Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

2 eine schematische Darstellung mehrerer Sensorvorrichtungen zur Erfassung von Drucklasten in einer Dachkonstruktion;

3 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Sensorvorrichtung;

4 eine schematische Darstellung einer Kraftmessdose, verwendbar als Teil einer Sensorvorrichtung;

5 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Sensorvorrichtung.

In 1 ist als Beispiel für ein Bauwerk 10 schematisch ein Haus dargestellt. Das Haus ist nur ein Beispiel für ein Bauwerk im Hochbau, für den die Ausführungsformen der Erfindung gut geeignet sind.

An zwei Stellen des Dachstuhls sind Sensorvorrichtungen 1 angeordnet, die die nach unten wirkende Druckkraft (bzw. die Druckspannung) des Dachstuhls permanent messen. Die Druckkraft hängt unter anderem von der Windlast und einer eventuellen Schneebelastung ab. Dabei sind durch die Konstruktion des Bauwerks 10 bestimmte Grenzwerte für die zulässigen Kräfte oder Spannungen vorgegeben, die nicht überschritten werden dürfen. Durch vorgegebene Sicherheitszuschläge kann verhindert werden, dass eine für das Bauwerk gefährdende Lage eintritt.

Im Folgenden soll ohne Beschränkung auf diesen Fall eine Schneelast auf dem Dach des Bauwerks 10 zu Grunde gelegt werden.

Die Sensorvorrichtungen 1 erfassen kontinuierlich die Druckkräfte an Auflagerpunkten des Dachstuhls. Die Messwerte 2 werden an eine Datenverarbeitungsvorrichtung 3 übertragen. Die Übertragung kann z.B. drahtlos geschehen oder z.B. über eine Leitung. Eine Möglichkeit für eine feste Leitung ist die Verwendung einer Bus-Leitung (2. Leiterbus RS 485). Die Sensorvorrichtungen 1 werden dabei mit einer bis zu 1,2 km langen, 4-adrigen Leitung in Serie verbunden. Neben der Übertragung der Messwerte 2 übernimmt diese Datenleitung auch die Stromversorgung (24V) der Sensorvorrichtungen 1. Bei einer drahtlosen Übertragung sind die Sensorvorrichtungen z.B. an das Hausnetz angeschlossen oder verfügen über Batterien.

In der Datenverarbeitungsvorrichtung 3 sind die Grenzwerte für bestimmte Messwerte 2 hinterlegt. Die Datenverarbeitungsvorrichtung 3 kann im Bauwerk 10 angeordnet sein oder einem davon entfernten Ort. Es ist auch möglich, dass mit einer Datenverarbeitungsvorrichtung 3 mehrere Bauwerke 3 überwacht werden können.

Wird mit einer wachsenden Schneedecke ein vorgegebener Grenzwert für die Druckkräfte mindestens an einer Sensorvorrichtung 2 überschritten, so wird von der Datenverarbeitungsvorrichtung 3 automatisch ein Signal 4 ausgelöst, dass z.B. an eine Person übertragen werden kann. Diese Person könnte dann weitere Schritte, wie z.B. eine Dachreinigung veranlassen. In einer Ausführungsform wird das Signal 4 von einem Mittel 5 empfangen, mit dem der Normbereich des Messwertes wieder herstellbar ist. Im vorliegenden Fall könnte eine Abtauanlage auf dem Dach verwendet werden, um die Druckbelastungen des Daches zu senken.

Das Haus 10 in 1 ist nur beispielhaft dargestellt. Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung können auch in anderen Bauwerken, wie z.B. Brücken oder Türmen verwendet werden. Auch können Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Teilen von Bauwerken, d.h. einzelnen Bauteilen verwendet werden.

Auch ist die Anwendung der Erfindung nicht auf Dachkonstruktionen beschränkt. Vielmehr können Sensorvorrichtungen 1 z.B. auch dafür verwendet werden, um Erddrücke für an einem Hang stehende Häuser zu erfassen, um einen eventuellen Anstieg des Druckes rechtzeitig zu melden. Es ist ausdrücklich vorgesehen, mehrere unterschiedliche Sensorvorrichtungen 1 miteinander zu koppeln, so dass die Datenverarbeitungsvorrichtung 3 ein vollständiges und permanentes Bild der mechanischen Belastungen eines Hauses hat.

Die Überwachung der mechanischen Belastungen kann dabei auch auf einen komplexeren Belastungszustand abzielen. So können neben Druckkräften auch Zugkräfte, Drehmomente und/oder Biegemomente überwacht werden. Es ist auch möglich, Bewegungen einzelner Bauteile in einem Bauwerk 10 zu überwachen. Wird eine Kombination dieser mechanischen Größen erfasst, kann ein realistisches Bild der mechanischen Belastung erfasst werden.

