Modelo 4000
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1. Figura 7 Protecci n en Pilotes Hincados Los canales se pueden hacer de hierro en U 4 1 Y o de hierro en ngulo 2 Y pulgadas m nimo Si es posible los canales y ngulos se deben soldar antes de que se instalen los deform metros y los cables Deje ventanas sobre los lugares de los deform metros para que se puedan soldar en su lugar Selle las ventanas soldando una secci n del ngulo sobre la ventana o una placa si se usan canales Esto evitar que los cables se quemen No es necesario usar soldadura continua la soldadura por puntos bastar en tanto que sostenga los ngulos o canales firmemente en su lugar Los cables deben estar sujetados mediante soldadura de pernos a intervalos de 3 metros a los cuales se pueden unir los cables Para evitar da os de choque se debe tener cuidado especial en lo siguiente e Los bloques de montaje se deben instalar de manera que el bloque superior sea el que tenga el nico tornillo de presi n e Los tornillos de presi n que sostienen el deform metro dentro de los bloques de montaje se deben apretar muy bien con Loctite en las roscas e Se debe usar adhesivo epox dico en la bobina para unirla al rea plana del tubo del deform metro e La abrazadera de la manguera que sostiene la bobina en el deform metro se debe apretar muy bien con una llave para tuercas 5 2 Instalaci2. APENDICE B TEORIA DE OPERACI N 222 2 7 APENDICE C DERIVACION DE TEMPERATURA DEL TERMISTOR APENDICE D INSTRUCCIONES ESPECIALES DEL MODELO 4050 MEDIDOR DE 12 APENDICE E MEDICION Y CORRECCION DE EFECTOS DE LA TEMPERATURA APENDICE F CORRECCION DE TEMPERATURA EN CASO DE UTILIZARSE EN CONCRETO APENDICE G CALCULO DE CARGAS AXIALES Y ESFUERZOS DE FLEXION DE TRES DEFORMIMETROS EN UNA TUBERIA CIRCULAR APENDICE DEFORMIMETROS MONTADOS UNO ARRIBA DEL OTRO LISTA DE FIGURAS TABLAS y ECUACIONES FIGURA 1 MODELO 400 DEFORMIMETRO DE CUERDA VIBRANTE FIGURA 2 PLANTILLA ESPACIADORA FIGURA SECUENCIA DE SOLDADO PARA LOS BLOQUES DE MONTAJE FIGURA 4 INSTALACION TIPICA DE CUBIERTA PROTECTORA FIGURA 5 ESQUEMA DE PROTECCION CONTRA RAYOS FIGURA 6A DEFORMIMETROS MONTADOS EN EL ALMA REFUERZO ARMADO MIDEN LA DEFORMACION AXIAL Y LOS MOMENTOS DE FLEXION ALREDEDOR DE LOS EJES YY Y XX ECUACION 1 CALCULO DE LA DEFORMACION 2 ECUACION 2
3. HE thermal lt T R B lt 1 CF CF G3 Observe el siguiente ejemplo donde B 0 91 Ry 3000 microesfuerzo Ty 20 R 2900 microesfuerzo 30 HE apparent 900 3000 50 91 91 HE seruat 900 3000 50 91 60 20 512 2 31 tensile HE 60 20 10 4 104 tensile HE aa 900 3000 0 91 60 20 x 12 2 10 4 73 compressive Nota Ya que se han hecho las suposiciones respecto los coeficientes t rmicos para el concreto estas ecuaciones solamente se deben usar como una gu a general 26 CALCULO DE LAS CARGAS AXIALES Y 5 FLEXION DE TRES DEFORMIMETROS EN UN TUBO CIRCULAR Y E2 E3 4 x Ei Y Deformaci n Axial Promedio amp E2 3 3 Deformaci n por Flexi n alrededor del Eje amp 2 3 1 732 Deformaci n por Flexi n alrededor del Eje E2 3 4 2 27 APENDICE H DOS DEFORMIMETROS MONTADOS UNO ARRIBA DEL OTRO Cuando solamente una superficie de la pieza de fijaci n es accesible entonces se pueden usar dos deform metros uno montado arriba del otro para separar las deformaciones axiales de las ocasionadas por flexi n E y son dos deformaciones medidas las distancias d y d desde el eje neutral de una pieza de acero por ej tablestacas If R d
4. GE oko N El L der Mundial en Tecnolog a de Cuerda Vibrante 48 Spencer Street Lebanon NH 03766 USA Tel 603 448 1562 Fax 603 448 3216 E mail geokonOgeokon com http www geokon com Manual de Instrucciones Modelo 4000 y 4050 Deform metro de Cuerda Vibrante CE X No se puede reproducir ninguna parte de este manual de instrucciones por ning n medio sin el consentimiento por escrito de Geokon Inc Se cree que la informaci n aqu contenida es exacta y confiable Sin embargo Geokon Inc no asume ninguna responsabilidad por errores omisiones o interpretaci n equivocada Esta informaci n est sujeta a cambios sin notificaci n Copyright O 1981 1996 2004 2005 2008 2009 2010 por Geokon Inc Doc Rev V 10 10 Declaraci n de Garant a Geokon Inc garantiza que sus productos est n libres de defectos en cuanto a materiales y mano de obra bajo uso normal y operaci n por un periodo de 13 meses a partir de la fecha de compra En caso que la unidad no funcionara correctamente debe regresarse a la f brica para evaluaci n con flete pre pagado Despu s que Geokon la haya examinado si se encuentra que la unidad est defectuosa ser reparada o reemplazada sin cargo alguno Sin embargo la GARANTIA es NULA si la unidad muestra evidencia de haber sido manipulada o muestra evidencia de que se da como resultado de excesiva corrosi n o corriente calor humedad o vibraci n especificaci n inapropiada
5. 5 2 2 Superficies de Acero Use Loctite Speedbonder H4500 Se puede adquirir en forma de Cartucho que despacha autom ticamente las dos partes del adhesivo en su mezcla correcta 10 1 El adhesivo se fija a su m xima resistencia en 10 minutos durante los cuales los bloques de montaje se deben presionar contra la superficie usando la mano o pesas o imanes 14 5 3 Instalaci n en Superficies de Concreto usando pernos de anclaje Utilizando el deform metro de Cuerda Vibrante Modelo 4000 se pueden medir las deformaciones la superficie del concreto fijando el deform metro a la superficie del concreto usando el siguiente m todo Rellene con lechada de cemento los extremos de los bloques montados con pernos especiales Parte No 400 5 en los agujeros perforados en el concreto Una plantilla est disponible Modelo 4000 11 para perforar dos agujeros profundos de 2 1 2 en el concreto con el espaciado apropiado Los agujeros deben tener un di metro m nimo de 2 Los bloques de montaje est n conectados a la barra espaciadora usando el bloque espaciador ver la secci n 2 2 para colocarlos adecuadamente Despu s los pernos se enlechan en los agujeros previamente perforados usando un cemento hidr ulico de fraguado r pido o adhesivo epox dico de gran resistencia 0 2 2 y P E E Grout or Epoxy 7 5 Grout or Epoxy gt gt A
