Hilti Ferroscan PS 200. Überblick über die Anwendungsgebiete und Beispiele für Bewehrungsanalysen

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1 Hilti Ferroscan PS 200 Überblick über die Anwendungsgebiete und Beispiele für Bewehrungsanalysen

2 Hilti Ferroscan PS 200 Die Bestimmung von Position, Überdeckung oder Durchmesser von Bewehrungen kann im Baustellenalltag problematisch sein. Deshalb hat Hilti mit dem Ferroscan PS 200 ein tragbares, schnelles und einfach zu bedienendes Komplettsystem entwickelt, das alle diese Aufgaben löst und noch viel mehr: Einen sicheren Bohrpunkt für Kernbohrungen finden Statische Überprüfungen und Auswertungen rasch und mit grosser Genauigkeit zerstörungsfrei durchführen Überdeckungen über die gesamte Fläche einer Struktur feststellen Diese Broschüre soll einen Überblick über die Anwendungsgebiete des Hilti Ferroscan PS 200 geben. Sie bietet aber auch Antworten und Lösungen auf Fragen und Problemstellungen, mit denen sich unsere Kunden weltweit immer wieder konfrontiert sehen. Inhaltsübersicht Bewehrungsnachweise Bewehrungsnachweis (Seite 4 7) Überdeckungsmessung (Seite 8 9) Freies Bohren (Seite 10 11) Tipps und Tricks aus der Praxis (Seite 12 15) Aufgabe: Nutzungsänderung von Gebäuden bei fehlenden Bauplänen Bauabnahme von Betonfertigteilen Kontrolle der Bewehrung vor Bausanierungen Positionierung von Anschlussbewehrungen Scan-Lösung: Imagescan Quickscan zur Kontrolle Analyse: Position der Bewehrungseisen Betonüberdeckung Bewehrungsdurchmesser Objekte: Industriegebäude, Decken, Unterzüge, Hallenstützen usw. Seite 2 Hilti Ferroscan PS 200

3 Bewehrungsnachweise Überdeckungsmessung Freies Bohren Aufgabe: Bauabnahmen Grossflächige Überdeckungsmessungen bei Sanierungen Qualitätskontrolle Scan-Lösung: Quickscan Imagescan bei schwierigen Situationen Analyse: Betonüberdeckung Objekte: Brücken, Tunnel, Tiefgaragen usw. Aufgabe: Schlag- oder Kernbohrung ohne teueren Eisentreffer Kein Durchtrennen von statisch relevanten Bewehrungseisen Erhöhung der Werkzeug-Standzeiten Scan-Lösung: Quickscan Imagescan bei Durchbrüchen Analyse: Position der Bewehrungseisen Objekte: Serienbefestigungen, Luftschächte, Durchbrüche usw. Hilti Ferroscan PS 200 Seite 3

4 PS 200 Ferroscan Bewehrungsnachweis Beispiel 1 Gebäudeumnutzung FS00121 Unterzug FS00124 FS00122 FS00125 FS00123 Imagescan FS00121 bis FS00123 (seitlich) Imagescan FS00124 bis FS00126 (von unten) FS00126 Ausgangslage Eine Werkhalle wird umgebaut. Dazu muss im Untergeschoss die Bewehrung der Unterzüge statisch nachgewiesen werden. Für diesen Nachweis werden die Abstände und Durchmesser der Bügel sowie die Durchmesser, Anzahl und Lage der Längsbewehrungen benötigt. Bewehrungspläne sind nicht mehr vorhanden. Vorgehen Die gesamte Situation beurteilen und auf den Unterzügen die zu messenden Stellen einzeichnen. Jeden Unterzug von beiden Seiten mit mehreren Imagescans (min. 3 Messbilder od. Blockscan) aufnehmen. Daraus lassen sich die Lage der Bügel, die Lage der Längsbewehrung sowie eventuelle Aufbiegungen erkennen. Jeden Unterzug auch von unten mit mehreren Imagescans (min. 3 Messbilder od. Blockscan) aufnehmen. Darauf sieht man die Lage der Bügel, die Anzahl der unteren Bewehrungsstäbe sowie die Aufbiegung eines Stabes. Bewehrungsanordnung Unterzug Interpretation der Ergebnisse In den seitlichen Imagescans ist die Lage der Bügel sowie der Längsbewehrungen klar ersichtlich. Beim Imagescan von unten, befindet sich in der Unterzugmitte eine Aufbiegung. Dies ist durch das verschwindende Eisen in der Bildmitte deutlich interpretierbar. Die Anzahl der Längsstäbe lässt sich durch Zählen ermitteln. Die Durchmesserwerte mit der Auswertefunktion Durchmesser und Tiefe bestimmen ermitteln. Diese Werte sollten mit mehreren Messbohrungen überprüft und bestätigt werden. Es ist sinnvoll, diese Arbeiten mit der Ferroscan-Software am PC durchzuführen, da dabei die Messwerte gleichzeitig abgespeichert werden können. Seite 4 Hilti Ferroscan PS 200

