Soluções de monitoramento ROBO®CONTROL Sistemas … · 2013-10-01 · 3 Medidor de tensão 4...

Monitoramento & Serviços

Soluções de monitoramento ROBO®CONTROLSistemas portáteis e permanentes

International www.mageba.net

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Categorias de serviços feitos sob medida

1 Instalação de um sensor de aceleração 3D2 Preparação para serviços de inspeção

Serviços prestados

Monitoramento de Segurança Inspeção e medição de serviços

As principais preocupações dos clientes estão relacionadas à estabilidade ou à usa-bilidade de uma estrutura. A mageba ofe-rece uma completa linha de soluções para monitorar os elementos críticos de uma estrutura, incluindo um alarme de notifi-cação imediata de mudanças significativas.

Monitoramento da integridade estrutural

Soluções sob medida a longo prazo para o monitoramento de estruturas são ofe-recidas pela mageba para avaliar o com-portamento geral da estrutura. Sistemas SHM fornecem informações cruciais, que são fundamentais, para que o proprietário possa otimizar o tempo de serviço e custos do ciclo de vida.

Serviços de consultoria

Os serviços corretivos geralmente mudam os cenários de carga e o sistema estático de uma estrutura. A avaliação das con-dições reais antes da renovação, utilizando a experiência de rede global da mageba, permite que recomendações para no-vos componentes estruturais possam ser feitas.

As necessidades dos proprietários de uma estrutura por uma detalhada avaliação da condição podem ser atendidas pelos ser-viços de inspecção da mageba. Os dados relevantes são monitorados e avaliados e o estado geral dos elementos estruturais são resumidos em detalhe.

ÍndiceCategorias de serviços feitos sob medida 2Usos e benefícios variados 3Visão geral dos sistemas 4ROBO®CONTROL “BÁSICO” 5ROBO®CONTROL “AVANÇADO” 6ROBO®CONTROL “PORTÁTIL” 7Dispositivos de medição num relance 8Tecnologia durável e de software livre 10Cataratas Rhine (Suíça) 11Ponte Obermatt (Suíça) 12Grande Ponte Incheon (Coréia do Sul) 13Ponte sobre o Rio Suir (Irlanda) 14Viaduto Weyermannshaus (Suíça) 15Ponte Gleisbogen (Suíça) 16Ponte Nanin (Suíça) 17Ponte Danúbio Sinzing (Alemanha) 18Travessia Run Yang (China) 19Soluções completas oferecidas 20

3

5

6

3

42

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Usos e benefícios variados

1 Proteção de edifícios históricos2 Monitoramento detalhado dos elementos

vitais de prédios tipo arranha-céu.3 Monitoramento da segurança de túneis4 Monitoramento estrutural de barragens5 Vigilância de fundações6 Atualização de modelagem estrutural

AplicaçõesA eficiente e confiável coleta automatizada de dados ROBO CONTROL® oferece bene-fícios para muitos campos da engenharia, tais como:• Pontes• Túneis• Edifícios• Barragens• Infra-estruturas• Mineração• Proteção Histórica• Aplicações Ambientais

Benefícios para os usuários finaisProprietários e Autoridades• Maior segurança da estrutura geral e de

seus elementos críticos• Minimização dos riscos através do Mo-

nitoramento de Segurança - Notificação imediata de mudanças

• Aumento da vida útil da estrutura e re-dução dos custos de ciclo de vida

• Melhor planejamento de investimentos• Otimização das atividades de manuten-

ção• Suporte eficiente para o departamento

de inspeção de estruturas• Gerenciamento de Risco: Riscos devida-

mente definidos e mensuráveisProjetistas e Engenheiros• Verificação do desempenho estrutural

projetado / esperado• Confirmação de parâmetros de projeto• Atualização do modelo para otimizar os

cálculos de projeto• Aumento de experiência em projeto e

excelência técnica Empresas de construção• Prova de trabalhos de construção exe-

cutados corretamente• Otimização dos processos de constru-

ção

4


Visão geral dos sistemas

• Limitado ao monitoramento estático de aplicações em baixas freqüências

• O número de sensores que podem ser integrados é limitado

• Missões de monitoramento dinâmi-co e estático são possíveis em todas as freqüências

• Um número ilimitado de sensores pode ser integrado

• Tarefas de monitoramento dinâmico e estático são possíveis em todas as freqüências

• O tempo de medição é limitado devi-do à capacidade da bateria

Sistemas ROBO®CONTROL

“BÁSICO” “AVANÇADO” “PORTÁTIL”