6. Groutable Anchor Groutable Anchor i 21 Setting Distance 5 875 Je l 149 mm Figura 9 Instalaci n en Concreto usando Anclaje Cementable 6 TOMANDO LECTURAS Las tres secciones siguientes describen c mo tomar lecturas usando cualquiera de los dos lectores disponibles de Geokon 4000 4050 Posici n del Lector _ J B Unidades de Despliegue d gitos 210 3 450 1250 Hz 1400 3200 Hz Lectura de Rango Medio 2500 ue 6000 d gitos 1000 pe 2000 d gitos 4000 yu 10000 d gitos Tabla 1 Rangos de Lectura del deform metro 6 1 Operaci n de la Consola de Lectura GK 403 El GK 403 puede almacenar lecturas y tambi n aplicar factores de calibraci n para convertir las lecturas a unidades de ingenier a Consulte el Manual de Instrucciones GK 403 para informaci n adicional sobre el Modo del Lector El GK 403 lee la temperatura del termistor directamente grados C Conecte el Lector usando los cables volantes o en el caso de una estaci n de cables con un conector Las pinzas roja y negra son para el deform metro de cuerda vibrante los cables blanco y verde son para el termistor y el azul para el conductor a tierra 1 Gire el selector a la posici n Vea la Tabla 1 para la posici n correcta 2 la unidad y aparecer una lectura en la pantalla frontal El ltimo d gito puede cambiar uno o dos d gitos mientras se observa la lectura Presione el bot n Sto
7. Si el deform metro no responde y si la bobina vieja enciende un nuevo deform metro entonces se debe reemplazar el deform metro v Hay alguna fuente de ruido el ctrico cerca Lo m s probable es que las fuentes de ruido el ctrico sean motores generadores y antenas Aleje el equipo de la instalaci n o instale un filtrado electr nico Aseg rese que el cable est conectado a tierra usando un lector port til o almacenador de datos v El lector trabaja con otro deform metro Si no es el caso el lector puede tener una bater a baja o no est funcionando correctamente S ntoma El deform metro no Puede Leer v Est cortado o aplastado el cable Esto se puede verificar un ohm metro La resistencia nominal entre los dos cables del deform metro usualmente el rojo y el negro es de 1800 100 Recuerde a adir resistencia al cable cuando verifique los cables trenzados de cobre 22AWG son aproximadamente de 14 70 1000 o 48 50 km multiplique por 2 para ambas direcciones Si la lectura de la resistencia es infinita o muy alta megaohms se puede sospechar que un cable est cortado Si la lectura de la resistencia es muy baja lt 1000 es probable un cortocircuito La f brica cuenta con kits de empalme e instrucciones para reparar cables cortados o en corto Consulte la f brica para informaci n adicional v El lector el almacenador de datos trabaja con otro deform metro Si no el caso el lector o el alma
8. n en Superficies de Acero Concreto usando Adhesivos Epox dicos Los deform metros de Geokon se pueden unir con adhesivo epox dico a superficies de acero o concreto si se tiene el cuidado apropiado para limpiar las superficies que se van a unir y si se permite el tiempo suficiente para que el adhesivo epox dico cure antes de que los deform metros se fijen a los bloques de montaje 5 2 1 Superficies de Concreto Materiales Plastiacero Submarino Devcon P N 11800 Adhesivo Instant neo Loctite 410 P N 41045 1 Mezcle una peque a cantidad de las dos partes del adhesivo epox dico submarino La relaci n es 1 1 2 Frote o lije las superficies que se van a unir esto incluye tanto el concreto como los extremos de las superficies del bloque y despu s limpie con aire comprimido o limpiador en aerosol 3 Fije los bloques de montaje a la plantilla espaciadora conforme a la secci n 2 2 4 Aplique una capa delgada del adhesivo epox dico mezclado previamente a 2 3 del centro del bloque de montaje vea el esquema siguiente 5 Aplique una capa delgada del adhesivo instant neo 410 a las orillas externas de los bloques de montaje Presione el montaje firmemente contra la superficie 2 minutos Retire cuidadosamente la barra espaciadora de los bloques de montaje Deje que pasen 24 horas antes de que instale los deform metros Loctite 410 Plastiacero Submarino Deuvran Figura 8 Instalaci n usando Adhesivo Epox dico
9. acero para que se puedan aplicar las correcciones a cualquier cambio aparente de deformaci n 4 3 Momentos de Flexi n En el caso de una estructura de acero un deform metro mide las deformaciones en un punto en la superficie y esto ser a suficiente si se pudiera garantizar que no est ocurriendo una flexi n en la pieza En la pr ctica esto solamente ocurrir cerca del centro de piezas largas delgadas sometidas a cargas de tensi n En cualquier otro lugar los momentos de flexi n son la regla m s que la excepci n y habr un eje neutral alrededor del cual acontece la flexi n Puesto que los efectos de la flexi n se deben tomar en cuenta entonces se requiere m s de un deform metro en cada secci n transversal de la pieza estructural y para un an lisis completo se requieren por lo menos tres deform metros y frecuentemente m s En el puntal de un tubo circular tres deform metros espaciados a 120 alrededor de la periferia del puntal ser an suficientes el Ap ndice En un pilote o viga se requerir an por los menos cuatro deform metros y en un tablestacado se requerir n dos deform metros consecutivos en cualquier lado del pilote Cuando una pieza est sujeta a flexi n y solamente la superficie frontal es accesible por ejemplo el blindaje de acero de una galer a o el exterior de tablestacados se pueden medir los momentos de flexi n instalando dos deform metros de cuerda vibrante a diferentes distancia
10. d La deformaci n Axial lo largo del eje neutral 1 La Deformaci n por Flexi n a una distancia d desde el eje neutral E E R 1
11. efecto se elimina aplicando un factor de calibraci n por lote B que se proporciona con los deform metros Un factor t pico de calibraci n por lote para el deform metro Modelo 4000 es 0 943 0 01 Por consiguiente amp Ecuaci n 5 C lculo de Esfuerzos Aparentes 17 donde es la lectura inicial el Canal es una lectura posterior Nota cuando R Ry es positiva el esfuerzo es de tensi n Este valor del esfuerzo aparente es el que se requiere para calcular los esfuerzos en las ecuaciones 2 a la 5 en la p gina 15 De esta manera estos esfuerzos calculados son el total de los ocasionados tanto por la actividad de construcci n como por cualquier cambio en la temperatura que pudiese haber ocurrido 7 2 Convirtiendo Deformaciones a Esfuerzos Considerando que los deform metros miden el esfuerzo o deformaci n de la estructura el dise ador est m s interesado en las cargas o esfuerzos estructurales Esto requiere una conversi n de las deformaciones medidas a esfuerzos calculados Los cambios en las deformaciones con el tiempo se calculan de las lecturas tomadas en varios momentos y por comparaci n con algunas lecturas iniciales tomadas en el tiempo cero Esta lectura inicial se toma mejor cuando la pieza estructural se encuentra bajo carga es decir los deform metros se deben montar mientras que la pieza est todav a en la balanza o en el almac n Esto no si