5 Bewehrungsnachweis Beispiel 2 Altbauumnutzung und Sanierung Ausgangslage Ein Fabrikgebäude wird im Bereich eines Lastenaufzuges umgebaut. Dazu ist ein statischer Nachweis der mitwirkenden Unterzüge zu führen. Infolge fehlender Bewehrungspläne muss die vorhandene Bewehrung ermittelt werden. Gesucht sind die Abstände und Durchmesser der Bügel sowie die Durchmesser, Anzahl und Lage der Längsbewehrung. Unterzug FS00449 FS cm FS00450 FS00452 Vorgehen Auf den Unterzügen die zu messenden Stellen einzeichnen. Jeden Unterzug von beiden Seiten mit Imagescans aufnehmen. Daraus wird die Lage der Bügel, die Lage der Längsbewehrung und eventuelle Aufbiegungen ersichtlich. Die Unterzüge auch von unten mit mehreren Imagescans aufnehmen. Daraus lässt sich die Lage der Bügel und die Anzahl der unteren Bewehrungen sowie eventuelle Aufbiegungen von Bewehrungseisen erkennen. Imagescan FS00449 bis FS00450 (seitlich) Imagescan FS00451 bis FS00452 (von unten) Interpretation der Ergebnisse Im vorliegenden Fall ist die Lage der Bewehrungseisen so angeordnet, dass eine gute Auswertung nicht möglich ist. Durch eine grössere Verankerungstiefe sowie durch die dicht beieinander liegenden Bewehrungsstäbe sind die physikalischen Grenzen der elektromagnetischen Messmethode erreicht. In diesem Fall müssen die Bewehrungseisen gezielt freigelegt werden. Damit wird die genaue Lage erst ersichtlich. Der Einsatz von Ferroscan erlaubt jedoch eine visuelle Gesamtübersicht, damit Messbohrungen an der richtigen Stelle durchgeführt werden können. Bewehrungsanordnung Unterzug Hilti Ferroscan PS 200 Seite 5

6 Bewehrungsnachweis Beispiel 3 Positionierung von Anschlussbewehrungen FS XFF 60 cm Ausgangslage Entsprechend der REBAR-Zulassung sind die Bewehrungsstäbe am Bauteil zu markieren, wenn aus den Bauakten nicht ersichtlich ist, welche Bewehrungseisen wo vorhanden sind. Bewehrungsanordnung Imagescan FS XFF 60 cm Vorgehen In der Regel wird durch Quickscan- Detektieren die Lage bestimmt und mit einem Stift angezeichnet. Bei unsicheren Verhältnissen ist es von Vorteil, erst ein Imagescan-Bild aufzunehmen, um sich einen Überblick über die Bewehrungssituation zu verschaffen. Im Bereich des Bewehrungsanschlusses den Imagescan durchführen. Interpretation der Ergebnisse Für die Bewehrungsverankerung ist es wichtig, die Lage der Querbewehrung und der Längsbewehrung zu kennen. Die Querbewehrung soll beim Bohren nicht behindern; sie liegt in der Regel oberhalb der Längsbewehrung. Hier liegt die Querbewehrung unter der Längsbewehrung. Bei der Festlegung des Randabstandes der einzubohrenden Bewehrungsstäbe ist auf einen ausreichend grossen Abstand zu achten. Anschlussbewehrungsanordnung Seite 6 Hilti Ferroscan PS 200