Sistemas permanentesPara monitoramento a longo prazo e aplicações de investigação, com

fonte de energia permanente e transmissão de dados a um servidor central

Sistemas portáteispara aplicações de investigação

a curto prazo

5

2

1 3


Principais características• Componentes projetados para uma

operação contínua, remota e inde-pendente

• Transmissão de dados via GPRS / GSM para o servidor da mageba ou do cliente

• Função de alarme possível (notifica-ção de eventos pré-definidos e casos de carga)

Freqüência de medição

No. de sensores

Investimento necessário

Custo anual

Fonte de alimentação

Memória de dados

Apresentação de dados

Notificação de alarme

Garantia

Manutenção do sistema

> 0

0

0

0

Painel Solar

Servidor

Navegador de Internet

O sistema pode ser comprado

1 ano

Rede elétrica Bateria

1

20

50,00025,000

500

500 Hz

>100

200,000 EUR

>1,000 EUR/year

E-Mail SMS

Infobox


“BÁSICO” “AVANÇADO”

Sistemas permanentes

“PORTÁTIL”

Sistemas portáteis

ROBO®CONTROL “BÁSICO”

1 Sistema aplicado na Grande Ponte Incheon, Coréia do Sul

2 Fácil interface online3 Instalação da caixa de controle

ROBO®CONTROL

6

2

1 3


ROBO®CONTROL “AVANÇADO”

Principais características• Componentes projetados para

uma operação contínua, remota e independente

• Transmissão de dados via GPRS / GSM para o servidor da mageba ou do cliente

• Função de alarme possível (notifi-cação de eventos pré-definidos e casos de carga)

• Soluções sob medida

1 Apresentação on-line dos dados medidos2 Integração de qualquer tipo de sensor ou

aplicação, por exemplo, webcams3 Instalação no local



Sistemas permanentes Sistemas portáteis

> 0

0

0

0

1

20

70,000

500

500 Hz

>100

200,000 EUR

>1,000 EUR/year

E-Mail SMS

Infobox


No. de sensores


Custo anual


Memória de dados



Garantia


Painel Solar

Servidor


O Sistema pode ser alugado

1 ano


E-Mail

7


ROBO®CONTROL “PORTÁTIL”

1 Dispositivo de armazenamento removível (USB)2 Visualização de dados de pendrive num

computador laptop3 Fácil transporte e uso do sistema “PORTÁTIL”

Principais características• Componentes eletrônicos robustos

para uso temporário, repetitivo• Ligação à rede de energia não é

necessária(opera pela bateria)• Arranjo flexível de todo o sistema

e componentes para atender aos requisitos de projeto

1

2



Sistemas permanentes Sistemas portáteis

3

> 0

0

0

Sem custos de transmissão

10

25,000

500 Hz

>100

200,000 EUR

E-Mail SMS

Infobox


No. de sensores


Custo anual


Memória de dados



Garantia


Painel Solar

USB Stick, Local


Não aplicável

Não aplicável


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6

5

1

2

3

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Dispositivos de medição num relance

1 Apoio pote Instrumentado2 Célula de carga típica3 Medidor de tensão4 Sensor de inclinação5 Sensor de movimento em um apoio6 Medição da largura da rachadura com um

sensor de movimento indutivo

SensoresHoje, praticamente qualquer parâmetro físico pode ser medido com elevada pre-cisão, e, a tecnologia de informação geral-mente existe para transmitir os grandes volumes de dados, que, geralmente, são gerados. Sensores são amplamente disponíveis e freqüentemente usados para medir todos os tipos de movimento, a aceleração 3D, o posicionamento GPS, temperatura, a incli-nação estrutural, as vibrações e as condi-ções ambientais.

Sensores de força• Vários tipos de célula de carga podem

ser integrados• As células de carga e os cabos de anco-

ragem, da maioria dos fornecedores, podem ser conectados

• A integração de apoios tipo Pot mageba com os dispositivos de medição é pos-sível

Sensores de tensão e inclinação• A tensão em elementos de aço é me-

dida por dispositivos de tensão, alte-rações incrementais são medidas na superfície

• Integração de sensores em uma estru-tura, durante a construção, para valores absolutos

• Inclinação das estruturas ou elementos medidos

Sensores de movimento• Sensores de movimento indutivos para

pequenas mudanças (monitoramento de rachaduras do concreto)

• Cabo com sensores para maiores movi-mentos (movimentos de apoios e juntas de dilatação)

• Um alto grau de precisão (≈1μm) é pos-sível, dado à grande sofisticação dos dispositivos