12. n y una disminuci n resultante en la frecuencia vibracional Esto estar a indicado por una disminuci n en la lectura en la Consola de Lectura correspondiendo a un aumento aparente en la deformaci n por compresi n lo cual es sorprendente de decir exactamente igual al aumento inducido por la temperatura en la deformaci n por compresi n de la pieza Las deformaciones inducidas por la temperatura se pueden separar de las deformaciones inducidas por cargas al leer tanto la deformaci n y la temperatura de los deform metros en intervalos frecuentes sobre un periodo de tiempo en el que la carga externa de la actividad de la construcci n se puede asumir como constante Cuando estos cambios por deformaci n se trazan contra los cambios correspondientes por temperatura la gr fica resultante muestra una relaci n de l nea recta la pendiente de la cual produce un factor Este factor se puede usar para calcular la deformaci n inducida por la temperatura Cima KMS od El El cual si se desea se puede restar del cambio aparente por deformaci n observado A o ENAA 2 para dar esa parte del cambio deformaci n debido a las cargas por actividad en la construcci n solamente O carga R1 R0 B E3 Obs rvese que la correcci n del factor puede cambiar con el tiempo y con la actividad de la construcci n debido al hecho de que la rigidez de la restricci n puede cambiar Por lo que puede
13. y usar los agujeros para marcar las ubicaciones de los pernos Los agujeros est n espaciados a 21 pulgadas nominales 530mm un agujero est ranurado para que el espaciado no sea cr tico No se deben colocar pernos dentro de 6 pulgadas del deform metro y no se debe usar una fuerza excesiva al apretar la cubierta que retiene las tuercas ya que esto distorsionar la superficie de acero subyacente y puede dar origen a lecturas falsas Tambi n evite soldar en alg n lugar cerca del deform metro ya que esto tambi n ocasionar grandes distorsiones locales del metal Se puede usar una pistola soldadora de pernos especial o soldadura por arco el ctrico para soldar la cabeza de la tuerca de 3 8 pulgadas 9mm a la superficie de acero Apriete las dos tuercas hexagonales que sostienen las cubiertas protectoras en su lugar 6 8 0 0 2 6 5 4 a 5 Parte Acero Galvanizado Perno de 3 8 2 9mm 50 4 Bobina de Encendido del Geokon 4000 1 Ma aa deform metro 6 Deform metro 02 187V3 Protectores 8 Tubos Protectores Flexibles SealTite 3 8 Figura 4 Instalaci n T pica de Cubierta Protectora 3 4 Protecci n de cables y conectores El cable debe estar protegido de da o accidental al mover el equipo o por fragmentos de rocas Esto se logra mejor poniendo el cable en tubos protectores flexibles y colocando e
14. 00 165 mm Figura 1 Deform metro de Cuerda Vibrante Modelo 4000 Las consolas de lectura port tiles disponibles de Geokon usadas conjuntamente con el Deform metro de Cable Vibrante proporcionar n la excitaci n necesaria para arrancar el cable y convertir n la frecuencia medida para desplegar la lectura directamente en micro esfuerzos Este manual contiene instrucciones de instalaci n instrucciones para la lectura y procedimientos recomendados para el mantenimiento y soluci n de problemas Tambi n se proporciona la teor a del medidor junto con algunas sugerencias para la interpretaci n de datos FAVOR DE TOMAR NOTA DE LO SIGUIENTE e Deform metro de Cuerda Vibrante Modelo 4000 no es adecuado para medir las deformaciones din micas o que cambian r pidamente 2 INSTALACION DEL MEDIDOR GENERAL 2 1 Pruebas Preliminares Es aconsejable una verificaci n preliminar y se realiza colocando el montaje de la bobina en el medidor y conect ndolo a la Consola de Lectura GK 401 GK 402 O GK 403 Cambie el selector de posici n a y encienda la unidad Mientras jala cuidadosamente los bloques extremos del Deform metro observe la lectura se ver que aumenta con el aumento de tensi n No aplique una tensi n excesiva lt 10Kgm 20lbs ya que el cable se podr a romper El rango de lectura nominal es de 1000 a 4000 micro esfuerzos El rango nominal de lectura es de 1000 a 4000 micro esfuerzos El rango medio es a
15. ESFUERZO DEBIDO A LA FLEXION EN EL EJE ECUACION ESFUERZO DEBIDO A LA FLEXION EN EL EJE XX ECUACION 4 ESFUERZO MAXIMO FIGURA 6B EXTENSIMETROS MONTADOS EN BRIDAS NO RECOMENDADOS EN ARCOS DE TUNE E O 00000 FIGURA 6C MEDICION DE DEFORMACION AXIAL Y MOMENTOS DE FLEXION SOLAMENTE SOBRE ELEJE YY onnea a a added FIGURA 6D DEFORMACION AXIAL Y MOMENTOS DE FLEXION SOBRE EL EJE XX FIGURA 6E DEFORMACION AXIAL Y MOMENTO DE FLEXI N SOBRE EL EJE XX NO RECOMENDADO cocoa ri FIGURA 7 PROTECCION EN PILOTES CLAVADOS 4 00002 FIGURA 8 INSTALACION USANDO PASTA FIGURA 9 INSTALACION EN CONCRETO USANDO ANCLAJE CEMENTABLE TABLA 1 RANGOS DE LECTURA DEL DEFORMIMETRO 2 2 ECUACION 5 CALCULO APARENTE DE DEFORMACI N ECUACION C 1 CONVERTIR LA RESISTENCIA DEL TERMISTOR A TEMPERATURA TABLE 1 RESISTENCIA DEL TERMISTOR VS TEMPERATURA 1 INTRODUCCION El objetivo principal del Deform metro de Cuerda Vibrante Geokon Modelo 4000 es para mediciones a largo o corto plazo de deformacion
16. a a su tensi n longitud y masa mediante la ecuaci n MAN 2L m Donde es la longitud de la cuerda en pulgadas F es la tensi n de la cuerda en libras es la masa de la cuerda por longitud unitaria libras seg 2 pulg 2 N tese que m w8 Donde W es el peso de L pulgadas de la cuerda libras g es la aceleraci n de gravedad 386 pulg seg 3 y W Donde es la densidad de la cuerda 0 283 lb in 3 a es el rea transversal de la cuerda pulg 4 La combinaci n de las ecuaciones 1 2 and 3 da como resultado 1 F A 2L Y pa 5 N tese que la tensi n F se puede expresar en t rminos de esfuerzo por e j Ea Donde y es el esfuerzo de la cuerda pulg pulg E es el M dulo de Young de la cuerda 30 x 106 Psi 21 6 La combinaci n de las ecuaciones 4 y 5 da como resultado f 1 Je Eg 2L 7 Sustituyendo los valores dados de g y resulta en f 101142 I L w 8 En el canal A el cual despliega el periodo de vibraci n T multiplicado por un factor de 106 10 T 9 La combinaci n de las ecuaciones 7 y 8 da como resultado 97 75L E T 10 La ecuaci n 9 ahora se debe expresar en t rminos del esfuerzo en la superficie del cuerpo al cual se va a fijar el deform metro Puesto que la deformaci n del cuerpo debe ser igual a la deformaci n de la cuerda EL EL Donde g es el esfuerzo en el cuerpo L
