Análisis estructural de elementos arquitectónicos erosionados aplicando fotogrametría

Abstract

RESUMEN En este trabajo se muestra la aplicación de la fotogrametría de objeto cercano en el modelado de elementos estructurales del patrimonio edificado para la realización de análisis estructurales FEM. El modelado de estructuras con geometrías complejas requiere de mucho trabajo en campo, aún más, trabajo de oficina para el procesamiento de la información, los edificios patrimoniales, suelen tener una serie de patologías asociadas al desgaste de los elementos por meteorización, lo que dificulta aún más su modelado. Sabemos que generar un modelo geométrico más detallado ayudaría a la fidelidad de los resultados de los análisis estructurales. El estudio se centra en generar una metodología para aplicar la técnica de la fotogrametría en análisis estructurales MEF. Con ella se puede generar una comparativa entre modelos 3D con geometrías complejas, en estados erosivos y los modelos simplificados que no consideran erosiones, la comparativa permite comparar la eficiencia de la técnica con los resultados de esfuerzos y tiempos del análisis FEM. Como prueba piloto, se aplicó el análisis estructural a un cilindro de concreto deformado. Posteriormente se comparó también el del modelo idealizado generado con programas de generación de sólidos en 3D, las diferencias entre los resultados de los modelos idealizados y los modelos generados con fotogrametría garantizaran la viabilidad de la técnica en comparación con el costo y tiempo computacional. Dicha metodología se aplicó a una columna de mampostería en estado erosivo grave. En este trabajo se muestra entonces la evaluación estructural de elementos arquitectónicos erosionados simplificados en contraste con aquellos modelados con fotogrametría comparando tiempos de trabajo y resultados de precisión. Palabras clave: Edificios históricos, Conservación, Análisis lineal Modelos numéricos, fotogrametría.

ABSTRACT: This work show the results of a new method based on the application of photogrammetry analysis in patrimonial building and structural evaluation, taking into account variables such us computational analysis period, quality of the photogrammetry meshed and the results of a linear structural analysis . The development of the study focuses on the generation of an accurate methodology for the use of the technique of photogrammetry applied to the structural analysis FEM, based on generating a comparison of tridimensional models with serious geometrics and erosive states with photogrammetry and applying simplified models besides. In addition to this, results will be compare with those obtained through the models by finite element software. An OPC with initial deformations has been exam as a pilot test. Subsequently, it has also been compare with 3D solids dimensional modeling software (Sketchup) in order to create a non-imperfection or erosion evidences model as well as it could be get using a measuring tape in field. Differences by comparison of idealized and photogrammetry model guaranty the new technique applied viability. Methodology has been applied on a masonry column with a highly erosion condition as it has been not possible capturing the imperfections and deficiencies through conventional methods. Thereby this investigation shows the results of structural modelling of architectonic elements using photogrammetric technique in contrast with the simplified models in terms of working time and accuracy. Keywords: Historic buildings, Conservation, Linear analysis numerical models, photogrammetry.