DE859385C

DE859385C - Method for the determination of strains on concrete, masonry and similar materials

Info

Publication number: DE859385C
Application number: DEV3289A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr-Ing Vogt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-04-17
Filing date: 1951-04-17
Publication date: 1952-12-15

Description

Verfahren zur Bestimmung von Dehnungen an Beton, Mauerwerk und ähnlichen Werkstoffen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung von Dehnungen an Beton, Mauerwerk und ähnlichen Werkstoffen.Method for determining strains on concrete, masonry and the like Materials The invention relates to a method for determining strains Concrete, masonry and similar materials.

Es sind eine Reihe verschiedener Verfahren zur Bestimmung von Dehnungen an den genannten Werkstoffen bekannt. Die bisher bekannten AIethoden erfordern verhältnismäßig teure Instrumente. Das Neue des nachfolgend beschriebenen Verfahrens besteht in der besonderen Formgebung der für die Messungen erforderlichen Stahlbügel. There are a number of different ways to determine strain known from the materials mentioned. The previously known AI methods require relatively expensive instruments. The novelty of the procedure described below consists in the special shape of the steel bracket required for the measurements.

Diese besondere Formgebung bewirkt, daß die Messungen mit jedem normalen Setzdehnungsmesser mit kleiner Meßlänge, meistens 20 mm, durchgeführt werden können. Nachfolgend wird nun das Verfahren beschrieben.This special shape means that the measurements can be made with any normal Settling strain gauges with a small measuring length, usually 20 mm, can be carried out. The method will now be described below.

Bei den Dehnungsmessungen können wir zwei Fälle unterscheiden, erstens Messungen an neu herzustellenden Bauwerken und zweitens Messungen an bestehenden Bauwerken. Befassen wir uns zunächst mit dem ersten Fall. With the strain measurements we can distinguish two cases, firstly Measurements on new structures to be built and, secondly, measurements on existing ones Structures. Let us first consider the first case.

Das Meßverfahren beruht darauf, daß ein U-förmiger Stahlbügel (s. Abb. I) bei Beton- und Stahlbetonbauten mit einbetoniert wird. Die abgebogenen und aufgeschnittenen Enden dienen zur Verankerung. Das mittlere Stück darf nicht am Beton haften. Vor dem Betonieren muß dieser Teil daher eingefettet werden. Damit die Stahlbügel beim Betonieren nicht ihre Lage verändern, werden sie mit Bindedraht (s. a. Abb. 2) an die Schalung befestigt. Bei zudem Ausschalen sind zunächst die Drähte durchzuschneiden, damit der Bügel beim Fortnehmen des Schalbrettes nicht losgerissen bzw. gelockert wird. Der im Beton sitzende Teil des Biadedrahtes kann leicht mit Hilfe einer Zange herausgezogen werden. Sollen die Messungen bereits vor dem eigentlichen .-tusschalen des Bauwerkes vorgenommen werden, wird der Stahlbügel auf ein kleines Holzbrettchen befestigt, das in ein in der dafür in der Schalung vorgesehenen Öffnung eingesetzt wird. Das Holzbrettchen läßt sich sehr bald nach dem Betonieren herausnehmen. Bei Meßstellen an Bauwerlusoberseite wird der Bügel, wenn der Beton etwas anzieht, in den Beton eingedrückt. The measurement method is based on the fact that a U-shaped steel bracket (see Fig. I) is concreted in with concrete and reinforced concrete structures. The bent and cut ends are used for anchoring. The middle piece must not be on Adhere to concrete. This part must therefore be greased before concreting. In order to the steel stirrups do not change their position when concreting, they are secured with binding wire (see also Fig. 2) attached to the formwork. If the formwork is also removed, the Cut the wires so that the bracket does not break when the shuttering board is removed is torn off or loosened. The part of the pool wire sitting in the concrete can easily with the help of pliers be pulled out. Shall the measurements already be made before the actual. -tusschalen the building the steel bracket is attached to a small wooden board, which is inserted in the for it provided in the formwork opening is used. The wooden board can be take out very soon after concreting. At measuring points on the top of the building the bracket is pressed into the concrete when the concrete pulls slightly.

Der Stahlbügel besitzt zwei eingefräste oder eingefeilte Iserben. Diese Iserben sollen ermöglichen, daß der mittlere Teil des Stahlbügels durch zwei kurze Schläge mit einem Aleißel entfernt werden kann. Der verwendete Meißel muß dazu dieselbe Breite wie die Stahlbügel haben. Der Stahlbügel ist damit in zwei voneinander unrabhängigeTeile zerlegt worden. The steel bracket has two milled or filed isherds. These iserbics are intended to allow the middle part of the steel bracket to pass through two short blows can be removed with an ax. The chisel used must also have the same width as the steel bracket. The steel bracket is thus in two mutually independent parts have been dismantled.