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8

9

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Aceleração e vibração• Cabos de suspensão: sensores para me-

dir a frequência e as forças modais• Identificação do sistema por sensores

de aceleração 3D• Integração de sensores de vibração

para avaliar as influências dinâmicas na estrutura

7 Sensor de aceleração 3D8 Medição de vibração9 Medição de temperatura10 Sensor de temperatura do concreto11 Sensor de Umidade12 Sensor de força do vento e de temperatura

do ar13 Sensor de posição GPS

Sensores de temperatura estrutural• Dispositivos para medição da tempera-

tura do aço, aplicados externamente• Temperatura do concreto medida pelos

sensores integrados instalados durante a construção ou inseridos em furos per-furados)

Monitoramento da posição via GPS e vigilância meteorológica• Dispositivos GPS de alta precisão dispo-

níveis, com precisão conforme a exigida pelo projeto

• Vigilância Meteorológica exigida para a maioria dos projetos (temperatura do ar, umidade, etc.)

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2

1

4

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Tecnologia durável e de software livreSistema Estado da arteOs sistemas de monitoramento mageba são independentes de quaisquer preferên-cias de tecnologia, utilizando as melhores e mais econômicas tecnologias disponíveis para atender a todos os fins de monitora-mento• Apenas software tipo “software livre” é

utilizado• Apenas hardware disponívelno merca-

do é usado

Fonte de alimentaçãoOs sistemas de monitoramento ROBO®CONTROL podem ser alimentados independentemente das condições encon-tradas no local da ponte:• Qualquer fonte de energia disponível

na ponte (por exemplo, iluminação pú-blica) é suficiente para o funcionamento do sistema

• Baterias de emergência, para os casos de interrupção da fonte de alimentação, podem ser integradas, se necessário

• Em locais remotos, as necessidades de energia podem, normalmente, ser atendidas energia solar, com uma bate-ria do sistema de back-up, garantindo energia 24 horas por dia, 365 dias por ano

Transmissão de dadosPara a transmissão de dados de senso-res para o computador central no local, a maioria dos projetos usam fios, meramen-te visíveis na estrutura.

Os sistemas sem fioO uso de sensores sem fio, com a trans-missão de dados, oferece os seguintes be-nefícios:• Aumento da velocidade de instalação• Os danos à estrutura podem ser mais

facilmente evitados• Posicionamento dos sensores podem

ser facilmente adaptadosDeve-se considerar que a vida da bateria dos sensores está, atualmente, limitada a aplicações de até um ano. Portanto, algu-mas visitas de manutenção para a ponte podem ser necessárias para fins de acom-panhamento a longo prazo.

1 Sensor com fios2 Sensor de aceleração 3D sem fio3 Caixa de controle ROBO®CONTROL 4 Sistema remoto alimentado por energia solar

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Cataratas Rhine (Suíça)

Descrição do problemaAs Cataratas do Rhine em Schaffhausen, Suiça, são visitadas por centenas de milha-res de turistas todos os anos. É uma das atrações turísticas mais importantes da região. Os visitantes maravilham-se com a bela paisagem de um terraço no castelo de Laufen.Rochas de ancoragem instaladas para es-tabilizar o muro de rochas abaixo do cas-telo mostraram inesperadas alterações de força, levando a preocupações de que algumas superfícies deslizantes haviam se desenvolvido. Para garantir a continuidade da segurança do terraço, rochas de anco-ragem adicionais, com dispositivos de me-dição, foram instaladas, com um Sistema ROBO®CONTROL de monitoramento de mudanças de forças de ancoragem.Isso permite que o engenheiro responsá-vel pelo projeto possa tirar conclusões so-bre o comportamento do movimento do muro de rochas, assegurando que ações adequadas possam ser tomadas, se neces-sário.

Descrição da estruturaO muro de rochas, de interesse especí-fico, possui cerca de 20 m de altura e foi estabilizado com 11 rochas de ancoragem adicionais. As condições de instalação fo-ram um desafio, devido à alta exposição ao ruído e à umidade.

Abordagem de monitoramentoUm sistema permanente ROBO®CONTROL “BÁSICO” foi ligado às rochas de ancora-gem, uma vez que sua flexibilidade permi-te uma compatibilidade com as células de carga das mesmas.Após a calibração do sistema ser concluída com sucesso, um monitoramento a longo prazo foi criado, para transmir os dados a um servidor central. A autoridade respon-sável e engenheiros de projeto agora po-dem monitorar todas as forças de ancora-gem do seu próprio escritório, através de uma interface on-line.O projetista definiu alguns limites críticos para as forças de ancoragem, usados no recurso de notificação de alarme do siste-ma ROBO®CONTROL. Caso qualquer valor de alarme seja ultrapassado, um alerta será imediatamente enviado por e-mail e SMS ao projetista e ao proprietário.

