Willkommen beim RED Bernard Structural Health Monitoring

Ziel des Structural Health Monitoring ist die Sicherstellung der maximalen Ausschöpfung der Lebensdauer und der Sicherheit von Bauwerken.

Vorteile im Überblick


1. Strukturelle Sicherheit des Bauwerks (beispielsweise im Brückenbau)
2. Verlängerung bzw. maximale Ausnutzung der Lebensdauer
3. Optimierung der Wartungs- beziehungsweise Sanierungskosten
4. Effektive, intelligente Lösung zum besseren Verständnis von Bauwerken & Bauwerksstrukturen
    und somit zur Kostenoptimierung
5. Kontinuierliche Zustandsinformation der überwachten Bauteile

Sicherheit und Kostenoptimierung

Moderne Materialien mit hochfesten Eigenschaften kombiniert mit realitätsnahen Berechnungsmethoden erlauben beispielsweise im Brückenbau und im Flugzeugbau immer leichtere und schlankere Konstruktionen. Dabei werden Sicherheitsgrenzen bei der Planung oft beinahe zu 100 Prozent ausgeschöpft. Parallel zu dieser Entwicklung steigt das allgemeine Sicherheitsbedürfnis. Genau zu diesem „Zielkonflikt“ bietet die RED Bernard optimierte Lösungen für die jeweiligen Anforderungen unserer KundInnen, die wir als Partner betrachten, an. Unserem Leitspruch getreu ist es uns möglich beste Lösungen die begeistern mit unserem Structural Health Monitoring(SHM) Konzept anzubieten. SHM ist die ständige (24 Stunden) Überwachung des Zustandes einer Tragstruktur mittels integrierter Sensoren. Dies ermöglicht das frühzeitige Erkennen von Schäden, und erlaubt damit gegebenenfalls die maximale Minimierung von möglichen Folgekosten. So warnt (z.B. via SMS Alarmierung) unser Monitoringsystem bei der Überschreitung festgelegter Grenzwerte. Diese Frühwarnung, sowie unsere monatlichen Kurzberichte, erhöht/erhöhen die Sicherheit und macht ein frühzeitiges Handeln (Sanierungen etc.) überhaupt erst möglich.


Darüber hinaus bieten wir mit diesem Konzept eine kostenoptimierende Risikominimierung, die hilft unvorhersehbare Folgekosten zu vermeiden. Structural Health Monitoring ist somit eine vorausschauende Überwachungsmöglichkeit, die dem Bauwerksbetreiber beziehungsweise der Bauaufsicht (dem Architekten etc.) die nötigen Instrumente in die Hand gibt, um rationale, effiziente Lösungen zu gewährleisten.

Brückenbau

Dem Bauwerksmonitoring, das heißt der fortlaufenden Überwachung von Bauwerken mittels elektronischer Systeme, kommt insbesondere im Zusammenhang mit dem zunehmenden Alter von Bauwerken wie auch ansteigenden Anforderungen an deren Tragfähigkeit und Dauerhaftigkeit eine immer größere Bedeutung zu. RED Bernard plant, konfiguriert und installiert Monitoringsysteme für Brücken für die jeweilige Anforderung, und analysiert das Tragwerksverhalten in Form technischer Berichte bzw. in Besprechungen mit unseren KundInnen. Sensoren für Lagerverschiebungen, Verdrehungen, Rissweiten, Durchbiegungen, Setzungen, Beschleungigungen sowie Temperatur, Feuchte und Wind können beliebig miteinander kombiniert werden. Dies bedeutet eine optimale Anwendungsmöglichkeit für eine Vielzahl an Problemstellungen.
Nach der Auswertung der Daten durch die von RED Bernard jeweils individuell programmierte Software stehen dem/der BauwerkserhalterIn die wichtigsten Messergebnisse 24 Stunden online zur Verfügung. Zusätzlich zur Auswertung der Messergebnisse bieten wir auch Modell Updating an, dabei rechnen wir das statische und dynamische System der Brücke mittels numerischer Simulation nach, um dann die wesentlichen Modell-Parameter mit den Messergebnissen abzugleichen.