Zwei NIeßkugeln, auf jedem Teil eine, werden nun für einen Setzdehnungsmesser eingeschlagen. Two measuring balls, one on each part, are now used for a setting strain gauge struck.

Dieses Einschlagen geschieht in der Form, daß der Abstand der Isugeln mit Hilfe eines Doppelkörners von normalerweise 20 mm Spitzenabstand angezeichnet wird. Die beiden Aufnahmelöcher für die Kugeln weitet man mit Hilfe eines Ralottenkörners auf. Die Kugeln, ,die in der Regel einen Durchmesser von I,5 mm haben, werden mit einem Döpper eingeschlagen. Durch Aufsetzen der beiden Taster des Setzdehnungsmessers auf di Isugelmarken läßt sich der Abstand der Kugeln messen.This impact takes place in such a way that the distance between the Isballs marked with the help of a double punch with a distance of normally 20 mm between the tips will. The two holes for the balls are widened with the help of a ralotte grain on. The balls, which usually have a diameter of 1.5 mm, are made with hammered in with a striker. By placing the two buttons on the setting strain gauge The distance between the balls can be measured on the Isugel markers.

Da durch das vorherige Einfetten eine Haftung zwischen Stahlbügel und Beton unmöglich gemacht worden war, ist die Längenänderung des Rugelabstandes gleich der Längenänderung der Verankerungspunkte des Bügels. Älit demselben Setzdehuungsmesser können somit Messungen mit verschiedenen Bezugslängen gemacht werden. Because of the previous greasing, there is an adhesion between steel brackets and concrete had been made impossible, is the change in length of the Rugel distance equal to the change in length of the anchoring points of the bracket. With the same setting expander measurements can thus be made with different reference lengths.

Die Verwendung eines Setzdehnungsmessers hat den Vorteil, daß er nicht während der Vornahme der Belastung an der Meßstelle aufgesetzt bleiben muß. Mit einem einzigen Gerät kann ein ganzes Netz von SiIarken ausgemessen werden. Der Setzdehnungsmesser mißt absolute Längenwerte. Zur Bestimmung der Dehnungen müssen daher die Längenwerte vor und nach der Belastung festgestellt werden. Die Differenz ergibt dann die Längenänderung. The use of a settling strain gauge has the advantage that it does not have to remain attached to the measuring point while the load is being applied. A whole network of safety marks can be measured with a single device. Of the Setting extensometer measures absolute length values. To determine the elongations you need therefore the length values before and after the exercise are determined. The difference then gives the change in length.

Bei Messungen im Freien wird sich meistens, wenn viele Niießstellen vorhanden sind und die Niessungen eine längere Zeit in Anspruch nehmen, die Temperatur ändern. Stahl nimmt hekanntlich sofort die Temperatur der Umgebung an, während der Beton es nicht tut. Durchgeführte Untersuchungen haben ergeben, daß hier ein Sonderfall vorliegt. Durch seine Verankerung steht der Bügel dauernd mit dem Beton in Verbindung und wird somit, was die Temperatur anbelangt, obwohl von der Außentemperatur als auch von der Eigentemperatur des Betons beeinflußt. Die Dehnungen des Stahles infolge Temperaturänderung sind daher hier bedeutend kleiner, als wenn der Stahl nicht mit dem Beton verbunden wäre. Sie betragen bei einer Bezugslänge von IOOmm ungefähr nur ein Viertel der theoretisch berechneten Werte. Bei genauen AIessungen muß aber auch dieses berücksichtigt werden. When taking measurements in the open air, this is usually the case when there are many riots are present and the measurements take a longer time, the temperature change. As is known, steel immediately takes on the temperature of the environment during the Concrete doesn't do it. Tests carried out have shown that this is a special case is present. Due to its anchoring, the bracket is permanently in contact with the concrete and is thus, as far as the temperature is concerned, although from the outside temperature as also influenced by the temperature of the concrete itself. The elongations of the steel as a result Temperature changes are therefore significantly smaller here than when the steel is not using would be connected to the concrete. With a reference length of 100 mm, they are approximately only a quarter of the theoretically calculated values. For exact measurements, however, must this must also be taken into account.

Bei der Durchführung einer Messung ist deshalb eine ständige Temperaturbeobachtung erforderlich. When carrying out a measurement, therefore, constant temperature monitoring is essential necessary.