Resultados e benefícios para o clienteConcluiu-se que o muro de rocha foi bem estabilizado pelas rochas de ancoragem adicionais. As forças estão bem estáveis e os movimentos de rocha são desprezíveis.E, embora possam haver movimentos no futuro, o recurso de alarme do sistema ROBO®CONTROL confere à autoridade lo-cal a confiança necessária para gerenciar, com segurança, um dos mais espectacu-lares e frequentados espaços públicos da Suíça.

1 Sensores praticamente invisíveis nas rochas de ancoragem

2 Apresentação gráfica de dados na web, incluindo alarme de notificação imediata

1

2

Estudo de caso

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Ponte Obermatt (Suíça)

Descrição do problemaEsta ponte de madeira caiu em 2005, du-rante um período de inundação, e, a causa do colapso não conseguia ser determinada com precisão. A principal teoria combina-va o impacto da inundação com uma fraca força de resistência da madeira, causada pela umidade elevada.Para mitigar o impacto sobre a indústria de pontes de madeira, a Universidade de Berna iniciou um projeto de pesquisa para demonstrar a durabilidade da madei-ra (caso projetada, mantida e controlada adequadamente).Além disso, o projeto deveria provar que o custo-benefício de um sistema de con-trole remoto da umidade de pontes de madeira a longo prazo é melhor do que as frequentes visitas que são, geralmente, necessárias para pontes de madeira não monitoradas.

Descrição da estruturaA ponte cruza o rio Ilfis entre as aldeias de Obermatt e Emmenmatt nos Alpes suíços. Ela tem duas pistas e a média de tráfego diário é de aprox. 2.400 veículos, e, quando foi reconstruída, em 2008, um novo recurso de segurança foi incluído: em caso de grave inundação, a ponte pode ser elevada em até 70 cm, para prevenir danos causados por detritos flutuantes do rio inundado.

Abordagem de monitoramentoEm cooperação com a Universidade de Berna, a umidade dos elementos cruciais da ponte será medida ao longo de um pe-ríodo mínimo de três anos. As característi-cas-chave do sistema incluem:• A medição confiável de longo prazo do

conteúdo de umidade da madeira em lugares cruciais, especialmente na área entre a superestrutura da ponte e o seu pavimento.

• Notificação de alarme imediato por e-mail e SMS, se os valores limites da umidade forem ultrapassados (> 25%)

Resultados e benefícios para o clienteAs medições, até a presente data, reve-lam que o conteúdo de umidade da ma-deira da ponte, até o presente momento, encontra-se dentro de um intervalo aceitá-vel. O sistema de monitoramento de longo prazo irá permitir que o cliente possa en-tender o desempenho estrutural da ponte e reconhecer como as alterações ocorrem. As configurações do sistema de alarme asseguram uma notificação automática e precisa, caso o teor de umidade da madei-ra suba inesperadamente.E espera-se que se prove a durabilidade de pontes de madeira bem concebidas, man-tidas e operadas.

1 Dispositivos instalados para monitorar a umida-de da madeira

2 Calibração do sistema no local

1

2

Estudo de caso

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Grande Ponte Incheon (Coréia do Sul)

Descrição do problemaO projeto desta ponte excepcional pedia juntas de dilatação com uma extraordiná-ria capacidade de movimentação (1.920 mm). Os engenheiros da ponte requisita-ram verificações de:• comportamento do movimento previs-

to da ponte e• funcionalidade global do módulo das

juntas de dilatação em uma base con-tínua

Descrição da estruturaEm 12,3 km de comprimento e com um cabo suspenso principal de 800m, a nova Ponte Incheon é uma das cinco mais lon-gas do seu tipo em todo o mundo.Sua plataforma de 33.4m de largura com-posta de aço/ concreto possuem seis pis-tas de tráfego 74cm acima da rota marí-tima principal para e do Porto de Incheon e liga o novo Aeroporto Internacional de Incheon à ilha de Yongjing e ao distrito in-ternacional de negócios da cidade de Nova Songdo e aos distritos metropolitanos da capital da Coréia do Sul, Seul.A seção da travessia dos cabos estaiados é de 1.480 m de comprimento, composta de cinco vãos, medindo 80m, 260m, 800m, 260m e 80m, respectivamente.

Abordagem de monitoramentoA fim de medir o movimento da seção dos cabos da ponte estaiada e do desempenho das 24 juntas de dilatação, um sistema de monitoramento remoto ROBO®CONTROL mede os movimentos longitudinais e transversais do pavimento na área das juntas.O sistema mede os movimentos longitudi-nais do primeiro, segundo e último feixes de juntas e toda a largura do vão. Também mede as rotações do corpo da ponte e as temperaturas estruturais e do ar.

