Skip to content Transforming your infrastructure into living assets
Înapoi la pagina principală

Instrumentare structurală și durabilitate

Monitorizarea deplasărilor structurale

Senzorii structurali sunt utilizați pentru monitorizarea deplasărilor și deformărilor structurilor inginerești, a lucrărilor de inginerie civilă și a monumentelor istorice.

Gama largă de senzori disponibili permite adaptarea soluțiilor de monitorizare structurală la provocările tehnice și constrângerile bugetare specifice fiecărui proiect.

Una dintre aplicațiile principale constă în instalarea senzorilor pe structură sau în proximitatea acesteia, pentru a verifica faptul că integritatea sa nu este compromisă pe durata execuției lucrărilor.

Acești senzori sunt utilizați și pentru monitorizarea structurală pe termen lung, pentru urmărirea comportării construcțiilor în timp și fundamentarea strategiilor adecvate de mentenanță. Ei susțin managementul ciclului de viață al activelor, în cadrul unei abordări mai largi orientate spre durabilitate.

Investigarea mișcărilor și deformațiilor structurale

Aplicații tipice pentru senzorii structurali:

– lucrări de construcție executate în proximitatea structurilor;
– proiecte de renovare, modernizare, extindere sau consolidare;
– apariția unor probleme structurale, cum ar fi fisurile;
– creșterea încărcărilor (de exemplu, trafic mai intens pe poduri, schimbarea destinației unei clădiri sau adăugarea de niveluri suplimentare).

În contextul monitorizării pe termen lung, măsurătorile furnizate de acești senzori permit:

– urmărirea comportării structurale ca bază pentru definirea strategiilor de mentenanță;
– extinderea duratei de viață a structurilor monitorizate;
– verificarea siguranței structurale și a condițiilor de exploatare după cutremure, evenimente climatice, incendii sau accidente;
– evaluarea comportării structurale în urma unor evenimente extreme pentru care structura nu a fost inițial proiectată;
– optimizarea proiectării unor structuri similare noi, inclusiv prin reducerea amprentei de carbon.

Senzori clasici — deformații, deplasări și forțe

1. Măsurarea înclinărilor structurale

Tiltmetrele (senzori de înclinare structurală) măsoară variații foarte mici față de verticală, cu precizie ridicată — tipic 0,1 mm/m sau 0,005 grade. Sunt instalate punctual pe elementele structurale — stâlpi, pereți, plăci, fundații — pentru a urmări rotirea sau bascularea acestora în timp. Permit și detectarea tasărilor diferențiate, prin instalare în poziție orizontală pe distanțe rigide.

Thémis — tiltmetre Sixense calibrate individual termic în cameră climatică. Adresează una dintre limitările cunoscute ale tiltmetrelor MEMS — sensibilitatea la variațiile de temperatură. Calibrarea termică în sursă elimină erorile aparente generate de gradienții termici și asigură măsurători stabile pe termen lung, esențiale pentru structuri exterioare expuse (poduri, lucrări portuare, structuri industriale).

2. Măsurarea deplasărilor

Fisurometrele (senzori de deplasare) permit monitorizarea precisă (de la 0,1 mm până la 0,01 mm) a deplasărilor relative dintre două secțiuni ale aceleiași structuri. Sunt utilizați pentru urmărirea evoluției fisurilor și a rosturilor de dilatație.

Fisurologgerele combină un fisurometru cu un sistem propriu de achiziție de date, pentru instalări autonome fără cablare la unitate centrală.

Senzorii laser de distanță permit măsurarea deplasărilor pe distanțe mai mari, chiar dacă au o precizie mai redusă decât fisurometrele.

Senzorii lung-bază (cu fir sau tijă) măsoară deplasări între elemente structurale aflate la distanțe semnificative — bloc instabil pe versant, deplasări între pereți de incintă, mișcări între elemente disjuncte ale aceluiași monument istoric.

3. Măsurarea deformațiilor specifice și a eforturilor

Măsurarea microdeformațiilor (strain) răspunde unei nevoi curente în inginerie — verificarea eforturilor reale din structură comparativ cu cele de proiect.

Mărcile tensometrice electrice (tensometre rezistive) sunt soluția cea mai răspândită — pot fi sudate, lipite sau înglobate în beton și permit inclusiv măsurători dinamice (sute de citiri pe secundă).

Senzorii cu coardă vibrantă oferă stabilitate excelentă pe termen lung și sunt potriviți pentru instalări permanente în structuri (înglobați în beton de la turnare).

Senzorii cu fibră optică (tehnologia FBG — Fiber Bragg Grating) permit măsurători distribuite pe lungimi mari și instalare în medii dificile.

Celulele cu cilindru plat (flat-jack) permit măsurarea directă a tensiunilor în material, atunci când instalarea acestora este posibilă.

Celulele de presiune permit monitorizarea variațiilor relative de încărcare în interfețe — între elemente structurale, în terenuri sub fundații sau în spatele zidurilor de sprijin.

Important: senzorii măsoară doar variațiile de tensiune față de momentul instalării. Pentru determinarea tensiunilor istorice există tehnici dedicate (metoda găurii centrale, vérinul plat).

