Belastungsversuche

Anwendung des TLS bei der Untersuchung des Last-Verformungsverhaltens von Flächentragwerken

 

Die Leistungsfähigkeit des terrestrischen Laserscannings (TLS) besteht in der schnellen, berührungslosen, flächenhaften und dreidimensionalen Erfassung von Objekten. Die Genauigkeit der aufgenommenen Einzelpunkte liegt je nach Aufnahmekonfiguration und verwendetem Scanner typischer Weise im unteren mm-Bereich. Eine Anwendung des TLS liegt bei Deformationsmessungen im Rahmen von Belastungsversuchen an Bauteilen. Bei der Dokumentation des Last-Verformungsverhalten von Flächentragwerken werden üblicherweise punktuelle Messverfahren eingesetzt, die die Erfassung der Deformationen mit Genauigkeiten im 1/10 mm-Bereich ermöglichen. Ein wesentlicher Nachteil der üblichen punktuellen Erfassung ist, dass das flächenhafte Verhalten der Tragwerke nur bedingt wiedergegeben werden kann. Die Verformungsfigur der Struktur kann nur an einzelnen Punkten, nicht jedoch flächig und damit nur unzureichend bestimmt werden. Eine alternative Möglichkeit besteht darin, das Potential des TLS für die Beurteilung des Deformationsverhaltens von Flächentragwerken in diesem Genauigkeitsspektrum zu nutzen. Dies umfasst neben der Ableitung der Deformationen auch die Möglichkeit der Erkennung von Rissen am Tragwerk mittels Intensitätswerten. Aus diesem Grund soll im Rahmen dieses Projektes in Zusammenarbeit mit dem Institut für konstruktiven Ingenieurbau der UniBw München der vollautomatische Ablauf von der Datenerfassung hin zu den flächenhaften Deformationen beim TLS entwickelt werden. Der gewählte allgemein gültige Ansatz wurde zunächst exemplarisch anhand von Stahlbetonbalken und -platten untersucht. Es hat sich bisher gezeigt, dass mit optimalen Filtern bzw. Glättungsalgorithmen zum einen Deformationen im Bereich von 1/10 mm signifikant nachgewiesen werden können und zum anderen gleichzeitig die fortschreitende Rissbildung am Tragwerk bei Laststeigerung mittels Intensitätswerten dokumentiert werden kann. , 

Aufnahme

Flächenhafte Deformationen zwischen zwei Belastungsstufen [mm]
Punktwolke


Linienhafte Deformationen für alle Belastungsstufen [mm] inkl. punktuellen Vergleichen mit Lasertriangulationssensoren
Vergleich


Detektion von Schadensstellen mittels Intensitätswerten
Schadstellen