1- پایش سلامت سازه

پایش سلامت سازه (Structural Health Monitoring) فرآیند ارزیابی مستمر و خودکار وضعیت یک سازه با استفاده از یک سیستم یکپارچه از حسگرها، واحدهای جمع‌آوری داده و نرم‌افزار تحلیل است. پایش سلامت سازه اطلاعات آنی در مورد رفتار سازه فراهم می‌کند و امکان تشخیص زودهنگام آسیب و بهینه‌سازی استراتژی‌های نگهداری را می‌دهد.

انواع سیستم‌های پایش کلی

طراحی شده برای ارزیابی رفتار و پاسخ کلی یک سازه.

پایش مبتنی بر ارتعاش

روش: پاسخ دینامیکی یک سازه (فرکانس‌های طبیعی، شکل‌های مود، میرایی) به ارتعاشات محیطی یا اجباری را اندازه‌گیری می‌کند. تغییرات در این ویژگی‌های دینامیکی می‌تواند نشان‌دهنده آسیب یا تخریب سازه باشد.

کاربردها: پل‌ها، ساختمان‌های بلند، استادیوم‌ها، توربین‌های بادی.

مزایا: اطلاعاتی جامع از سلامت سازه ارائه می‌دهد و قادر به تشخیص آسیب‌هایی است که ممکن است به صورت بصری آشکار نباشند.

پایش مختصات

روش: از گیرنده‌های سیستم ماهواره‌ای ناوبری جهانی (GNSS) با دقت بالا یا نقشه برداری برای ردیابی موقعیت مطلق نقاط کلیدی روی یک سازه در سه بعد استفاده می‌کند.

کاربردها: پل‌های با دهانه بلند، سدها، ساختمان‌های بلند، سقف‌های بزرگ.

مزایا: ایده‌آل برای پایش حرکات و تغییر شکل‌های آهسته و بلندمدت، مانند نشست یا حرکت فونداسیون.

پایش شیب و جابجایی

روش: از شیب‌سنج‌ها و حسگرهای جابجایی لیزری با حساسیت بالا برای اندازه‌گیری حرکات دورانی و انتقالی عناصر سازه‌ای استفاده می‌کند.

کاربردها: دیوارهای حائل، پایه‌های پل، نماهای ساختمان، سازه‌های تاریخی.

مزایا: اندازه‌گیری مستقیم پارامترهای بهره‌برداری را فراهم کرده و می‌تواند هشدارهای اولیه برای ناپایداری را فعال کند.

انواع سیستم‌های پایش موضعی

متمرکز بر ارزیابی  اجزای خاص یک سازه.

پایش با فیبر نوری (FOS)

روش: از سیگنال‌های نوری منتقل شده از طریق کابل‌های فیبر نوری برای اندازه‌گیری کرنش، دما و جابجایی با دقت بسیار بالا و در فواصل طولانی استفاده می‌کند.

کاربردها: خطوط لوله، تونل‌ها، پل‌ها.

مزایا: مصون در برابر تداخل الکترومغناطیسی، سبک، بادوام و ایده‌آل برای سنجش توزیع‌شده در مناطق بزرگ.

پایش با کرنش‌سنج

روش: روشی سنتی و قابل اعتماد استفاده از کرنش‌سنج‌های مقاومت الکتریکی برای اندازه‌گیری تغییر شکل و تنش در مکان‌های مهم سازه.

کاربردها: پل‌های فولادی، اجزای ماشین‌آلات، آزمایش بارگذاری.

مزایا: فناوری مقرون‌به‌صرفه و شناخته‌شده برای تحلیل تنش.

پایش انتشار صوتی

روش: پردارش امواج مکانیکی با فرکانس بالا که شروع و رشد ترک‌ها یا سایر نقص‌ها در یک ماده را شناسایی می‌کند.

کاربردها: مخازن تحت فشار، پل‌های فولادی، سازه‌های بتنی، مواد کامپوزیتی.

مزایا: امکان تشخیص و مکان‌یابی آنی آسیب‌های فعال، مانند انتشار ترک را فراهم می‌کند.

2- ارزیابی غیرمخرب

ارزیابی غیرمخرب (non-destructive evaluation)، که به عنوان آزمایش غیرمخرب (Non-destructive testing) نیز شناخته می‌شود، شامل مجموعه‌ای از روش‌ها برای ارزیابی خواص و یکپارچگی مواد و مصالح بدون ایجاد آسیب است. ارزیابی غیرمخرب برای کنترل کیفیت، بازرسی حین بهره‌برداری و ارزیابی وضعیت ضروری است.

آزمایش سرعت پالس اولتراسونیک (UPV)

روش: سرعت یک پالس اولتراسونیک را در بتن اندازه‌گیری می‌کند. این سرعت با کیفیت، یکنواختی و مقاومت فشاری بتن مرتبط است.

کاربردها: ارزیابی کیفیت بتن،تخمین مقاومت، تشخیص حفره‌ها، کرموشدگی و ترک‌ها.

رادار نفوذ زمین (GPR)

روش: امواج رادیویی با فرکانس بالا را به داخل بتن می‌فرستد و سیگنال‌های بازتاب‌شده را برای ایجاد یک تصویر زیرسطحی تحلیل می‌کند.

کاربردها: مکان‌یابی میلگرد، کابل‌های پس‌تنیده، لوله‌ها و تشخیص حفره‌ها و لایه‌لایه شدن.

آزمایش ضربه-پاسخ

روش: این روش‌ها از امواج مکانیکی برای ارزیابی وضعیت بتن استفاده می‌کنند. ضربه-پاسخ برای اندازه‌گیری ضخامت و تشخیص نقص استفاده می‌شود.

کاربردها: عرشه پل‌ها، روسازی‌ها، پوشش تونل‌ها، فونداسیون‌ها.

آزمایش چکش اشمیت

روش: بازتاب یک جرم فنردار را که به سطح بتن برخورد می‌کند، اندازه‌گیری می‌کند. عدد بازتاب نشان‌دهنده سختی سطح است که با مقاومت فشاری مرتبط است.

کاربردها: ارزیابی سریع یکنواختی و مقاومت بتن.

آزمایش نیم‌پیل یا هافسل

روش: پتانسیل الکتروشیمیایی فولاد مسلح را برای ارزیابی احتمال خوردگی فعال اندازه‌گیری می‌کند.

کاربردها: عرشه پل‌ها، پارکینگ‌های طبقاتی، سازه‌های دریایی.