Las cubiertas atirantadas son un elemento fundamental en el diseño de infraestructuras industriales, pudiendo encontrar ejemplos de su uso en múltiples infraestructuras como naves industriales, almacenes, aeropuertos, estadios deportivos… es decir, en aquellas infraestructuras que requieren una gran amplitud sin la interferencia de columnas internas.
Este sistema ha sido ampliamente utilizado en la construcción de naves, puesto que permite un diseño de techos abierto y espacioso, ideal para actividades industriales, logísticas o de almacenamiento.
Por este motivo y con la finalidad de prolongar la vida útil de las naves industriales, es importante contar con sistemas de supervisión remota y monitorización que permitan determinar el estado de la cubierta en tiempo real.
Un sistema de cubiertas atirantadas está compuesto por varios elementos que trabajan en conjunto para proporcionar soporte y estabilidad a la estructura del techo, como los tirantes o correas, las cerchas, los conectores o los elementos de anclaje.
Entre los principales problemas estructurales que pueden afectar a los techos de las naves se incluyen deformaciones como el pandeo lateral de las correas o flexiones excesivas en las cerchas.
Las cargas cíclicas o vibraciones pueden provocar fisuras o roturas por fatiga en elementos estructurales y los ambientes corrosivos tienden a debilitar los materiales por corrosión, que a su vez debilita la integridad estructural.
Asimismo, el paso del tiempo y el uso continuado de las instalaciones provoca un desgaste -como cabe esperar- que puede repercutir en la salud estructural de la cubierta.
Otro fenómeno puntual como es la sobrecarga por nieve puede afectar significativamente a las cubiertas de las naves, tanto si las nevadas son frecuentes como si ocurren de forma excepcional. El peso adicional sobre la cubierta puede generar problemas de deformaciones, hundimientos o incluso colapsos parciales o totales de la cubierta.
Cualquiera de estos problemas estructurales puede tener consecuencias con distintos niveles de gravedad, desde tiempos de inactividad no planificados al realizar reparaciones no previstas, filtraciones de agua o desprendimientos de elementos estructurales a otros más graves como un fallo estructural catastrófico que llegue a poner en riesgo la seguridad de las personas y los bienes en el interior de una nave industrial.
Con el fin de prolongar la vida útil de las naves industriales es fundamental implementar un sistema de actuaciones predictivas, preventivas y correctivas en las cubiertas atirantadas.
El seguimiento del estado de las estructuras permite controlar la estabilidad y detectar anomalías estructurales antes de que se conviertan en problemas graves, de forma que se puedan prevenir accidentes y garantizar la seguridad de las personas y los bienes en el interior de la nave.
Emplear dispositivos IoT para la supervisión remota de infraestructuras como parte de la estrategia del mantenimiento predictivo permite recopilar y analizar datos para identificar patrones y tendencias que pueden indicar posibles problemas en el futuro.
Además, la detección temprana de problemas estructurales permite realizar intervenciones preventivas y correctivas de manera oportuna, evitando el coste asociado a los tiempos de inactividad.
Por ejemplo, gracias a la monitorización estructural se pueden identificar qué áreas de la cubierta requieren atención prioritaria para realizar reparaciones, refuerzos o reemplazos de elementos puntuales de manera que no se tenga que llevar a cabo una acción en el global la estructura, disminuyendo así los costes asociados.
Para llevar a cabo un seguimiento remoto del estado de las cubiertas de naves industriales, es importante contar con sensores IoT que permitan disponer de información en tiempo real de los parámetros a supervisar.
Los sensores habitualmente empleados para la monitorización de cubiertas de naves industriales son los siguientes:
Acelerómetro triaxial: basado en tecnología MEMS 3D, permite medir la vibración en los 3 ejes X, Y y Z.
Láser de distancia: sensor de un solo punto con algoritmos ópticos y eléctricos únicos que ofrece una medición de distancias precisa y rápida, al tiempo que permite un rendimiento estable de alta sensibilidad.
Sensor de temperatura y humedad: puesto que la temperatura y humedad pueden afectar a los datos registrados por el acelerómetro, es importante contar con estos sensores para garantizar la validez de los datos.
Estos sensores, junto con el datalogger encargado de transmitir los datos recogidos en los tiempos estipulados, se colocarán en las ubicaciones definidas en el estudio previo de la cubierta que determinen los puntos más susceptibles a sufrir fallos estructurales.
Los datos recogidos por los sensores se pueden visualizar y analizar directamente vía web, pudiendo consultar:
Otro de los puntos más interesantes de llevar a cabo la supervisión remota es la posibilidad de recibir alarmas automáticas en el caso de que las mediciones superen los umbrales establecidos.
De esta forma, se pueden tomar decisiones y realizar acciones de manera inmediata.
