Iglesia de Santa María, Lübeck

Una gran obra de construcción requiere tirantes de anclaje instrumentados que funcionen como un sistema de alerta temprana

La iglesia de Santa Maria en Lübeck, con más de 700 años de antigüedad, fue afectada por un incendio en 1942. Debido a la gravedad de los daños provocados, el edificio debió ser sostenido por medio de una estructura estática con tirantes de anclaje. Las dimensiones de la iglesia son considerables: longitud 104 m, altura de las torres 125 m, altura y anchura de la nave central 38,5 m x 12,6 m.

Una excavación en las proximidades de la iglesia puede producir importantes modificaciones en el area de cimientos. Asimismo puede generar esfuerzos adicionales sobre este valioso edificio asociados al proceso de asentamiento.

Los tirantes de anclaje cuentan con instrumentos capaces de detectar rapidamente variaciones en los esfuerzos. Para lograr diferenciar entre los procesos térmicos propios del edificio, y las deformaciones producidas por la excavación, se realizó un monitoreo continuo de la expansión del acero de los tirantes de anclaje dos años antes de comenzar la obra.

01 - Iglesia de Santa María, Lübeck01 - Iglesia de Santa María, Lübeck 02 - Disposición de los puntos de medici - Iglesia de Santa María, Lübeck02 - Disposición de los puntos de medici - Iglesia de Santa María, Lübeck 03 - Arbotantes - Iglesia de Santa María, Lübeck03 - Arbotantes - Iglesia de Santa María, Lübeck 04 - Soldadura por puntos de los sensores de medición - Iglesia de Santa María, Lübeck04 - Soldadura por puntos de los sensores de medición - Iglesia de Santa María, Lübeck 05 - Parametrización del registrador de datos - Iglesia de Santa María, Lübeck05 - Parametrización del registrador de datos - Iglesia de Santa María, Lübeck

Especificaciones para la instrumentación geotécnica

  • Instrumentos de medición de muy pequeña escala adaptados a los delgados tirantes de anclaje
  • Empleo del método de soldadura por puntos para estabilidad a largo plazo
  • Medición independiente de la deformación del acero y de la temperatura
  • Instalación realizada de tal manera que resulta imperceptible para los visitantes de la iglesia
  • Medición automática alimentada por baterías con almacenamiento local
  • Módulo de memoria extraíble y transportable

Equipos Geokon utilizados

  • Sistema de medición automático para monitoreo a largo plazo de los tirantes de anclaje con sensores de cuerda vibrante, compuesto por 15 mini-deformímetros, emplazados mediante soldadura por puntos, con termistor integrado para medir la temperatura
  • Realización de la medición y almacenamiento local de los resultados con un registrador de datos modelo MICRO-1000s

Registro de datos y evaluación

 

Para poder conocer con exactitud el comportamiento propio del edificio se necesita una gran densidad de datos, y que su obtención sea lo más sencilla, cómoda y económica posible. El registro de los datos se produce de forma automática. Los resultados se depositan simultáneamente tanto en el registrador de datos interno como en un módulo de memoria móvil integrado, el cual  se encuentra en una carcasa de acero inoxidable. Esta característica lo hace fácil de extraer del registrador de datos y transportar para una evaluación externa.

La estabilidad a largo plazo de los sensores empleados garantiza una medición exacta de los parámetros necesarios durante un largo período de tiempo.

A partir de los resultados de medición, se estima un margen de deformación a lo largo del día, para la estación de verano, de entre 20 µm/m y 200 µm/m, dependiendo a su vez del punto de medición. En relación al margen de medición del sensor, esto equivale a unas deformaciones de 0,01 – 0,001 milímetros. Debido a que tanto la deformación como la temperatura son registradas y corregidas por el factor de dilatación del tirante de anclaje conforme la temperatura aumenta, el comportamiento de deformación propiamente dicho del edificio puede inferirse con gran precisión.

Datos de referencia del proyecto

 

Período de planificación e instalación De abril de 1992 a septiembre de 1992
Sistema de medición 15 mini-deformímetros, modelo 4100
1 registrador de datos modelo MICRO-1000 con multiplexor y memoria móvil
Visualización de los resultados Transmisión de los resultados de medición desde el dispositivo de memoria a una PC y representación gráfica de las series de tiempo de la deformación del acero y de la temperatura con macros preconfigurados incluídos en el software de evaluación.
Resultados Registro de la deformación longitudinal en tirantes de acero en 15 puntos de medición para determinar tanto el comportamiento regular del edificio antes del inicio de las obras de excavación colindantes, como para la detección rápida de anomalías durante las obras y posteriormente
Contratante Karstadt AG, Essen
Planificación Erd- und Grundbau-Institut, Hamburgo