Implementación de un Sistema de monitoreo para determinar la salud estructural de la edificación educativa FIC‐UNSA con Sensores de Bajo Costo

Detalles del proyecto

Descripción

Realizar el Monitoreo de Salud Estructural en el Pabellón de la Facultad de Ingeniería Civil – UNSA, mediante metodologías no destructivas empleando sensores de bajo costo.

Descripción de Layman

El monitoreo de salud estructural (MSE) es un método no destructivo de identificación de daño en estructuras civiles. Esta técnica implementa sensores de aceleración por ejemplo sistemas microelectromecánicos (MEMS) o piezoeléctricos y un sistema de conectividad remoto en la estructura a inspeccionar. Los sensores utilizados son un tipo de transductores que cuantifican in-situ las vibraciones en la edificación y envían datos a un servidor que almacena, administra y procesa dicha información. El análisis desarrollado con las propiedades dinámicas permite detectar y localizar los elementos con mayor riesgo de falla.
En el presente proyecto de investigación se implementará una estación remota de monitoreo de salud estructural en el pabellón de la Facultad de Ingeniería Civil de la UNSA. Para ello, un conjunto de acelerómetros MEMS y componentes adicionales del sistema (otros sensores, procesadores de datos, etc.) se instalarán estratégicamente en la edificación para captar las vibraciones ambientales que se presenten durante el período de monitoreo. El sistema de monitoreo remoto estará compuesto por una red de sensores inalámbricos divididos en tres subsistemas principales: 1) Nodos sensoriales
2) Nodos coordinadores 3) Conexión remota a estación base. El intervalo de tiempo de monitoreo remoto de la estructura estará comprendido entre 6 a 18 meses.
Con la data obtenida del sistema de monitoreo se procederá a filtrar la información para luego procesarla usando técnicas numéricas en base a un lenguaje de programación, estas habrán sido previamente validadas con una estructura a escala, y así obtener las características dinámicas de la edificación como las matrices de rigidez, masa, amortiguamiento y parámetros modales propios de la estructura.
Esta información procesada es acompañada de la elaboración de un modelo numérico de la edificación en OpenSees. Esta herramienta informática simula el comportamiento estructural de la edificación tomando en cuenta las propiedades mecánicas de los materiales obtenidas en campo. Este modelamiento toma en cuenta el comportamiento no lineal de los materiales que conforman la estructura para así llegar a tener un comportamiento estructural real y confiable; estos resultados se van a calibrar con los que se obtengan del monitoreo. Primero se tomara para el concreto la técnica de no linealidad de Mander (curva esfuerzo-deformación) y obtención de diamantinas; para el acero se harán escaneos para verificar su espaciamiento.

Hallazgos clave

Monitoreo, Salud Estructural, Sensores, Acelerómetros, MEMS, Edificaciones, Bajo costo, Ingeniería Estructural, Concreto
Armado, Sistema Aporticado, Modos de Vibración. AREQUIPA, UNSA
EstadoActivo
Fecha de inicio/Fecha fin29/01/21 → …