17. aplicaci n equivocada mal uso u otras condiciones operativas fuera del control de Geokon No est n garantizados los componentes que se desgasten o se da en por mal uso Esto incluye fusibles y bater as Geokon manufactura instrumentos cient ficos cuyo uso inapropiado es potencialmente peligroso Los instrumentos deber n ser instalados y usados solamente por personal calificado No se ofrecen otras garant as aparte de las declaradas No hay otras garant as expresas o impl citas incluyendo a manera enunciativa pero no limitativa las garant as impl citas de comerciabilidad e idoneidad para un prop sito particular Geokon Inc no es responsable por da os o p rdidas ocasionadas a otros equipos ya sean directos indirectos incidentales especiales o consecuenciales que el comprador pueda sufrir como resultado de la instalaci n o uso del producto El nico recurso del comprador por cualquier incumplimiento de este convenio por parte de Geokon Inc o por cualquier violaci n de cualquier garant a por parte de Geokon Inc no exceder el precio de compra pagado por el comprador a Geokon Inc por la unidad o unidades o del equipo afectado directamente por dicha violaci n Bajo ninguna circunstancia Geokon reembolsar al reclamante las p rdidas incurridas al retirar y o reinstalar el equipo Se han tomado todas las precauciones en cuanto a exactitud en la preparaci n de manuales y o software sin embargo Geokon Inc no asume responsa
18. bilidad alguna por omisiones o errores que puedan aparecer ni asume responsabilidad alguna por da os o p rdidas que resulten del uso de los productos de acuerdo con la informaci n contenida en el manual o software INDICE 1 INTRODUCCI N c italia bi is 2 INSTALACION DEL Medidor 21 PRUEBAS PRELIMINARES oda dd ci td tira 2 2 ARCO SOLDADO DE LOS BLOQUES DE MONTAJE A LAS SUPERFICIES DE ACERO USANDO LA BARRA ESPACIADORA 2 3 SECUENCIA DEL ARCOSOLDADO occccccccnncoconncnnoncnncnncnnnnncnncnnnnnnnnnnnnnnnnnnnninnnnnnnns 2 4 FIJANDO EL DEFORMIMETRO 2 5 LECTURAS INICIALES da 3 PROTECCION DEL 2 gt bed a 3 1 PROTECCION CONTRA 3 2 PROTECCION CONTRA LUZ SOLAR DIRECTA Y CAMBIOS RAPIDOS EN LA TEMPERATURA AMBIENTE risia canada aca alan 3 3 PROTECCION CONTRA DA O MECANICO 22222 122 2 0 00 000000000000 3 4 PROTECCION DEL CABLE Y CONECTOR 22 3 5 PROTECCION CONTRA RAYOS 4 UBICACI N DEL 22 2 0 0 0 00201000010000 terr rrnn 41 EFECTOS EN LOS EXTREMOS occita
19. cenador de datos pueden estar funcionando defectuosamente ESPECIFICACIONES Rango FS nominal Resoluci n Exactitud Estabilidad Cero Linealidad Coeficiente T rmico Dimensiones Deform metro Largo x Di metro Dimensiones bobina Rango de Frecuencia Resistencia de la Bobina Rango de Temperatura Nota Modelo 4000 3000 ue 1 0 ue Calibraci n en Serie 0 5 FS Calibraci n 0 1 FS 0 02 FS yr 0 5 FS 12 2 6 125 x 0 750 155 x 19 mm 0 875 x 0 875 22 x 22 mm 450 1250 Hz 180 Q 20 to 80 19 Modelo 4050 3000 ue 1 0 e Calibraci n en Serie 0 5 FS Calibraci n Individual 0 1 FS 0 02 FS yr 0 5 FS 12 2 ue C 12 625 x 0 750 645 x 19 mm Interna 1400 3200 Hz 500 20 to 80 1 Usando t cnicas de ajuste de curvas polinomio de Segundo grado A 2 Termistor ver Ap ndice C tambi n Rango 80 to 150 Exactitud 0 5 20 TEORIA DEL FUNCIONAMIENTO Una cuerda vibrante fijada a la superficie de un cuerpo deformante se deformar de igual manera La deformaci n altera la tensi n de la cuerda y por lo tanto su frecuencia natural de vibraci n resonancia La relaci n entre frecuencia periodo y deformaci n esfuerzo se describe como sigue 1 La frecuencia fundamental frecuencia resonante de vibraci n de una cuerda est relacionad
20. cta al signo del esfuerzo N tese que el esfuerzo total en cualquier punto en la secci n transversal es la suma algebraica de los esfuerzos de flexi n y el esfuerzo axial Se observar que los esfuerzos en las esquinas exteriores de la brida pueden ser mayores que los esfuerzos medidos en el alma refuerzo armado y que la falla de la secci n se puede iniciar en estos puntos por lo tanto la importancia de analizar los momentos de flexi n La consideraci n anterior tambi n parecer a llevar a la conclusi n desde el punto de vista de obtener la mejor medida de los esfuerzos m ximos que el mejor lugar para los deform metros ser a en las esquinas exteriores de las bridas como se muestra en la Figura 6B La desventaja de tener los deform metros ubicados aqu estriba en la dificultad de proteger los deform metros y los cables de alg n da o accidental Sin embargo un problema m s serio se puede originar del hecho de que cada uno de los 4 deform metros puede estar sujeto a fuerzas de flexi n localizadas que afectan solamente a un deform metro pero no a los otros No es poco frecuente que la soldadura se lleve a cabo en puntos cercanos a un deform metro y que a menudo esto produzca cambios en cualquier deform metro cercano es poco frecuente tampoco que bloqueos locales por ej soportes de arcos de t neles y la adici n de puntales ocasionen cambios no solamente en un solo deform metro cercano Siempre es mejor ubicar los d
21. de punta c nica Setting Distance gt Mounting Block Spacer Bar in slot OLA o Postion 2 Mounting Block Position Aluminum Block Figura 2 Plantilla Espaciadora 2 3 Secuencia del Arcosoldado La superficie de acero se limpia usando un cepillo de cerdas de alambre para quitar todas las capas de xido tierra y aceite Despu s se retiran los bloques de la plantilla y se presionan firmemente contra la superficie de acero usando la barra espaciadora como manija Las orillas de los bloques de montaje se sueldan en el orden que se muestra en la Figura 3 1 e WELD 4 SPACER BAR nan EN 3 2 Figura 3 Secuencia de Soldado para los Bloques de Montaje Evite el calor excesivo y NO SUELDE LAS SUPERFICIES PLANAS DE LOS EXTREMOS ya que esto evitar que se pueda retirar la barra espaciadora Evite salpicaduras del soldado que se podr an pegar a la barra espaciadora Para apresurar el procedimiento cuando se instalan muchos deform metros es ventajoso tener m s de una barra espaciadora Despu s del soldado enfr e los bloques de montaje con un trapo mojado despu s afloje los tornillos de presi n y deslice hacia afuera la barra espaciadora Limpie todas las escorias usando un martillo de cincelar y un cepillo de cerdas de alambre Opcional Pinte la superficie para suministrar alguna protecci n contra la corrosi n 2 4 Fijando el Deform metro Cuando los bloques de montaje se han soldad
