Messung der vorhandenen Vorspannkraft in Spanngliedern von Spannbeton-Bauwerken

Fuer die Beurteilung des Zustandes bestehender Spannbeton-Bauwerke ist die Kenntnis der noch wirksamen Zugkraft in den Spanngliedern von ganz entscheidender Bedeutung. Bestehende Pruefmethoden sind in aller Regel zumindest fuer einige der Vorspannelemente zerstoerend. Es ist schon lange bekannt, dass ferromagnetische Koerper wie Spanndraht in einem Magnetfeld ihre Form aendern. In Umkehrung veraendert sich die Magnetisierung einer solchen Probe in einem konstanten Erregerfeld H wenn eine mechanische Spannung angelegt wird. Dies kann nun vorzugsweise durch die in einer Messspule induzierte elektrische Spannung, verursacht durch die magnetische Erregung der Probe in einem Wechselfeld, gemessen werden. Basierend auf diesem Prinzip wurde etwa 1980 ein patentiertes Verfahren unter dem Namen Tensiomag zur Vermessung von Spanngliedern auf den Markt gebracht. Ab 1984 wurde die Eignung des Prinzips zur Messung der vorhandenen Vorspannkraft in Spanngliedern von Spannbeton-Bauwerken an der EMPA untersucht. Dies fuehrte 1988 zur Formulierung des vorliegenden Projekts. Um die noch wirksame Zugkraft in aelteren Spannbeton-Bauwerken zu ermitteln, muessen neben der mechanischen Spannung selbst noch die Beitraege einer ganzen Anzahl von Effekten quantitativ erfasst und das Messsignal entsprechend korrigiert werden. Es sind dies fuer Spanndraehte die chemische Zusammensetzung, der Herstellungsprozess, der Alterungs- und Relaxationszustand und die Temperatur des Drahtes und bei Litzen zusaetzlich noch inhomogene Spannungszustaende. Dazu kommen noch Beitraege des Messverfahrens wie die Amplitude und die Frequenz des erregenden Wechselfeldes, die Spulentemperatur und -laenge, der Arbeitspunkt auf der Hysteresisschleife und die magnetische Umgebung, verursacht durch schlaffe Bewehrung und magnetische Rueckfuehrung. In diesem Projekt wurden das Messverfahren und die Messspule weiterentwickelt und damit einige der Einflussgroessen reduziert. Zudem wurde ein Arbeitspunkt auf der Hysteresisschleife mit angenaehert linearer Abhaengigkeit der Aenderung der induzierten elektrischen Spannung von der mechanischen Spannung ermittelt. Es zeigte sich, dass die Messbedingungen bei den verschiedenen Studien mit Permeameter und Solenoid bei ABB sowie mit der an der EMPA entwickelten Apparatur nicht genuegend vergleichbar waren, um die teilweise korrelierten Einflussgroessen soweit unter Kontrolle zu bringen, dass die fuer praktische Einsaetze notwendigen Korrekturen mit adaequater Genauigkeit ausgefuehrt werden konnten. Um die Messunsicherheit einer Zugkraftmessung von bestehenden Spanngliedern zuverlaessig angeben zu koennen, sind weitere systematische und umfangreiche Untersuchungen der Quereinfluesse notwendig. Dieser Bericht beendet die unter IDS-Nummmer 704094 beschriebene Forschugnsarbeit.

  • Corporate Authors:

    BUNDESAMT FUER STRASSENBAU

    MONBIJOUSTRASSE 74
    BERN,   SUISSE  CH-3003

    Eidgenoessische Materialspruefungs- und Forschungsanstalt (EMPA), Duebendorf (Suisse)

    ,    
  • Publication Date: 1998-7

Language

  • German

Media Info

  • Pagination: 112S
  • Serial:
    • Issue Number: 407

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01198512
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Oct 7 2010 5:23PM