Soluții la distanță și GNSS

4. Măsurarea încărcărilor

Celulele de încărcare măsoară direct forța aplicată în kiloNewtoni (kN), instalate între două elemente structurale — între cintre de tunel, la capătul unui buton de sprijin, sub un cric pentru încercări de încărcare pe fundații, sau în capul unui ancoraj sau tirant.

Precizia e influențată de erorile de aliniament inevitabile pe șantier — recomandare: utilizarea unor plăci rigide de distribuție a eforturilor și alegerea atentă a domeniului nominal al senzorului (în partea inferioară a scalei, precizia este redusă).

5. Monitorizare topografică automată 3D

Cyclops™ — soluție geodezică Sixense pentru monitorizarea automată continuă 3D a structurilor și suprafețelor. Sistemul folosește stații totale motorizate (teodoliți robotizați) împreună cu rețele de prisme instalate pe structurile monitorizate, oferind:

– măsurători 3D (X, Y, Z) la distanță, cu precizie sub 1 mm;
– posibilitatea de a grupa teodoliții într-un mediu global instabil, păstrând precizia nominală;
– raportare automată continuă, cu praguri de alarmă configurabile.

Cyclops este soluția potrivită pentru stații de metrou în execuție, lucrări portuare, structuri instabile, monumente cu acces dificil sau șantiere active cu risc de tasare a clădirilor adiacente.

6. Monitorizare GNSS

4DBloc — senzor GNSS Sixense dezvoltat în cooperare cu IGN (Institut National de l’Information Géographique et Forestière, Franța), pentru măsurarea în timp real a deformațiilor terenului sau structurilor.

Avantaje:
– măsurare absolută (poziție geocentrică), nu doar relativă;
– robustețe în medii dificile (umiditate, temperaturi extreme);
– precizie milimetrică prin agregare temporală (post-procesare sau real-time RTK).

Aplicații: monitorizarea structurilor mari (poduri lungi, baraje), zone instabile (versanți, alunecări de teren), șantiere extinse fără linii de vedere directă.

 

Tehnologii avansate de monitorizare

7. Monitorizare prin radar interferometric

4DVib — soluție Sixense pentru auscultarea la distanță a structurilor, prin radar interferometric. Permite:

– măsurări de deplasări ale structurilor la frecvență înaltă;
– măsurări vibratorii;
– determinarea frecvențelor proprii ale structurilor.

Aplicații tipice: poduri în exploatare (analiza modală fără întrerupere de trafic), structuri înalte (turnuri, coșuri industriale), structuri unde instalarea fizică de senzori este dificilă sau imposibilă.

8. Monitorizare distribuită cu fibră optică

Fibra optică permite măsurarea continuă a temperaturii și deformațiilor pe întreaga lungime a fibrei (tehnologie BOTDA/BOTDR pentru deformații, Raman pentru temperatură). Soluția este deosebit de potrivită pentru monitorizarea pe termen lung a structurilor liniare extinse — poduri, tuneluri, conducte sau ziduri de sprijin.

Avantajul major: o singură fibră instalată oferă mii de puncte de măsurare echivalente, fără cabluri și senzori discreți multipli.

9. Monitorizare vibrații

Vibrațiile generate de lucrările de construcție pot afecta integritatea structurilor adiacente — clădiri istorice, infrastructură sensibilă, echipamente industriale. Sixense România desfășoară măsurători de monitorizare a vibrațiilor în conformitate cu normativele aplicabile — DIN 4150-3:2016 pentru efecte asupra structurilor, ISO 14837 pentru vibrații induse de transport feroviar — utilizând geofoane și accelerometre cu certificate de calibrare valabile, în laboratorul propriu acreditat ISO/IEC 17025.

Sistemele sunt instalate temporar (pe durata lucrărilor) sau permanent (pe structuri sensibile în exploatare), cu praguri de alarmă configurate conform cerințelor normative și raportare automată către beneficiar, antreprenor și autoritățile competente.

Aplicații în România + Instalarea permite:

– realizarea monitorizării pe termen scurt sau lung a mișcărilor și deformațiilor structurale;

– limitarea întreruperilor în exploatarea unei structuri în urma unui eveniment climatic sau a unui incident;

– analiza și înțelegerea comportării structurale;

– extinderea duratei de viață a structurilor și optimizarea costurilor de mentenanță;

– susținerea sustenabilității și rezilienței activelor.

Beneficiile suplimentare ale monitorizării noastre structurale

Expertiză de ultimă oră

Peste 25 de ani de experiență internațională Sixense Group și 15 ani de prezență locală Sixense România, cu dezvoltare continuă a soluțiilor proprii.

Disponibilitatea echipelor locale dedicate

40+ specialiști în două birouri (București și Cluj), cu intervenție rapidă pe proiecte din toată țara.

Un serviciu la cheie,

de la instalare până la furnizarea de date preprocesate într-un spațiu web accesibil

Cultură a inovației

orientată spre dezvoltarea continuă de soluții care răspund provocărilor reale ale clienților noștri.

Exemple de aplicații