22. eform metros en pares uno en cualquier lado del eje neutral de la parte de la viga l la cual se fija el deform metro Esto es la raz n de por que la configuraci n 6A es preferible Tambi n existe la ventaja adicional de que los deform metros colocados en el alma refuerzo armado como se muestra en la Figura 6A son mucho m s f ciles de proteger AXIS YY Figura 6B Deform metros Montados en Bridas No Recomendados en Arcos de T neles 10 por motivos de econom a se decide que solamente se a usar dos deform metros entonces la configuraci n de la figura 6C dar los esfuerzos axiales y el momento de flexi n alrededor del eje YY menor solamente AXIS YY Figura 6C Medici n del Esfuerzo Axial del Momento de Flexi n alrededor del eje YY solamente Esta configuraci n tiene la ventaja de posicionar los deform metros y cables donde son f ciles de proteger De hecho el cable de un Deform metro se puede pasar a trav s de un agujero perforado en el alma refuerzo armado para que ambos cables se puedan proteger dentro de un solo conducto Otra configuraci n de 2 deform metros que se ha usado se muestra en la figura 6D AXIS YY Figura 6D Esfuerzo Axial y Momentos de Flexi n alrededor de eje XX Esta configuraci n permite el c lculo de los esfuerzos axiales y del momento de flexi n alrededor del eje mayor XX Una desventaja estriba en la posici n expuesta de los deform
23. empre es posible y a menudos se instalan los deform metros en piezas que se encuentran bajo alguna carga existente para que los cambios subsecuentes partan siempre de alg n dato desconocido Sin embargo existe una t cnica el llamado M todo de Perforaci n de un Agujero Ciego Photolastic 1977 mediante el cual se pueden medir los esfuerzos residuales o existentes El procedimiento es cementar una roseta a la superficie y despu s analizar las deformaciones ocasionadas al perforar un agujero ciego corto en el centro de la roseta Sin embargo es un hecho bien conocido que las deformaciones se pueden bloquear en el acero durante su manufactura A menudo la capa exterior de una pieza estructural de acero laminado se encuentra bajo tensi n con relaci n al acero subyacente Algunas veces es posible especialmente cuando se est n monitoreando soportes temporales medir la deformaci n en la pieza estructural despu s de que la estructura ha sido desmantelada Esta lectura de no carga debe concordar con la lectura inicial de no carga si es que se obtuvo alguna Cualquier falta de concordancia ser a una indicaci n de que el cero est a la deriva aunque no se debe pasar por alto la posibilidad de alguna deformaci n pl stica permanente de la pieza particularmente cuando las deformaciones medidas fueron lo suficientemente altas para aproximarse al punto de deformaci n pl stica Se deben registrar las temperaturas al momento de cada lectura
24. encia del Termistor vs Temperatura 23 APENDICE D INSTRUCCIONES ESPECIALES PARA EL MODELO 4050 12 DE LARGO El deform metro de Cuerda Vibrante Modelo 4050 es una versi n modificada del Modelo 4000 dise ado para medir esfuerzos sobre una base m s prolongada La Secci n 2 del Manual de Instrucciones para el Modelo 4000 es aplicable sin embargo tome nota de las siguientes instrucciones especiales cuando use el Modelo 4050 El Modelo 4050 usa una barra espaciadora especial con un largo de 12 5 8 Antes de la instalaci n del deform metro retire la arandela negra protectora que se encuentra entre el tubo y el extremo del bloque con la ranura V El Modelo 4050 se lee en el Canal B de los Lectores GK 401 y GK 403 Para ajustar el deform metro para toda la tensi n la lectura debe ser aproximadamente 2000 para toda la comprensi n 1000 para un rango medio ajuste a 6000 Nota Si se usa un CR10 se debe seleccionar un rango de excitaci n de 1400 3500 Hz Para ajustar el deform metro jale o empuje el extremo del tubo del deform metro donde sale el cable no el propio cable Convierta la lectura en la posici n B a microesfuerzo usando el factor individual de calibraci n expresado en t rminos de microesfuerzo d gito que se proporciona con el instrumento Microesfuerzo R Ro GF Para corregir por efectos de la temperatura solamente para el deform metro se usa la siguiente ecuaci n Microes
25. es en elementos estructurales de acero como galer as subterr neas arcos puntales pilotes tablestacas etc Los medios principales de fijaci n es mediante soldadura por arco pero tambi n se pueden usar para monitorear los cambios en la deformaci n en concreto o superficies rocosas usando anclajes cementados en barrenos Las deformaciones se miden usando el principio de cuerda vibrante una extensi n de cable de acero tensado entre dos bloques de montaje que est n soldados a la superficie en estudio Las deformaciones es decir los cambios de la superficie provocan que dos bloques de montaje se muevan entre si alterando por lo tanto la tensi n en el cable de acero La tensi n en el cable se mide dando un tir n al cable y midiendo su frecuencia resonante de vibraci n Se arranca el cable y se mide su frecuencia resonante por medio de una bobina magn tica colocada junto al cable Ver la Figura 1 Carcasa de Bobina y Termistor Cable del Instrumento Bloque de Montaje Bloque con Extremo 4 conductores 22 WAG N Sellado con Junta T rica 5 Tornillos de Presi n 2 N Termistor Bobinas de Encendido y Lectura lugares punta c nica Tornillo de Presi n N Bloque de Tensora del A punta c nica Montaje Cable Tubo Protector XA Y 4 E e _ lt Camisa y y 2227 Tensora del Cable Cable lt Larao del gt 6 5
26. fuerzo ue Ry Ro GF T To K Ry lectura actual posici n B Ro lectura inicial posici n B temperatura actual To temperatura inicial K 12 0 microesfuerzo C Nota Si el deform metro se encuentra acoplado a acero el efecto t rmico es pr cticamente cero Si est montado en concreto use el factor de 2 microesfuerzo C Otras longitudes de Deform metros son posibles con el Modelo 4050 Consulte la f brica para informaci n adicional 24 APENDICE E MEDICION Y CORRECCION POR EFECTOS DE TEMPERATURA Si los extremos de la pieza estructural estuvieran libres para expandirse o contraerse sin restricci n entonces los cambios por deformaci n se llevar an a cabo sin ning n cambio en el esfuerzo Y en estas situaciones el deform metro realmente no mostrar a ning n cambio en la lectura A la inversa si los extremos de una pieza estructural de acero estuvieran limitados por alg n medio semi r gido entonces cualquier aumento de temperatura en la pieza estructural resultar a en un incremento en la deformaci n por compresi n en la pieza A n cuando la deformaci n real fuera por tracci n El deform metro medir a con exactitud la magnitud de este aumento en la deformaci n por compresi n inducido por la temperatura Debido a que mientras que la pieza est limitada para expandirse la cuerda vibrante no est limitada y la expansi n de la cuerda ocasionar a una reducci n en la tracci
