Septiembre de Nieves Quesada Olmo

Transcripción

1 Desarrollo y análisis de un sistema para la determinación de la dinámica del movimiento más general de la azotea de un edificio de gran altura y su evolución en el tiempo Septiembre de 2015 Nieves Quesada Olmo

2 Índice general Resumen Índice general iii ix 1 Introducción Estado del arte Marco arquitectónico Por qué construimos El síndrome del rascacielos Estructura formal de la Tesis Método de los Ajustes Coordinados Caso General Aplicaciones prácticas de uso más frecuente Adición de variables o parámetros que también presentan la condición de observables Adición de funciones de variables o parámetros Supresión de observables El control microgeodésico de deformaciones. Definición teórica del umbral de precisión o sensibilidad Antecedentes Desarrollo general ix

3 Índice general 3.3 Interpretación estadística de resultados Formulación básica a partir del método general de Ajustes Coordinados Test estadísticos de control Test Específico de control Microgeodésico de deformaciones J/Q-Test Sobre la sensibilidad de redes Estimación de la sensibilidad teórica a partir del W-Test de Baarda Una cuestión complementaria: la sensibilidad específica Aplicación práctica para la determinación del umbral de precisión o sensibilidad Introducción: el J/Q Test Definición del sistema de formas lineales Sensibilidad PRÁCTICA Sensibilidad TEÓRICA según Baarda Fiabilidad interna de la red Fiabilidad externa de la red: comprobación de los observables Valores más probables de sensibilidad TEÓRICA Y PRÁCTICA Red de Prueba UPV Sensibilidad PRÁCTICA más probable Sensibilidad TEÓRICA más probable Propuesta metodológica para analizar la dinámica más general: ensayos experimentales preliminares Introducción El modelo matemático de ajuste y su resolución general Implementación del Método de Incrementos de Coordenadas al control de deformaciones Matriz de diseño A 1, matriz de A 2 de condiciones y vectores de términos independientes K 1 y K Resolución del ajuste Solución determinista con variable d y adición de ecuaciones de condición Solución determinista con variable d sin ecuaciones de condición Solución de red libre x

4 Índice general 6 Aplicación a un edificio de gran altura: Torre Espacio La Torre Planteamiento básico: físico, matemático y probabilístico Preparando la base de observación Valores más probables de sensibilidad PRÁCTICA Y TEÓRICA en Torre Espacio Aplicación del F-Test de Fisher-Snedecor Generalizado Comprobación del umbral de sensibilidad definido Sobre el umbral de sensibilidad y el filtrado de observables Resultados y conclusiones Validación de la metodología en Torre Espacio Conclusiones y futuras líneas de investigación 295 Bibliografía 299 xi

5 Índice de figuras 1.1. Maqueta de distintas perspectivas del Shanghai World Financial Center Iglesia de la Colonia Güell de A. Gaudí Azotea de la Casa Milà de A. Gaudí Auditorio y Palacio de Congresos de Castellón de C. Ferrater Estatua de La Libertad y horizonte de Manhattan desde la Isla de Ellis Vista de las Torres Gemelas desde la plaza del World Trade Center Vista de la City londinense desde la otra orilla del Támesis Milleniun Tower a orillas del Danubio en Viena Hotel de siete estrellas Burj Al Arab La Torre de los Árabes en Dubai Dongbu Financial Center en Corea del Sur Edificio residencial Highcliff en la bahía de Hong Kong Taipei 101 en Taiwan Panorámica del distrito financiero de Pudong en Shanghai Burj Khalifa en Dubai Ejemplo de distribución χ 2 8 y χ 2 8, Distribución χ 2 n,λ con diversos parámetros de traslación λ xiii

6 Índice de figuras 4.1. Curvas de distribución χ 2 8 y χ 2 8, Diversas curvas de distribución χ 2 n y χ 2 n, λ Localización de la Red de Prueba formada por los vértices V 1, V 2, V 3 y V Croquis de la red Posible desplazamiento del vértice V Posible desplazamiento del vértice V Torre Espacio Torre Espacio: fachada Este Planta 6, de base totalmente cuadrada Planta 26, evolución según la curva coseno desplazada Planta 33, evolución según la curva coseno desplazada Planta 52, intersección de dos arcos de circunferencia de 90 o Definición del diseño en planta de Torre Espacio Definición diseño fachadas Sur y Este de Torre Espacio Distribución de los ascensores en el núcleo principal de comunicaciones Sistema de climatización por aire frío Cuadrilátero testigo indeformable V1V2V3V Situación de los vértices V 1 V 2 V 3 V 4 en la planta coronación de Torre Espacio Esquema representativo del desplazamiento plano de la azotea Dos posiciones genéricas distintas del vértice V Panorámica de la zona central diáfana cubierta por el entramado metálico en la azotea Parte útil de la azotea ocupada por el carril de la góndola de limpieza de fachadas xiv