7 Bewehrungsnachweis Beispiel 4 Übergreifungslänge von Stössen nachweisen Ausgangslage Die Übergreifungslänge einer Horizontalbewehrung an einem Silobehälter mit 20 m Durchmesser muss überprüft werden. Vorgegeben ist der Abstand der Horizontal- und Vertikalbewehrung. Vertikal: Durchmesser 20 mm im Abstand von 25 cm. Horizontal: Durchmesser 20 mm und Achsabstand 12,5 cm Übergreifungslänge (lü) = ca. 1,2 m. Mit dem Ferroscan können die geforderten Werte nachgewiesen werden. Getreidesilo 20m FB Vorgehen Im Bereich des Übergreifungsstosses mehrere Imagescan-Bilder (Blockscans) aneinanderreihen. Dabei auf beiden Seiten noch je einen Imagescan anfügen, welcher jeweils 50 cm über den Stoss hinausgeht (siehe Skizze). Um Kontrollbohrungen durchführen zu können, auf dem Silo die ermittelten Bewehrungsstäbe einzeichnen. Interpretation der Ergebnisse Der gestossene Bereich ist an dem vertikalen Versatz der horizontalen Bewehrungsstäbe zu erkennen (siehe von oben gesehen Stab Nr. 1, Stab Nr. 2 und Stab Nr. 4). Der Stoss beginnt zwischen dem ersten und zweiten Vertikalstab und endet beim sechsten Vertikalstab. Der Stoss des dritten Stabes beginnt zwischen dem sechsten und siebten Vertikalstab. Zwischen dem zweiten und dem sechsten Vertikalstab scheint der einzelne dritte horizontale Stab dünner als der erste und zweite Horizontalstab. Das hängt damit zusammen, dass die Doppelstäbe des Stosses der Horizontalstäbe Nr. 1, 2 und 4 ein doppelt so starkes Magnetfeld erzeugen wie der Stab Nr. 3. Das optische Bild wird durch die Auswertung der Imagescanbilder bestätigt. Die Auswertung gibt im Bereich des Stosses eine Durchmesserangabe von 36 mm an während neben dem Stoss eine Durchmesserangabe von etwa ds = 20 mm angezeigt wird. Der Durchmesserwert beim Stoss ist deshalb etwa doppelt so gross wie bei einem Einzelstab. Blockscan FB cm 60 cm lü = 120 cm Ausschnitt Getreidesilo FB cm Hilti Ferroscan PS 200 Seite 7

8 Überdeckungsmessung Beispiel 5 Tunnelabnahme 1m FQ02 Ausgangslage In einem Tunnel ist zur Qualitätskontrolle die Betonüberdeckung zu prüfen. Die Soll-Vorgaben der Betonüberdeckung und der Bewehrungsdurchmesser sind vorhanden. Tunnelprofil Messbahnen Vorgehen Um genauere Werte der Betonüberdeckung zu erzielen, den Durchmesserwert im Ferroscan vorgeben. Alle Messbahnen sollten in einem Plan aufgezeichnet werden. An kritischen Stellen zusätzlich einen Imagescan durchführen, um die Situation visuell besser darzustellen. Die einzelnen Linienscans (Quickscans) werden am PC ausgewertet. Quickscan Auswertung Interpretation der Ergebnisse Die Auswertung ergibt einen Mittelwert über alle Messungen. Bei der Festlegung der Messbahn ist darauf zu achten, dass kein Bewehrungsstoss vorliegt. Denn ein Bewehrungsstoss bedeutet in der Regel "Doppelstäbe". Dies hat zur Folge, dass ein geringeres Überdeckungsmass angezeigt wird. Seite 8 Hilti Ferroscan PS 200

