung, Größe der Hauptdehnungen und (un)gleichmäßigen Spannungszustand
        -über Rissempfindlichkeit Abschätzen der Größe der Dehnung
  - - - Wegmessung
        Messsaite zw. fester und bewegl. Schneide gespannt
      - Betondehnungsgeber
        Messsaite innerhlab eines weichen Federkörpers, der den Betondehnungen keinen Widerstand entgegensetzt
      - Temperaturgeber
        Messsaite und deren Spannkäfig besitzen unterschiedliche therm. Ausdehnungskoeffizienten(temp.-prop. Spannungsänderung der Messsaite)
      - Geber für Bodendruckmessung
        Messbalken biegt sich entsprechend Bodendruck durch und erzeugt dadurch Frequenzänderung der daran befestigten Messsaite
      - Versatzdruckgeber
        hohlzylindrischer Stahlkörper mit gespannter Messsaite im Innern
      - Geber für Konvergenzmessungen
        hohlzylindrischer Stahlkörper mit gespannter Messsaite im Innern
        -Messwertgeber ist Feder vorgeschaltet, die den zu messenden Weg in Zugkraft umformt
      - Felsdruckgeber
        -Bohrlochgeber zur Bestimmung von Spannungsänderungen im gebirge
        -definiertes Vorspannen über drücken der Keilhälften und spannen der Druckstücke
        -Gebirgsdruckänderungen werden durch flüssigkeitsgefüllte Membrandose in Flüssigkeitsdruckänderungen umgeformt und auf Messelement übertragen
        -->Membran wölbt sich prop. dem Flüssigkeitsdruck durch und verändert die Eigenfrequenz einer an ihrer Rückseite befestigten Stahlsaite
    - - Viertelbrücke
        aktiver DMS wird durch drei passive Widerstände zur Vollbrücke ergänzt
      - Halbbrücke
        der aktive DMS wird durch einen quer angeordneten "Poisson-DMS" und zwei passiven Widerständen zur Vollbrücke ergänzt
      - Vollbrücke
        aktiv, gleichsinnig beanspruchte DMS sind durch quer angeordnete "Poisson-DMS" zur Vollbrücke ergänzt
    - - Wegaufnehmer
        -->zu messender Weg wird über Induktionsänderung in einer Spule erfasst
        
        Tauchanker
        -->Weglängen bis zu etwa 1000mm
        
        Queranker
        -->zur Messung kleiner Wege(0,1mm Bereich)
        
