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485 H. Kappauf · Die Edelstahlrampen im Haus der Musiker der Stiftung Insel Hombroich – Konstruktion und Ausführung Stahlbau 79 (2010), Heft 7 Die untere Rampenverkleidung aus 2 mm dicken ge- formten Blechen wird zu einem späteren Zeitpunkt in Verbindung mit der Montage der Lichtbänder fertigge- stellt. 5 Zusammenfassung und Danksagungen Die Rampen wirken von außen als Blechkästen mit ebe- nen Oberflächen. An ihrer Unterseiten ist in dem Verklei- dungsblech eine Nut geformt, in der ein Lichtband zur Be- leuchtung des Innenhofes und der Treppenstufen einge- passt ist. Beim Betreten der Rampen ist der konstruktive Auf- bau und seine Funktion sehr gut zu erkennen. Das Ver- hältnis Auftrittsbreite und Steigung 488 mm/112 mm liegt außerhalb der Norm, aufgrund der kleinen Steigung von 13° ist die Rampe trotzdem sehr gut zu begehen. Die Tritt- fläche ist am Rand durch Korund-Strahlen aufgeraut und damit rutschsicher. Der trogförmige Blechkörper wirkt ungeplant wie ein Resonanzboden, der verstärkend auf Tritt- und Sprechge- räusche antwortet. Eine Einschränkung der Nutzung ist damit nicht verbunden. Die Rampen können bei Veran- staltungen im Innenhof als Bühne oder als Zuschauertri- büne genutzt werden. Der Autor dankt den Diplomingenieuren Reinhart und Hefner vom Ingenieurbüro Gehlen für ihre qualifi- zierte Prüfung der statischen Berechnung; er dankt der Tankbau Winter GmbH in Velburg für die hervorragende Ausführung der Edelstahlarbeiten, bei der Bearbeitungs- maschinen mit hohem technischen Standard eingesetzt wurden. Der ThyssenKrupp Nirosta in Krefeld sei ge- dankt für das Sponsoring der Edelstahlbleche. Literatur [1] ANSYS Multiphysics, ANSYS Inc. Houston, Pennsylvania, USA. [2]DIN 18800-2: 2008-11: Stahlbauten – Teil 2: Stabilitätsfälle – Knicken von Stäben und Stabwerken. [3] DIN 18800-3: 2008-11: Stabilitätsfälle – Plattenbeulen. [4] Szabo, I.: Einführung in die Technische Mechanik. 8. Auf- lage, Berlin: Springer Verlag 2003. Autor dieses Beitrages: Dipl. Ing. Horst Kappauf, Statik Dynamik Konstruktion, Im Sträßchen 18, 40789 Monheim am Rhein, [email protected] Sensor sagt Glasbruch voraus Sei es das Centre Pompidou, die Ein- gangspyramide des Louvre, das Münch- ner Uptown-Hochhaus oder das Berli- ner Spreedreieck – beim Bau moderner Gebäude setzen Architekten gern auf Konstruktionen aus Glas und Stahl. Ganzglasfassaden sind heute keine Sel- tenheit mehr. Immer wiederkehrende Meldungen von herabstürzenden Fassa- denelementen haben inzwischen jedoch das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung auf den Plan ge- rufen, das eine regelmäßige Überprü- fung des Gefährdungspotenzials vor- schreibt. Das Problem: Die bislang ein- gesetzten Überwachungsinstrumente registrieren lediglich das Geräusch von brechendem Glas. Sie können daher nur den kompletten Bruch feststellen und nicht rechtzeitig vor drohenden Gefah- ren warnen. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Silicatforschung ISC in Würzburg haben gemeinsam mit Industriepartnern einen Sensor entwickelt, der selbst Mikrorisse von 5 mm Länge erkennt und so früh- zeitig auf erforderliche Reparaturen hin- weist – lange bevor das Glas tatsächlich bricht. In einer Fensterscheibe wurden mehrere piezoelektrische Sensor-Aktor- Module angebracht. Auf einer Fläche von 1 m 2 finden sich – in einem Abstand von jeweils 1 m – vier Sensoren am Scheibenrand. Ein Sensor-Aktor-Modul erzeugt eine Ultraschallwelle, die von den anderen registriert wird. Bleibt das Schallsignal konstant, so ist die Scheibe nicht defekt. Ändert es sich, deutet dies auf einen Riss hin, der etwa beim Trans- port oder durch Einbaufehler entsteht. Meist geht dieser Riss vom Rand der Scheibe aus und ist zunächst nicht sichtbar. Erst im Lauf der Zeit vergrö- ßert er sich, beispielsweise durch Tem- peraturschwankungen. Die Sensoren sind per Kabel mit der Gebäudeleittech- nik verbunden. Die dort eingehenden Daten werden automatisch analysiert. Im Fall eines Risses wird ein Alarm aus- gelöst. Die 15 × 15 × 0,5 mm großen Sensoren wurden probeweise in Ver- bundglasscheiben eingebaut. Bereits beim Herstellungsprozess lassen sie sich zwischen die beiden Glasplatten inte- grieren. Somit kann die Sensorik das Glas schon vor dem Einbau auf Trans- portdefekte prüfen. Auch Glashersteller und Glasveredler haben die Möglichkeit, beim Warenein- oder -ausgang Tests durchzuführen. Doch das neue Sicher- heitssystem sagt nicht nur Glasbrüche voraus, es bietet auch Komfortfunktio- nen: Die Sensor-Aktor-Module sind mit Temperatur- und Lichtsensoren gekop- pelt, die – je nach Lichteinfall – einzel- ne Jalousien gezielt hoch- oder herun- terfahren und so das Raumklima steuern. Derzeit sind die Projektpartner auf der Suche nach Fassadenbauern, die den Sensor testweise einsetzen. Auf der Messe Sensor+Test in Nürnberg im Mai wurde ein Prototyp vorgestellt. Aktuell