Lebensdauer

Monitoringsysteme an Brücken und anderen Bauwerken treffen eine Aussage über das tatsächliche Einwirkungskollektiv, sowie den dynamischen Faktor des überwachten Objektes. Mit Hilfe dieser zwei Kennwerte kann unter Anderem auch die Restlebensdauer des Bauwerks abgeschätzt werden. Beispielsweise führen bei Brücken mit einem hohen dynamischen Faktor schwingungsdämpfende Maßnahmen (z.B. Flüssigkeitstilger) mit großer Wahrscheinlichkeit zu einer Erhöhung der Lebensdauer. Für etwaige schwingungsdämpfende Maßnahmen setzen wir den von uns selbstentwickelten, patentierten Flüssigkeitstilger ein. Dieser stellt eine kosteneffiziente Alternative zum Masse-Feder Dämpfer dar und gewährleistet die maximale Dämpfung. RED Bernard bietet von der Messung der dynamischen Kennwerte über die Berechnung und Dimensionierung der Schwingungsdämpfer alles aus einer Hand an.

Forschung

RED Bernard investiert laufend in die Forschung und Weiterentwicklung von Structural Health Monitoring Systemen, da wir dies als eine unserer Kernkompetenzen betrachten. Durch unsere Forschung im Feld der SHM Systeme garantieren wir die ständige Verbesserung und Optimierung unserer integrierten Überwachungssysteme, um unseren KundInnen beste Lösungen bieten zu können. Derzeit laufen bei RED Bernard mehrere vom FFG geförderte Forschungsvorhaben, drei davon im Bereich Brückenbau, eines im Bereich Luftfahrt. Bei letzterem sind Sensoren mit der zugehörigen Hard- und Software zu entwickeln, die in Strukturbauteilen aus Verbundswerkstoffen ein De-Laminieren erkennen können.

Referenzprojekte

1.Automatisierte Datenauswertung
Das Projekt beschäftigte sich mit der Qualitätssteigerung und Kostenoptimierung der von uns von Juni 2007 bis Juni 2009 programmierten Structural Health Monitoring (SHM) Homepage. Bisher ermöglichte die SHM Homepage eine Darstellung der Messdaten von Monitoringanlage und das Anzeigen eines zu den Messdaten zugehöriges Webcam Bild.
2.ASHMOSD II
ASHMOSD II ist ein Ultraschallsystem mit dem sich Deliminationen entdecken lassen. Die RED Bernard GmbH, als Teils des ASHMOSD Konsortiums, unterstützt die Sensorentwicklung mit Hilfe der Finiten Elemente Methode (FEM) in Form von virtuellen Tests.
3.RePower
Die Ziele des Forschungsprojektes umfassten die Erstellung von Flüssigkeitstilgern und Verifizierung von Kleinversuchen, die Erprobung der Flüssigkeitstilger an realen Objekten und die Anpassung der theoretischen Grundlagen der Flüssigkeitstilger aus den realen Ergebnissen




Welcome to RED Bernard Structural Health Monitoring

Structural Health Monitoring aims to make use of the maximum life span possible by simultaneousley ensuring the maximum level of security of a building structure.

Your advantages at one glance:


1. Highest levels of safety regarding the structure (e.g. bridges)
2. Elongation of a building structures life time (respectively being able to make use of the maximum life span possible by simultaneously reducing costs to their minimum)
3. Optimizing costs for reconstruction and maintenance
4. Effective, smart solution in order to ensure a better understanding of a structure so that costs can be reduced to a minimum (without compromising safety)
5. Continuously evolving improvement of our integrated system

Safety and Optimizing Costs

Our structural Health Monitoring systems play an essential role during various stages of construction and operation of a building structure.


Construction: Verifying the design, updating the model (if necessary), correcting damages already caused during the construction phase (thus minimizing reconstruction and maintenance costs)


Operation: Continuous monitoring (24/7), improving and assuring a smoothe operation phase of the building structure, easing performance evaluation.


Lifetime Extension: cutting costs to their minimum without compromising safety, postponing huge investments (thus improving liquidity) etc.


