Sensorer fra Aarhus sladrer om farlige revner i broer

Regn, rusk og seismisk aktivitet slider på bygninger, og ofte opdager man det først, når skaderne bliver synlige. Men nu har professor Rune Brincker og hans fire forskerkolleger fra Aarhus Universitet som de første i verden udviklet en metode til såkaldt svingningsbaseret monitorering af bygninger:

»Vi ved grundlæggende meget lidt om, hvordan bygninger har det, og det er derfor svært at forudsige deres holdbarhed. Men nu vi har skabt en sammenhæng mellem ingeniørens model af en bygning og de data, vi kan hente fra virkelighedens svingningssensorer. På den måde kan vi følge udviklingen i konstruktionens tilstand,« fortæller Rune Brincker.

Metoden, som universitetet nu vil patentere, bygger på en computer med specialudviklet software, som opsamler og analyserer data fra et antal sensorer, som registrerer vibrationerne i bygningen. Dermed bliver det muligt opbygge en 'svingnings'-model af konstruktionen.

Ved løbende at opsamle data over tid kan forskerne nu se, hvordan svingningerne ændrer sig, og dermed identificere begyndende skader meget præcist. Det kan være en revne eller en anden væsentlig svækkelse af konstruktionen som for eksempel en frostskade i beton. Det kan også være armeringsskader eller kabler i broer med begyndende tab af bæreevne.

Forskerne har testet metoden i laboratoriet og sammen med en industripartner ved hjælp af simuleringer af store konstruktioner.

Broer er som nævnt et af de steder, hvor metoden kan anvendes, og Rune Brincker tror, at man for eksempel kunne have forudset de store problemer, der i den seneste tid er blevet afsløret på Storstrømsbroen.

»Heldigvis er vores broer, dæmninger og huse relativt nye. Mange af dem har det stadig godt, men vi ved med sikkerhed, at de ikke står evigt. Spørgsmålet er: Hvor længe holder de?« siger Rune Brincker og peger på, at de fleste af verdens bygningsværker er opført inden for de seneste 50-100 år i et historisk stort byggeboom.

Færre materialer

Selv om den nye metode er udviklet til overvågning, har Rune Brincker også en ide om, at man ved hjælp af svingningsovervågningen kan spare materialer i konstruktioner:

»Den klassiske strategi for dimensionering er jo at sikre sig, hvis der skulle ske noget uforudset. Derfor overdimensionerer man meget ofte. Men med en fast monitoreringsstrategi kan man bruge mindre materiale i konstruktionen. Hvis noget svækkes eller går i stykker undervejs i konstruktionens levetid, opdager vi det og kan reparere det, når det opstår,« siger Rune Brincker.

Han erkender samtidig, at det nok ikke er en strategi, man vil forfølge i boligbyggeri. Men måske kunne den bruges i industrielle konstruktioner som for eksempel vindmølletårne.