equipos sÍsmicos para monitoreo de salud … · diferentes tipos de suelos: 1. arenosos (seco y...
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Monitoreo Estructural (SHM)
• Entendiendo a los terremotos
• El papel del monitoreo estructural
• Aplicaciones:
– Instrumentación de Edificios
– Monitoreo de Presas y reservorios
• Ampere: Equipos
• Casos de estudio:
– Monitoreo de edificios
– Monitoreo de puentes
– Presas y estabilidad de laderas
• Resumen
Monitoreo Estructural (SHM)
• Entendiendo a los terremotos
• El papel del monitoreo estructural
• Aplicaciones:
– Instrumentación de Edificios
– Monitoreo de Presas y reservorios
• Ampere: Equipos
• Casos de estudio:
– Monitoreo de edificios
– Monitoreo de puentes
– Presas y estabilidad de laderas
• Resumen
Los terremotos no matan a la gente…
… las construcciones SÍ!
Esto es debido al colapso de edificios e
infraestructura como son: edificios, líneas de
metros, carreteras y presas, que causan la pérdida
de la vida humana durante un sismo.
Entendiendo los terremotos…..
Los sismos en el mundo…
Global seismicityCourtesy of Global Seismic Hazard Assessment Programme (GSHAP)
¿Cómo responden los edificios ante un sismo?
Sismo 19 Septiembre, 2017. Movimiento de partículaLos Girasoles, Coapa
Ambiente urbano:
Enero 17, 1994 Northridge, California,
Mw = 6.7 1.09 g (40 m/s²)
Máxima aceleración obtenida en el mundo:
Junio 13, 2008 Iwate-Mayigi Nairiku, Japón
Mw = 6.9 3.94 g (10 m/s²)
Por lo tanto: la INTENSIDAD SÍSMICA es un factor importante, NO la magnitud.
¿Cuál es la diferencia entre intensidades a iguales magnitudes?Posibles causas son: Efecto de sitio - amplificación, profundidad, tipo de falla
Magnitud vs Intensidad
Tenemos una obligación Legal y Moral, de monitorear edificios y estructuraspara salvaguardar la vida humana.
Licuefacción
Zonificación Sísmica (CDMX)
Diferentes tipos de suelos:
1. Arenosos (Seco y granulado)
2. Limosos (suave cuando es seco /
jabonoso cuando está mojado)
3. Arcilloso (pegajoso cuando está
húmeda / suave cuando está seco)
4. Pantanoso (húmedo)
5. Suelo salino (seco)
Monitoreo Estructural (SHM)
• Entendiendo a los terremotos
• El papel del monitoreo estructural
• Aplicaciones:
– Instrumentación de Edificios
– Monitoreo de Presas y reservorios
• Ampere: Equipos
• Casos de estudio:
– Monitoreo de edificios
– Monitoreo de puentes
– Presas y estabilidad de laderas
• Resumen
Beneficios del Monitoreo Estructural
Después de un terremoto, un sistema de monitoreo
estructural sísmico permite una evaluación rápida de
la integridad estructural, para que con ello se pueda
tomar decisiones rápidas sobre el uso o la ocupación
de la misma estructura.
Permite a los dueños y autoridades:
• Monitorear la respuesta en tiempo real de una estructura
con motivos de seguridad e integridad operacional
• Monitorear un umbral de aceleración (Daños)
• Toma de decisiones posteriores a un evento, basados en
DATOS en tiempo real
• Desarrollar protocolos ante la ocurrencia de un evento y
actualizar programas de seguridad
• Monitorear el tiempo de vida de la estructura (Structural
Health Monitoring) y proteger su inversión
• Reducción de primas de seguros
Beneficios del Monitoreo Estructural
Monitoreo Estructural (SHM)
• Entendiendo a los terremotos
• El papel del monitoreo estructural
• Aplicaciones:
– Instrumentación de Edificios
– Monitoreo de Presas y reservorios
• Ampere: Equipos
• Casos de estudio:
– Monitoreo de edificios
– Monitoreo de puentes
– Presas y estabilidad de laderas
• Resumen
Monitoreo de Edificios
P: Después de un sismo, ¿Cómo puedo saber si mi edificio es
seguro?
R: Llevando una inspección manual de seguridad completa*
P: ¿Cuánto tiempo demorará? Si tengo 100, 1000 o más edificios
en mi área……!!!!!
P: ¿Qué hago durante la revisión e inspección?
– ¿Desocupar el edificio?
– ¿A dónde va la gente ?
– ¿Quién paga por esto?
– ¿Cuánto dinero se pierde?
Obligaciones Legales
Extract from:
National Building Code of the Philippines – EDIFICIOS GUBERNAMENTALES
• APPROVED in the City of Manila, Philippines, this 12th Day of January 2015,
• Rogel. I.O L Singson, Secretary.