9 PS 200 Ferroscan Überdeckungsmessung Beispiel 6 Tiefgarage Ausgangslage Für die Baustellenabnahme in einer Tiefgarage muss die Betonüberdeckung an den Unterzügen nachgewiesen werden. Vorgaben sind min. Überdeckung = 30 mm. Vorgehen An jeder Vorder-, Unter- und Rückseite der Unterzüge Quickscans über die gesamte Länge aufnehmen. FQ (Unterseite) Unterzug in Tiefgarage FQ (Vorderseite) FQ (Rückseite) Interpretation der Ergebnisse Aus den Quickscanbildern ist klar zu sehen, dass die seitliche Überdeckung des Unterzuges weitgehend eingehalten wurde. Die Unteransicht jedoch zeigt eine deutliche Unterschreitung der Betonüberdeckung. FQ (Vorderseite) FQ (Unterseite) FQ (Rückseite) Hilti Ferroscan PS 200 Seite 9

10 Freies Bohren Beispiel 7 Kernbohrung durch einen Unterzug für Installationsleitung FS00121 Unterzug FS00122 FS00125 FS00124 FS00123 FS00126 Ausgangslage Im Bereich des Unterzuges ist aus baulichen Gründen die Durchführung einer Installationsleitung geplant. Vorgesehen ist eine Kernbohrung, wobei keine Eisen durchbohrt werden dürfen. Mit welchem max. Querschnitt kann man bohren? Wo darf man bohren? Generell ist die Kernbohrung nur in Absprache mit dem zuständigen Tragwerksplaner durchzuführen. Imagescan FS00121 bis FS00123 (seitlich) Imagescan FS00124 bis FS00126 (von unten) Vorgehen Die gesamte Situation beurteilen und auf den Unterzügen die zu messenden Stellen einzeichnen. Jeden Unterzug von beiden Seiten mit mehreren Imagescans (min. 3 Messbilder od. Blockscan) aufnehmen. Daraus lässt sich die Lage der Bügel, die Lage der Längsbewehrung sowie eventuelle Aufbiegungen erkennen. Jeden Unterzug auch von unten mit mehreren Imagescans (min. 3 Messbilder od. Blockscan) aufnehmen. Darauf sieht man die Lage der Bügel, die Anzahl der unteren Bewehrungsstäbe sowie die Aufbiegung eines Stabes. Bewehrungsanordnung Unterzug Interpretation der Ergebnisse Der max. Bohrdurchmesser ergibt sich aus dem Abstand der Bügel (plus Sicherheitsabstand), die nicht durchtrennt werden sollen. Der Bügelabstand ist aus dem Messbild ersichtlich. Im vorliegenden Fall lassen sich bei den seitlichen Messbildern keine Aufbiegungen der Längsbewehrung feststellen. Um sicher zu sein, dass keine Aufbiegungen vorhanden sind, ist die Unterseite des Unterzuges zu betrachten. Hier stellt man fest, dass der mittlere Stab plötzlich im Untergrund verschwindet, was auf eine Schrägaufbiegung unter 45 an dieser Stelle des Unterzuges schliessen lässt. Durch Übertragung der Scanbilder auf den Untergrund lassen sich für die Kernbohrung die möglichen Stellen anzeichnen. Seite 10 Hilti Ferroscan PS 200

11 Freies Bohren Beispiel 8 Freies Bohren für die Montage einer Lärmschutzwand Ausgangslage Zur Vermeidung von Eisentreffern beim Setzen von Dübeln (vorwiegend in tragenden Stahlbetonbauteilen wie Stützen und Unterzügen) ist es sinnvoll, die Bewehrung an der Oberfläche zu markieren. Vorgehen An den Stellen, wo gebohrt werden soll, Blockscans durchführen. Dadurch lässt sich schnell die Position der Armierungseisen feststellen, die auf der Oberfläche angezeichnet wird. Anschliessend kann die Lage der Bewehrung im Quickscan Modus präzise bestimmt werden. Blockscan durchführen Blockscan Bild Interpretation der Ergebnisse Die Befestigungspunkte können auf Ausdrucken der Blockscans eingezeichnet und archiviert werden. Die zu befestigenden Elemente werden am Blockscan Bild angezeigt. Sichere Montage der Lärmschutzwand ohne Eisentreffer Hilti Ferroscan PS 200 Seite 11

