nosotros Kinesia Data nace en 1988 y desde entonces lleva 36 años de trabajo ininterrumpido en el campo de la instrumentación y análisis experimental de estructuras. Ha sido pionera en este terreno, abriendo y normalizando una actividad que en la década de 1980 era minimal y exótica, y que hoy en día es un complemento imprescindible para mejorar el conocimiento, la gestión y la seguridad de las infraestructuras. Agradecemos a los clientes y amigos la confianza y el apoyo que durante estos años nos han otorgado, haciendo posible que esta pequeña empresa haya sido más grande en ideas y realizaciones. big, smart, quality data... all you need is data A lo largo de esas décadas, las instrumentaciones han evolucionado desde un puñado de sensores estáticos medidos unas pocas veces al día hasta cientos de sensores dinámicos medidos continuamente a alta velocidad. Los antiguos retos de cómo medir (1980) y cómo transmitir (2000) se han transformado en cómo analizar (2020) un volumen de datos tan grande. Hemos pasado de un problema de instrumentación a otro de conectividad y, de éste, a uno de big data. KINESIA ha afrontado la situación con tecnologías propias como metabases de datos, hibridación y autoanálisis. Las metabases son bases de bases de datos que permiten gestionar miles de archivos dinámicos como si de uno solo se tratara. La hibridación consiste en intercalar parámetros dinámicos en una base de datos estática a fin de poder aplicar sobre ellos técnicas propias del análisis de fenómenos lentos, como ciclos diarios y estacionales y comportamientos reológicos por fluencia y retracción. El autoanálisis consiste en delegar en el propio sistema de monitorización una parte importante del proceso de datos, aprovechando un recurso del que toda estructura dispone en abundancia: tiempo. Hablamos de procesos estadísticos y espectrales llevados a cabo autónomamente in situ sin la asistencia del ingeniero, a quien finalmente llega una información elaborada de mayor nivel y aplicabilidad: smart data. La enorme cantidad de datos que genera una instrumentación moderna no oculta la realidad de que de nada sirven si no son de calidad. Todo es GIGO (garbage in, garbage out): si entra basura, sale basura, por refinado que sea el tratamiento. KINESIA utiliza técnicas propias de medida que logran resoluciones de 0.1 microdeformaciones, estables a largo plazo y libres de ruido y deriva. precisión en la observación equivale a precisión en el pensamiento Wallace Stevens Nuestra especialidad son los grandes puentes (carretera y ferrocarril) y los grandes edificios (catedrales, estadios y monumentos), tanto en fase de construcción como de explotación. El objetivo es conocer el estado y comportamiento de las obras de forma continua para facilitar su gestión integral, proporcionar conocimiento y detectar patologías. Contamos en nuestra historia con más de 100 estructuras monitorizadas que suman más de 180 años de control y más de 10,000 sensores instalados (estadística). espacio merlin Nuestra plataforma de monitorización está construida sobre la aplicación Merlin, que provee todas las funcionalidades necesarias en cada uno de los tres ámbitos que componen la red: estructuras (fuentes de información), centro de datos y escritorio (usuarios finales). Con estructuras y usuarios analistas, Merlin funciona como aplicación de escritorio; en el centro de datos, Merlin opera como portal web. La plataforma es universal y admite datos externos (como topografías robotizadas de terceras partes) que se integran automáticamente en tiempo real. Así mismo, es compatible con los