27. g es la longitud del Deform metro en pulgadas 11 La combinaci n de las ecuaciones 9 y 10 da como resultado IS ES 12 E 2 E Donde para el deform metro Modelo 4000 es 6 250 pulgadas Lg es 5 875 pulgadas 1 12 Por lo tanto N tese que es en segundos x 106 and e es en pulgadas por pulgada 13 El despliegue en la posici n C del Lector GK 401 403 se base en la ecuaci n 1 e 4062x10 5 T N tese que en esta formula es en micro pulgadas por pulgada y T es en segundos x 106 Alternativamente 4 062 x 10312 micro esfuerzo Donde f es la frecuencia en Hz El microprocesador realiza internamente el elevado al cuadrado inversi n y multiplicaci n por el factor 4 062 109 para que la lectura desplegada el Canal C se obtenga en t rminos de micropulgadas pulgada 22 DERIVACION DE LA TEMPERATURA DEL TERMISTOR Tipo de Termistor YSI 44005 Dale 1 3001 3 Alpha 13 3001 3 Ecuaci n de Variaci n de la Resistencia con la Temperatura 1 T A B LnR C LnR Y 2732 Ecuaci n C 1 Convertir la Resistencia del Termistor a Temperatura donde Temperatura LnR Logaritmo Natural de la Resistencia del Termistor 1 4051 10 coeficientes calculados sobre el intervalo 50 150 2 369 10 1 019 107 Ohms Temp Ohms Temp Tabla C 1 Resist
28. junto con notas al respecto de la actividad de construcci n que se est llevando a cabo Estos datos pudieran proporcionar razones l gicas para los cambios observados en las lecturas 8 SOLUCION DE PROBLEMAS El mantenimiento y soluci n de problemas de los deform metros de Cuerda Vibrante Modelo 4000 se reducen a verificaciones peri dicas de las conexiones de los cables y el mantenimiento de las terminales Una vez que est n instalados usualmente son inaccesibles y una acci n correctiva est limitada En caso que se originen problemas consulte la siguiente lista de problemas y soluciones posibles Consulte la f brica para ayuda adicional al respecto S ntoma Las Lecturas del Deform metro son Inestables v La posici n de la Consola de Lectura se fij correctamente Si se usa un almacenador de datos para registrar las lecturas autom ticamente est n correctas las graduaciones de la excitaci n de la frecuencia por barrido v Las lecturas est n fuera del rango especificado ya sea de compresi n o de tensi n del instrumento El deform metro puede llegar a estar demasiado flojo o demasiado apretado la inspecci n de los datos pudiera indicar que esta es una posibilidad Afloje los dos tornillos de presi n en uno de los bloques de montaje Esto permitir que el resorte interno vuelva a tensar el deform metro y volver a leer Establezca en el deform metro alg n dato nuevo y vuelva a apretar los tornillos de presi n
29. l tubo protector en un lugar lo m s seguro posible Los tubos protectores se pueden conectar por medio de conectores de uni n a las cubiertas protectoras la cubierta protectora de Geokon tiene una pieza removible que cuando se empuja proporciona un agujero para conectar el conector de tubos conectores y a la consola de lectura Una consola de lectura t pica tiene una cubierta embisagrada y con empaquetadura met lica que mantiene los extremos de los cables principales y o enchufes limpios y secos Alternativamente si se van a leer muchos deform metros en el mismo lugar se puede instalar una caja de cables El panel frontal en la caja de cables puede tener un interruptor giratorio o enchufe hembra o clavijas que facilitar n la conexi n de los varios deform metros al cable de conexi n desde la Consola de Lectura Los cables se pueden empalmar refuerzo armado para alargarlos sin afectar las lecturas Siempre el empalme debe ser a prueba de agua de preferencia usando un juego de empalme a base de material epox dico como el modelo 82 1 Los cables pueden estar terminados mediante desforramiento y esta ado y conectados al cable de conexi n desde la Consola de Lectura port til se puede usar un enchufe que se conectar directamente a la Consola de Lectura o a un recept culo o cable de conexi n especial 3 5 Protecci n Contra Rayos El Deform metro de Cuerda Vibrante Modelo 4000 a diferencia de o
30. metros en el exterior de las bridas que requerir n un mayor grado de protecci n para los deform metros y los cables Tiene la gran desventaja que la flexi n local en un deform metro no se puede sentir en el otro Por ejemplo en un caso la soldadura en la brida expuesta de un pilote vertical cerca de un deform metro produjo grandes cambios en el esfuerzo que se sintieron en el otro deform metro en la parte trasera del pilote 11 2b AXIS XX AXIS YY Figura 6 Esfuerzo Axial y Momento de Flexi n alrededor de eje XX No se recomienda La configuraci n que se muestra en la figura 6 se ha usado para permitir el c lculo de los esfuerzos axiales y tambi n para proveer una medida del momento de flexi n alrededor de eje mayor XX Pero cualquier flexi n alrededor de eje menor YY afectar la lectura en alg n grado M s importante existe el riesgo de que se vea afectado un deform metro por la flexi n local sin que se vea afectado el otro No se recomienda esta configuraci n 12 5 APLICACIONES ESPECIALES 5 1 Instalaci n en Pilotes de Acero Dirigidos Los deform metros Modelo 4000 y sus cables montados en pilotes de acero necesitan estar protegidos de raspaduras en lo que el pilote se clava en la tierra Se brinda la protecci n mediante canales de soldeo o hierro en ngulo sobre la parte superior de los deform metros y cables como se muestra en la figura 7 siguiente
31. no 4 2 EFECTOS DE LA SOLDADURA 4 3 MOMENTOS DE FLEXION dara paisa d se 5 APLICACIONES ESPECIALES cocino id an dead 5 1 INSTALACION EN PILOTES DE ACERO DIRIGIDOS CLAVADO Sinai dan 5 2 INSTALACION EN SUPERFICIES DE ACERO O CONCRETO USANDO CEMENTOS EPOXICOS 5 2 1 Superficies de Concreto 5 2 2 50 5 3 INSTALACION EN SUPERFICIES DE CONCRETO USANDO PERNOS COMO ANCLAJE ed a 6 TOMA dia 6 1 OPERACI N DE LA CONSOLA DE LECTURA 403 6 2 OPERACIONES DE LA CONSOLA DE LECTURA GK 404 6 4 MIDIENDO TEMPERATURAS r rruen renent 7 INTEPRETACDION DE 1 2 ida 7 1 CONVERSION DE LAS LECTURAS DEFORMACIONES DE ESFUERZO 7 2 CONVIRTIENDO DEFORMACIONES A ESFUERZOS 8 SOLUCION DE PROBLEMAS vA cotorra APENDICE ESPECIFICACIONES 4242 44 A 2 TERMISTOR VER TAMBI N APENDICE
32. o en su lugar el deform metro se puede deslizar en los agujeros en los bloques de montaje Un extremo del deform metro tiene una ranura en V aseg rese que este extremo vaya en el bloque de montaje que tiene el nico tornillo de presi n de punta c nica Apriete este tornillo en la ranura en V Ahora sujete firmemente la carcasa de la bobina alrededor del deform metro y con ctela a la Consola de Lectura Canal C Establezca la lectura inicial en el deform metro al nivel correcto dependiendo de si se anticipan deformaciones por compresi n o tensi n El rango utilizable del deform metro es alrededor de 1000 a 4000 micro esfuerzos El rango medio de la lectura es de 2500 Se puede ajustar la lectura simplemente jalando o empujando el extremo libre del deform metro Los deform metros se embarcan con una lectura de alrededor de 3000 a 3500 Este nivel es adecuado para deformaciones por compresi n Si se van a medir deformaciones por tensi n fije la lectura inicial alrededor de 1500 Cuando se ha logrado la lectura deseada apriete bien en el extremo del deform metro Apriete la abrazadera del tubo en la carcasa de la bobina apriete bien usando una llave de tuercas Termine dando golpecitos ligeros por ejemplo con el mango de un desatornillador para eliminar cualquier tensi n de la instalaci n y estabilizar la lectura inicial Contin e dando golpes ligeros hasta que la lectura permanezca estable 2 5 Lecturas Iniciales Todas las lectura
