Uso de métodos geodésicos na análise da flexão de estruturas

Abstract

Resumo: Historicamente, a Geodésia tem sido amplamente utilizada no monitoramento de estruturas. Sua aplicação em trabalhos de engenharia civil, especialmente no uso de métodos como o nivelamento geométrico e o nivelamento trigonométrico de alta precisão possibilitam a detecção de deslocamentos estruturais. A Geodésia corrobora de maneira significativa ao fornecer medições de deslocamentos com acurácia, contribuindo com a complementação de resultados obtidos por outros métodos. Este estudo teve como objetivo monitorar e analisar deslocamentos de uma viga de concreto armado, submetida a ensaios de flexão, utilizando diferentes métodos de medição de deslocamento. A viga foi projetada e ensaiada conforme as diretrizes da norma ABNT NBR 12655:2015, que regulamenta a produção e controle de concreto de cimento Portland. Foram empregados quatro métodos principais de monitoramento: fotogrametria terrestre, nivelamento geométrico, nivelamento trigonométrico com estação total robotizada e varredura laser. Os resultados foram comparados aos obtidos de um relógio comparador de deslocamentos acoplado à prensa. Ao compará-los, foi possível avaliar a acuracidade e a consistência dos dados de deslocamento ao longo do ensaio. Os resultados indicaram que o nivelamento geométrico e o nivelamento trigonométrico utilizando estação total foram os métodos mais consistentes, identificando a maior concentração de deslocamentos na região central da viga. A fotogrametria terrestre forneceu uma visão distribuída dos deslocamentos ao longo de diversos pontos da viga, capturando simultaneamente os dados. Esta foi eficaz em registrar deslocamentos máximos em pontos críticos da viga sob cargas elevadas. O laser scanner terrestre, embora menos preciso em comparação aos outros métodos geodésicos, foi capaz de detectar o comportamento geral da estrutura ao longo do ensaio. Apesar do ruído nas medições iniciais, o LST forneceu uma visão geral do comportamento da viga, reforçando o padrão de deformação observado pelos outros métodos. A comparação entre os métodos geodésicos e o relógio comparador demonstrou que estes podem ser utilizados para o ensaio de flexão de viga, desde que obedecidos critérios de posicionamento e precisão dos equipamentos utilizados

Abstract: Historically, Geodesy has been widely used in monitoring structures. Its application in civil engineering work, especially in the use of methods such as geometric leveling and high-precision trigonometric leveling, makes it possible to detect structural displacements. Geodesy significantly corroborates this by providing accurate displacement measurements, contributing to the complement of results obtained by other methods. This study aimed to monitor and analyze displacements of a reinforced concrete beam, subjected to flexural tests, using different displacement measurement methods. The beam was designed and tested in accordance with the guidelines of the ABNT NBR 12655:2015 standard, which regulates the production and control of Portland cement concrete. Four main monitoring methods were used: terrestrial photogrammetry, geometric leveling, trigonometric leveling with a robotic total station and laser scanning. The results were compared to those obtained from a displacement comparator clock coupled to the press. By comparing them, it was possible to evaluate the accuracy and consistency of the displacement data throughout the test. The results indicated that geometric leveling and trigonometric leveling using total station were the most consistent methods, identifying the highest concentration of displacements in the central region of the beam. Terrestrial photogrammetry provided a distributed view of displacements along several points on the beam, simultaneously capturing the data. This was effective in recording maximum displacements at critical points of the beam under high loads. The terrestrial laser scanner, although less accurate compared to other geodetic methods, was able to detect the general behavior of the structure throughout the test. Despite the noise in the initial measurements, LST provided an overview of the beam's behavior, reinforcing the deformation pattern observed by the other methods. The comparison between the geodetic methods and the dial indicator demonstrated that they can be used for the beam bending test, as long as the positioning and accuracy criteria of the equipment used are met