Monitoreo de salud estructural.

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Facultad de Ingeniería de Sistemas, Computación y Telecomunicaciones

Título de la Tesis

SISTEMA DE MONITOREO ESTRUCTURAL DE PUENTES PARA LA MUNICIPALIDAD DE CHINCHA

Presentado por

Apellidos y nombres del Autor

Vilcapuma Bautista, Jesús Yeltsi

Lima – Perú

Mes – Año

ÍNDICE

1        Descripcion del Proyecto _        1

1.1. Antecedentes         1

1.2. Definición del Problema         1

2.        Objetivos        2

2.1        Objetivo General        2

2.2        Objetivos Especificos        3

3.        Justificación        3

4.         Alcances del Estudio         4

5.        Trabajos Previos         5

6.         Marco Conceptual         5

7.         Cronograma de actividades         7

8.         Presupuesto         8

9.        Referencias Bibliográficas        9

1.  DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO:

1.  Antecedentes

Actualmente, el monitoreo estructural es una área de investigación importante y de rápido crecimiento que está atrayendo el interés de los investigadores y de las agencias de gobierno relacionados con el mantenimiento y seguridad de los diferentes tipos de estructuras civiles. [4].

Con el paso del tiempo los puentes fueron evolucionando y aparecieron las pasarelas colgantes, luego los puentes en voladizo, llegando posteriormente a constituir estructuras más complejas, confiables y duraderas como las que datan de la época del Imperio Romano. En tal sentido, es notable el hecho que los puentes han ido evolucionando de acuerdo a los requerimientos y a las necesidades que de ellos han sentido las diferentes civilizaciones. [4].

En la actualidad, varios métodos clásicos y dinámicos han sido propuestos para el monitoreo de daños en estructuras. Los métodos clásicos consisten en procedimientos visuales o experimentales tales como ultrasonido, el cual ha sido empleado para detectar corrosión en placas de aluminio.

Las limitaciones en el monitoreo estructural de puentes han conducido al desarrollo de técnicas globales de monitoreo basadas en el cambio de la vibración en la estructura, las cuales han sido llamadas métodos dinámicos. [12].

Dentro de las demandas requeridas por la ingeniería civil radica en el hecho de crear sistemas de monitoreo capaces de evaluar el estado de una estructura civil. Esto implica el poder detectar el tipo de daño que está presente en la estructura, su localización y la cuantificación de la severidad del daño. Este problema requiere de sistemas que cuenten con un procesador de alta capacidad, además del diseño e implementación de algoritmos eficientes, también la ubicación optima de los sensores que proporcionara el monitoreo de algunos parámetros y en base a ello determinar el estado de la estructura. [12].

La cultura del monitoreo estructural aún no se ha extendido como debería ser. En muchas ocasiones, se considera como una actividad que solo tiene transcendencia en la investigación científica. Pero, los hechos dicen todo lo contrario, ya que es un proceso que nos proporciona información exacta, relativa a la condición y desempeño de una estructura a través del tiempo.

La razón principal para analizar y diagnosticar el estado de una estructura civil es determinar las medidas necesarias para subsanar el estado de la estructura, de manera que, al estudiar los datos, el interés principal deberá ser la identificación de un daño estructural. Por ellos es necesario contar con un sistema independiente de la estructura el cual pueda ser reconfigurado para monitorear y analizar las características particulares de cada estructura.

En pocas palabras, la importancia del monitoreo estructural de puente o también llamado monitoreo de salud estructural recae en la búsqueda de respuestas a diversas problemáticas. [12].

El resolver el problema del monitoreo y análisis para la detección de daños en la estructura civil, beneficiaria a la Municipalidad Provincial de chincha en diferentes factores como ahorro en analizadores expertos en descifrar la ubicación de la falla y su severidad de la estructura, reducir costos de mantenimiento, inspección, etc.

