Senzorii structurali sunt utilizați pentru a monitoriza deplasările structurale, deformările structuri inginereștilor, structurilor de inginerie civilă și monumentelor istorice.
Gama largă de senzori disponibili înseamnă că soluțiile de monitorizare structurală pot fi adaptate provocărilor și bugetelor specifice.
Una dintre principalele lor aplicații implică instalarea de senzori structurali în locurile în care se lucrează sau în apropierea structurii, pentru a se asigura că integritatea acesteia nu este compromisă.
Ei sunt, de asemenea, utilizați pentru monitorizarea structurală pe termen lung pentru a urmări starea de sănătate a structurii în timp și pentru a adapta soluțiile de întreținere adecvată. Ei susțin procesul de management al ciclului de viață al structurii în cadrul unei politici mai ample de durabilitate.
Investigarea mișcării și deformațiilor structurale
Câteva aplicații tipice pentru senzorii structurali:
- Lucrări de construcții în apropiere
- Proiect de renovare, modernizare, extindere, susținere
- Apariția problemelor structurale, cum ar fi crăpăturile
- Creșteri ale încărcării (volume mai mari de trafic pe poduri, schimbarea tipului de mașină într-o fabrică de producție, schimbarea tipului de utilizare a depozitului, crearea de etaje suplimentare într-o clădire etc.)
Și în contextul monitorizării pe termen lung, măsurătorile produse de acești senzori permit:
- Monitorizarea stării de sănătate a structurii ca bază pentru modificări ale specificațiilor de întreținere
- O durată de viață extinsă pentru structura în cauză
- Verificarea siguranței structurale și a utilizării în urma unui cutremur, eveniment climatic, incendiu sau accident
- Verificarea comportamentului structural în urma unui eveniment climatic extrem pentru care structura nu a fost proiectată inițial
- Optimizarea proiectelor pentru structuri similare noi (reducându-le astfel amprenta ecologică)
Tipuri de senzori
- Următorii senzori sunt simpli, solizi și economici:
- Senzorii de deplasare (fisurometre) permit monitorizarea precisă (de la 0,1 mm la 0,01 mm) a deplasării relative între două secțiuni ale aceleiași structuri. Sunt folosite pentru a monitoriza viteza cu care se deschid fisurile sau rosturile
- Inclinometrele (senzorii de înclinare) măsoară mici modificări față de verticală cu o precizie de aproximativ 0,1 mm/m
- Contoarele cu laser de la distanță sunt mai puțin precise decât fisurometrele, dar permit ca măsurători similare să fie făcute pe distanțe mai lungi
2. Geofoanele și accelerometrele sunt folosite pentru măsurarea vibrațiilor
- Dispozitivele de măsurare a tasării hidraulice (sau „oale de apă” sau „senzori de nivelare hidrostatică” oferă o soluție simplă și solidă pentru verificarea tasării (sau ridicării) în mai multe puncte multiple din aceeași structură. Ele sunt deosebit de utile pentru proiectele de fundare.
- Următoarele soluții sunt utilizate pentru cuantificarea tensiunilor structurale:
3. Măsurători ale microdeformării relative (mm) utilizând extensometre electrice sau vibratoare și senzori cu fibră optică. Acești senzori economici sunt ușor sudați pe, lipiți de sau încorporați în beton. Acești senzori permit, de asemenea, efectuarea de măsurători dinamice. Datele de tensiuni pot fi apoi calculate din aceste măsurători, cu condiția ca modulul Young al materialului și geometria structurii să fie cunoscute.
- Măsurarea directă a tensiunii în planul cilindrului plat, cu condiția să se poată realiza o canelură în structură pentru instalarea cilindrului
- Măsurătorile efectuate folosind celule de presiune permit măsurarea creșterilor relative ale încărcării, dar nu cu un grad foarte mare de precizie
4. Fibra optică permite măsurarea continuă a temperaturii și a deformării pe toată lungimea fibrei. Această soluție este potrivită pentru monitorizarea pe termen lung pe structuri liniare foarte lungi
Instalarea senzorilor structurali vă permite:
- Să realizați monitorizări pe termen scurt sau lung a mișcării și deformărilor structurale
- Să limitați întreruperile în funcționarea unei structuri în urma unui eveniment climatic sau accident
- Să analizați și să înțelegeți comportamentul unei structuri
- Să prelungiți durata de viață a structurilor și să optimizați costurile de întreținere a acestora
- Să gestionați sustenabilitatea și reziliența activelor