Resultados e benefícios para o clienteMedições feitas até o presente momento permitiram que as seguintes conclusões pudessem ser tiradas:• O comportamento, quanto ao movi-

mento e à rotação do tabuleiro da pon-te, previstos em projeto, foi confirmado.

• A excepcional junta de dilatação está se comportando muito bem, sem impac-tos e com uma abertura e fechamento satisfatórios de todos os vãos.

1 Instalação de uma excepcional junta de dilata-ção LR24

2 Caixa ROBO®CONTROL instalada

1

2

Estudo de caso

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Ponte sobre o Rio Suir (Irlanda)

Descrição do problemaO projeto da ponte de cabo estaiada foi determinado para ser criticamente de-pendente do comportamento dinâmico de seus cabos. A cara instalação de cabos de apoio amortecedores deveria ser avalia-das em duas etapas:• Avaliação das características de cada

cabo, através da medição temporária, para determinar a sua natural frequên-cia, amortecimento e tensão

• Avaliação da saúde estrutural em cur-so da ponte, para confirmar que não há necessidade de um amortecimento permanentes dos tirantes e, assim, evi-tar os dispendiosos custos de instalação de sistemas de amortecimento

Descrição da estruturaA ponte sobre o Rio Suir é parte da rota de acesso N25 da cidade de Waterford. A es-trutura de cabo estaiada tem um compri-mento total de 465m, com vãos individu-ais de 40m, 70m, 90m, 230m e 35m, e uma largura de 30.6m. Seus pilares de concreto têm uma altura de 95,6 metros acima do tabuleiro, e, a ponte foi concluída em se-tembro de 2009.

Abordagem de monitoramentoAntes da ponte ser aberta ao tráfego, a mageba executou medições em todos os cabos estaiados, usando um sistema ROBO*CONTROL “Portátil”, fornecendo dados reais sobre o cabo e as forças de amortecimento sobre o mesmo. Depois, um sistema ROBO®CONTROL “Permanen-te” foi instalado pela mageba. O sistema inclui um total de 62 canais de medição. Os dados são, automaticamente, analisa-dos no local e apresentados via internet pela mageba, com uma visão geral e re-presentação gráfica da situação e do de-sempenho global de momento.

Resultados e benefícios para o clienteGraças aos dados fornecidos pelo siste-ma de monitoramento, já foi, facilmente, concluído que não será necessário instalar amortecedores em todos os cabos, resul-tando em uma grande economia financei-ra para o cliente. Contudo, alguns cabos selecionados podem ser equipados com amortecedores bem especificos em uma data posterior.

1 Apresentação de dados medidos via web2 Sensor de força do vento instalado no topo

do pilar

2

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Estudo de caso

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Viaduto Weyermannshaus (Suíça)

Descrição do problemaDurante uma inspeção visual detalhada da parte de baixo da ponte, uma considerável formação de rachaduras foi descoberta, em vários acoplamentos das juntas da es-trutura pós-tensionada.A incerteza sobre o tempo de aparição das rachaduras aumentou a preocupação so-bre a segurança estrutural. A fim de asse-gurar a facilidade de manutenção por mais outros 35 anos de operação, a mageba foi contratada para instalar um sistema de controle remoto, para acompanhamento a longo prazo. O projeto foi realizado em cooperação com o engenheiro responsá-vel pela renovação, que já está planejan-do outros trabalhos de reparação, como a substituição de apoios, juntas e sistemas de drenagem. O monitoramento dos da-dos irá servir para determinar os trabalhos corretivos apropriados para a estrutura.

Descrição da estruturaO viaduto Weyermannshaus faz parte da malha rodoviária nacional da Suíça e é um elemento-chave do sistema viário de ligação para a capital suíça, Berna. Ele foi construído em 1974 - 1977, com um com-primento principal de aproximadamente um quilômetro. O concreto da estrutura é longitudinalmente pós-tensionado e am-bos os sentidos da estrada são estrutural-mente conectados um ao outro.

Abordagem de monitoramentoUm sistema permanente ROBO®CONTROL “AVANÇADO” foi necessário para cum-prir os pré-requisitos do projeto. A fim de apoiar os cálculos do engenheiro, as mudanças na largura das rachaduras devi-das às cargas de tráfego conhecidas e às variações de temperatura tiveram de ser monitoradas. Foi decidido que se deveria proceder em três passos:1. Medições de calibragem:

Cenários de carga simples com um ca-minhão de 40t foram simulados em di-ferentes níveis de velocidade.

