Anteproyecto De Ingenieria Civil.

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Tabla de contenido

I.        DESCRIPCIÓN DE LA PROBLEMÁTICA        

II.        ANTECEDENTES        

III.        JUSTIFICACIÓN        

IV.        OBJETIVOS        

          IV.I. OBJETIVOS GENERALES        

         IV.II. OBJETIVOS ESPECÍFICOS        

V.        METODOLOGÍA        

         V.I. TIPO DE INVESTIGACIÓN        

         V.II. VARIABLES (IDENTIFICACIÓN Y DEFINICIONES, CONCEPTUALES Y       OPERACIONALES)        

        V.III. INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS        

VI.        PLAN DE TRABAJO PROPUESTO        

VII.        REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS        

VIII. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES        

1. DESCRIPCIÓN DE LA PROBLEMÁTICA

Actualmente existe la necesidad de crear estructuras que mejoren la calidad de vida; sin embargo, la mayoría de los materiales constructivos resultan vulnerables a los factores climáticos, los cuales limitan su vida útil. Una vez mencionado lo anterior, entra en consideración la validez de este proyecto, cuyo fin será determinar el deterioro de las estructuras, específicamente puentes de gran tráfico vehicular que requieran tanto mantenimiento como rehabilitación, utilizando métodos más precisos que una simple inspección visual.

Estos métodos se basan en medir las vibraciones producidas en los puentes producto del tránsito vehicular. Una vez se realicen dichas mediciones, estas vibraciones serán transformadas en frecuencias que permitan establecer un diagnóstico acerca de la salud estructural que posea la obra.

Para la realización de este proyecto, se estudiarán los puentes de la Provincia de Chiriquí, desde el distrito de Boquerón, iniciando con el puente del Río Caimito, hasta distrito de Tolé con el puente del Río Tolé, a lo largo de la carretera de la vía interamericana. Cabe señalar que algunos de los puentes de dicha vía fueron estudiados con anterioridad por Araúz y Rodríguez (2016), cuyos datos serán comparados para determinar el deterioro de estas estructuras, desde la realización de dicha medición.

1. ANTECEDENTES

Durante la investigación de Araúz y Rodríguez (2016), se realizó un registro preliminar de las condiciones estructurales de los puentes estudiados: localización geográfica, características geométricas y clasificación estructural basado en tipo de vigas.

El monitoreo de la vibración ambiental de los puentes, como resultado de la excitación provocada por el tráfico regular, es uno de los métodos prácticos utilizados para caracterizar el comportamiento de estas estructuras.

Cabe señal que dentro de este estudio realizado por estos investigadores, hacen referencia a un hecho de gran relevancia, y es que cada vez que se desee evaluar una estructura en particular, basta con esperar un tráfico crítico, es decir, de gran magnitud en tamaño y peso, cuya fluctuaciones en las vibraciones provocadas, logren establecer un diagnóstico de la salud estructural del puente por lo cual son pruebas 100% “no destructivas”, lo cual favorece radicalmente el estudio, ya que la obra no será expuesta a daños a causa de las respectivas pruebas, que puedan causar fallas futuras.

1. JUSTIFICACIÓN

La falta de acciones preventivas ante el deterioro y daño estructural en las obras civiles, trae diversas consecuencias negativas. Aun cuando no existan pérdidas humanas, obras que no hayan sido evaluadas premeditadamente son un peligro continuo, por lo que se debe ejercer un juicio si dicha obra puede continuar en funcionamiento con un mantenimiento rutinario, o deberá ubicarse fuera de servicio totalmente.

La afectación económica si la obra llegase a colapsar es un punto de gran importancia, debido a su impacto directo o indirecto. En forma directa ya que las reparaciones de la estructura representarían un alto presupuesto para su rehabilitación; de forma indirecta por las actividades económicas que requieran la utilización de dicha estructura como medio de tránsito para un determinado fin.

El estudio de la salud estructural en la ingeniería civil ha tenido un gran impacto en la actualidad. El gran avance que ha experimentado la tecnología en cuanto a sensores con la disponibilidad de captación de vibraciones en milésimas de segundos, es lo que hace posible este proyecto, cuya base serán estudios realizados previamente y a su vez se implementarán mejoras tales como:

• Medición de Temperatura
• Abastecimiento energético mediante baterías externas
• Dispositivo captador de vibraciones (Acelerómetro) de mayor precisión
• Implementación de placa tipo Nanoarduino.

La implementación de nueva tecnología tiene como objetivo crear nuevos dispositivos con mayor precisión de captación y menor tamaño para facilitar la portabilidad del investigador.

1. OBJETIVOS

IV.I. OBJETIVOS GENERALES

• Estimar la salud estructural de 50 puentes en Chiriquí mediante un sistema de instrumentación digital, de forma que se permita complementar la inspección visual.
• Desarrollar un sistema de monitoreo permanente de los puentes, para estudiar las señales de aceleración de un puente debido a cargas de tránsito con el fin de determinar el daño que se produce.

IV.II. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Crear un sistema de monitoreo, mejorando el sistema de captación usando acelerómetros más precisos y el Arduino nano.
• Estimar la condición actual de la estructura, así como detectar posibles daños.
• Tabular datos sobre las vibraciones en diversos puentes de la provincia y analizar las características dinámicas del puente de la estructura.

1. METODOLOGÍA

V.I. TIPO DE INVESTIGACIÓN

Según el Propósito de Investigación este proyecto se puede clasificar como una Investigación Aplicada, ya que depende de los descubrimientos y aportes teóricos que se logren captar en el transcurso del avance. A su vez se establecen las aplicaciones a un problema concreto, como lo es la verificación de la salud estructural de los puentes, de tal modo que se logre pronosticar la vida útil de los mismos, con el fin de corregir las posibles fallas futuras. Profundizando un poco más acerca de este tópico se pueden realizar análisis cuantitativos, que son los que proveerán los resultados medibles para establecer comparaciones entre las diversas variables provenientes de cada punto de estudio; por lo que esta investigación según su alcance puede clasificar como correlacional, ya que una vez obtenido los datos y clasificados adecuadamente se constituye una relación en base a la salud estructural de la obra, que para este caso serán los puentes vehiculares de vías principales; así se puede decir que dicha correlación se le puede dar la nomenclatura de Frecuencia vs Salud estructural.

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