filtros y cortafuegos de seguridad de grandes empresas y administraciones públicas. ecosistema Al estar presente en los tres ámbitos de la plataforma, Merlin crea un ecosistema en el que estructuras, centro de datos y analistas conviven en una red bidireccional que opera en tiempo real a través de internet. La plataforma se encarga de mantener sincronizadas las bases de datos de todos los nodos a fin de que los análisis de toda la comunidad de usuarios sean concomitantes. El rol principal lo ejerce el master (centro de datos), que organiza el tráfico, mantiene la tabla de estructuras y genera las páginas web. Los usuarios pueden monitorizar las obras vía web (navegador) o vía Merlin (aplicación de escritorio). historia Desde el nacimiento de la empresa (1988) hasta nuestros días, la monitorización de estructuras ha producido un ingente volumen de datos que ha habido que gestionar y analizar. Hace 30 años, era habitual que los sistemas instrumentales estuvieran activos sólo durante determinadas maniobras o unas pocas horas al día (eran dependientes de pequeños grupos electrógenos). Realizábamos tomas de datos con intervalo largo (30 minutos), en parte porque la capacidad de los discos duros era limitada y en parte porque el soporte de difusión —el humilde diskette— tenía una capacidad mucho más limitada aún. Así, en la época de construcción del puente del Alamillo (Sevilla, 1990), cada floppy disk (360K) albergaba los datos de un mes. Poco a poco, tras esta simbólica obra, comenzaron a generalizarse las instrumentaciones con transmisión de datos a través de línea telefónica fija en aquellas obras cuyo entorno urbano lo permitía. Ejemplos de ello son la torre de la Giralda (Sevilla, 1999), el centro comercial Bonaire (Valencia, 1999), el puente del Iregua (Logroño, 2001) y el puente del Infante (Porto, 2003). La aparición de internet hizo posible soñar con transmisiones inalámbricas que inicialmente requirieron aparatosas pantallas parabólicas orientadas hacia lejanos satélites estacionarios. En este grupo tenemos el viaducto de Almonte (Cáceres, 2003, primero de España en utilizar esta tecnología), el viaducto de Montabliz (Cantabria, 2005) y el viaducto de Arroyo del Valle (Madrid, 2007). El desarrollo de la telefónia móvil abrió la puerta definitiva al seguimiento continuo. Al principio, de tipo estático, como en el citado viaducto de Almonte; y, después, de tipo dinámico, como en el viaducto de Alconétar (Cáceres, 2009). Ésta fue la primera obra española en la que una monitorización de construcción tuvo que ser ineludiblemente seguida de otra en servicio para verificar que las fuertes vibraciones aeroelásticas detectadas durante la construcción habían sido definitivamente neutralizadas. Un caso interesante de monitorización y análisis en tiempo real fue el del estadio de fútbol del Real Madrid (Madrid, 2014), que se vigiló durante varios partidos de alta tensión deportiva para cuantificar y solucionar el elevado nivel vibratorio que la hinchada del Fondo Sur provocaba en los graderíos aledaños. Las últimas grandes monitorizaciones de nuestra plataforma han elevado el volumen de datos a otro orden de magnitud. Hablamos de estructuras atirantadas dotadas de mucha acelerometría, como el puente de Cádiz (2011), el puente de Rande (Vigo, 2016) y el puente del Centenario (Sevilla, 2019). Los datos dinámicos son incontables. Tan solo en el puente del Centenario se generan y procesan 900 millones de valores al día. modelos "Merlin" es un acrónimo de Modelo Estadístico Regresivo Lineal. Aunque nació como una herramienta separada, rápidamente se