1.  Planteamiento del problema

1.  Descripción del Problema

1.  Definición del Problema

La municipalidad Provincial de Chincha tiene como objetivo brindar una mayor seguridad a los peatones y dotar a la capital de vías en mejor estado.

La municipalidad Provincial no cuenta con  una información exacta, relativa a la condición y desempeño del “puente topara” ubicado sobre “el rio topará” porque la estructura envejece o es sometida a fuerzas externas de la naturaleza como los sismos, terremotos,  o simplemente malos cálculos en su diseño en la infraestructura civil.  

1.  Justificación e importancia

Este trabajo se  justifica porque permitirá la evaluación, el diagnóstico y el monitoreo de puentes con sistema de instrumentación inalámbrico en cual se llevara a cabo mediante un análisis para cuantificar el estado del deterioro en el puente topara. Tiene como objetivo brindar una mayor seguridad a los peatones y resolverá el problema del monitoreo y análisis para la detección de daños en la estructura civil; beneficiaria a la Municipalidad Provincial de chincha en diferentes factores como ahorro en analizadores expertos en descifrar la ubicación de la falla y su severidad de la estructura. De esta manera se reducirá el costo de mantenimiento, inspección, materiales, etc. De esta manera se evitara mayores complicaciones, incluye daños en la infraestructura y amenazas naturales. Por ello se desarrollara, aportara fundamentos para generar soluciones reales para el monitoreo en la estructura civil.

Estos sistemas de infraestructura civil resultan, entonces, de vital importancia para la economía del país, ya que, a través de ellos se desplazan millones de toneladas de carga comercial y cientos de miles de personas cada año. [1].

La inspección y mantenimiento de puentes existentes en la Municipalidad Provincial de Chincha ha comenzado de forma lenta. Al día de hoy, se realiza la evaluación de puentes con base en evaluaciones visuales. Sin embargo, existen otras técnicas de evaluación que podrían ser aplicadas como el monitoreo estructural de puentes se vislumbra como una alternativa, la cual se viene implementando a nivel internacional para complementar las evaluaciones visuales que se realizan en puentes y que se puede aplicar en nuestra provincia, logrando así un monitoreo de la estructura en tiempo real. Con este trabajo se pretende aportar tales como:

• Seguridad: Garantizar la seguridad de los usuario al contar con información en tiempo real sobre la condición estructural de los puentes, sobre todo después de presentarse amenazas naturales tales como, sismos o bien accidentes por errores humanos que afecten la integridad de los puentes.
• Conservación de la infraestructura civil: Dar seguimiento al comportamiento de los puentes mediante índices de desempeño estructural, mediante los cuales se podrán identificar los componente estructurales vulnerables  y planear las acciones de mantenimiento en forma eficiente y efectiva.
• Presupuesto: La documentación sobre el comportamiento estructural, el índice de desempeño y el monitoreo de los puentes, permitirá demostrar que existe un sistema eficiente para la forma efectiva y a un menor costo.

1.  Alcances del Estudio

El trabajo de investigación estará dirigido hacia la formulación del Proyecto de Prueba de Monitoreo Estructural y la ejecución de la prueba en sí, esto debido a que las características de la mayoría de los puentes existentes en la Municipalidad Provincial de Chincha permitirían obtener resultados confiables a partir de la realización de este tipo de prueba. Se pretende desarrollar la metodología en el estudio la instrumentación permanente de la que pueden ser objeto los puentes para efectuar mediciones en tiempo real. No se considera objeto de esta investigación la evaluación de elementos estructurales aislados, tales como pilotes, vigas prefabricadas, etc.; sino que se evaluará únicamente el comportamiento estructural del puente como conjunto. No se considera objeto de esta investigación la evaluación de puentes ferroviarios y/o peatonales; sino, solamente los puentes carreteros. Además que la documentación se realizara con sensores inalámbricos y esto necesitara de una computadora o laptop de última generación, es decir, con un procesador Corel I7 y una memoria de 16 Gb.

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