Automazione nella costruzione: i ricercatori sviluppano un sistema automatizzato per misurare la deformazione e l'accelerazione delle strutture prefabbricate in calcestruzzo

13 marzo 2023 di Mark Allinson Lascia un commento

I ricercatori dell'Università di Chung-Ang, in Corea del Sud, hanno sviluppato un sistema di rilevamento portatile intelligente per monitorare le strutture prefabbricate durante la consegna. Il sistema multimetrico portatile utilizza un sensore IoT per misurare simultaneamente la deformazione e l'accelerazione delle strutture in tempo reale durante la consegna.

Le strutture prefabbricate in calcestruzzo (PCS) riducono la dipendenza della manodopera e i tempi di costruzione. Tuttavia, sono soggetti a vibrazioni e sollecitazioni durante il trasporto dal luogo di produzione al cantiere.

Misure efficaci di controllo della qualità richiedono la registrazione continua delle misurazioni delle vibrazioni e della deformazione durante la consegna, una caratteristica essenziale che manca nei sistemi attuali. A tal fine, i ricercatori hanno ora sviluppato un nuovo sistema di rilevamento portatile in grado di monitorare la deformazione e l’accelerazione per consentire un’efficiente consegna del PCS.

Le strutture prefabbricate sono come giganteschi blocchi Lego fatti di cemento che vengono prodotti in una fabbrica per consentire la costruzione senza soluzione di continuità in un cantiere. I moderni progetti di edilizia urbana fanno molto affidamento sulle strutture prefabbricate in calcestruzzo (PCS) per un completamento tempestivo e di qualità.

I PCS sono prodotti in un ambiente controllato che garantisce la massima qualità. Tuttavia, durante la consegna al cantiere, possono subire danni a causa di urti e carichi sbilanciati durante il sollevamento che li rendono instabili.

A volte, il danno può passare inosservato durante la costruzione in loco. Tuttavia, ciò può portare a una situazione potenzialmente pericolosa nel tempo. Inoltre, gli elevati costi di sostituzione e i lunghi tempi di inattività rendono inefficaci le misure correttive.

“Abbiamo riscontrato numerosi casi di danni durante il trasporto; stiamo quindi lavorando a una soluzione per affrontare questo problema utilizzando un sistema di rilevamento IoT per monitorare i PCS durante la consegna", afferma il professore associato Jongwoong Park dell'Università di Chung-Ang, che ha svolto attivamente ricerche sui sistemi di sensori dell'Internet delle cose (IoT). .

A tal fine, il dottor Park e i suoi colleghi dell’Università di Chung-Ang hanno recentemente sviluppato un sistema di rilevamento intelligente per monitorare i PCS durante il trasporto in tempo reale. Il sistema integra sensori IoT che rilevano vibrazioni e deformazioni durante il movimento.

In un recente articolo pubblicato su Automation in Construction, i ricercatori hanno dettagliato lo sviluppo di questo sistema di rilevamento specializzato basato sull’IoT. L'articolo è stato reso disponibile online il 16 novembre 2022 ed è stato pubblicato nel volume 145 della rivista il 1° gennaio 2023.

“Abbiamo migliorato la portabilità del sistema di rilevamento e abbiamo creato un metodo per monitorare la deformazione delle strutture prefabbricate durante il sollevamento e il trasporto. Questo sistema può aiutare a prevenire eventuali danni che potrebbero verificarsi durante il trasporto, garantendo una consegna sana e sicura", spiega il dottor Park.

Il nuovo sistema di rilevamento wireless portatile è in grado di registrare in tempo reale l'accelerazione e la misurazione della deformazione durante il trasporto. Inoltre, il sistema genera un rapporto di valutazione della sicurezza per PCS che regola l'offset della deformazione iniziale e calcola la deformazione assoluta.

Per dimostrare le capacità del loro sistema intelligente, i ricercatori hanno inoltre condotto un test sul campo consistente nella consegna in 80 minuti di una trave prefabbricata in calcestruzzo lunga 12 metri e ne hanno valutato le condizioni misurando l’accelerazione, l’inclinazione e la deformazione della struttura in tempo reale . Inoltre, i ricercatori hanno elaborato e analizzato i dati misurati e hanno condotto una valutazione della sicurezza.

È interessante notare che, sebbene i risultati indichino che il sistema di rilevamento era efficace per il monitoraggio dei prefabbricati, il sistema non consente decisioni tempestive supportando la gestione dei dati in tempo reale. A questo proposito, sono necessarie ricerche future per sviluppare un sistema di monitoraggio basato su cloud in grado di avvisare gli utenti di anomalie in tempo reale.

Tuttavia, il nuovo sviluppo da parte del team ha il potenziale per applicazioni immediate di monitoraggio della consegna intelligente nei progetti di costruzione.