Ανέπαφος έλεγχος και διάγνωση βλαβών σε στοιχεία σκυροδέματος με την εφαρμογή της μεθόδου Σάρωσης Ταλαντώσεων με Laser (Laser Scanning Vibrometry-LSV)

Λιαράκος Ε., Προβιδάκης Κ.

Εισήγηση στο 18ο Πανελλήνιο Συνέδριο Σκυροδέματος, 29-31 Μαρτίου 2018  Ευγενίδειο Ίδρυμα 

Παρουσίαση (pdf), Εισήγηση (pdf),

Το σύνολο του υλικού διατίθεται με την ακόλουθη άδεια Creative Common 

cc_logo

Περίληψη

Οι μέθοδοι μη-καταστροφικού ελέγχου έχουν συμβάλει καθοριστικά στη γρήγορη και επιτόπου αξιολόγηση της δομικής ακεραιότητας των κατασκευών. Ωστόσο στην πλειονότητα τους χαρακτηρίζονται από το μειονέκτημα των απαιτήσεων φυσικής επαφής καθώς ο σχετικός εξοπλισμός συνήθως αποτελείται από αισθητήρες που πρέπει να προσκολληθούν στην επιφάνεια της υπό παρακολούθηση κατασκευής. Η παρούσα εργασία ασχολείται με την εφαρμογή της καινοτόμας τεχνικής απομακρυσμένης και ανέπαφης Σάρωσης Ταλαντώσεων με Laser στον έλεγχο του τρόπου ταλάντωσης δομικών στοιχείων από σκυρόδεμα. Η ταχύτητα ταλάντωσης καταγράφεται στο πεδίο των συχνοτήτων σε ένα πλέγμα σημείων παρακολούθησης και με την εφαρμογή μιας μεθόδου δυσδιάστατης πολυωνυμικής παλινδρόμησης υπολογίζονται οι χάρτες κατανομής των ταχυτήτων. Με τον τρόπο αυτό αποτυπώνεται η μορφή της ταλάντωσης και εξετάζεται το πώς αυτή μεταβάλλεται όταν εκδηλωθεί μια μηχανική βλάβη. Η μεθοδολογία που αναπτύχθηκε εφαρμόστηκε στον έλεγχο μιας δοκού ινοπλισμένου σκυροδέματος η οποία εξωθήθηκε σταδιακά και ελεγχόμενα σε εφελκυστική αστοχία μέσω κάμψης τριών σημείων.

Ολοκληρωμένο σύστημα απομακρυσμένου Μη Καταστροφικού Ελέγχου κατασκευών από σκυρόδεμα με τη χρήση πιεζοηλεκτρικών αισθητήρων

Παρουσίαση στην εκδήλωση «Το Πολυτεχνείο Κρήτης Ερευνά», 3-4 Ιουλίου 2014.

Περίληψη

Η εποπτεία της δομικής αρτιότητας των κατασκευών αποτελεί ένα ζήτημα μείζονος σημασίας για την αξιολόγησης της ασφαλούς λειτουργίας τους, την ανίχνευση πιθανών βλαβών ή/και ατελειών και την έγκαιρη συντήρηση τους. Η ανάγκη για αξιόπιστο έλεγχο της ακεραιότητας μιας κατασκευής, απαιτεί διαδικασίες συνεχούς καταγραφής σχετικών δεδομένων οι οποίες ξεκινούν από τα πρώτα στάδια δόμησης και επεκτείνονται σε όλη τη διάρκεια ζωής της. Στην κατεύθυνση αυτή τα τελευταία 40 χρόνια, έχουν αναπτυχθεί μια σειρά μεθόδων Μη Καταστροφικού Ελέγχου (ΜΚΕ), οι οποίες προσφέρουν τη δυνατότητα της επιτόπου και σε σύντομο χρόνο αξιολόγησης των αντοχών και της δομικής κατάστασης του φέροντος οργανισμού μιας κατασκευής. Οι ΜΚΕ στηρίζονται στη μέτρηση μεγεθών που σχετίζονται με τις αντοχές ή τις φυσικομηχανικές ιδιότητες των υλικών, όπως η ταχύτητα των μηχανικών κυμάτων, τα χαρακτηριστικά των ταλαντώσεων απόκρισης σε κρουστικά φορτία, η θερμότητα ενυδάτωσης του σκυροδέματος, οι δοκιμές αναπήδησης σφαιριδίων κ.α. Τα τελευταία 15 χρόνια στο πεδίο του ΜΚΕ κατασκευών από σκυρόδεμα έχουν μπει δυναμικά μέθοδοι οι οποίες αξιοποιούν το πιεζοηλεκτρικό φαινόμενο. Τα πιεζοηλεκτρικά υλικά έχουν χρησιμοποιηθεί για την παρασκευή αισθητήρων και διεγερτών μηχανικών κυμάτων σε συχνότητες που κυμαίνονται από 10-400 kHz, ξεπερνώντας κατά πολύ τις προσφερόμενες από τους υπέρηχους δυνατότητες. Στη παρούσα εργασία παρουσιάζεται ένα τέτοιο ολοκληρωμένο σύστημα παρακολούθησης το οποίο αξιοποιεί τις δυνατότητες και το χαμηλό κόστος των πιεζοηλεκτρικών αισθητήρων, υιοθετεί την ασύρματη τεχνολογία και ενσωματώνει ένα σύστημα καταγραφής, διαδικτυακής διαχείρισης και επεξεργασίας δεδομένων, με τη συνδυασμένη χρήση των εργαλείων της MySQL και της μαθηματικής πλατφόρμας MATLAB.

(Αρχείο Παρουσίασης)