Die bei der Auswertung der Messungen anzubringenden Korrekturen infolge Temperaturänderungen während der Messung lassen sich einfach durch wiederholte Vergleichs messungen an einem von der, Belastung nicht betroffenen Meßpunkt ermitteln.The corrections to be made when evaluating the measurements as a result Temperature changes during the measurement can be easily identified by repeated comparisons Take measurements at a measuring point that is not affected by the load.

Dadurch, daß der Setzdehnungsmesser während des ganzen Verlaufes einer zu messenden Formänderung nicht aufgesetzt bleiben muß, können auch Formänderungen, die infolge von Sdnvind- und Kriechvorgängen erfolgen gemessen werden. Ebenso köllnen natürlich Dehnungen infolge langsam vor sich gehenden Setzungen u. dgl. gemessen werden. Because the setting strain gauge is used during the entire course does not have to remain attached to a change in shape to be measured, changes in shape can also be which are measured as a result of wind and creep processes. Likewise can of course, elongations as a result of slowly occurring settlements and the like measured will.

Damit die Kugeln bei sich über lange Zeiträume erstreckende Messungen nicht rosten, werden dieselben mit Vaseline eingerieben.So that the balls take measurements over long periods of time if they do not rust, rub petroleum jelly on them.

Es sollen nun einige für die Durchführung der Alessungell wichtige Punkte erwähnt werden. Vor Beginn der Messungen muß kontrolliert werden, ob der Stahlbügel nicht an dem Beton haftet. Dies geschieht durch einen leichten Hammerschlag. An dem Ton erkennt man, ob eine Haftung vorhanden ist oder nicht. Bei sachgemäßer vorheriger Einfettung ist bisher noch kein Fall vorgekommen, daß ein Bügel am Beton haftete. Durch das Einreiben mit Fett entsteht zwischen Stahl und Beton ein kleiner Hohlraum; damit dieser Hohlraum nicht zu stark wird, sind die Stahlbügel nicht zu dick mit Fett einzureiben. Jeder Hohlraum ergibt eine gewisse Federung, die sich sowohl beim Einschlagen der Kugeln als auch beim Messen ungünstig auswirkt. Ein großer Hohlraum bedeutet, daß der Kugelabstand vom Druck, den der Messende auf das Gerät ausübt, abhängig ist. Um einen solchen Fehler zu vermeiden, ist es zweckmäßig, die gesamte Messung durch einen Herrn ausführen zu lassen. Now some important ones for the implementation of the Alessungell should be mentioned Points are mentioned. Before starting the measurements it must be checked whether the Steel bracket does not adhere to the concrete. This is done with a light blow of the hammer. You can tell from the sound whether there is liability or not. With appropriate Previous greasing has not yet occurred in a case that a bracket on the concrete adhered. Rubbing in with grease creates a small one between steel and concrete Cavity; so that this cavity does not become too strong, the steel brackets are not closed rub thickly with fat. Each cavity gives a certain amount of springiness has an unfavorable effect both when striking the balls and when measuring. A Large cavity means that the distance between the balls and the pressure that the person measuring on the Device exercises is dependent. To avoid such an error, it is advisable to to have the entire measurement carried out by a gentleman.

Die Genauigkeit des beschriebenen Verfahrens läßt sich leicht durch wiederholtes Messen einer Meßstelle feststellen. Eei günstiger Stellung des Messenden schwanken die Ablesungen um etwa + 0,5 lt vom Mittel. Bei sehr ungünstigen Meßbedingungen werden die Schwankungen natürlich größer.The accuracy of the method described can be easily verified determine repeated measurement of a measuring point. A favorable position of the measurer the readings fluctuate by about + 0.5 lt from the mean. With very unfavorable measuring conditions the fluctuations naturally become greater.

Sollen Messungen an bestehende Beton- und Stahlbetonbauwerke vorgenommen werden, können die Messungen nach demselben Verfahren durch geführt werden. Es werden zunächst zwei Löcher für die Verankerungen des Stahlbügels ausgestemmt. Should measurements be made on existing concrete and reinforced concrete structures measurements can be carried out using the same procedure. It will first chiselled out two holes for the anchorages of the steel bracket.

Die Löcher sind nicht größer als unbedingt erforderlich herzustellen. Für die Durchführung der Messungen ist es wichtig, Idaß der Bügel im mittleren Teil überall glatt aufliegt. Dieses glatte Aufliegen kann durch Einlegen in ein Mörtelbett erreicht werden. Damit der Bügel in dem mittleren geraden Teil nicht am Mörtel haftet, muß er gut mit Fett eingerieben werden. Die weitere Durchführung der Messung erfolgt wie vorher beschrieben.The holes are not to be made larger than absolutely necessary. In order to take the measurements, it is important that the bracket is in the middle part rests smoothly everywhere. This smooth surface can be achieved by laying it in a bed of mortar can be achieved. So that the bracket in the middle straight part does not stick to the mortar, it must be rubbed well with grease. The further execution of the measurement takes place as previously described.