7 Índice de figuras Disposición definitiva de las antenas GNSS en Torre Espacio Detalle de la base nivelante que permite el estacionamiento en los pilares de la azotea de Torre Espacio Observación con Estación Total robotizada sobre el vértice 2 en Torre Espacio Observación clásica, situación del prisma en el vértice Antena GNSS 1 sobre pilar metálico en la azotea de Torre Espacio Antena GNSS 2 sobre pilar metálico en la azotea de Torre Espacio Antena GNSS 3 sobre pilar metálico en la azotea de Torre Espacio Antena GNSS 4 sobre pilar metálico en la azotea de Torre Espacio Detalle de los 4 receptores GM10 de Leica situados en la planta 55 de Torre Espacio Sala técnica que alberga el rack de comunicaciones en la planta 55 de Torre Espacio Menú View del software Leica GNSS Spider Menú Tools del software Leica GNSS Spider Opción Edit Site del software Leica GNSS Spider Verificación de recepción de datos con Software Leica GNSS Spider Configuración de ficheros Rinex, File Products, con software Leica GNSS Spider Configuración del posicionamiento en Tiempo Real, RT Positioning, con software Leica GNSS Spider Configuración del posicionamiento en postproceso, PP Positioning, con software Leica GNSS Spider Inicialización de cálculo con el software Leica GNSS Spider Antena GNSS 1 sobre pilar metálico en la azotea de Torre Espacio Antena GNSS 2 sobre pilar metálico en la azotea de Torre Espacio Curvas F y F de Snedecor con α = 8, y β = 0, Curvas F y F de Snedecor con α = 0, 0045 y β = 0, xv

8 Índice de figuras Vista de la planta de coronación de Torre Espacio con la posición del cuadrilátero formado por las antenas Localización vértice fijo IGNE y vértices libres de Torre Espacio Condicionado de obligado cumplimiento de Torre Espacio Probabilidad simultánea de las 4 antenas GNSS Muestra de la precisión instantánea de las antenas GNSS Desplazamiento en tiempo real, precisión instantánea y desplazamiento de los últimos 5 minutos de la antena Desplazamiento en tiempo real, precisión instantánea y desplazamiento de los últimos 5 minutos de la antena Desplazamiento en tiempo real, precisión instantánea y desplazamiento de los últimos 5 minutos de la antena Sistema de alerta mediante SMS desarrollado en la App Gráfica mensual de envíos de SMS Mástil de la bandera junto al vértice Día 23 de Febrero de 2015: desplazamiento de los últimos 5 minutos de las antenas 1 y Día 23 de Febrero de 2015: desplazamiento de los últimos 5 minutos de las antenas 3 y xvi

9 Índice de tablas 4.1. Matriz de diseño A d Vector de términos independientes K d Coordenadas cartesianas geocéntricas del vértice fijo Valencia Fiabilidad externa de la red Sensibilidades teóricas λ T y prácticas λ P de los momentos 1-8, 1-5 y Vector d P, variable estadística λ P, nivel de significación α y potencia del test β Vector d T, variable estadística λ T, nivel de significación α y potencia del test β Diferencias entre las distancias GNSS y distanciometricas Incrementos de coordenadas Valencia2 - vértice V Incrementos de coordenadas entre los vértices libres de la red de prueba Desplazamientos de los vértices del cuadrilátero de la primera solución determinista Correcciones x 1 y x 2 de los vértices del cuadrilátero de la primera solución determinista Desplazamientos d x, d y de los vértices del cuadrilátero de la primera solución determinista xvii

10 Índice de tablas 5.7. Desplazamientos de los vértices del cuadrilátero de la segunda solución determinista Desplazamientos de los vértices del cuadrilátero de la solución libre Parámetros que definen la sensibilidad práctica con momentos clase A, B, C, D y E Parámetros que definen la sensibilidad teórica con momentos clase A, B, C, D y E Parámetros de sensibilidad práctica y teórica del ajuste con momento de clase C Cálculo del círculo de error y valor más probable de sensibilidad práctica con momentos clase C y D Parámetros de sensibilidad práctica con momento de clase C Cálculo del vector deformación d mp con momentos de clase C, C y C Parámetros de sensibilidad práctica con momentos de clase C, C y C Parámetros de sensibilidad teórica con momentos de clase C, C y C Cálculo del vector deformación d mp con momentos de clase D, D y D Parámetros de sensibilidad práctica con momentos de clase D, D y D Parámetros de sensibilidad teórica con momentos de clase D, D y D Cálculo del vector deformación d mp con momentos de clase C, C sf, D y D sf Parámetros de sensibilidad práctica con momentos de clase C, C sf, D y D sf Parámetros de sensibilidad teórica con momentos de clase C, C sf, D y D sf Cálculo del círculo de error y valor más probable de sensibilidad práctica del momento de clase C xviii

11 Índice de tablas Parámetros de sensibilidad práctica y teórica y valores del nivel de significación α y potencia del test β del ajuste con momento de clase C276 xix