Propuesta de una metodología para la evaluación del daño estructural en edificaciones mediante el uso del tensor de deformaciones infinitesimales estimado con ruido ambiental.

Abstract

En este trabajo se evalúa la correlación entre el periodo natural de vibrar de diferentes puntos de un edificio de madera con el estado de daño de este, así como analizar las deformaciones que se presentaron antes y después de ensayar la estructura. La aplicación de este tipo de métodos nos permite hacer una evaluación, mediante mediciones no destructivas, de la salud estructural de edificaciones, el costo del estudio es bajo, fácil de emplear y se puede realizar en poco tiempo. Se realizó un experimento en el que se instrumentó un edificio construido a escala 1:1 con 15 velocímetros de tres componentes de banda ancha, a 100 muestras por segundo. Se colocaron cinco equipos por planta, cuatro equipos en cada esquina y uno al centro geométrico de la planta, haciendo ciclos de medición de 24 horas para registrar ruido ambiental. Dichas mediciones se realizaron tres veces: una con el edificio vacío, una con el edificio cargado y otra con el edificio dañado después de haber sido sometido a tres ciclos de carga. En este trabajo se consideraron el primer y el último estado del edificio, empleando dos metodologías para el análisis de los datos de ambos estados. En primer lugar, se realizaron cocientes espectrales entre las componentes horizontales y las verticales. Después, se propuso una nueva metodología basada en el tensor de deformaciones infinitesimales para el análisis de daño en la estructura. Con la primera metodología se pudo determinar el periodo de vibrar de los puntos de interés y se observó que había un patrón en el movimiento del edificio. Sin embargo, hubo problemas con el segundo piso por la forma constructiva de la casa, por lo que se propuso una nueva metodología en la que se empleó un análisis que se basa en el tensor de deformaciones infinitesimales. Con este segundo método, se pudieron observar las deformaciones en cada dirección de los puntos analizados y permitió observar claramente deformaciones angulares, con lo que se espera poder recuperar características mecánicas del medio medido en un futuro.