Uso de fotogrametría en elementos de hormigón armado

Abstract

Las mediciones sobre elementos estructurales cuentan actualmente con una gran variedad de técnicas de monitoreo, donde los métodos más utilizados para determinar desplazamientos y deformaciones son sensores del tipo LVDT y strain gauge. Paralelamente la fotogrametría constituye una poderosa herramienta que funciona a bajo costo y brinda una versatilidad en el seguimiento que actualmente los dispositivos mencionados no poseen. Por lo tanto, este Trabajo de Título tiene como finalidad fundamental implementar un sistema de fotogrametría que posibilite el monitoreo de elementos de hormigón armado, para lo cual se pretende generar una metodología que permita obtener los desplazamientos y deformaciones sobre la superficie de un elemento estructural. Así, será posible contar con un control global del objeto de estudio y se dispondrá de una alternativa distinta a los instrumentos utilizados convencionalmente. Para llevar a cabo estos objetivos es necesario adquirir una cámara digital apta para la función que tendrá, preparar un sistema de iluminación adecuado y confeccionar un mecanismo que permita plasmar un sistema de referencia óptimo sobre la superficie del hormigón. Contando con estos requerimientos, se lleva a cabo la siguiente metodología compuesta de tres etapas. En primer lugar se realizan 17 ensayos de carga sobre elementos de hormigón de distintas características, para así definir los atributos de un montaje adecuado, estandarizado y óptimo. Este proceso entrega como resultado un conjunto de fotografías con la evolución del ensayo a lo largo del tiempo. En la segunda etapa se procesa la información por medio de un análisis computacional de las imágenes obtenidas y se extraen los datos necesarios para determinar los desplazamientos y deformaciones sobre las superficies de las probetas ensayadas. Para lograr este objetivo, se diseña una rutina en MATLAB que permite obtener los resultados de forma clara y ordenada. Finalmente, se contrastan los resultados alcanzados por el programa, con los datos capturados por sensores de desplazamiento y con los resultados de un software de procesamiento de imágenes (VIC-2D), para así determinar la validez del método. Habiendo realizado todo lo descrito, es posible ratificar que: las condiciones del montaje implementado cumplen con los requisitos del sistema, se ha diseñado una rutina computacional automatizada y de fácil ejecución para analizar los ensayos por medio de fotogrametría, se logra un monitoreo global y localizado sobre los elementos estructurales y las precisiones asociadas a desplazamientos y deformaciones son de tal magnitud que permiten caracterizar correctamente los fenómenos ocurridos sobre la superficie de las probetas. Además, se ha identificado una serie recomendaciones que permiten mejorar los resultados en función de las necesidades existentes.