Jari Puttonen, Henrik Haggrén, Harri Kaartinen, Martin Vermeer, Hannu Hyyppä, Antti Suominen, Milka Nuikka, Hannu Hirsi, Anttoni Jaakkola, Petteri Pöntinen, Panu Salo, Juha Hyyppä, Petri Rönnholm, and Antero Kukko
In this paper, terrestrial laser scanning (TLS), photogrammetric and total station measurements were compared with dial gauge observations in two different loading experiments on a reinforced concrete beam. In the first test, the T-beam was stressed in several loading phases resulting in deformations of up to 13·63 mm. All measuring methods were able to detect deformations with an accuracy of better than 0·38 mm. The theoretical calculations of deflections based on a form of Euler–Bernoulli beam equation, however, underestimated the maximum bending of 4·08 mm. A similar loading experiment was applied on a rectangular concrete beam. In this case, the maximum deformation of the beam was 14·94 mm and measuring accuracies of all methods were better than 0·44 mm. The accuracy of theoretical calculations was better than 2·07 mm. The results indicate that laser scanning could be used as an alternative or complementary method to photogrammetric and total station measurements for detecting structural deformations in buildings. Resume Dans cet article, des mesures utilisant le laser terrestre a balayage, la photogrammetrie et la station totale ont ete confrontees a celles d’un comparateur a cadran dans deux experiences de charge d’une poutre en beton renforce. Dans le premier test, la poutre en T a subi plusieurs phases de charge qui ont engendre des deformations atteignant 13,63 mm. Toutes les methodes de mesure ont pu detecter les deformations avec une precision meilleure que 0,38 mm. Les calculs theoriques de la fleche bases sur l’equation des poutres d’Euler–Bernoulli ont neanmoins sous-estime la flexion maximale de 4,08 mm. Une experience similaire a ete menee sur une poutre en beton rectangulaire. Dans ce cas, la deformation de la poutre etait de 14,94 mm et les precisions de mesure de toutes les methodes etaient meilleures que 0,44 mm. La precision des calculs theoriques etait meilleure que 2,07 mm. Les resultats montrent que le laser a balayage pourrait etre utilise en substitution ou en complement a la photogrammetrie et a la station totale pour la detection de deformations structurales dans des bâtiments. Zusammenfassung Dieser Beitrag vergleicht terrestrisches Laserscanning (TLS) und Messungen mit einer Totalstation mit Messuhr-Beobachtungen zweier Belastungsexperimente eines armierten Betontragers. In einem ersten Test wurde ein T-Trager verschiedenen Belastungsphasen mit Deformationen von bis zu 13·63 mm ausgesetzt. Alle Messmethoden konnten die Deformationen mit einer Genauigkeit von unter 0·38 mm erfassen. Die theoretischen Berechnungen der Durchbiegung auf der Basis einer Form der Euler–Bernoulli Tragergleichung unterschatzte jedoch die maximale Biegung von 4·08 mm. Ein ahnliches Belastungsexperiment wurde fur einen rechteckigen Betontrager durchgefuhrt. In diesem Fall lag die maximale Deformation des Tragers bei 14·94 mm und die Messgenauigkeit aller Methoden war besser als 0·44 mm. Die Genauigkeit der theoretischen Berechnungen lag unter 2·07 mm. Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass zur Bestimmung von strukturellen Deformationen von Gebauden Laserscanning als Alternative oder Erganzung zu photogrammetrischen Messungen oder zu Messungen mit einer Totalstation betrachtet werden kann. Resumen En este articulo se comparan las observaciones obtenidas mediante un dispositivo calibrador con las obtenidas con un escaner laser terrestre, mediante fotogrametria y con una estacion total, en dos experimentos de carga sobre una viga de hormigon reforzado. En el primer ensayo, la viga en T se sometio a varias fases de carga que dieron lugar a deformaciones de hasta 13,63 mm. Todos los metodos de medida permitieron detectar deformaciones con una exactitud superior a 0,38 mm. Los calculos teoricos de las flexiones, basados en una forma de la ecuacion de Euler–Bernoulli, subestimaron sin embargo la curvatura maxima de 4,08 mm. Se realizo un experimento similar de carga sobre una viga de hormigon rectangular y en este caso la deformacion maxima de la viga fue de 14,94 mm y las exactitudes medidas con todos los metodos fueron superiores a 0,44 mm. La exactitud de los calculos teoricos supero los 2,07 mm. Los resultados indican que el escaner laser puede utilizarse como metodo alternativo o complementario a las medidas fotogrametricas y con estacion total para detectar las deformaciones estructurales en los edificios.