        Differentialtransformator
        -Primärspule und 2 in Serie geschaltete Sekundärspulen mit gemeinsam beweglichen Eisenkern
      - Deformationsmessungen
        0,01 Messgenauigkeit des linearen Messbereiches)
        Messungen im cm-Bereich, relativ ungenau
        z.B. Verformungsmessung bei Klüften(für hochfrequente Ereignisse ungeeignet, da durch Mechanik zu träge)
      - Bestimmung von Kräften über die Messung von Deformationen(Kraftmessdosen)
    - - Kapazitiver Abstandsgeber
        -->Kapazitätsänderung durch Veränderung des Abstandes zw. den Leiterplatten
        z.B. Kraft- bzw. Druckmessungen(Biegeplatte und feste Elektrode bilden Kondensator; durch Einwirkung einer Kraft Durchbiegung und damit Änderung des mittleren Abstandes zur festen Elektrode)
      - Kapazitiver Flächengeber
        Kapazitätsänderung durch Veränderung der wirksamen Fläche der Kondensatorplatten
        z.B. Füllstandmessungen mit elektr. leitenden Flüssigkeiten(Dielektrizitätskontrast zw. Flüssigkeit und Luft)
      - Dielektrischer Weggeber
        -->Kapazitätsänderung durch Verschiebung eines Dielektrikums(Dielektrikum verändert Feldstärke)
        z.B. Füllstandmessungen mit el. nichtleitenden Flüssigkeiten
      - Vorteil:
        -extrem robust
        -wenig empfindlich gegenüber Staub und Erschütterungen
      - Nachteil:
        -Genauigkeit(Zehntel-mm-Bereich)
    - - Direkter piezoelektr. Effekt
        -->bei Verformung durch nichtelektr. Kräfte bei bestimmten Arten von Einkristallen, treten an bestimmten Flächen der Kristalle elektr. Ladungen auf (Ladungssystem wird verschoben)
      - Reziproker piezoelektr. Effekt
        -->bei Anlegung einer el Spannung an bestimmte Flächen geeigneter Kristalle, deformieren sich diese(Längenänderung eines Dielektrikums durch elektr. Polarisation
        z.B. Ultraschallgeber(Aktoren--> elektro-mech. Wandlung)
      - Weggeber
        -->Biegebalken aus Piezowerkstoff, an Längsseiten des Balkens ein Elektrodenpaar oberhalb sowie unterhalb der neutralen Faser, Abgriff Nutzspannung
      - Dehnungsgeber
        -->Piezowerkstoff, welcher an Unter- und Oberseite mit Elektroden versehen ist; Geber wird auf Bauteil dessen Dehnung gemessen werden soll, geklebt
      - Kraftgeber
        -->zwei Piezokristalle so zusammengesetzt, longitudinaler Piezoeffekt wirksam wird
        Sandwich-Bauweise zur Erhöhung der Sensitivität durch größere Differenz an + und - Pol
      - Druckgeber
        -->eingespannte Piezowerkstoffscheiben zw. biegeweichen eghäuseboden und -deckel; bei Krafteinwirkung linear-elast. Verformung des Piezowerkstoffes(Erzeugung eines der Verformung proportionalen elektr. Spannungssignals)
      - Beschleunigungsgeber
        -->bei mech. Schwingungen wirkt über seismische Masse Kraft auf Piezowerkstoff; am Piezowerkstoff entstehen Randspannungen die proportional zur einwirkenden Kraft und damit auch zur Beschleunigung sind
  - - - Anwendung:
        Überwachung von Spannungsänderungen, insbesondere des Aufbaus von Druckspannungen in kritischen Konstruktionselementen(z.B. Spritzbetonschale)
        -im Tunnelbau -->Radial- und Tangentialdrücke
        -Gebirgsmechanik-->sekundärer Spannungszustand
    - - Seitendrucksonden(borehole Jacks)*->Festgestein*
        hydraulischer Zylinder kombiniert mit halbschalenförmigen Lastplatten und el.(induktiver) Wegmessung
        -->Sonden übertragen durch diametral angeordnetes Lastplattenpaar über je ein Segment des Bohrlochumfangs den Druck auf die Bohrlochwand
      - Pressiometer*->Lockergestein*
        Schlauchpacker mit volumetrischer Bestimmung der Bohrlochaufweitung
        -->Sonde überträgt radialsymmetrischen Innendruck auf Bohrlochwand
      - Dilatometer->Fest- und Lockergestein
        Schlauchpacker kombiniert mit el. Wegmessung
        -->Sonde überträgt radialsymmetrischen Innendruck auf Bohrlochwand
- - - - Konvergenzmessungen mittels Konvergenzmessband
        -Messstrecke zw. 2 Konvergenzmessbolzen-->Erfassung relativer Längenänderung
        -Konvergenzmessgerät wird zw. Messbolzen befestigt und das perforierte Stahlmaßband mit der Spannvorrichtung unter eine definiert reproduzierbare Zugspannung gebracht
        -->Längenänderung gegenüber der Nullmessung werden an Messuhr abgelesen
        -Systemgenauigkeit:(10^-5) 0,1mm Fehler auf 10m Messlänge -->sehr genau
        -Nachteile: Messungen stören den laufenden Tunnelbaubetrieb und sind bei großen Tunnelquerschnitten relativ aufwendig
        -Anwendung: Tunnel mit kleinen Querschnitten, setzungsempfindliche (innerstädtische Tunnel)
      - Objektpunktvermarktung für geodätische Messungen mittels Tachymeter
        -Zieltafel, Reflektor, Prisma
        -Bestimmung der absoluten Bewegungen und Koordinaten von Messpunkten
        -Systemgenauigkeit: +- 1mm
        Vorteile: geringe Störung des Baubetriebs, Höhenversatz erkennbar, funktioniert berührungslos, unabhängig von Temperatur und Feuchtigkeit
        -Anwendung: Tunnel mit großen Querschnitten(>80m²), bei welchen hohe Verformungsbeträge erwartet werden können; außerstädtischer und tiefer Tunnelbau
    - - Anker
        
        Ankerkraftmessgeber
        -->Messung der Gesamtkraft am Ankerkopf
        
        Hydraulischer Ankerkraft-Messgeber
        ringförmiges hydraulisches Druckkissen zw. 2 Lastverteilungsplatten; Übertragung der am Ankerkopf wirkenden Kraft auf das Druckkissen; Manometer zur Ablesung oder el. Druckaufnehmer für Fernablesung und automatischer Erfassung
        