12 Tipps und Tricks in der Praxis Tipps und Tricks aus der Praxis PS 200 Ferroscan Messen bei rauher Oberfläche Eine rauhe Oberfläche verursacht Störsignale beim Abfahren mit dem Scanner. Die Störsignale können beim Imagescan Flecken in der Messaufnahme verursachen und die Messauswertung negativ beeinflussen, ähnlich Bild Interpretation von Spezialfällen 1. Das gleichzeitige Aufsetzen und Bewegen aller vier Gummiräder am Scanner ist nicht immer möglich. Um gute Messergebnisse zu erhalten, legt man eine dünne Betonplanplatte, eine dicke Bauabdichtungsfolie, Schalungstafel oder dünne Styroporplatten über die Messstellen. Die Materialdicke der Zwischenlage ist bei der Messauswertung zu berücksichtigen. PS 200 Ferroscan Arbeiten mit einem Auflagebrett Bei schmalen Bauteilen kann die Bewehrung im Randbereich nicht gescannt und ausgewertet werden. Durch das Anbringen einer Auflage aus Karton, Kunststoff oder Holz lässt sich die Messfläche vergrössern: nun kann man bequem bis über den Rand hinaus scannen. Wichtig dabei ist, dass die Materialdicke der Auflage bei der Messauswertung berücksichtigt wird. c s Abschirmung der zweiten Lage Bei übereinanderliegenden, parallelen Bewehrungen wird nur die oberste Bewehrung am Bildschirm dargestellt. Unterschiedliche, gleich verlaufende Bewehrungslagen können nur dargestellt werden, wenn sie ausreichend gegeneinander versetzt sind, das heisst, nicht mehr im Messschatten liegen. Der Scanner kann nebeneinanderliegende Bewehrungen nur unterscheiden, wenn der gegenseitige Abstand (s) dem doppelten Wert der Überdeckung (c) entspricht. Nur durch eine Schlitzbohrung kann festgestellt werden, ob der Bewehrungsstab in der zweiten Lage liegt. Grenzbereiche von Messungen Bei unsicheren Messergebnissen (z.b. bei komplizierten Stössen) müssen in jedem Fall Kontrollbohrungen durchgeführt werden. Messungen bei Durchbrüchen In der Regel sind Durchbrüche in Stützen und Unterzügen statisch kritisch. Deshalb sollte immer von mindestens zwei oder besser drei Seiten gemessen werden. Von beiden Seiten messen max. Tiefe ca. 12 cm. Seite 12 Hilti Ferroscan PS 200

13 Tipps und Tricks in der Praxis Tipps und Tricks aus der Praxis Bewehrungsschrott Bewehrungsschrott kommt in der Regel immer nur an den Unterseiten von geschalten Flächen vor. Erkennen kann man Bewehrungsschrott durch die Streuung und Abweichung im Imagescan. Magnetische Zuschläge erzeugen ein ähnlich verschwommenes Bild. Verbesserte Messergebnisse durch Kalibrierung Bei sicherheitsrelevanten Messungen ist immer durch Messbohrungen oder durch Vergleichsmessungen das Messergebnis zu bestätigen. Gegebenenfalls können durch Kalibrieren beim Imagescan oder durch die Durchmesservorgabe beim Quickscan die Messwerte präzisiert werden. Plausibilitäts-Test Für jede Messaufgabe gibt es immer mehrere Beurteilungsmethoden. In nebenstehender Abbildung wird klar, dass die äusseren Stäbe die Putzeckschienen der Stütze sind. Doppelstäbe erkennen Doppelstäbe können verlässlich nur durch eine Messbohrung ermittelt werden. Eine Ausnahme ist z.b., wenn der Einzelstabdurchmesser bekannt ist und der Ferroscan Monitor/Auswertung am PC den doppelten Durchmesser angibt. Bei Neubauten und speziell bei Fertigteilen lässt sich auch durch die Bewehrungszeichnungen feststellen, wo die Doppelstäbe liegen. 14 mm 28 mm Hilti Ferroscan PS 200 Seite 13

