Automatisierung im Bauwesen: Forscher entwickeln ein automatisiertes System zur Messung der Dehnung und Beschleunigung von Betonfertigteilen

13. März 2023 von Mark Allinson Hinterlasse einen Kommentar

Forscher der Chung-Ang-Universität in Südkorea haben ein intelligentes tragbares Sensorsystem zur Überwachung von Fertigteilstrukturen während der Lieferung entwickelt. Das multimetrische tragbare System nutzt einen IoT-Sensor, um während der Lieferung gleichzeitig die Belastung und Beschleunigung der Strukturen in Echtzeit zu messen.

Fertigbetonkonstruktionen (PCS) reduzieren die Abhängigkeit von Arbeitskräften und die Bauzeit. Beim Transport von der Produktionsstätte zur Baustelle sind sie jedoch Vibrationen und Belastungen ausgesetzt.

Effektive Qualitätskontrollmaßnahmen erfordern eine kontinuierliche Protokollierung der Vibrations- und Dehnungsmessungen während der Lieferung, eine wesentliche Funktion, die in aktuellen Systemen fehlt. Zu diesem Zweck haben Forscher nun ein neuartiges tragbares Sensorsystem entwickelt, das Belastung und Beschleunigung überwachen kann, um eine effiziente PCS-Bereitstellung zu ermöglichen.

Fertigteilkonstruktionen sind wie riesige Legosteine ​​aus Beton, die in einer Fabrik hergestellt werden, um einen nahtlosen Bau auf einer Baustelle zu ermöglichen. Moderne städtische Bauprojekte sind für eine qualitativ hochwertige und termingerechte Fertigstellung stark auf Betonfertigteile (PCS) angewiesen.

PCS werden in einer kontrollierten Umgebung hergestellt, die höchste Qualität gewährleistet. Bei der Anlieferung auf die Baustelle können sie jedoch durch Stöße und ungleichmäßige Lasten beim Heben beschädigt werden, wodurch sie instabil werden.

Manchmal kann der Schaden während der Bauarbeiten vor Ort unbemerkt bleiben. Dies kann jedoch im Laufe der Zeit zu einer potenziell gefährlichen Situation führen. Darüber hinaus machen hohe Austauschkosten und lange Ausfallzeiten Sanierungsmaßnahmen wirkungslos.

„Wir haben mehrere Transportschäden gesehen; Wir arbeiten daher an einer Lösung, um dieses Problem anzugehen, indem wir ein IoT-Sensorsystem zur Überwachung von PCS während der Lieferung verwenden“, sagt außerordentlicher Professor Jongwoong Park von der Chung-Ang-Universität, der aktiv an Sensorsystemen für das Internet der Dinge (IoT) forscht .

Zu diesem Zweck haben Dr. Park und seine Kollegen von der Chung-Ang-Universität kürzlich ein intelligentes Sensorsystem entwickelt, um PCS während des Transports in Echtzeit zu überwachen. Das System integriert IoT-Sensoren, die Vibrationen und Verformungen während der Bewegung erkennen.

In einem kürzlich in „Automation in Construction“ veröffentlichten Artikel beschreiben die Forscher die Entwicklung dieses speziellen IoT-basierten Sensorsystems. Der Artikel wurde am 16. November 2022 online verfügbar gemacht und am 1. Januar 2023 in Band 145 der Zeitschrift veröffentlicht.

„Wir haben die Tragbarkeit des Sensorsystems verbessert und eine Methode zur Überwachung der Verformung von Fertigteilkonstruktionen beim Heben und Transportieren entwickelt. Dieses System kann dazu beitragen, eventuelle Schäden während des Transports zu verhindern und eine sichere und einwandfreie Lieferung zu gewährleisten“, erklärt Dr. Park.

Das neuartige tragbare drahtlose Sensorsystem ist in der Lage, Beschleunigungs- und Dehnungsmessungen während des Transports in Echtzeit aufzuzeichnen. Darüber hinaus erstellt das System einen Sicherheitsbewertungsbericht für PCS, der den anfänglichen Dehnungsversatz anpasst und die absolute Dehnung berechnet.

Um die Leistungsfähigkeit ihres intelligenten Systems zu demonstrieren, führten die Forscher außerdem einen Feldtest durch, bei dem ein 80-minütiger Transport eines 12 Meter langen Fertigbetonträgers durchgeführt wurde, und bewerteten seinen Zustand durch Messung der Beschleunigung, Neigung und Dehnung der Struktur in Echtzeit . Darüber hinaus verarbeiteten und analysierten die Forscher die Messdaten und führten eine Sicherheitsbewertung durch.

Interessanterweise deuten die Ergebnisse zwar darauf hin, dass das Sensorsystem für die Überwachung von Fertigteilen effektiv war, das System ermöglicht jedoch keine zeitnahen Entscheidungen, indem es die Datenverwaltung in Echtzeit unterstützt. In diesem Zusammenhang ist künftige Forschung zur Entwicklung eines cloudbasierten Überwachungssystems erforderlich, das Benutzer in Echtzeit auf Anomalien aufmerksam machen kann.

Dennoch bietet die neuartige Entwicklung des Teams Potenzial für unmittelbare Anwendungen zur intelligenten Lieferüberwachung in Bauprojekten.

„Mit unserem IoT-basierten Fertigteilüberwachungssystem können wir die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Fertigteilkonstruktionen langfristig gewährleisten. Diese Technologie wird solche Probleme verhindern und unsere Gebäude in Zukunft sicherer und effizienter machen“, sagt Dr. Park optimistisch.

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