Delaminierung im SHM: Dehnungsmessstreifenversagen durch mangelhafte Stahlvorbereitung

29. May 2026 Veröffentlicht | Aus dem Spanischen übersetzt

Das Structural Health Monitoring (SHM)-System eines Wolkenkratzers verlor das Signal seiner Basissensoren, was eine Delamination des Epoxidklebstoffs offenbarte. Das 3D-Scannen der Klebebereiche identifizierte, dass eine unzureichende Oberflächenreinigung des Stahls vor der Montage die Grundursache war. Dieser mit GOM Inspect und Leica Cyclone erkannte Fehler gefährdet die Integrität der Ermüdungsüberwachung in der Struktur.

3D-Scan eines Delaminationsfehlers in Epoxidklebstoff auf Stahl für SHM in Wolkenkratzern

Diagnose mit 3D-Scan und Simulation in SAP2000 🏗️

Die Analyse mit GOM Inspect ermöglichte es, die Trennung des Klebstoffs von der Metalloberfläche sichtbar zu machen, was eine unzureichende Oberflächenvorbereitung offenbarte, die zu Spannungskonzentrationen an der Grenzfläche führte. Die mangelhafte Reinigung verursachte eine vorzeitige Ermüdung des Epoxidharzes und reduzierte seine Lebensdauer unter zyklischen Belastungen. Mit SAP2000 simulierten wir die Auswirkungen des Signalverlusts auf die strukturelle Überwachung: Ohne die Basisdaten bleibt das Ermüdungsmodell des Wolkenkratzers blind gegenüber kritischen Verformungen in den unteren Stockwerken, was das Risiko unentdeckter Risse erhöht.

Lehren für die Haltbarkeit von SHM-Sensoren 🔍

Dieser Fall zeigt, dass die Ermüdung des Klebstoffs nicht nur ein mechanisches Problem ist, sondern ein Spiegelbild der Qualität des Montageprozesses. Das 3D-Scannen nach dem Versagen ist ein wichtiges forensisches Werkzeug, um Delaminationen zu identifizieren, bevor sie die Gesamtintegrität beeinträchtigen. Für Ingenieure ist die Lehre klar: Eine gründliche Oberflächenvorbereitung ist ebenso kritisch wie die Sensorauswahl, da ein Klebstoffversagen die strukturelle Stimme des Wolkenkratzers zum Schweigen bringt.

Welche Techniken zur Oberflächenvorbereitung von Stahl sind entscheidend, um Delamination und vorzeitiges Versagen von Dehnungsmessstreifen in SHM-Systemen von Wolkenkratzern zu vermeiden?

(PS: Materialermüdung ist wie deine nach 10 Stunden Simulation.)