2. Impacto da carga de tráfego:As medições em alta freqüência (200Hz) foram realizadas para avaliar o impacto da carga de tráfego real, durante um pe-riodo de uma semana, em cada estação do ano.

3. Monitoramento a longo prazo:Instalação de um sistema de monitora-mento permanente, para avaliar impac-tos a longo prazo, com todos os dados apresentados por meio de uma interfa-ce on-line.

Resultados e benefícios para o cliente1. Confirmou-se que a segurança estrutu-

ral e de operação são satisfatórias sob o atual volume de carga

2. A avaliação da fadiga garante mais 35 anos de operação da estrutura.

3. Outras obras de reabilitação não serão necessárias

1 Rachaduras na seção de concreto na junta de acoplamento de cabos

2 Medições de calibração: caminhão de 40t pas-sando, para simular um cenário de carga única

1

2

Estudo de caso

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Ponte Gleisbogen (Suíça)

Descrição do problemaIntensas atividades de construção estão previstas para começar em torno da Ponte Gleisbogen, em Zurique, na próxima déca-da, incluindo vários edifícios altos. Isto irá levar a incontroláveis ajustes incrementais em toda a área, inclusive nas imediações desta estrutura recém-construída.A questão que surgiu era se tais ajustes poderiam levar a uma distribuição de carga desigual entre os suportes da ponte. Isto afetaria a durabilidade da estrutura, uma vez que pontes de aço em arco são sensíveis a um carregamento desigual.

Descrição da estruturaEsta elegante ponte, para pedestres e ciclistas, foi erguida para conectar as áre-as entre pedestres de cada lado de uma movimentada artéria de tráfego, e con-siste, basicamente, de uma plataforma em arco apoiado com extensão de 42m e com rampas de acesso e escadas em cada ex-tremidade.

Abordagem de monitoramentoUm sistema ROBO®CONTROL “Portátil” foi usado para determinar as forças em todos os ganchos. Com base nos resultados das medições, recomendações imediatas para ajuste fino da nova estrutura puderam ser dadas no local. O principal objetivo é evitar quaisquer restrições e cargas imprevistas.O processo de trabalho foi definido pelo engenheiro de projeto como se segue:• Medição de forças iniciais nos ganchos• Discussão dos resultados no local• Correções, através de:

a) aumento ou diminuição da tensão em cada gancho individual oub) ajuste da altura da ponte, usando-se os apoios de elevação de ponte RESTON®POT

• Medidas de controle, após um ajuste fino, para verificar a eficácia das cor-reções

Resultados e benefícios para o clientePôde-se confirmar que a força flui através da estrutura, tal como ela está construída, seguindo ajustes ocasionais das tensões dos cabos no local, conforme previsto, com uma distribuição uniforme das cargas entre os cabos nos ganchos da estrutura.Além disso, os dados gravados servirão como referência para análises e ajustes futuros.

1 Um sensor instalado para determinar o fluxo de força através da estrutura

2 Discussão na ponte para definir ações imediatas

1

2

Estudo de caso

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Ponte Nanin (Suíça)

Descrição do problemaDurante as obras de remodelação, em 2004, modificações da ponte foram reali-zadas para acomodar o aumento do tráfe-go.Estas modificações alteraram o sistema estático da ponte, com vários dos pilares da ponte sendo recém ligados monoliti-camente ao seu tabuleiro central, o que significa que todo o movimento de cada ponte agora ocorre em uma extremida-de. Algums apoios da ponte, que eram originalmente concebidos para permitir um movimento deslizante da plataforma, foram modificados para agora atuar como apoios fixos, impedindo movimentos e, as-sim, resistindo às forças que teriam causa-do tais movimentos no passado.De modo a fornecer uma confirmação atu-al de que os impactos das alterações no sistema estrutural da ponte estão como as previstas e que a estrutura continua a fun-cionar adequadamente e com segurança, um regime de acompanhamento foi ado-tado.

Descrição da estruturaAs pontes gêmeas em arco em Pont Na-nin, na região suíça de Graubünden, foram construídas em 1967, usando a mesma forma, para criar uma nova e importante conexão na área montanhosa da famosa Passagem de São Bernardino. O sistema de monitoramento está instalado no lado inferior da ponte.

Abordagem de monitoramentoA principal preocupação, após a reforma da ponte, estava relacionada com o “Fluxo das forças” através da estrutura. Ao medir as cargas nos apoios e observando a dis-tribuição da força na estrutura da ponte, estas preocupações puderam ser imedia-tamente dissipadas, baseando-se nas me-dições iniciais.O sistema permanente instalado foi, en-tão, adaptado para provar a durabilidade do sistema modificado, com particular atenção aos apoios da estrutura e juntas de dilatação.

