Detecção da ação dos ventos sobre estruturas de engenharia utilizando sensores acelerômetros

Abstract

A concepção da importância do tema de monitoramento / detecção de movimentos em estruturas está diretamente ligada à questão da segurança. Este acompanhamento visa verificar se os padrões de construção respondem as mais variadas ações e intempéries (ocupação, temperatura, umidade, ventos) e se, principalmente, mantém os fatores de segurança necessários à sua ocupação ou uso. O presente estudo teve por finalidade apresentar uma proposta alternativa ao tema de monitoração de estruturas com ênfase na detecção da ação dos ventos sobre edificações. Assim, para o desenvolvimento deste estudo, realizou-se a análise do comportamento de uma edificação de 19 pavimentos com 54,250 m de altura, frente à ação das cargas de ventos durante o período de 24 horas, utilizando como meios auxiliares sensores acelerômetros de baixo custo com precisão horizontal de 0,01°, instalados nos vértices da edificação, e um dispositivo anemômetro com taxa de aquisição de dados de 3 segundos. A partir do desenvolvimento de um sistema de coordenadas cartesianas tridimensionais local foi realizada a análise dos deslocamentos da estrutura. O estudo apresentou resultados muito significativos, foram detectados movimentos entre 0,021 e 0,026 m valores de mesma ordem em relação ao previsto pela NBR 6118 e pelo Software CAD/TQS quando da exposição da estrutura a cargas de vento de 85,24 km/h.

The conception of the importance of the subject of monitoring / detection of movements in structures is directly linked to the issue of safety. This monitoring aims to verify if the construction patterns respond to the most varied actions and weather (occupation, temperature, humidity, winds) and, mainly, maintain the safety factors necessary for its occupation or use. The present study aimed to present an alternative proposal to the theme of structural monitoring with emphasis on wind action detection in buildings. Thus, for the development of this study, the behavior analysis of a building of 19 floors with 54,250 m height was performed, against the action of wind loads during the 24 hours period, using as an auxiliary means low cost accelerometer sensors. with 0.01 ° horizontal accuracy, installed at the building's vertices, and an anemometer device with data acquisition rate of 3 seconds. From the development of a local three-dimensional Cartesian coordinate system, the analysis of the structure displacements was performed. The study presented very significant results, were detected movements between 0.021 and 0.026 m values of the same order in relation to the predicted by NBR 6118 and CAD / TQS Software when the structure exposure to wind loads of 85.24 km / h.