Nowadays slender structures of various kinds are mostly used for the construction of various structures like bridges or in aircraft. Those structures are built with modern materials with, most of the time short experience periods that can be analyzed in a cost effective way with our SHM solution to improve the general understanding of these structures/materials etc.. Therefore limitations, due to safety issues, are to be exploited to their full extent.

SHM is our answer to the ongoing conflict between safety, performance and costs. That way we offer personalized, optimized services to our customers, who we see as our partners. Our goal is to offer best solutions that excite our customers.

SHM is a 24 hour monitoring system in order to monitor a building structures status. This is made possible mainly through the usage of integrated sensors. As a result early detection of damages (such as cracks etc.) gives our customers the power to minimize their follow-up costs, or even prevent dangerous situation before hand. Our system runs smoothly and alerts (via Short Message Service) our customer and our engineers in case of overstepping certain limiting values. This early recognition of damages and/or errors, accompanied by monthly technical reports to our customers, allows the early action taking (rehabilitation, reconstruction etc.).

SHM offers reliable, essential data for smart risk management by excluding unexpected, expansive follow-up costs. SHM is a proactive solution for optimized monitoring. SHM provides the required instruments and facts for our customers in order to work with high efficiency, while benefiting from highest safety standards.

Bridge Construction

SHM plays a major role when it comes to monitoring bridges of different degrees. The rising requirements to the carrying capacity and to their durability of bridges makes electronic monitoring systems even more important and essential than ever before in history.
We plan, configure, install and maintain monitoring systems of bridges according to the special needs and requirements of our valued customers. In addition, we analyze a bridges carrying capacity by the means of technical reports, as well as in meetings with our customers (our partners). According to the needs and wishes of our partners measuring sensors (such as strain gauges, temperature sensors, subsidence sensors, wind sensors etc.) are combined into one unique monitoring system, that perfectly fits the goals of our partners. That is why each, single project is unique and we are able to deliver unique solutions. After analyzing the measured data, the most relevant data can be accessed via a customized website 24/7, which guarantees maximum availability of the data to our customer.
For the analysis of the measured data we offer model updating. Therefore we re-calculate the static and dynamic system of the bridge by the means of numeric simulation. The main parameters are then to be compared to the measured data.

Longevity

Monitoring systems of bridges and other structures make a statement about the real sum of all contributing factors, as well as the dynamic factor. The residual life span of a structure is determined by these two main factors. The life span of a bridge with a high dynamic factor can be extended significantly by vibration damping measures.
For the maximum damping of such structures we use our self-made (patented) Vibration dampers. The optimally-tuned damper produces a restoring force and thus reduces the structural vibration by up to 90 percent!

Research

RED Bernard continuously invests into research and development of our Structural Health Systems, because we believe that best solutions can only be provided by constant enhancement of our monitoring system. As this system is one of our USP and enables us to provide the best solutions to our partners. Right now we take part in four major research project (three involve bridges, one concerns the aircraft sector).

Reference Projects

1.Automatic Data Analysis
The project focusses on the improvement of our Structural Health Monitoring (SHM) web service. A website was already set up in June 2007 until June 2009, now the goal was to enhance its quality. Moreover, we aimed to optimize the costs of this website. Up to now the website provided the presentation of the measured data of the sensors online and Webcam pictures.
2.ASHMOSD II
ASHMOSD II is an ultrasonic wave system to detect delaminations. This project aims to verify the value added by using a Structural Health System (SHM). The tasks for the RED Bernard GmbH in the ASHMOSD II project are comprehensive numerical simulations in the design process of the phased array SHM system prototype for the considered test components and real structural aircraft parts. The simulations are done by using the FEM-Code ANSYS.
3.RePower
The project included the construction of a fluid damper and the testing of the application of fluid dampers on real objects. Furthermore it included the adaption of the fluid dampers. Adaption is made possible through using the measured data in order to improve, and in consequence optimize these fluid dampers. The application of such fluid dampers is especially very useful for buildings, which are vulnerable to strong wind, such as skyscrapers (slim structures) and tensioned suspension bridges. The wind causes vibrations, which are (very) harmful to the buildings.