Análisis de Salud Estructural de Puentes

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(Por: Msc Ingeniero Mecánico Edgar Andrade Orellana)
eorellana@vibrotechnology.org

Los puentes en todas sus formas terminan siendo estructuras sustentadas en dos puntos como mínimo, siendo esta configuración mayor en su longitud en relación a su ancho, los puentes siempre estarán sometidos a movimientos oscilantes que el diseño provee. Entonces el puente es calculado para cumplir normativamente y por resistencia.
En nuestro país la normativa incluye entre otros la prueba estática la cual es tratar de conseguir mediante camiones una carga muerta como un porcentaje de carga del diseño

Camiones en prueba estática – Puente continental Madre de Dios

¿Bastara solo la prueba estática?….No!, es por ello que es necesario las pruebas dinámicas donde se debe medir la respuesta del puente en las condiciones reales a las que esta sometido, como; temperatura, vientos, cargas asimétricas, impactos, cargas variables, etc.

FLUJOGRAMA DE PERITAJE DE PUENTE

Como Medimos?

Instalación de acelerómetros inerciales tipo MEMS en puentes. * Cortesía de Dewesoft Eslovenia

IOLITE STG – Strain gage in structure

Sensores MEMS – * Cortesía de Dewesoft Eslovenia

Deformaciones y esfuerzos. – Mediante el pegado de galgas de deformación del tipo necesario en la estructura podemos conocer cuanto esfuerzo, su dirección y naturaleza de la fuerza al cual es sometido el puente.

Strain gage de tracción para torón de cable – Puente Pizana

Las mediciones de deformaciones de tensión que ocasionan esfuerzos lineales en los cables y péndolas son importantes para verificar la salud estructural de puentes, para control de tesado de estos elementos. La importancia en esta técnica es que se puede sincronizar i observar la interacción de tensiones de varios cables y/o péndolas, se puede saber las tensiones estáticas actuantes en cada momento, así como las tensiones dinámicas fluctuantes.
Los impactos o fenómenos impulsivos llamados shocks son fenómenos en procesos o intervalos de tiempo transitorio, entonces el uso de deformímetros (strain gage), que convenientemente instalados podemos medir deformaciones, esfuerzos, torques, etc. Podemos también conocer valores de condiciones máximas, así como la condición dinámica donde las fuerzas pueden generar las deformaciones y sus direcciones. La implementación de un proceso fiable en el “Monitoreo de deformaciones” está basada primordialmente en métodos totalmente dinámicos de ahí la pregunta.
¿Cómo puede una estructura, eje, etc. cuasi estática ser afectada por fuentes excitadoras? y Cuánto?
En el caso de procedimientos de tensión de cables en puentes debe de verificarse la secuencia de tensión en cada cable y péndola o péndolas centrales esperando que cada vez que se ejerza tensión por medios mecánicos no exista una desviación apreciable proveniente de solturas, fisuras, carga inadecuada, es por ello que el análisis de deformaciones dinámicas es la forma menos intrusiva y de gran precisión para estos procedimientos.
Se puede generar un flujo de análisis y pasos que nos ayudará en el ordenamiento lógico, intuitivo y levantamiento de mediciones STRAIN GAGES instalados en cada cable que se va a someter a tensión.
No debemos dejar de lado que el Know How, el expertis y la formación del personal involucrado para el post-análisis sea satisfactorios.

Tesado de péndolas y verificación en tiempo real en 16 péndolas por lado

Puente Punta Arenas – San Martín – Perú

Medición de las tensiones en los tirantes del puente Junín de Paseo de la Republica – Perú

Puente Junin – Lima – Monitoreo continuo en tiempo real de 03 meses

Puente ferroviario Sumbay – Arequipa –Perú Salud estructural por aumento de frecuencia y carga

Puente ferroviario Sumbay – Arequipa – Medidas y instalación de strain gages

Puente ferroviario Sumbay – Arequipa – Medidas de deformación ante el pase del tren viendo variación de condiciones estáticas y frecuencias de deformación dinámicas.

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