¿Por qué necesitamos el monitoreo de la salud estructural?

[vc_row type=”in_container” full_screen_row_position=”middle” column_margin=”default” scene_position=”center” text_color=”dark” text_align=”left” overlay_strength=”0.3″ shape_divider_position=”bottom” bg_image_animation=”none”][vc_column column_padding=”no-extra-padding” column_padding_position=”all” background_color_opacity=”1″ background_hover_color_opacity=”1″ column_link_target=”_self” column_shadow=”none” column_border_radius=”none” width=”1/2″ tablet_width_inherit=”default” tablet_text_alignment=”default” phone_text_alignment=”default” overlay_strength=”0.3″ column_border_width=”none” column_border_style=”solid” bg_image_animation=”none”][vc_column_text]¿Por qué necesitamos el monitoreo de la salud estructural? Los propietarios y gerentes de mantenimiento de activos intensivos en capital buscan soluciones de inspección y monitoreo rentables y confiables para garantizar la seguridad y confiabilidad de estas estructuras. Los códigos de diseño moderno ahora buscan una vida útil mucho más larga. Por ejemplo, el Canadian Highway Bridge Design Code ( S6-14, 2014 ) considera una vida útil de 75 añospara puentes de nueva construcción. Un buen ejemplo en este caso es el puente New Champlain en Montreal, Canadá, que está diseñado para 125 años de servicio. Además, los municipios, el gobierno provincial y federal se están interesando en el concepto de “Smart City”. Esta visión apunta a implementar tecnologías avanzadas para crear servicios de valor agregado para los ciudadanos y la administración de la ciudad ( Bui et al, 2014 ). En el contexto, la inspección y el mantenimiento adecuados se vuelven más importantes que nunca. Se han desarrollado soluciones modernas de Monitoreo de Salud Estructural (SHM) e innovadoras Pruebas No Destructivas (NDT) en respuesta a tal necesidad. Otra aplicación importante del monitoreo de salud estructural es mejorar la confiabilidad de la infraestructura existente. Las infraestructuras existentes en América del Norte se acercan rápidamente al final de su vida útil de diseño. Según la tarjeta de calificaciones de infraestructura de ASCE 2017 , casi el 10% de los puentes (alrededor de 56,000 puentes) en los Estados Unidos tienen algún tipo de deficiencia estructural, lo que los hace vulnerables. Las condiciones en Canadá no son mucho mejores. Hay alrededor de 75.000 puentes de carreteras en Canadá; Según el Consejo Nacional de Investigación de Canadá ( NRCC 2015 ), casi un tercio de estos puentes tienen deficiencias estructurales o funcionales. El colapso de Ponte Mirandi en Génova, Italia en agosto de 2018 muestra claramente que la infraestructura existente requiere atención inmediata. Con los recursos limitados disponibles para los gobiernos, la pregunta es cómo la implementación de sistemas SHM puede ayudar a los gerentes de mantenimiento y los tomadores de decisiones a priorizar los programas de rehabilitación y reemplazo.[/vc_column_text][/vc_column][vc_column column_padding=”no-extra-padding” column_padding_position=”all” background_color_opacity=”1″ background_hover_color_opacity=”1″ column_link_target=”_self” column_shadow=”none” column_border_radius=”none” width=”1/2″ tablet_width_inherit=”default” tablet_text_alignment=”default” phone_text_alignment=”default” overlay_strength=”0.3″ column_border_width=”none” column_border_style=”solid” bg_image_animation=”none”][vc_column_text] [/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row type=”in_container” full_screen_row_position=”middle” column_margin=”default” scene_position=”center” text_color=”dark” text_align=”left” overlay_strength=”0.3″ shape_divider_position=”bottom” bg_image_animation=”none”][vc_column column_padding=”no-extra-padding” column_padding_position=”all” background_color_opacity=”1″ background_hover_color_opacity=”1″ column_link_target=”_self” column_shadow=”none” column_border_radius=”none” width=”1/1″ tablet_width_inherit=”default” tablet_text_alignment=”default” phone_text_alignment=”default” overlay_strength=”0.3″ column_border_width=”none” column_border_style=”solid” bg_image_animation=”none”][vc_column_text]

Pero, ¿qué es el monitoreo de la salud estructural?