integró en la aplicación general a la que cedió el nombre. En este campo, la habilidad de Merlin es descomponer un efecto (flecha, giro, tensión) en la suma ponderada de sus causas (sobrecarga, viento, gradiente térmico), lo que facilita el entendimiento (diagnosis) y la proyección a futuro (prognosis) de muchos fenómenos estructurales. Puede utilizar, como variable explicativa, cualquier parámetro real medido así como cualquier parámetro virtual derivado, a los cuales puede añadir funciones de más alto nivel como ciclos térmicos (diarios y estacionales), comportamiento reológico (fluencia y retracción), escalones (abiertos y cerrados) y derivas patológicas. Así mismo, permite decalar las variables en el tiempo para expresar efectos de inercia. El proceso rechaza aquellas variables explicativas que no son suficientemente concurrentes con la variable analizada (exclusión por correlación) y sabe escoger entre parejas explicativas que representan estrechamente una misma acción (exclusión por colinealidad). Cuantifica el peso de cada causa (principio de superposición), ajustando el modelo en un segundo. El análisis de residuos ayuda a entender qué parte del fenómeno ha quedado sin explicación. Merlin no hace magia, pero a veces lo parece. viaducto de alconétar El viaducto Arcos de Alconétar está situado en la Autovía de la Plata (A-66), en el tramo Cañaveral-Hinojal, a la cola del embalse de Alcántara (Cáceres). Está formado por dos estructuras gemelas, constituidas cada una de ellas por un doble arco metálico que sustenta un tablero superior mixto de acero-hormigón. Los arcos, de 220 m de luz y 42.50m de flecha, están formados por cajones metálicos de 1.25 m de anchura y canto variable entre 3.20 m (arranques) y 2.20 m (clave). Durante la construcción se produjeron graves problemas de inestabilidad aeerolástica frente a vientos moderados de velocidad inferior a 30 km/h que daban lugar a oscilaciones de ±80 cm de amplitud (3.2g pico-pico) en los riñones de los arcos. Con estos vientos suaves, los arcos estuvieron vibrando de forma continua durante muchos días a lo largo de los meses de enero y febrero de 2006 hasta el punto de provocar la ruina de la estructura de calzada izquierda. La estabilidad física del puente frente a colapso se mantuvo gracias a la afortunada eficacia de paso de axiles por el sistema de arriostramiento transversal entre arcos (cruces de san Andrés). Las vibraciones aerodinámicas tenían su origen en un fenómeno prolongado de desprendimiento de torbellinos alternados (estela de Kármán) a una frecuencia de 0.70 Hz, coincidente con la del modo longitudinal antimétrico (segundo modo característico). El problema se resolvió con deflectores aerodinámicos que rompieron eficazmente la formación de los remolinos. Tras la puesta en servicio, el puente estuvo monitorizado de forma permanente con 2 anemómetros-veleta y 10 acelerómetros de alta sensibilidad. Durante seis años y medio, entre marzo de 2010 y octubre de 2016, se registraron más de 11.000 episodios dinámicos de viento. De entre ellos, cabe destacar la elevada probabilidad (36%) de que el viento soplara en el rango crítico (entre 20 y 30 km/h). Sin embargo, la respuesta de la estructura fue prácticamente plana para todas las velocidades comprendidas entre 0 y 70 km/h, con aceleraciones medias inferiores a 20 mg. La aceleración máxima registrada durante ese período alcanzó los 70 mg, pero no fue debida a la acción del viento sino a la del tráfico rodado. A título documental, cabe citar la evolución del amortiguamiento del puente durante los sucesivos estados constructivos.