33. para seleccionar pE micro esfuerzos Se pueden seleccionar otras funciones que se describen en el Manual 404 El GK 404 continuar tomando medidas y desplegar las lecturas hasta que se oprima el bot n OFF o si est habilitado cuando el temporizador Power Off apague el GK 404 El GK 404 monitorea continuamente el estado de las 2 bater as AA de 1 5V y cuando su voltaje combinado baje a 2V se despliega el mensaje Bater as Bajas en la pantalla En este punto se debe instalar un juego nuevo de bater as AA de 1 5 6 4 Medici n de las Temperaturas Cada deform metro de cuerda vibrante est equipado con un termistor para leer la temperatura El termistor da una salida de resistencia variable en lo que la temperatura cambia Usualmente los cables blanco y verde est n conectados al termistor interno Nota Las cajas lectoras GK 403 y GK 404 leer n el termistor autom ticamente y desplegar n la temperatura directamente en C 7 INTERPRETACION DE DATOS Las lecturas en el Canal C de las consolas de lectura GK 401 GK 403 o GK 404 se despliegan directamente en micro esfuerzos con base en la ecuaci n te rica teor a e 4 062 f x 107 Donde ue es el micro esfuerzo y f es la frecuencia resonante de la cuerda vibrante 7 1 Conversi n de las Lecturas a Deformaciones de Esfuerzos En la pr ctica el m todo de sujeci n efectivamente acorta la cuerda vibrante ligeramente ocasionando que registre en exceso el esfuerzo Esto
34. picos de voltaje a la conexi n a tierra ya sea a una estaca o a la propia estructura de acero Steel Beam gt A erminal Box Multiplexer 2 VSM 4000 Instrument Cable o usually buried LAB 3 Enclosure LAB 3 Board Surface Y Figura 5 Esquema de Protecci n contra Rayos 4 UBICACI N DEL DEFORM METRO 4 1 Efectos en los Extremos Si se van a evitar los efectos en los extremos entonces los deform metros se deben colocar lejos de los extremos de los puntales donde se pueden ver influenciados por distorsiones localizadas de las abrazaderas y pernos Para la mayor a de las piezas estructurales una distancia de 5 pies es suficiente Por otro lado los efectos finales pueden ser de inter s debido a que a aden a la carga efectos inducidos y pueden ser lo suficientemente grandes para iniciar una falla m s bien en los extremos que en medio de la pieza estructural 4 2 Efectos de la Soldadura El arcosoldado cerca de los deform metros puede ocasionar esfuerzos bastante grandes localizados en la pieza de acero Por lo tanto soldar los pernos en pilotes verticales para soportar el revestimiento t rmico o malla de refuerzo de concreto lanzado etc puede ocasionar grandes cambios en las deformaciones al soldar las cubiertas protectoras o canales de protecci n etc sobre los deform metros y cables Siempre tome las lecturas antes y despu s de cualquier arcosoldado sobre la estructura de
35. proximadamente de 2500 micro esfuerzos Verifique la resistencia entre los dos conductores principales rojo y negro Debe ser de alrededor 180 ohms Si el Deform metro contiene un termistor verifique su resistencia entre los cables principales blanco y verde La resistencia debe ser de alrededor 3000 ohms a 25 grados C Verifique la lectura contra la que se debe obtener a la temperatura ambiente existente Ver el Ap ndice C para la resistencia versus correlaci n de la temperatura Devuelva cualquier Deform metro defectuoso a la f brica Los Deform metros no se deben abrir en el campo 2 2 Arcosoldado de los Bloques de Montaje a Superficies de Acero Usando la Barra Espaciadora El Deform metro de Cuerda Vibrante Modelo 4000 est fijado a bloques de montaje que primero se deben arcosoldar a la superficie de acero que se va a estudiar Se usa una barra espaciadora y una plantilla espaciadora para espaciar correctamente los dos bloques La Figura 2 muestra el procedimiento los dos bloques de montaje est n encajados sobre los extremos de la barra espaciadora y se usa la plantilla para posicionarlos correctamente mientras que los tornillos de presi n en los bloques de montaje se aprietan en la barra espaciadora Evite apretar excesivamente ya que esto solamente da ar a indebidamente la barra espaciadora Los bloques de montaje se proveen en pares uno tiene un solo tornillo de presi n de punta c nica el otro tiene dos prisioneros
36. re para registrar el valor desplegado Si no se despliega la lectura o es inestable ver la secci n 5 para sugestiones de resoluci n de problemas Se desplegar la lectura del termistor en la pantalla arriba de la lectura del deform metro en grados cent grados 3 La unidad se apagar autom ticamente despu s de 2 minutos aproximadamente para conservar la energ a 6 2 Operaci n de la Consola de Lectura GK 404 El GK404 es una Consola de Lectura del tama o de la palma de la mano que despliega el valor de la cuerda vibrante y la temperatura en grados cent grados La Consola de Lectura GK 404 se suministra con un cord n provisional para conectar los deform metros de cuerda vibrante Un extremo consistir de un conector de 5 pines para conectarse a su enchufe respectivo de la caja del GK 404 El otro extremo consistir de 5 conectores que terminan con pinzas de conexi n N tese que los colores de las pinzas de conexi n son rojo negro verde blanco y azul Los colores representan el cable positivo del deform metro de cuerda vibrante rojo el cable negativo del deform metro de cuerda vibrante negro el cable positivo del termistor verde el cable negativo del termistor blanco y el cable de toma a tierra del transductor azul Las pinzas se deben conectar a los colores respectivos de los cables desde el cable del deform metro de cuerda vibrante Use el bot n POS Posici n para seleccionar la posici n y el bot n MODE
