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INSTRUMENTACIÓN ESTRUCTURALDEL PUENTE DE AMPOSTA
Manuel Floriano Abril
AMPOSTA - 24 de abril de 2008
INSTRUMENTACIÓN ESTRUCTURAL DEL PUENTE DE AMPOSTA
PROGRAMA
1. INTRODUCCIÓN.
2. INSTRUMENTACIÓN.
3. SISTEMA DE MONITORIZACIÓN.
4. CONCLUSIONES.
INSTRUMENTACIÓN ESTRUCTURAL DEL PUENTE DE AMPOSTA
MONITORIZAR (RAE): “observar, mediante aparatos especiales, el curso de uno o varios parámetros fisiológicos, o de otra
naturaleza, para detectar posibles anomalías”
SEGUIMIENTO de su evolución en el tiempo
MEDIDA de determinados parámetros,
mediante aparatos(INSTRUMENTACIÓN)
1. INTRODUCCIÓN.
INSTRUMENTACIÓN ESTRUCTURAL DEL PUENTE DE AMPOSTA
APLICACIONES FUNDAMENTALES DE LA MONITORIZACIÓN EN EL CAMPO ESTRUCTURAL
DIAGNÓSTICOen procesos de deterioro
CONTROL de obras o procesos constructivos
1. INTRODUCCIÓN.
INSTRUMENTACIÓN ESTRUCTURAL DEL PUENTE DE AMPOSTA
CONTROL DE OBRASCONTROL DE OBRAS• Procesos de especial complejidad técnica.• Mantenimiento bajo control del estado de la estructura.
INFORMACIÓN Y ACTUACIÓN INMEDIATA
INSTRUMENTACIÓN:• Toma de datos automatizada y continua.
(Sistemas de Adquisición de Datos en tiempo real).
• Instrumentación electrónica, permanentemente conectada.
• Posibilidad de conectividad remota. (INTERNET).
1. INTRODUCCIÓN.
INSTRUMENTACIÓN ESTRUCTURAL DEL PUENTE DE AMPOSTA
INSTRUMENTACIÓN DEL PUENTE DE AMPOSTA
OBJETIVO:OBJETIVO:
Información en tiempo real acerca del estado de la estructura durante los trabajos de sustitución de cables.
MAGNITUDES A CONTROLARMAGNITUDES A CONTROLAR::• Cargas / Tensiones.• Temperaturas.• Movimientos relativos.
Deformaciones.
1. INTRODUCCIÓN.
INSTRUMENTACIÓN ESTRUCTURAL DEL PUENTE DE AMPOSTA
MEDIDA DE DEFORMACIONESMEDIDA DE DEFORMACIONES
FUNDAMENTO DEL EXTENSÓMETRO DE CUERDA VIBRANTE
• Filamento metálico elástico, sometido a tensión entre sus extremos.
• Frecuencia de vibración depende de la tensión:
µT
Lf ⋅
⋅=
21
• Deformación del elemento sobre el que se fije determinará la frecuencia de vibración del filamento.
( )20
2101 ffK −×=−=∆ εεε εσ ∆×=∆ E
CARACTERÍSTICAS• Gran estabilidad a largo plazo.• Magnitud de respuesta independiente de su amplitud (no afectada negativamente
por tendidos de cable).
2. INSTRUMENTACIÓN. Deformaciones.
INSTRUMENTACIÓN ESTRUCTURAL DEL PUENTE DE AMPOSTA
MEDIDA DE DEFORMACIONESMEDIDA DE DEFORMACIONES
EXTENSÓMETRO ROCTEST SM-2W• Rango 3000 µm/m, con cero ajustable.• Resolución: 0,5 µm/m.• 50,8 mm. de longitud activa.• Gran estabilidad a largo plazo.
INSTALACIÓN• Soldadura eléctrica por puntos.• Adhesivo de dos componentes
(“soldadura en frío”).
2. INSTRUMENTACIÓN. Deformaciones.
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MEDIDA DE DEFORMACIONESMEDIDA DE DEFORMACIONES
• SISTEMA ACTUAL DE CABLESCables principales (24).Cables de retenida (8).