Der Gedanke, statt eines U-förmigen Bügels zwei L-förmige Bügel (s. a. Abb. 3) zu verwenden, ist naheliegend. Versuche haben jedoch ergeben, daß die Verwendung von U-förmigen Bügeln einen genaueren Sitz und eine größere Ablesegenauigkeit ergeben. The idea of using two L-shaped brackets instead of one U-shaped bracket (s. a. Fig. 3) is to be used obvious. Attempts have however found that the use of U-shaped brackets provide a more precise fit and a result in greater reading accuracy.

Soll schon sehr bald oder sofort nach dem Einsetzen der Bügel gemessen werden, kann man die Bügel statt in Zementmörtiel in Gips verankern. Should be measured very soon or immediately after inserting the bracket the brackets can be anchored in plaster of paris instead of cement mortar.

Sollen sich jedoch die Messungen über längere Zeiträume erstrecken, ist eine Verankerung in Gips wegen Rostes der Bügel nicht zu empfehlen.However, if the measurements are to extend over longer periods of time, an anchoring in plaster of paris is not recommended due to rust on the brackets.

Ebenso wie bei Beton- und Stahlbetonbauten läßt sich dasselbe Verfahren auch bei Konstruktionen aus Mauerwerk anwenden. Bei vielen Konstruktionen genügt nicht nur die Angabe der Dehnung in einer Richtung. Es wird oft nach der Größe und Richtung der Hauptdehnungen gefragt. Diese Größen sind bestimmbar, wenn die Dehnungen in drei Richtungen bekannt sind. Zu diesem Zweck müssen drei Bügel in verschiedenen Richtungen nahe beieinander eingesetzt werden. Oft nimmt man zu den drei Richtungen noch eine vierte. Dadurch erhält man eine Kontrolle und kann außerdem die Genauigkeit der Messung bestimmen. As with concrete and reinforced concrete structures, the same procedure can be used also apply to masonry constructions. Sufficient for many constructions not just the indication of the elongation in one direction. It is often based on the size and Direction of the main strains asked. These sizes are determinable when the strains are known in three directions. To do this, you need three brackets in different Directions close to each other are used. Often one takes to the three directions a fourth. This gives you control and can also improve the accuracy determine the measurement.

Das beschriebene Verfahren eignet sich nicht nur zur Bestimmung von Dehnungen, sondern auch zur Beobachtung von Rissen. Der Bügel wird hierzu beiderseits des Rislses verankert. Im allgemeinen wird man den Bügel senkrecht zum Riß anordnen. The method described is not only suitable for determining Elongation, but also to observe cracks. The bracket is for this on both sides of the Rislses anchored. In general, the bracket will be placed perpendicular to the crack.

Besteht jedochqdie Vermutung, daß auch eine Verschiebung in Richtung des Risses stattfindet, werden mindestens zwei Bügel in verschiedenen Richtungen zum Riß angeordnet.However, there is a presumption that there is also a shift in the direction of If the crack takes place, at least two stirrups are in different directions arranged to the crack.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Method for measuring strain on concrete, Masonry and similar materials, characterized in that a narrow U-shaped Steel bracket, the bent ends of which have been cut open for better anchoring and are bent apart and which is provided with two notches in the middle, the allow easy knocking out of the middle piece with its surface Lying on the formwork on the formwork of the concrete and reinforced concrete structures is attached by thin wires rubbed with grease, on which not on the formwork lying surface covered with grease or another substance that prevents concrete from sticking to it Steel is prevented from being rubbed in, with being concreted in, after the hardening of the Concrete or mortar by cutting through the bracing wire and removing the board to knock out the middle part between the two notches and then to Impact of measuring balls for a setting strain gauge is exposed, and measurement the distance between the balls with a setting strain gauge.

2. The method according to claim I, characterized in that a steel bracket pressed into the fresh concrete in the type and shape specified in claim I becomes, after the concrete has hardened, the middle part between the two notches is knocked out, measuring balls are knocked in for a settling gauge and the distance between the spheres is measured with a set strain gauge.

3. The method according to claim I or 2, characterized in that a steel bracket of the type and shape specified in claim I in chiselled anchor holes cemented or cast in plaster.

4. The method according to claim I, 2 or 3, characterized in that Instead of a U-shaped bracket, two L-shaped steel pieces are used.