puente de cádiz El puente de Cádiz (formalmente, puente de la Constitución de 1812) es el de mayor envergadura de la Red de Carreteras del Estado. Cruza la bahía de Cádiz, uniendo esta ciudad con la vecina Puerto Real a través de la provincial CA-35. Tiene una longitud total de 3.092 m, que se dividen en un tramo terrestre de 1.182 m y un tramo marítimo de 1.910 m. El tramo terrestre está resuelto con tableros de hormigón en viga cajón de 75 m de luz para los vanos tipo y con losa aligerada de 40 m de luz para los vanos cortos. Por su parte, el tramo marítimo combina tres soluciones diferentes: un puente atirantado de 540 m de luz, un tramo desmontable metálico biapoyado de 150 m de luz y un puente mixto continuo de acceso a Cádiz. Todo ello hace que, en realidad, se trate de 4 puentes yuxtapuestos, con diferentes tipologías y peculiaridades. El vano desmontable (noveno desde Cádiz) pesa 4.000 t y su izado y colocación constituyeron una maniobra de delicada precisión. El puente de Cádiz cierra una etapa en la historia de Kinesia Data, que ha participado en su construcción y seguimiento desde febrero de 2011 hasta diciembre de 2018. Durante esos 8 años, Kinesia Data ha monitorizado fuerzas en tirantes, tensiones en tablero, movimientos en torres, reacciones en apoyos, izado de dovelas, izado del vano desmontable, velocidades de viento y, en general, vibraciones en toda la estructura. Todo ello requirió la instalación y mantenimiento de un sistema de adquisición de datos compuesto por 700 sensores estáticos y 30 sensores dinámicos, complementados con 1600 prismas topográficos. La masa de datos generada fue de 700 millones de valores estáticos y de 15.000 millones de valores dinámicos. Todo el equipo técnico involucrado en el seguimiento (dirección de obra, asistencia técnica, oficina de proyecto, empresa constructora) pudo recibir y analizar en tiempo real esta información a través de nuestra plataforma de monitorización (en la que estaba integrado el servicio de topografía robotizada de obra) y de nuestro software de escritorio Merlin. puente del centenario El puente del Centenario (Sevilla) está ubicado entre los PK 10+000 y 12+000 de la autovía SE-30 de circunvalación de la ciudad de Sevilla, cruzando la dársena del río Guadalquivir. Tiene una longitud total de 2016 m, con un vano principal de 265 m de luz y un gálibo para navegación de 45 m. Fue inaugurado en 1992 y en la actualidad (2019-2021) es objeto de vigilancia y monitorización en tanto se acometen las obras de ampliación de tablero y sustitución de tirantes, elementos éstos en los que se han observado signos de corrosión que puedan hacer temer el final de su vida útil y una eventual rotura. A este respecto, cabe señalar que, al inicio de este trabajo, el puente no disponía de ningún sensor de control de fuerzas (como células de carga) en tirantes. Por este motivo, se dicidió instalar un sistema de monitorización, de carácter principalmente dinámico, que permitiera auscultar las fuerzas y vibraciones de los tirantes en tiempo real. Esta instrumentación fue complementada con otra de tipo estático orientada al registro de temperaturas (ambiente y en materiales), giros en torres de atirantamiento y movimientos verticales y horizontales en tablero. a) auscultación dinámica La auscultación dinámica ha consistido, fundamentalmente, en la monitorización en tiempo real de la fuerza de los 88 tirantes de que dispone el puente. Para ello se han utilizado acelerómetros externos sobre las vainas de los mismos, muestreados de forma continua a razón de 100 lecturas por segundo y sensor. Eso genera, junto al resto de los sensores, una masa de datos cercana a los 900 millones de valores al día. Los datos se procesan en el dominio de la frecuencia y se aplica al espectro un algoritmo automático que determina la frecuencia del modo principal de vibración. La dificultad de este procedimiento radica en que a veces el modo principal no está presente, o no tiene armónicos, o éstos son fuertemente inarmónicos o se confunde con una frecuencia propia del tablero. Además de la frecuencia propia de cada tirante, se calculan otros 15 parámetros característicos, como aceleraciones máximas, medias, cuadráticas (RMS), etc. Todo ello permite el control en tiempo real vía web que se muestra en la figura siguiente. El sistema es completamente automático, no requiriendo actuación humana en ningún momento. Para la determinación de las fuerzas de los tirantes se