        Mechanischer Ankerkraft-Messgeber
        Tellerfeder zw. 2 Lastverteilungsplatten, die sich durch Änderung der Ankerkraft verformt; Messung der Verformung erfolgt mit mech. Messuhr
        
        Messanker
        -->abschnittsweise Messung der Dehnung des Ankers
        -Kombi aus Anker und Extensometer; Stahlrohr mit eingelassenen Mehrfach-Miniextensometern zur Erfassung der abschnittsweisen Längenänderung des Ankers
        -aus axialen Dehnungen des Ankerschaftes wird über einfache linear-elastische Beziehungen die wirkende Ankerkraft ermittelt (F=EAe)
      - Spritz-/Schalbeton
        
        Druckmessdosen
        -->Spannungsänderungsmessung
        Messung der Spannungsänderungen im Bereich des Kontaktes zw. Gebirge und Spritzbetonschale
        (Erfassung radialer Kontaktspannungen und Messung der tangentialen Spannungsänderungen in Betonschale)
        
        Betondehnungsgeber
        -->indirekte Messung der Spannungsänderungen
        -Zug und Druck kann erfasst werden
        -kontinuierliche und automatische Messwerterfassung
        -Nullmessung unmittelbar nach Betonieren
    - - Extensometer
        -Messung von Relativbewegungen zw. 2 auf einer Linie liegenden Punkten innerhalb von Bohrungen (Bezugspunkt, Fixierungspunkt im Fels, Messpunkt, Messkopf), Messung längs der Bohrlochachse(Abstandsmessungen)
        -Messeinrichtung bestehend aus Fixierungspunkten bzw. Bezugpunkten sowie einem Kopfpunkt und dazwischen angeordneten Stangen oder gespannten Drähten
        -Messgenauigkeit mind. +-0,3mm
  - - - Geodätische Verfahren
        
        Nivellement
        -->Höhenbestimmung von Messpunkten
        
        Alignement
        -->Bestimmung des lateralen(seitl.) Auswanderns von Messpunkten aus einer aus 2 festpunkten aufgespannten vertikalen Ebene
        
        Polygonzug
        (wenn Alignement nicht möglich)
        
        Trigonometrische Punktbestimmung (beste)
        -->mit Tachymetrie gleichzeitige Lage- und Höhenbestimmung der Messpunkte
        
        Photogrammetrie
        -->Auswertung von Luftaufnahmen und Koordinatenbestimmung beliebiger Objekte
        -großer Mess- und Auswerteumfang
        -Genauigkeit im cm-Bereich
        
        Satellitengeodäsie
      - Geotechnische Verfahren
        
        Rissbrücken
        -->Rissufer werden mit spröd brechenden Materialien(Gips, Zement) verbunden, Aufreißen der Rissbrücken zeigen das Riss bewegungsaktiv ist
        
        Fissurometer
        -->Festpunkte auf beiden Seiten eines Risses, Messuhr erfasst Änderung des Abstandes(auch als 3D->räuml. Verschiebung)
        -Messbereich 1-15mm
        -Messgenauigkeit +-0,02mm
        
        Schlauchwaage
        -->Erfassung von Höhenänderung
        
        Neigungsgeber
        -->Messung von Neigungsänderungen
        
        Sonderverfahren: Geophone
        -->Erfassung der akustischen bzw. seismischen Emission eines Hanges/ Böschung
    - - Inklinometer
        -->Ermittlung der Verschiebung quer zur Bohrlochachse durch abschnittsweise Neigungsmessung in einem Bohrloch
        -->Bestimmung der Auslenkung von der Lotrechten in zwei Messrichtungen(räuml. Verformungsbild)
      - Deflektometer
        -->Ermittlung der Verschiebungen quer zur Bohrlochachse
        gelenkig verbundene starre Stangen, deren Winkelabweichungen zueinander gemessen werden
      - Setzungslot
        -->vertikale Messbohrungen mit setzungsfähiger Verrohrung(Teleskopmuffen) und damit Aufnahme der Setzungen durch die Verrohrung
        
        Mechanisches
        -->Messung erfolgt mit herabgelassener Sonde, die die einzelnen Messmarken beim herausziehen anfährt
        Tiefe der Messmarken wird am Kabel der Sonde abgelesen
        
        Magnetisches
        -->als Messmarken sind Magnetringe auf Verrohrung aufgebracht, deren Magnetfelder bei der Messfahrt von der Sonde erfasst werden und ein Signal ausgelöst wird
        Tiefe der Messmarke wird am Kabel abgelesen
        Genauigkeit +-2mm