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El sistema de pretensado orgánico es un concepto inspirado en el comportamiento de estructuras orgánicas de origen natural llamadas músculos (estructuras biomiméticas o formadas naturalmente). Esto es similar a los sistemas de control activo de pretensado. El objetivo principal de los sistemas orgánicos de pretensado es aliviar el estrés o la deformación causados por las cargas vivas. Un OPS se puede definir como un sistema de pretensado autoadaptativo con la capacidad de aumentar o disminuir la fuerza de pretensado en función de las fluctuaciones de carga en las condiciones de uso de la estructura. Para una mejor comprensión, el sistema de pretensado orgánico se puede describir como un sistema de pretensado que ajusta automáticamente la tensión en el cable en función de la carga actuada. Esto lo hace el sistema de control. Este ajuste sirve para minimizar la tensión y la deformación estructural. El desarrollo de OPS comenzó con un proyecto de investigación sobre pretensado orgánico iniciado en FEUP. A partir de los resultados de las primeras simulaciones numéricas, se concluyó que el pretensado orgánico es principalmente efectivo para estructuras de equipos de puentes. Dado que la construcción de puentes tiene un gran impacto en la carga viva y los cambios de deformación, OPS también funciona mejor. El desarrollo de OPS se puede describir en las siguientes etapas de desarrollo, como se muestra en la siguiente tabla.
Tabla 1. Tecnología OPS: resumen histórico
| Año | Logro |
| 1994-1999 | La etapa de I+D se desarrolla en la FEUP |
| 2003 | Modelo de laboratorio temprano |
| 2004 | Esta es la primera aplicación a gran escala del sistema OPS. Proyecto piloto desarrollado en FEUP |
| 2009 | Concepto de cadena OPS de 70M de alcance |
| 2011 | Mejora OPS para temperaturas bajo cero, primer gran viaducto.tramo múltiple |
| 2013 | Primera aplicación de OPS a tirantes |
| 2014 | Construcción de segmentos prefabricados: uso de OPS en pórticos elevados |
| 2015 | Aplicación a viaducto multivano de 90m de luz |
Tabla de contenido
Concepto de visualización del sistema de pretensado orgánico
El sistema de navegación OPS se desarrolló entre 2007 y 2009. El equipamiento superior se gana por parte del concepto de navegación. El concepto de navegación tiene ciertas ventajas en aplicaciones como los sistemas de andamios móviles (MSS). Los sistemas de andamios móviles son útiles para construir puentes con curvaturas curvas. Esto hace que el montaje sea más importante. Este método mejora la estabilidad durante la fase de arranque. El concepto de sistema de pretensado orgánico también se está desarrollando en el Sistema de andamios móviles grandes (LMSS).
Figura 1: Los componentes principales del concepto de navegación del sistema orgánico pretensado.
Elementos y Conceptos de los Sistemas Orgánicos de Pretensado
Los elementos principales del sistema OPS, que se denomina máquina de construcción de puentes, son:
- Activador y andamio activo
- Cable no unido utilizado
- sensor
- El controlador electrónico está en el controlador de viga
- anclaje pasivo
- banco de desviación
La figura 2 proporciona una explicación clara de lo siguiente:
Figura 2: Principales elementos involucrados en la tecnología OPS en la construcción de puentes
Como base para el control OPS se utiliza un algoritmo con la deflexión de la viga en la mitad del vano como variable principal. Se instala un transductor de presión para monitorear y medir la deflexión del tramo medio. Los sensores envían continuamente señales a la unidad de control (PLC) en toda la máquina. Este algoritmo de control toma decisiones basadas en la actuación de la carga. Este cambio está influenciado por la tensión del cable pretensado. Estas variaciones están relacionadas con las variaciones de carrera del cilindro hidráulico. Aquí, la deflexión en el centro del tramo es el factor determinante en la decisión de actuación. OPS está equipado con sensores redundantes únicos que miden con precisión y precisión. Esto asegura que las decisiones del algoritmo se basen en información precisa. Se proporcionan varios operadores de advertencia para verificar sus datos. Estos operadores funcionan si se detectan discrepancias. Hay varias combinaciones de alarmas que impulsan esta discrepancia y alertan al operador para que verifique los datos. Esta funcionalidad está disponible en tiempo real a través de la interfaz de pantalla táctil. Está unido a la unidad de control de la viga. El operador debe verificar si los datos son correctos y tomar medidas inmediatas. Esto es para asegurar que la operación se realice con mayor regularidad y evitar fuentes de riesgo. Aquí se proporciona claramente al operador la operación del equipo puente. De esta forma, el sistema OPS ayuda a mejorar el factor de seguridad de las estructuras.
Ventajas del sistema de pretensado orgánico
Algunos de los beneficios de instalar un sistema OPS son:
- Diseño ligero de estructura.
- Construcción de estructuras eficientes
- El peso reducido tiene un impacto positivo en los costos operativos y de producción
- Mayor capacidad de carga
- Mejorar la eficiencia del trabajo
Aplicaciones de los sistemas orgánicos de pretensado
El sistema OPS se ha aplicado en el montaje de equipos de pórtico en la construcción de segmentos de puentes. La tecnología OPS es ideal para la construcción de puentes de grandes luces. Además de los beneficios anteriores, también hay características que superan los siguientes desafíos:
- Peso excesivo del equipo.
- Tiempo de construcción ・ La tecnología OPS reduce los retrasos en el tiempo de construcción debido a la dificultad en la gestión del equipo.
- Mayor versatilidad de los equipos de andamios
- Facilita el transporte
- Fácil montaje en el sitio
- Reduce el espacio requerido para almacenar equipos.
- Productividad
- Inestabilidad de gran envergadura
El control de deflexión del sistema OPS supera la construcción de segmentos prefabricados tramo por tramo. Permitieron nuevos límites en la construcción que dieron lugar a una nueva creatividad.
Características de la tecnología de pretensado orgánico
Las principales características de la tecnología OPS en la construcción de puentes son:
- Deflexión media reducida.
- Deflexión media reducida al disparar el pórtico.
- Lograr la reducción de peso de los equipos.
- Aumentar la capacidad de carga del equipo
- Al monitorear constantemente la estructura del andamio, garantizamos un mayor nivel de seguridad.
- La tecnología OPS tiene la capacidad de predefinir la desviación.
- La tecnología OPS utiliza una conexión de acero más simple. Esto ayuda a aliviar la tensión.
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