Sensor sagt Glasbruch voraus

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H. Kappauf · Die Edelstahlrampen im Haus der Musiker der Stiftung Insel Hombroich – Konstruktion und Ausführung

Stahlbau 79 (2010), Heft 7

Die untere Rampenverkleidung aus 2 mm dicken ge-formten Blechen wird zu einem späteren Zeitpunkt inVerbindung mit der Montage der Lichtbänder fertigge-stellt.

5 Zusammenfassung und Danksagungen

Die Rampen wirken von außen als Blechkästen mit ebe-nen Oberflächen. An ihrer Unterseiten ist in dem Verklei-dungsblech eine Nut geformt, in der ein Lichtband zur Be-leuchtung des Innenhofes und der Treppenstufen einge-passt ist.

Beim Betreten der Rampen ist der konstruktive Auf-bau und seine Funktion sehr gut zu erkennen. Das Ver-hältnis Auftrittsbreite und Steigung 488 mm/112 mm liegtaußerhalb der Norm, aufgrund der kleinen Steigung von13° ist die Rampe trotzdem sehr gut zu begehen. Die Tritt-fläche ist am Rand durch Korund-Strahlen aufgeraut unddamit rutschsicher.

Der trogförmige Blechkörper wirkt ungeplant wie einResonanzboden, der verstärkend auf Tritt- und Sprechge-räusche antwortet. Eine Einschränkung der Nutzung istdamit nicht verbunden. Die Rampen können bei Veran-staltungen im Innenhof als Bühne oder als Zuschauertri-büne genutzt werden.

Der Autor dankt den Diplomingenieuren Reinhartund Hefner vom Ingenieurbüro Gehlen für ihre qualifi-zierte Prüfung der statischen Berechnung; er dankt derTankbau Winter GmbH in Velburg für die hervorragendeAusführung der Edelstahlarbeiten, bei der Bearbeitungs-maschinen mit hohem technischen Standard eingesetztwurden. Der ThyssenKrupp Nirosta in Krefeld sei ge-dankt für das Sponsoring der Edelstahlbleche.