El monitoreo de salud estructural (SHM) se refiere a una serie de sensores conectados para recopilar y analizar datos, en todo momento durante la vida útil de la estructura. El objetivo de dicho sistema es identificar y cuantificar cualquier daño o estado de deterioro que pudiera ocurrir durante la vida útil ( Balageas, 2006 ). Si bien los sistemas SHM pueden variar en su arquitectura e implementación, todos abarcan cuatro subconjuntos distintos (Chang, 2003):

• Medición periódica mediante una serie de sensores;
• Identificación estructural;
• Procesamiento de datos para identificar daños;
• Análisis de resultados y toma de decisiones.

La implementación de sistemas SHM es un paso adelante hacia los sistemas de mantenimiento proactivo. Los protocolos de mantenimiento existentes se basan generalmente en una estrategia reactiva; significa que las reparaciones e intervenciones se realizan generalmente cuando ya ha ocurrido un daño. Desde la perspectiva del análisis de costos del ciclo de vida, esta puede ser una opción más costosa para la organización. Estas intervenciones a menudo vienen con un tiempo de inactividad no planificado de la estructura o instalación, y las soluciones de reparación no son tan efectivas. Los sistemas SHM pueden ayudar a identificar y cuantificar estos defectos estructurales en las primeras etapas, cuando la reparación y rehabilitación serán más rentables y más eficientes. Dependiendo del tipo de estructura, su entorno y los diferentes aspectos del desempeño estructural y de durabilidad, se utiliza una serie de sensores en los sistemas SHM. Los sensores pueden ser tan básicos como la temperatura y la humedad, o el monitoreo avanzado de vibraciones o los sistemas de emisión acústica.

Si SHM es bueno, ¿por qué no lo usamos?

Si bien las soluciones de monitoreo de salud estructural parecen prometedoras, ha habido una serie de problemas que han limitado su uso en la práctica real de la ingeniería. En esta sección, repasaremos algunos de estos aspectos.

Costo de los sistemas SHM

El despliegue de sistemas de monitoreo de salud estructural no ha sido generalizado, principalmente debido al costo asociado a la tecnología e instalación de estos sistemas. La mayoría de las soluciones SHM existentes son relativamente caras.

Qué sensores usar

Otro aspecto del sistema SHM que sigue siendo confuso para muchos propietarios y gerentes de mantenimiento es el tipo de sensores que se necesitan. La selección de una buena variedad de sensores es una tarea importante y requiere una sólida ingeniería estructural, de materiales y ambiental.

Instalación de sistemas SHM

La práctica existente para las soluciones de monitoreo de salud estructural (SHM) depende en gran medida de los sistemas atados (cableados) ( Lynch y Kenneth, 2006 ), donde se requiere un cableado extenso para recopilar información diversa a nivel de elemento y transmitirla a un sistema de adquisición de datos centralizado. Esto ha hecho que la instalación e implementación de SHM consuman mucho tiempo, sean laboriosas y costosas.

Interpretación de los resultados de la prueba

El uso de sistemas SHM significa recopilar una gran cantidad de datos en tiempo real. El análisis y la interpretación de los resultados de las pruebas sigue siendo un problema. Es especialmente desafiante identificar datos relacionados con cambios en el medio ambiente, a partir de aquellos que provienen de defectos en componentes estructurales. La toma de decisiones basada en estos datos requiere un conjunto especial de habilidades. [/vc_column_text][vc_row_inner column_margin=”default” text_align=”left”][vc_column_inner column_padding=”no-extra-padding” column_padding_position=”all” background_color_opacity=”1″ background_hover_color_opacity=”1″ column_shadow=”none” column_border_radius=”none” column_link_target=”_self” width=”1/2″ tablet_width_inherit=”default” overlay_strength=”0.3″ column_border_width=”none” column_border_style=”solid” bg_image_animation=”none”][vc_column_text]

El futuro es brillante

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