Beneficios – Monitoreo Estructural
• Se puede garantizar la vivienda y por lo tanto la ocupación
• Tomar decisiones posteriores al evento sísmico basadas en datos precisos en
tiempo real
• Monitorear la “vida de la estructura” y su estado de salud (Structural Health
Monitoring)
Sistema básico:
• Acelerómetro Digital Triaxial,
localizados en: Sótano, en medio
de la estructura y en la azotea
• Sistema de tiempo UTC vía GPS o
vía servidor NTP (Ampere
solución)
• Disparo PGA en los equipos y
central de registro
• Cálculos y advertencias o alarmas
del disparador realizados en la
computadora de monitoreo del
edificio y también enviados al
Centro de datos
• PGA = Peak Ground Acceleration
Monitoreo sísmico para edificios
smo.kenken.go.jp
Configuración- Edificios
B1
B1
B1
1F2F3F4F
6F
3取2機制
避免誤報
安裝於B1,P波接收確實
Broad-casting
Fire
System
Alarm
P
5F
Monitoreo Estructural (SHM)
• Entendiendo a los terremotos
• El papel del monitoreo estructural
• Aplicaciones:
– Instrumentación de Edificios
– Monitoreo de Presas y reservorios
• Ampere: Equipos
• Casos de estudio:
– Monitoreo de edficios
– Monitoreo de puentes
– Transporte
– Presas y estabilidad de laderas
• Resumen
Presa Koyna
Maharashtra, India
1967, magnitud 6.7 EQ
180 personas muertas
Sismicidad Inducida…. puede dañar
Monitoreo de Presas y reservorios
• Monitoreo estructural
– Seguridad y estabilidad de la estructura
• Monitoreo Geotécnico
– Estabilidad de laderas, ejemplo riesgo por colapso
• Sismicidad Inducida
– Base sísmica
– Evitar Colapsos
Shih-kang Dam,
Taiwan,
Destruida por
Chi-chi EQ
(M 7.6)
21 Sep 1999
Sensores:
Acelerómetros
¿Porqué los resorvorios deben ser monitoreados?
Caso del reservorio Shikh-kang
Monitoreo Estructural (SHM)
• Entendiendo a los terremotos
• El papel del monitoreo estructural
• Aplicaciones:
– Instrumentación de Edificios
– Monitoreo de Presas y reservorios
• Ampere: Equipos
• Casos de estudio:
– Monitoreo de edificios
– Monitoreo de puentes
– Transporte
– Presas y estabilidad de laderas
• Resumen
Instrumentos
LOS EQUIPOS SÍSMICOS NO SOLO MIDEN TERREMOTOS
Ellos registran todo tipo deVIBRACIONES E
INCLINACIONES DEL TERRENO
Solución: Monitoreo de Edificios
Hardware
• Acelerómetros
• Digitalizadores
• Accesorios
Instalación
• Casetas o bóvedas
• Telemetría (Radio, satelital, GPRS, etc.)
Software y monitoreo en tiempo real
• Central de registro
• Solución de software
El acelerómetro Güralp familia 5
El más vendido de nuestros equipos: Acelerómetro
Cuenta con digitalizador integrado y modulo de
comunicaciones
• +/- 4G escala completa
• DC a 100Hz
• >151 dB Rango dinámico
• Conversor de 24-bit
• SOH, complete operación y calibración
• Recomendado para edificios.
Equipos de Aceleración
P-Alert
Nuestro “Switch” Sísmico
Cuenta con digitalizador integrado
• +/- 2G escala completa
• MEMS
• Protocolos industriales
• Conversor de 16-bit
• 4 Algortimos de disparo
• Alarmas
Equipos de Aceleración
Alto desempeño, compactos y de bajo consumo.
Con digitalizador y modulo de Comunicaciones incluido
Respuesta de DC – 200Hz y amplio rango dinámico
5TDE/5TCDE FORTIS 5U 5TB
Acelerómetro digital
Triaxial con modulo de
comunicaciones
Compacto con ganancia
variable
Uniaxial
acelerómetro
Pozo Acelerómetro
Equipos de aceleración
Nuestro nuevo equipo
Fácil despliegue e instalación
Opera en cualquier posición
No es necesario la orientación
Radian
Güralp 5TDE, configuraciones
• Cada sensor es capaz de trabajar de manera
autónoma
• Interconexión de sensors para disparo o tiempo
• Datos en tiempo real y “streaming”
• Disparo de eventos y registros locales
• Almacenamiento interno de 16Gb (> 6 meses datos)
• Monitoreo de estado de salud y reporte
• Sincronización GPS o vía NTP
• Acceso seguro y control remoto
5TDE
5TDE
The Güralp Fortis
El major de su clase!
Rápido de instalar en cualquier ambiente.
• Cambio de ganancia de manera remota o local
• desde 0.5 a 4.0 g
• Respuesta DC to 100Hz
• Rarngo Dinámico >172 dB
• Ligero (1.1 kg)
• Bajo consumo (1.3 W)
• Auto-centrado
Fortis
Monitoreo Estructural (SHM)
• Entendiendo a los terremotos
• El papel del monitoreo estructural
• Aplicaciones:
– Instrumentación de Edificios
– Monitoreo de Presas y reservorios
• Ampere: Equipos
• Casos de estudio
– Monitoreo de edificios
– Monitoreo de puentes
– Transporte
– Presas y estabilidad de laderas
• Resumen
Torre Esentai (Kazakhstan)
Güralp instrumentación
Edificio de 36 pisos con Sistema en tiempo
real , sistema de alarma para Sismos y
software de análisis modal.