37. s del eje neutral Ver el Ap ndice H Considere el ejemplo de una viga l que se muestra la Figura 6 2b AXIS YY Figura 6A Deform metros Montados en el Alma refuerzo armado Central miden el Esfuerzo Axial y los Momentos de Tensi n Alrededor de Ambos Ejes e YY Cuatro deform metros 1 2 3 y 4 est n soldados en dos pares uno tras otro en el alma refuerzo armado central Los deform metros se encuentran a una altura d arriba del alma refuerzo armado eje yy y separados a una distancia 2 La viga l tiene una brida ancho 2b y un alma refuerzo armado profundidad 2a El esfuerzo axial se da promediando la lectura de todos los deform metros y multiplic ndola por el m dulo 1 2 3 E 4 o Ecuaci n 1 C lculo del Esfuerzo Axial El esfuerzo debido a la flexi n se calcula viendo la diferencia entre los pares de deform metros montados en lados opuestos del eje neutral Por lo tanto el esfuerzo m ximo debido a la flexi n alrededor del eje yy se obtiene como sigue 2 8 8 b i 4 d Ecuaci n 2 Esfuerzo debido a la flexi n en el Eje yy El esfuerzo m ximo debido a la flexi n alrededor de eje xx se obtiene como sigue 8 76 8 a 5 4 xE Ecuaci n 3 Esfuerzo debido a la flexi n en el Eje xx Oxia FO max imum Ecuaci n 4 Esfuerzo M ximo En todos los c lculos anteriores ponga atenci n estri
38. s se refieren a una lectura inicial por lo que es importante que se tome cuidadosamente esta lectura inicial Recuerde dar los golpes ligeros los deform metros como se describi en la secci n 2 4 Es preferible instalar los deform metros en piezas de acero que se encuentren todav a en una condici n de sin carga es decir antes de su montaje en la estructura De esta manera las lecturas iniciales corresponden a una carga cero de otra manera si la pieza se encuentra bajo carga las lecturas iniciales corresponder n a alg n nivel de carga desconocido 3 PROTECCION DEL DEFORM METRO 3 1 La protecci n contra la corrosi n en los puntos de soldadura se logra aplicando una capa de pintura anticorrosiva 3 2 La protecci n contra la luz solar directa y cambios r pidos en la temperatura ambiente se logra mejor cubriendo los deform metros con una capa de material aislante Esto puede ser importante debido a que el deform metro se puede calentar o enfriar mucho m s r pido que el acero subyacente y esto puede dar bastantes lecturas falsas El coeficiente t rmico de expansi n de la cuerda vibrante de acero es el mismo que para el acero de la estructura a la cual se fija el deform metro por lo que no se requiere una correcci n de la temperatura al esfuerzo medido cuando se calculan los esfuerzos de carga inducidos Sin embargo esto solamente es cierto si el cable y el acero subyacente est n a la misma temperatura Si se permite que la luz
39. ser una buena idea repetir el procedimiento anterior para calcular un nuevo factor de correcci n de la temperatura Si por cualquier raz n se requiere la deformaci n efectiva de la pieza de acero es decir el cambio de la longitud unitaria que ser a medida por decir por un deform metro para cuadrante fijado a la superficie esto se obtendr a de la ecuaci n HE efectiva R1 Ro B 1 CF E4 Donde CF representa el coeficiente de expansi n del acero 12 2 microesfuerzo C 25 APENDICE F CORRECCION DE LA TEMPERATURA CUANDO SE USA CONCRETO En un campo libre donde no est n actuando cargas las deformaciones t rmicas del concreto se obtienen mediante la siguiente ecuaci n s EE a Y EEEE G1 CF representa el coeficiente de expansi n del concreto A menos que esta figura sea conocida asuma un valor nominal de 10 4 microesfuerzo C Si por cualquier raz n se requiere la deformaci n efectiva del concreto es decir el cambio de la longitud unitaria que ser a medida por decir por un deform metro para cuadrante fijado a la superficie esto se obtendr a de la ecuaci n HE efetiva CF a a TT G2 Donde representa el coeficiente de expansi n del acero 12 2 microesfuerzo C y R Ro B es la deformaci n aparente registrada por la Consola de Lectura Para calcular la deformaci n en el concreto debido a cambios de carga solamente ME load
40. solar repercuta directamente en el medidor entonces esto podr a elevar la temperatura del cable por encima del acero circundante y ocasionar grandes cambios en el esfuerzo aparente Por lo tanto siempre proteja los deform metros de la luz solar directa Tambi n evite el manejo excesivo del deform metro antes de tomar las lecturas cero En cualquier caso siempre es buena idea registrar la temperatura cada vez que se toma una lectura para que se puedan evaluar las cargas y esfuerzos ocasionados nicamente por cambios en la temperatura Ver tambi n el Ap ndice E y G Para facilitar la medici n de la temperatura cada deform metro tiene un termistor encapsulado junto con la bobina de encendido El termistor est conectado a los conductores verde y blanco Las cajas lectoras GK403 y GK404 despliegan la temperatura directamente en grados C Tambi n se puede usar un ohm metro La relaci n entre resistencia y temperatura se muestra en el Ap ndice C 3 3 Se puede obtener una protecci n contra da o mec nico usando las cubiertas protectoras fabricadas por Geokon Ver la Figura 4 Dos pernos con cabeza hexagonal de 3 8 x 2 pulgadas de largo que sostendr n las cubiertas protectoras se deben soldar con la cabeza hacia abajo Las cubiertas protectoras especiales est n fabricadas de chapa de acero en la forma de un canal Para obtener el espaciado correcto para los pernos est disponible una plantilla o la cubierta protectora se puede invertir
41. tros numerosos tipos de instrumentaci n disponibles de Geokon no tiene componentes integrales de protecci n contra rayos es decir diodo transitorio de supresi n de voltaje o supresores de picos de voltaje de plasma A continuaci n unas cuantas sugestiones e Si el Deform metro est conectado a una caja de cables o a multiplexores se pueden instalar componentes como los supresores de picos de voltaje descarga disruptiva en la caja de cables multiplexor para suministrar una medida de protecci n transitoria Las cajas de cables y multiplexores disponibles de Geokon proporcionan lugares para la instalaci n de estos componentes e cuenta con tableros de pararrayos y compartimentos que se instalan el punto de salida del cable del instrumento desde la estructura que se est monitoreando El compartimento tiene una parte superior desprendible de manera que en caso que se da e el tablero de protecci n LAB 3 el usuario puede dar servicio a los componentes o reemplazar el tablero Se hace una conexi n entre este compartimento y la conexi n a tierra para facilitar que la corriente moment nea se desv e del deform metro Ver la Figura 5 Consulte la f brica para informaci n adicional sobre estos esquemas de protecci n contra rayos e Los supresores de picos de voltaje de plasma se pueden embeber en una resina epoxi en el cable del deform metro cerca del sensor Una tira de puesta a tierra conectar a el supresor de
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