Ein solches Vorgehen ist insbesondere bei der Sanierung von historischen Bauwerken 10 sinnvoll, da der Kraftverlauf in den Tragwerken nicht rechnerisch nachvollzogen werden kann. Die Erfassung der möglicherweise kritischen mechanischen Größen durch Ausführungsformen der Erfindung erlaubt eine sichere Arbeit, bei der keine rechnerischen Annahmen gemacht werden müssen. Eine Nachrüstung eines bestehenden Bauwerks mit Ausführungsformen der Erfindung ist daher besonders sinnvoll.

Die Nachrüstung kann temporär, z.B. während der Baumaßnahmen erfolgen. Eine Dachkonstruktion könnte an den Auflagerpunkten hydraulisch angehoben werden, um Sensorvorrichtungen 1 an den Auflagerpunkten zu installieren. Vorteilhaft ist dabei, wenn die Sensorvorrichtung 1 flach und kompakt ausgebildet ist, wie eine Kraftmessdose, die unten noch beschrieben wird. Damit kann nicht nur die Lastverteilung in einem Knotenpunkt ermittelt werden, sondern auch rechnerisch eine Lastverteilung zu anderen Knoten. Werden Sensorvorrichtungen an allen Auflagerpunkten angeordnet, z.B. in der Binderebene eines Dachstuhles 10, kann der Kräfteverlauf in diesem Bauwerk 10 exakt nachvollzogen werden.

In 2 ist eine Draufsicht auf eine Anordnung von Sensorvorrichtungen 1 dargestellt, die innerhalb einer Trägerebene einer Dachkonstruktion angeordnet sind. Sensorvorrichtungen überwachen hier permanent die tatsächlichen Auflagerpressungen und vergleichen diese mit den vorgegebenen zulässigen Maximalpressungen. Die Messwerte 2 werden über ein durchgeschlauftes Datenkabel an die Datenverarbeitungsvorrichtung 3 übertragen. Wird ein vorbestimmter Grenzwert erreicht, wird ein Signal 4 ausgesandt, mit dem z.B. der Hausbesitzer oder Hallenbetreiber alarmiert wird.

In 3 ist schematisch eine Ausführungsform für eine konstruktive Lösung für eine Sensorvorrichtung 1 dargestellt. Auf einem Bauteil 10, hier einem Dachträger, liegt eine Drucklast, die durch senkrechte Pfeile angedeutet ist.

Das Bauteil 10 liegt hier quer auf einem Doppel-T-Träger. Die Sensorvorrichtung 1 ist hier unterhalb des unteren Gurtes des Doppel-T-Trägers angeordnet. Dabei ist die Sensorvorrichtung 1 oben und unten von einer Neopren-Lage umgeben.

Die von der Sensorvorrichtung 1 erfassten Messwerte 2 werden über ein Kabel zur hier nicht dargestellten Datenverarbeitungsvorrichtung 3 übertragen.

In 4 sind verschiedene Formen von Druckkissen (auch Druckdosen genannt) dargestellt, die Teil einer Sensorvorrichtung 1 gemäß der Erfindung sein können.

Es ist erkennbar, das diese Druckkissen 1 sehr flach ausgebildet sind, so dass sie problemlos in Auflager integriert werden können. Abmessungen sind z.B. Seitenlängen von 50 bis 150 mm bei Dicken von 6 bis 10 mm.

Auch die Formen der Druckkissen 1 sind so variabel, dass sie an die Anforderungen angepasst werden können. Ferner weist jedes der Druckkissen 1 einen Anschluss zur Übertragung von Messdaten auf.

In 5 ist eine Ausführungsform für eine Sensorvorrichtung 1 dargestellt. Diese weist ein Oberteil 1A auf, das z.B. mit einem Teil einer Dachkonstruktion 10 verbunden ist. Das Oberteil 1A der Sensorvorrichtung 1 weist einen Stempel auf, der in eine entsprechende Vertiefung eines Unterteils 1B der Sensorvorrichtung 1 eingreift. Im Unterteil 1B ist Hydrauliköl und ein Messaufnehmer angeordnet, dessen Messsignale 2 über eine Leitung zu einer hier nicht dargestellten Datenverarbeitungsvorrichtung 2 weitergeleitet werden.

Unterhalb des Unterteils 1B ist eine Neoprenlage 6 angeordnet.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, die von der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch machen.