Resultados e benefícios para o clienteO sistema de monitoramento instalado na Ponte Nanin ainda oferece a confiança em uma base contínua de que a estrutura con-tinua a funcionar de forma segura e bem. Isto confirma, portanto, a concepção dos engenheiros que foram confrontados com o desafio de adaptar o sistema estático de uma estrutura existente.O sistema, assim, valida a abordagem que foi considerada a mais adequada por ra-zões econômicas, mas que necessitava de tal validação, a fim de minimizar todos os riscos residuais, de forma mais eficiente do que poderia ser alcançado por uma al-ternativa de regime de inspeção manual.

1 Um sensor instalado para determinar desloca-mentos de apoios

2 Fornecimento de energia independente com painel solar em um local remoto

1

2

Estudo de caso

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Ponte Danúbio Sinzing (Alemanha)

Descrição do problemaUm projeto de monitoramento de consul-toria foi conduzido na ponte do Danúbio, em Sinzing, na Alemanha, em dezembro de 2007, a fim de coletar dados para expli-car a abrasão extraordinariamente rápida dos apoios deslizantes da ponte. A ponte apresenta plataformas de viga de aço gê-meas, suportadas por apoios tipo Pot, em oito pilares e nos encontros.Inspeções na ponte revelaram que o ma-terial PTFE em um certo número de apoios da ponte estava significativamente desgas-tado, após apenas cinco anos de serviço. Recomendações para obras corretivas apropriadas foram requisitadas à equipe de projetos da mageba.Movimentos grandes não muito frequen-tes da ponte sob uma certa carga de trá-fego foram, supostamente, considerados como sendo a causa do desgaste acele-rado. A extensão dos movimentos tinha que ser compreendida, a fim de imple-mentar um sensível trabalho de medidas corretivas.Um material deslizante moderno, feito de polietileno de alto grau, ROBO®SLIDE, ofe-rece uma alternativa ao PTFE nos apoios deslizantes, com características aprimo-radas, incluindo uma durabilidade muito maior do que a do PTFE. Foi, portanto, de-cidido monitorar os movimentos da pon-te e determinar se os novos apoios com ROBO®SLIDE iriam oferecer uma solulução satisfatória.

Abordagem de monitoramentoUma análise, a curto prazo, para avaliar os exatos movimentos do tabuleiro da pon-te sobre os seus apoios foi necessária, e, uma vez que medições manuais não con-seguem oferecer a precisão necessária, foi preciso utilizar um sistema automatizado. A natureza de curta duração do projeto fez com que o sistema “Portátil” fosse ideal para esta finalidade. A mageba ofereceu a avaliação dos dados durante duas sema-nas de um período de gravação.

Resultados e benefícios para o clienteUma correlação clara entre o deslocamen-to longitudinal e a temperatura ficou evi-dente, com a projeção dos dados gravados indicando uma distância de deslizamento longitudinal acumulada de aproximada-mente 2,5 km em um ano. Concluiu-se que o movimento excessivo foi a causa primária do problema de desgaste e que o uso de ROBO®SLIDE, ao invés do PTFE, iria prolongar significativamente a vida dos apoios.Um entendimento detalhado do compor-tamento da ponte foi obtido a partir deste sistema de monitoramento temporário e de custo relativamente acessível, permi-tindo que o proprietário da ponte tenha a confiança de que a solução proposta para o problema da falha prematura do apoio terá sucesso a longo prazo.

1 Discos removidos apresentando uma significa-tiva abrasão do PTFE

2 Movimentos longitudinais cumulativos num mesmo apoio

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-20000

-10000

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30000

40000

50000

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0:00

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Time

Negative movement

Positive movement

Total movement

1 day

1.8m

1

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Estudo de caso

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Travessia Run Yang (China)

Descrição do problemaApós a conclusão da construção e abertura ao tráfego, movimentos inesperadamente grandes da estrutura foram observados, o que resultou no desgaste excessivo dos apoios e das juntas de dilatação. Especial-mente os materiais elastoméricos desli-zantes e as molas de controle das juntas de dilatação da ponte mostraram claros sinais de um desgaste acelerado.Um projeto de inspeção e medição foi ini-ciado, utilizando-se um sistema “Portátil” para quantificar os movimentos e para melhor compreeender o comportamento global da estrutura.