Equipos:
21 sensores uniaxial 5U
3 sensores triaxiales 5TC
6 Digitalizadores DM24
CASO
DE ESTUDIO
Singapur
La legislación obliga el monitoreo de edificios
Por lo tanto 50 edificios instrumentados desde 2011
CASO
DE ESTUDIO
Background
La mezquita Fatih fue construida por el Sultán Mehmed el conquistador en los
años 1463-1471, se ubica sobre la iglesia bizantina de los Santos Apóstoles, la
cuál fue demolida para la construcción de esta. Los materiales de la demolición
de la Antigua iglesia sirvieron de materiales para la construcción de la mezquita
Mezquita Fatih
CASO
DE ESTUDIO
Mezquita Fatih - instrumentación
Artemis Analysis Software
13 x Acelerómetros digitales (CMG-5TD)
13 x Serivodres seriales UPS (CMG-SSU)
1 x WiFi GPS dentro de la mezquita para
sincronización
Cableado Ethernet
Servidor SCREAM
CASO
DE ESTUDIO
Monitoreo Estructural (SHM)
• Entendiendo a los terremotos
• El papel del monitoreo estructural
• Aplicaciones:
– Instrumentación de Edificios
– Monitoreo de Presas y reservorios
• Ampere: Equipos
• Casos de estudio:
– Monitoreo de edificios
– Monitoreo de puentes
– Presas y estabilidad de laderas
• Resumen
Monitoreo de viaductos
40 estaciones fueron instalados en intervalos regulares en una
longitud de 250 Km. Cada estación contiene Dos (2) Guralp 5T
sensores triaxiales, conectados a una red utilizando digitalizador
DM24
KOREA
CASO
DE ESTUDIO
IREAL Railway China
• Monitoreo de una sección de 30 Km
• Una estación cada 1Km
• Los datos son enviados cada segundo
a muy baja Latencia (<100ms) sobre
fibra optica
• Baja latencia
CASO
DE ESTUDIO
Viaducto Millau, Francia
• Llevado a cabo por ViBest (Laboratory of Vibrations and Structural
Monitoring, www.fe.up.pt/vibest ) y FEUP (Facultad de Ingeniería de
la Universidad de Porto, Portugal)
• Ruido Ambiental registrando 960 segundos cada sección
78.52 92.48 92.48 78.52
171m 342m342m
78.52 92.48
P7P1 R1 R2
342m 342m 342m 342m
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
CASO
DE ESTUDIO
Monitoreo Estructural (SHM)
• Entendiendo a los terremotos
• El papel del monitoreo estructural
• Aplicaciones:
– Instrumentación de Edificios
– Monitoreo de Presas y reservorios
• Ampere: Equipos
• Casos de estudio:
– Monitoreo de rieles
– Monitoreo de puentes
– Presas y estabilidad de laderas
• Resumen
ITAIPU (Brasil)
Background
La presa en producción más grande del mundo, cuenta
con una red sísmica (sismicidad inducida) y una red
acelerográfica (monitoreo structural).
Hechos
Vigente
Área 1400 Km2CASO
DE ESTUDIO
Medición de Referencia
Sismo
Comparar mediciones
Análisis (con ARTeMIS)
Análisis (con ARTeMIS)
¿Cambio de Frecuencia? Diagnóstico de daños
Fatih Sultan Mehmet Bridge, Turkey
Detección de daños
MEMS vs FBA
Ventajas:
• Pequeños
• Menor consumo
• Buena respuesta a altas frecuencias (~ 1 kHz)
Desventajas:
• Sensor activo require siempre energía
• Ruidoso (self-noise) a bajas frecuencias
• Respuesta deficientes a bajas frecuencias (<1 Hz), en
gran parte debido a su pequeña masa
• Piso de ruido plano a aceleración, agrava los problemas
de ruido a bajofrecuencia (<1 Hz)
MEMS vs FBA
Ventajas:
• Mayor resolución
• Amplio rango dinámico
• Buena respuesta a bajas frecuencias
• Nivel de ruido óptimo
• Bajo consumo
Desventajas:
• Costo
Datos de Contacto.
AMPERE Instrumentación y Telemetría
www.ampere.mx
solicitudes@ampere.com.mx
México
+52(55) 8421-2607
Chile
+56(22) 570-9442
Perú
+51(1) 705-2216
Argentina
+54(11) 5168-5857
Colombia
+57(1) 508-6969
EUA
+1(720) 243-5779
Nombre: César Morquecho
Puesto: Gerente de sismología
Email: cmorquecho@ampere.com.mx
Celular: +52 1 55 4511 6036
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