پایش سلامت سازه

در طول مدت خدمت دهی ، سازه ها انواع بارگذاری ها شامل بارهای مرده ، زنده ، زلزله ، ضربه و ... را تجربه می کنند. هر کدام از این بارها اثراتی بر روی سازه می گذارند. پس از گذشت چند سال از شروع خدمت دهی سازه و با تجمیع تک تک آن آثار، سازه قابلیت خدمت دهی خود به لحاظ آسایش کاربران و مهم تر از آن، به لحاظ تحمل بار را از دست خواهد داد. نتیجه احتمالی ادامه چنین وضعیتی در صورت عدم توجه، فروریزش خواهد بود که علاوه بر احتمال بروز خطرات جانی برای کاربران آن سازه ، هزینه های زیادی نیز به صاحبان سازه تحمیل خواهد کرد.

پایش سلامت سازه مجموعه ای از متدها و روش ها برای بدست آوردن اطلاعات دقیق از شرایط و عملکرد سازه­ می­ باشد. در مبحث پایش سلامت سازه­ ، آسیب به عنوان تغییراتی که در طول بهره برداری از سازه رخ می­ دهد و موجب کاهش سطح خدمت دهی می شود، تعریف می­ گردد. شناسایی آسیب نیز به کلیه پروسه ها و استراتژی هایی اطلاق می­ گردد که تشخیص وجود خرابی را تسهیل و موقعیت و شدت خرابی را بیان می­ کند.

سیستم پایش سلامت سازه ­ای را می­ توان همانند سیستم مغز و اعصاب بدن در نظر گرفت. چنانچه بدن فاقد چنین سیستمی باشد؛ پس از وقوع هر عارضه ای از جمله بیماری ها، عامل هشدار دهنده ای وجود ندارد که باعث آگاهی از وضعیت برای فرد عارضه دیده شود. در نتیجه شخص هم به دنبال درمان عارضه نمی رود و این وضعیت نهایتا منجر به مرگ خواهد شد. پایش سلامت سازه در واقع نقش همان سیستم عصبی را دارد که از وجود عارضه ای ناخواسته در سازه ، خبر می دهد.

 
پایش سلامت سازه

طبقه بندی سطوح شناسایی آسیب 

در زمينه پایش سلامت سازه ها ، آسیب به صورت تغييراتی در یک سيستم سازه ای تعریف می شود كه بر عملكرد آن در زمان حال و یا آینده تأثیر منفی بگذارد. به طور كلی این روش ها به چهار دسته تقسیم بندی می شوند:

سطح ۱: تعيين وجود آسیب

سطح ۲: تعيين مكان هندسی آسیب

سطح ۳: تعيين شدت آسیب

سطح ۴: تعيين عمر باقيمانده سازه در اثر آسیب

مراحل پایش سلامت سازه

روش های پایش سلامت سازه

روش های بسیار متنوعی در صنایع مختلف و در شرایط مختلف با توجه به اهمیت سازه ، شدت خسارت ، نوع خسارت و غیره وجود دارد. به‌طور کلی می توان روش های شناسایی خسارت سازه ای را به دو دسته روش های مخرب و روش های غیر مخرب تقسیم بندی کرد. در روش های مخرب که اغلب همراه با آزمایش یا نمونه برداری از سازه اصلی هستند، سازه دچار تغییر شده و حتی در برخی از موارد دیگر قابل استفاده نیست. از این رو این روش ها با محدودیت شدیدی مواجه هستند و در نتیجه در حوزه شناسايی خسارت ، روش های غيرمخرب برای بررسی مداوم وضعيت سازه ، شناسايی خسارت های احتمالی و ارزيابی ايمنی گزینه بسیار مناسبی خواهند بود.

پيشرفت های اخير در حوزه کامپيوتر، حس‌گرها و ساير تکنولوژی های الکترونيک ، روش های غيرمخرب را به روش هایی مؤثر، آسان و باصرفه برای شناسايی خسارت تبديل کرده است. روش های غيرمخرب نيز به دو دسته روش های شناسايی خسارت محلی و کلی تقسيم بندی می شوند.

کارشناس پایش سلامت سازه

مزایای پایش سلامت سازه

چنانچه بخواهیم مزایای پایش سلامت سازه را به صورت خلاصه بیان کنیم، عبارتند از:

• کم اشتباه و قابل اطمینان بودن
• کاهش زمان عدم سرویس دهی سازه
• جلوگیری از خرابی های نابهنگام
• کاهش هزینه چرخه حیات سازه
• افزایش ایمنی سازه
• طولانی تر شدن عمر مفید سازه

توجه به این نکته که پایش سلامت سازه با وجود داشتن هزینه (گاهی حتی زیاد در صورت استفاده از متدهای پیشرفته)، در بلندمدت باعث ذخیره مالی و عدم هزینه اضافه برای مالک سازه می شود، بسیار مهم است. چرا که گاهی کارفرمایان به دلیل ذهنیت اشتباهی که از نسبت "هزینه به نفع" این روش دارند، از اتخاذ آن در روند تامین سلامت سازه اجتناب می کنند. اگرچه قبل از تصمیم به اتخاذ این متد از عیب یابی سازه ، بایستی با ارزیابی اقتصادی آن در کوتاه مدت و بلند مدت، از صرفه آن اطمینان حاصل کرد. چرا که فرضا اگر سازه کوچک و با چرخه عمر کوتاهی داشته باشیم؛ شاید پایش سلامت آن با روش های پیچیده، توجیهی نداشته باشد.

به عنوان نتیجه گیری می توان گفت که اهمیت پایش سلامت سازه به دلیل مزایای قابل توجهی که ارائه می دهد در مقابل هزینه نسبی کمی که دارد، رو به افزایش است. هم اکنون در سرتاسر دنیا تحقیقات گسترده ای به منظور بهبود متدها و ابزار مورد استفاده در این زمینه، در حال انجام است. خروجی های این تحقیقات در آینده ای نه چندان دور، از عرصه علم وارد عمل خواهد شد و شاهد تحول بزرگی که هم اکنون در این عرصه شروع شده است، خواهیم بود.