Monitoreo de estado de tensión y deformación

de construcciones de ingeniería

El estado de tensión sirve como criterio de durabilidad, que sin embargo no puede ser evaluado por métodos directos. Como regla, el estado de tensión se determina a través de deformaciones o efectos acompañantes al cambio de tensión (cambio de caracterísitcas ópticas o magnéticas, características de frecuencia y etc.).

El cambio de estado de tensión y deformación de construcciones puede ser causado por una multitud de causas: mala calidad de materiales de construcción, violación del reglamento de trabajos de construcción y montaje, asentamiento desigual del basamento de la construcción de ingeniería, errores en el proyectamiento de cargas y etc.

El subsistema de estados de tensión y deformacón está destinada para la detección oportuna de cambios significativos de estado de tensión y deformación en los elementos portantes de edificios y construcciones que puede llevar a la transmisión del objeto al estado de funcionabilidad limitada o al estado de avería.

El subsistema de monitoreo de estado de tensión y deformación está construído a base de sensores digitales de medición de tensión ZET 7X10-DS e inclinometros digitales ZET 7X54 que garantizan el control de deformación y deflexiones de elementos portantes de la construcción.

Los sensores de medición de tensión ZET 7X10-DS se instalan en los elementos (cubiertas, paredes portantes, elementos portantes del techo, elementos volados y etc.) para el control de su deformación.

Características generales

Parámetro controlado Extensión/compresión Deflexión
Tipo de módulo/sensor digital ZET 7010-DS
ZET 7110-DS
ZET 7054
ZET 7154
Unidad de medición mkm/m grado
Intervalo de mediciones -300…+300 -15…+15
-1800…+1800
Cambio mínimo registrado 0,2 0,01
1,2
Nivel mínimo ALARM 10 0,12
60

En el sistema de trabajo el subsistema “Monitoreo de estado de tension y deformación” compara los valores registrados con valores de umbral predeterminados para niveles de aviso y de antes de avería, en caso de detección de aumento de valores de umbral forma señales correspondientes “Aviso” (en el gráfico se representa de color beige) o “Peligro” (en el gráfico se representa con límites de color rojo).

Las señales de todos los tipos de sensores por la interfaz Ethernet se transmiten al ordenador industrial (en caso de su presencia) y luego al servidor donde se archivan en la base de datos. Para cada señal registrada se hace una comparación con los niveles de valores de umbral, en caso de aumento de los cuales se forman señales de aviso del operador.

Los niveles de valores de umbral (valores límites de inclinación de construcciones y desplazamiento de elementos de construcción en relación entre ellos) se calculan de acuerdo con los documentos normativos para cada tipo de construcciones.

En la imagen se da un ejemplo de funcionamiento del subsistema “Monitoreo de estado de tensión y deformación”.

En la imagen se presenta el ejemplo del funcionamiento del subsistema “Monitoreo del estado de tensión y deformación”. Las tendencias de señales presentadas en el gráfico demuestran el valor del estado de tensión y deformación del techado recubierto de la construcción por el período de 48 horas.

En dependencia de la hora del día del monitoreo, las indicaciones de los sensores tesométricos digitales ZET 7X10-DS han tenido cambios. El límite de cambio se ve claramente, es el tiempo laboral (de 8.00 hasta 18.00) y el tiempo no laboral (de 18.00 a 8.00).

La presencia de una carga mínima adicional se fija perfectamente por los sensores digitales y se representa en el gráfico lo que permite hacer una conclusión sobre la alta sensibilidad al cambio del valor real de la deformación relativa en el punto de instalación y de la posibilidad de controlar la dinámica del cambio en régimen automático. Y la presencia de la función de autocontrol metrológico permite diagnosticar los sensores digitales en el proceso de su explotación sin demontaje y detenimiento del proceso de monitoreo.

Colocación de los sensores en el objeto de monitoreo: recubrimiento del techo del invernadero.

Cabe señalar que para las indicaciones más precisas de sensores tensométricos su instalación se debe realizar en los lugares de concentración de tensión de elementos de la construcción al cargarlos con su propio peso, cargas de nieve y viento. Estos campos se determinan de un método de cálculo de estado de tensión y deformación de las construcciones del edificio.