Literatur

[1] ANSYS Multiphysics, ANSYS Inc. Houston, Pennsylvania,USA.

[2] DIN 18800-2: 2008-11: Stahlbauten – Teil 2: Stabilitätsfälle– Knicken von Stäben und Stabwerken.

[3] DIN 18800-3: 2008-11: Stabilitätsfälle – Plattenbeulen.[4] Szabo, I.: Einführung in die Technische Mechanik. 8. Auf-

lage, Berlin: Springer Verlag 2003.

Autor dieses Beitrages:Dipl. Ing. Horst Kappauf, Statik Dynamik Konstruktion, Im Sträßchen 18,40789 Monheim am Rhein, [email protected]

Sensor sagt Glasbruch voraus

Sei es das Centre Pompidou, die Ein-gangspyramide des Louvre, das Münch-ner Uptown-Hochhaus oder das Berli-ner Spreedreieck – beim Bau modernerGebäude setzen Architekten gern aufKonstruktionen aus Glas und Stahl.Ganzglasfassaden sind heute keine Sel-tenheit mehr. Immer wiederkehrendeMeldungen von herabstürzenden Fassa-denelementen haben inzwischen jedochdas Bundesministerium für Verkehr, Bauund Stadtentwicklung auf den Plan ge-rufen, das eine regelmäßige Überprü-fung des Gefährdungspotenzials vor-schreibt. Das Problem: Die bislang ein-gesetzten Überwachungsinstrumenteregistrieren lediglich das Geräusch vonbrechendem Glas. Sie können daher nurden kompletten Bruch feststellen undnicht rechtzeitig vor drohenden Gefah-ren warnen.

Forscher des Fraunhofer-Instituts fürSilicatforschung ISC in Würzburg haben

gemeinsam mit Industriepartnern einenSensor entwickelt, der selbst Mikrorissevon 5 mm Länge erkennt und so früh-zeitig auf erforderliche Reparaturen hin-weist – lange bevor das Glas tatsächlichbricht. In einer Fensterscheibe wurdenmehrere piezoelektrische Sensor-Aktor-Module angebracht. Auf einer Flächevon 1 m2 finden sich – in einem Abstandvon jeweils 1 m – vier Sensoren amScheibenrand. Ein Sensor-Aktor-Modulerzeugt eine Ultraschallwelle, die vonden anderen registriert wird. Bleibt dasSchallsignal konstant, so ist die Scheibenicht defekt. Ändert es sich, deutet diesauf einen Riss hin, der etwa beim Trans-port oder durch Einbaufehler entsteht.Meist geht dieser Riss vom Rand derScheibe aus und ist zunächst nichtsichtbar. Erst im Lauf der Zeit vergrö-ßert er sich, beispielsweise durch Tem-peraturschwankungen. Die Sensorensind per Kabel mit der Gebäudeleittech-nik verbunden. Die dort eingehendenDaten werden automatisch analysiert.

Im Fall eines Risses wird ein Alarm aus-gelöst. Die 15 × 15 × 0,5 mm großenSensoren wurden probeweise in Ver-bundglasscheiben eingebaut. Bereitsbeim Herstellungsprozess lassen sie sichzwischen die beiden Glasplatten inte-grieren. Somit kann die Sensorik dasGlas schon vor dem Einbau auf Trans-portdefekte prüfen. Auch Glasherstellerund Glasveredler haben die Möglichkeit,beim Warenein- oder -ausgang Testsdurchzuführen. Doch das neue Sicher-heitssystem sagt nicht nur Glasbrüchevoraus, es bietet auch Komfortfunktio-nen: Die Sensor-Aktor-Module sind mitTemperatur- und Lichtsensoren gekop-pelt, die – je nach Lichteinfall – einzel-ne Jalousien gezielt hoch- oder herun-terfahren und so das Raumklimasteuern.

Derzeit sind die Projektpartner aufder Suche nach Fassadenbauern, dieden Sensor testweise einsetzen. Auf derMesse Sensor+Test in Nürnberg im Maiwurde ein Prototyp vorgestellt.

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