• VIGAS DE RIGIDEZ (12)
2. INSTRUMENTACIÓN. Deformaciones.
INSTRUMENTACIÓN ESTRUCTURAL DEL PUENTE DE AMPOSTA
MEDIDA DE DEFORMACIONESMEDIDA DE DEFORMACIONES
• SISTEMA NUEVO DE CABLESCables principales (16).Cables de retenida (8).Péndolas provisionales (12).Péndolas definitivas (30).
Cables inclinados (20).Cables horizontales (2)
2. INSTRUMENTACIÓN. Deformaciones.
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MEDIDA DE TEMPERATURASMEDIDA DE TEMPERATURAS
INFLUENCIA VARIACIÓN TÉRMICA
• Estructura.
• Cadena de medida (transductores, cables).
EXTENSÓMETRO ROCTEST SM-2W
• Termistor en interior de carcasa.
• 3 kohm a 25ºC (NTC). tempcargatotal εεε +=
)()( 01 sgcarga TLL ααε −∆+−=
Cg /º5.11 µεα =Redundancia excesiva ~ 50% conectados. (70)
2. INSTRUMENTACIÓN. Temperaturas.
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MEDIDA DE DESPLAZAMIENTOS MEDIDA DE DESPLAZAMIENTOS
DESPLAZAMIENTOS RELATIVOS SILLA-PILA
• Palpadores de tipo inductivo (L.V.D.T) (4).
• Rango +/- 100 mm.
2. INSTRUMENTACIÓN. Desplazamientos.
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SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOSSISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS• 124 extensómetros de cuerda vibrante. (132 total).• 66 termistores (70 total).• 4 transductores de desplazamiento
TOTAL: 184 puntos de medida
ESTACIÓN ADQUISICIÓN DE DATOSESTACIÓN ADQUISICIÓN DE DATOS• DATA-LOGGER.• MULTIPLEXORES.• ACONDICIONADOR DE SEÑALES.• COMUNICACIONES.• BATERÍA DE RESERVA.
3. SISTEMA DE MONITORIZACIÓN
INSTRUMENTACIÓN ESTRUCTURAL DEL PUENTE DE AMPOSTA
SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOSSISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS• Distribuido. (4 estaciones y un ordenador de supervisión en red (RS-485).• Menor cableado desde los sensores.• Mayor integridad de los datos.
SENSORES SENSORES
SENSORES SENSORES
3. SISTEMA DE MONITORIZACIÓN
RS-485
PC
EAD-3
EAD-4EAD-2
EAD-1
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SOFTWARE DE MONITORIZACIÓNSOFTWARE DE MONITORIZACIÓN
• LoggerNet / LabVIEW
Periodicidad toma datos: 4 min.
Valores instantáneos en paneles sinópticos.
Indicación de estado.
Gráficos históricos de evolución.
Servidor de datos DataSocket.
3. SISTEMA DE MONITORIZACIÓN
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CONECTIVIDADCONECTIVIDAD
Ordenador supervisión
local
Router
Sensores
MADRID
Ordenador remoto
• VNC (Virtual Network Computing):- Administración remota del sistema.- Descarga FTP de archivos de datos.
• DATA SOCKET SERVER- Acceso remoto a los datos más recientes.
3. SISTEMA DE MONITORIZACIÓN
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INSTRUMENTACIÓN DEL PUENTE DE AMPOSTA
1. Permite el seguimiento y control, en tiempo real, del estado de la estructura durante el proceso de sustitución de los cables.
2. Resulta fundamental el análisis de los resultados que aporta, bajo unos adecuados criterios de interpretación.
3. Debidamente contrastada con otros métodos de control disponibles, constituye una herramienta auxiliar eficaz de cara detectar posibles anomalías en el proceso y a una adecuada toma de decisiones.
4. CONCLUSIONES.
GRACIAS POR SU ATENCIÓN
INSTRUMENTACIÓN ESTRUCTURAL DEL PUENTE DE AMPOSTA
2. INSTRUMENTACIÓN. Deformaciones.
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2. INSTRUMENTACIÓN. Deformaciones.
INSTRUMENTACIÓN ESTRUCTURAL DEL PUENTE DE AMPOSTA
2. INSTRUMENTACIÓN. Desplazamientos.