Ingeniería estructural

Pruebas de carga en estructuras

Somos una empresa especializada en el diseño de pruebas de carga para todo tipo de estructuras, desde puentes hasta forjados, siempre en base a la normativa vigente y ofreciendo a nuestros clientes completos informes y propuestas de actuación.

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¿Qué es una prueba de carga estructural?

Una prueba de carga estructural es un procedimiento técnico destinado a evaluar la capacidad de una estructura para resistir las cargas a las que está sometida durante su vida útil. En este tipo de pruebas se simulan las condiciones reales de carga aplicando esfuerzos controlados sobre la estructura y monitorizando su comportamiento en tiempo real mediante el uso de sensores y equipos de medición.

Estas pruebas de carga en estructuras son clave en proyectos de ingeniería civil y construcción, garantizando la estabilidad y seguridad de las edificaciones.

Puentes, viaductos y obra civil

Puentes, viaductos y obra civil

Infraestructuras de obra civil como puentes y viaductos deben soportar tanto cargas vehiculares y peatonales como aquellas provocadas por las condiciones climatológicas como viento y agua; por eso es fundamental verificar si estas estructuras siguen siendo capaces de soportar el tráfico y las cargas a las que son sometidas.

Forjados en edificaciones

Forjados en edificaciones

Los forjados de edificios soportan tanto el peso propio como las cargas impuestas por personas, mobiliario y maquinaria. Por ello, cambios en su uso o cargas extra como la instalación de paneles solares en los tejados de los edificios requieren una verificación de la capacidad portante bajo las nuevas condiciones.

Cubiertas y autoportantes

Cubiertas y autoportantes

Estas pruebas son esenciales para garantizar que las cubiertas de naves y estructuras autoportantes como los almacenes logísticos pueden soportar cargas pesadas de manera segura, incluyendo las cargas de viento, nieve o sismo y asegurando, a su vez, el cumplimiento de las normativas de seguridad.

Estructuras industriales

Estructuras industriales

Las pruebas de carga permiten validar que las instalaciones e infraestructuras industriales puedan soportar cargas operativas, equipos pesados y cargas externas sin comprometer la seguridad, especialmente en estructuras como puentes grúa, silos y tanques cuyas cargas operativas sufren variaciones en el tiempo.

Objetivos y beneficios

El objetivo principal de las pruebas de carga de estructuras es validar y verificar la capacidad de la estructura para soportar tanto las cargas previstas en el diseño original como las solicitaciones reales a las que está expuesta de manera segura y sin comprometer su integridad.

Entre los beneficios más importantes se encuentran:

  • Garantizar la seguridad evitando posibles fallos estructurales.
  • Estar al día con el cumplimiento normativo incluyendo las actualizaciones en la legislación o cambios de uso de la estructura.
  • Extensión de la vida útil de la estructura al identificar fallos o deformaciones tempranas y poder aplicar acciones correctivas preventivas.
  • Reducción de costes al evitar paradas de producción o reparaciones costosas por fallos catastróficos.

Caso real: prueba de carga en el puente de Rimoria

Diseño de prueba de carga estructural

A la hora de diseñar una prueba de carga estructural es importante conocer la existencia de normativa, guías o instrucciones normativas a tener en cuenta, además del resto de acciones y fases de las que consta la prueba:

Fases de la prueba de carga estructural

Recopilación de documentación y normativa de referencia

La primera fase de una prueba de carga estructural implica reunir toda la documentación técnica relacionada con la estructura. Esto incluye planos de construcción, especificaciones de diseño, informes previos de inspección y cualquier documento relevante que describa los materiales, las características constructivas y el historial de mantenimiento o modificaciones.

Además, es fundamental consultar las normativas vigentes que rigen las pruebas de carga, como por ejemplo la Guía Ministerial IAP-11 para la realización de pruebas de carga en puentes de carretera.

En aquellos casos en los que no existan planos originales y documentación de partida, desde Ingenieros Asesores recurrimos a la ingeniería inversa para crear un modelo 3D preciso y fidedigno.

Inspección visual y análisis de patologías detectadas

Previa a cualquier prueba de carga se lleva a cabo una inspección visual de la estructura para identificar posibles signos de deterioro, como fisuras, corrosión, deformaciones o daños en los materiales. Este análisis visual permite detectar patologías estructurales que podrían comprometer la capacidad de la estructura para soportar cargas, por lo que en esta fase se anota cualquier anomalía.

Para realizar una inspección lo más completa posible es conveniente contar con recursos técnicos como un dron, una cámara 360, un escáner Lidar 3D o ensayos de materiales no destructivos que permiten inspeccionar hasta las zonas más inaccesibles de la estructura.

Cálculo y simulación estructural

Una vez recopilada la información y realizada la inspección estructural, se procede al modelado 3D para realizar el cálculo y la simulación estructural mediante elementos finitos, con el fin de simular el comportamiento de la estructura ante cargas y posibles sobrecargas a las que pueda ser sometida en un futuro, así como las flechas admisibles.

Para ello se determinan las cargas y se establecen los valores de referencia y límites de deformación que no deben superarse durante la prueba.

En Ingenieros Asesores empleamos software de última generación como Simsolid de Altair para realizar las simulaciones estructurales.

Prueba de carga e informe final

La prueba de carga se lleva a cabo aplicando las cargas previamente calculadas de forma controlada y gradual sobre la estructura. Durante la prueba se monitorizan en tiempo real las deformaciones, desplazamientos y otros parámetros mediante topografía, comprobando de esta manera si los valores obtenidos corresponden a los establecidos en la simulación y cálculos previos.

Tras la prueba se redacta un informe final que incluye:

  • Flechas admisibles y flechas reales en la prueba de carga
  • Sobrecargas máximas
  • Usos para el que se valida la estructura tras la prueba de carga
  • Recomendaciones y propuestas de actuación para la reparación y mantenimiento de los elementos estructurales en caso necesario.
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