Descrição da estruturaA ponte Run Yang está localizada a cerca de 300 km a oeste de Xangai, na rota en-tre a cidade de Zhenjiang, no sul China e a cidade de Yangzhou, no norte. A ponte contém ambos: o cabo estaiado e as estru-turas de suspensão.O cabo de suspensão com o seu vão prin-cipal de 1,49 km de comprimento, uma ex-tensão total de 2,5 km e torres de 210 m de altura é a 4ª ponte suspensa mais longa do mundo.

Abordagem de monitoramentoO engenheiro local da ponte necessitava de medições das seguintes características ao longo de um período de duas semanas:1. Movimentos cumulativos2. Movimentos absolutos em apoios e juntas

de dilatação3. Rotações incrementais nas juntas4. Contagem de eventos de ciclos de carga

nas juntas de dilatação5. Dados ambientais para permitir a ava-

liação dos impactos metereológicosA comparação dos movimentos medidos com os movimentos teóricos de projeto do modelo da ponte permitiriam a avaliação dos movimentos da ponte não previstos no seu projeto original. Uma ênfase espe-cial foi dada ao impacto nos materiais des-lizantes dos apoios e juntas de dilatação.

Resultados e benefícios para o clienteO sistema de controle foi utilizado para concluir que os movimentos na ponte sus-pensa excediam grandemente os valores esperados.O engenheiro da ponte usou as informa-ções obtidas para planejar obras correti-vas e melhorar o desempenho estrutural e para evitar o desgaste excessivo dos apoios e das juntas de dilatação, por exemplo, a adição de dispositivos de amortecimento, que podem ser facilmente instalados em uma estrutura acabada durante a sua ope-ração.

1 Junta de dilatação modular mageba com ca-pacidade de movimento excepcional de 2.160 milímetros

2 Medição do movimento em um apoio

1

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Estudo de caso


Soluções completas oferecidas

Referências do monitoramento ROBO®CONTROL

Sistemas de monitoramento ROBO®CONTROL mageba

Esclarecimento dos objectivosA fim de atingir o máximo de valor para o cliente, é fundamental que os requisitos sejam cuidadosamente analisados antes de se começar os trabalhos.Clientes, projetistas e a equipe de moni-toramento da mageba devem definir cla-ramente os propósitos dos sistemas de monitoramento e os benefícios dos dados obtidos. Preferencialmente, os valores me-didos podem ser integrados, diretamente, no modelo de cálculo do projetista.Além disso, uma estreita cooperação com o engenheiro estrutural responsável é be-néfica, a fim de assegurar que resultados úteis e sensíveis continuem a ser alcança-dos. A cooperação com engenheiros es-pecificados e os especialistas será sempre apoiada pela mageba.Qualquer sistema de monitoramento deve ser adaptado para se adequar às condi-ções específicas e às características indivi-duais de qualquer estrutura. Para alcançar melhores resultados, a mageba deve ser envolvida no desenvolvimento do projeto em um estágio inicial, de preferência des-de o início da fase de concepção.

Requisitos do projetoAlém da definição clara dos objetivos, os seguintes ítens devem ser acordados ao se colocar um pedido para um sistema de monitoramento:• Layout do sistema• Modalidades de gestão de dados

• Definição de tarefas e responsabilida-des de engenharia

• Contrato de custos de transmissão de dados (Se houver)

• Contrato de requisitos do serviço para assegrar um desempenho a longo prazo

EntregaA fabricação e pré-ajuste do sistema come-çam assim que o cliente tiver aprovado a proposta final da mageba. O tempo de entrega é altamente depen-dente do tipo e do tamanho do sistema de monitoramento aplicado.A instalação normalmente demora alguns dias, dependendo da complexidade do sis-tema e das condições de acesso locais e cuidados para protegê-la contra condições ambientais, ações de vandalismo e roubo.

1 Um monitoramento de segurança em operação nas Cataratas do Rhine para monitorar o com-portamento do muro de rochas

2 A estreita cooperação entre clientes, projetistas e da equipe de monitoramento mageba

3 Inspeção de sistema de monitoramento após a instalação por especialistas da mageba

“Portátil” Permanente “Avançado”Permanente “Básico”

Cataratas do Rhine (CH) Weyermannshaus (CH) Ponte Steinbachtal (DE) Ponte Alvsborg (SE) Ponte Dintelhaven (NL) Ponte River Suir (IR)

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International www.mageba.net

mageba International - 575 Lexington Avenue, 4th Floor - New York, NY 10022 - T +1-212-317-1991 - [email protected] 2013.07 INT-EN ©mageba

Soluções de monitoramento ROBO®CONTROL Sistemas … · 2013-10-01 · 3 Medidor de tensão 4...

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