aprovecha la vibración de fondo generada por la brisa y el tráfico rodado. La resolución en frecuencia es de 0.0001 Hz, lo que permite detectar no sólo la diferencia entre días, sino también los sub-ciclos dentro de un mismo día. La figura siguiente muestra la variación de frecuencias y fuerzas de un tirante a lo largo de una semana (5 días laborales con tráfico y 2 días de fin de semana con menos tráfico). Las noches son cortas (en lo que a trabajo de los tirantes se refiere) y a lo largo del día hay máximos relativos en torno a las 12 y a las 17h. La resolución es importante porque el rango de variación pico-pico de frecuencias a lo largo de toda la semana es de tan sólo 0.0087 Hz (equivalentes a 60 kN de fuerza). b) auscultación estática El tablero no está coaccionado a su paso por las pilas P14 y P15, así que tiene desplazamientos relativos respecto a las mismas. Los canales del sistema de medida que registran dichos movimientos son C1 y C5, que se muestran en la figura siguiente en colores rojo y azul. A primera vista, se diría que C1 y C5 son completamente diferentes ya que C1 (rojo) exhibe un comportamiento estacional (lento, de ciclo anual), en tanto que C5 (azul) presenta una historia más errática. Lo que sucede es que el tablero tiene realmente un comportamiento simétrico en lo relativo a la dilatación lineal, enmascarado por un comportamiento antimétrico en lo relativo al gradiente térmico horizontal longitudinal de las torres. Podemos sintetizar el movimiento C1 como suma de las dos componentes mediante un modelo multivariante, cuyo resultado (color verde) puede resumirse en:
De la misma forma, podemos sintetizar el movimiento C5:
Quiere esto decir que el giro de las torres provoca movimientos positivos en C1 y C5, mientras que la dilatación del tablero provoca movimientos negativos en C1 y positivos en C5. Esto es debido a que las torres P14 y P15 comparten orientación y gradiente térmico (se deforman paralelamente), en tanto que las dilataciones longitudinales del tablero son de signo contrario. Si restamos los movimientos C1 y C5, el giro de las torres se cancela y las dilataciones térmicas del tablero se suman. Dicha suma representa el alargamiento global del tablero (color rojo), que puede ser modelizado (color verde) frente a la acción térmica con los siguientes resultados:
Cabe destacar que el valor obtenido en el modelo, 2.61 mm/ºC, es apreciablemente coincidente con la dilatación teórica que cabría esperar en un vano de 265 m de luz entre pilas con un coeficiente de dilatación térmica de Análogamente, si sumamos los movimientos C1 y C5, las dilataciones térmicas del tablero se cancelan entre sí y el efecto del giro de torres se duplica. Por ello, modelizando entonces la variable (C1+C5)/2 (color rojo), se obtienen los siguientes resultados (color verde):
Finalmente, puede verse que C1 y C5 son simétricos en lo relativo a la dilatación lineal restando a sus respectivos históricos la componente del giro de torres obtenida en el modelo anterior (parte antimétrica). buque-tanque butrón
catedral de sevilla
estadio santiago bernabéu
kinesiología o café con aristóteles El nombre de KINESIA proviene de la voz griega kinesis, que significa movimiento y es un término común a muchas disciplinas:
Nuestro trabajo habitual se desarrolla en torno a la arteología del movimiento. Arteología es la ciencia de los artefactos, entendidos éstos como cualquier cosa hecha por el hombre (obra de arte, aparato, programa informático, servicio). Deriva del latín ars, sinónimo del griego tekhne. Arte y técnica significaban, en los tiempos clásicos, la misma cosa: cualquier habilidad humana. El neologismo arteología surge de la necesidad de expresar conceptos distintos de los abarcados por la tecnología, que es la ciencia de la producción de cosas (particularmente, de las relacionadas con la industria y la ingeniería). Lo de artefactos nos sienta como anillo al dedo, pues siempre estamos rodeados de cachivaches. Estudiamos el movimiento de las cosas en dos vertientes:
Es decir, hacemos:
Tratamos de rellenar el espacio existente entre Proyecto y Obra, tomando datos que convertir en conocimiento, habitando la frontera entre la teoría y la empiria. Los datos son información. El conocimiento es ciencia. La sabiduría es... ese algo más de imposible definición. Pero la sabiduría requiere conocimiento:
Y el conocimiento requiere datos:
Entonces:
InicioVersión 2024.10.09Copyright © 1988-2024Aviso legal |