14 Tipps und Tricks aus der Praxis Tipps und Tricks aus der Praxis Interpretation von Spezialfällen I Ferromangnetische Zuschlagstoffe im Beton lassen je nach Dichte ab einer bestimmten Tiefe der Betonüberdeckung keine Struktur der Bewehrung mehr erkennen. Interpretation von Spezialfällen II Deutlich sichtbare Schrägaufbiegung in einem Unterzug in der Seitenansicht. Die Berechnungen von Tiefe und Durchmesser sind nicht möglich bzw. nicht zuverlässig. Interpretation von Spezialfällen III Durch Kalibrierung der Horizontalstäbe können bessere Messergebnisse erziehlt werden. Zwischen den Vertikalstäben scheint der einzelne dritte Stab dünner als die anderen Horizontalstäbe. Quickscan zur Eisenlokalisierung Imagescan - Scannen mit Referenzraster Möglichkeit der Sprachaufnahme Seite 14 Hilti Ferroscan PS 200

15 Hilti Ferroscan PS 200 Ferroscan PS 200 Tragbares System zur zerstörungsfreien Detektion von Bewehrungseisen in Beton Anwendungsgebiete Bewehrungsnachweis: Lokalisieren der Bewehrungseisen bei fehlenden Bauplänen, für Bauabnahmen, vor Bauwerksanierungen oder bei Änderungen der Belastung einer Struktur. Betonüberdeckungsmessung: Informationen über die Betonüberdeckung bei grossen Flächen für Bauabnahmen, vor Renovierungen oder bei Qualitätskontrollen. Bewehrungstreffer vermeiden: Durchtrennen von tragenden Bewehrungseisen oder kostenintensive Eisentreffer vermeiden. Vorteile Sofortbild in hoher Auflösung für einen genauen Überblick über die Bewehrungssituation. Berechnen der Bewehrungstiefe und des Durchmessers. Einfache Bestimmung der durchschnittlichen Betonüberdeckung über grosse Flächen. Reduzieren des Verschleisses von Kern-/Schlagbohrern und von Motorteilen bei Bohrungen durch Bewehrungen. Reduzieren des zeitlichen Aufwandes für die Bohrungen wichtig bei Serienbohrungen. Vermeiden von potenziell zerstörerischen und kostenintensiven Treffern von tragenden Bewehrungseisen. Schnurlose Verbindung zwischen Monitor und Scanner. Keine Kabel, die Sie in Ihren Bewegungen behindern oder einschränken. Inklusive leistungsstarker PC Software für Analysen im Büro und zur einfachen Protokollerstellung. Leistungsmerkmale Speicherkapazität Scanner bis zu 9 Imagescans plus bis zu 30 m Länge an aufgenommenen Quickscans Speicherkapazität Monitor/ Typ Mind.150 Imagescans oder 75 Quickscans plus bis zu 15 min. Sprachdaten bei 32 MB Betriebsdauer 8 Stunden durchschnittlich Schutzklasse IP 54 gemäss Norm IEC 529 Betriebstemperatur 10 C bis +50 C Abmessungen / Gewicht Scanner mm /1,4 kg Abmessungen / Gewicht Monitor mm /1,4 kg Mindestanforderungen Microsoft Windows 2000, XP, >50 MB freier Platz auf Festplatte, CD-ROM Laufwerk, für PC-Software USB-Schnittstelle V1.1 Technische Änderungen vorbehalten Detaillierte Informationen zu Bedienungsanleitung und PC Software Download finden Sie unter Hilti Ferroscan PS 200 Seite 15

16 Hilti = eingetragenes Warenzeichen der Hilti AG, Schaan W de 1 Printed in Liechtenstein 2006 Technische und Programm-Änderungen vobehalten S. E. & O. Hilti. Mehr Leistung. Mehr Zuverlässigkeit. Hilti Aktiengesellschaft 9494 Schaan Liechtenstein T F