Научная статья на тему 'СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОГИБОВ МОНОЛИТНЫХ ПЕРЕКРЫТИЙ ПРИ ОГРАНИЧЕННОЙ ВИДИМОСТИ КОНСТРУКЦИЙ'

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОГИБОВ МОНОЛИТНЫХ ПЕРЕКРЫТИЙ ПРИ ОГРАНИЧЕННОЙ ВИДИМОСТИ КОНСТРУКЦИЙ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
516
53
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ИЗМЕРЕНИЯ ПРОГИБОВ / МОНОЛИТНЫЕ ПЕРЕКРЫТИЯ / ЛАЗЕРНОЕ СКАНИРОВАНИЕ / ГЕОТЕХНИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ / ОБСЛЕДОВАНИЕ ЗДАНИЙ / ИСПЫТАНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ / НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Перунов Александр Сергеевич, Дорошин Иван Николаевич

В данной статье авторами, на основании выполненного ими исследования методов и способов измерения прогибов монолитных плит перекрытий, представлен способ измерения деформаций и прогибов данного типа конструкций, с учетом ограничения их полного обзора. Актуальность данной темы обусловлена тем, что в практике строительства объектов часто возникают сложности с выполнением контрольных испытаний строительных конструкций монолитных перекрытий из-за наличия на нижней их поверхности смонтированных инженерных систем (воздуховодов, кабельных лотков и др.), которые ограничивают применение традиционных методов проведения испытаний. Авторами представлена методика испытаний для определения прогибов в перекрытии перекрытия цокольного этажа строящегося жилого комплекса с подземным паркингом. В статье описаны особенности строительства данного участка здания и причины проведения дополнительных исследований возводимых конструкций. Дано описание конструкций исследуемой части здания, их дефектов и повреждений, приобретенных в процессе строительства. В статье описываются методика и методы, применяемые для определения прогибов и деформаций от контрольной нагрузки в условиях ограниченной видимости из-за наличия навесных инженерных систем, а также ограничения доступа к конструкции из-за наличия на ее поверхности элементов усиления. Описаны особенности измерений и преимущества комбинированных методов исследования для обеспечения достоверности и быстроты анализа полученных результатов. Основываясь на результатах проведенного исследования, авторами в данной статье делаются выводы о возможности использования экспресс-методов оценки напряженно-деформированного состояния строительных конструкций, на примере возведенного и вводимого в эксплуатацию жилого дома с подземным паркингом.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Перунов Александр Сергеевич, Дорошин Иван Николаевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

METHOD FOR MEASURING DEFLECTIONS OF MONOLITHIC FLOORS WITH LIMITED VISIBILITY OF STRUCTURES

In this article, the authors, based on their research of methods and techniques for measuring deflections of monolithic floor slabs, present a method for measuring deformations and deflections of this type of structures, taking into account the limitations of their full review. The relevance of this topic is due to the fact that in the practice of construction of objects, it is often difficult to conduct control tests of building structures of monolithic floors due to the presence of engineering systems installed on their lower surface (air ducts, cable trays, etc.), which limits the use of traditional test methods. A test method for determining deflections in the ceiling of the ground floor of a residential complex under construction with underground parking is presented. The article describes the design features of this section of the building and the reasons for conducting additional studies of the structures being built. The description of the structures of the studied part of the building, their defects and damages acquired during construction is given. The article describes the methodology and methods for determining deflections and deformations from the control load in conditions of limited visibility due to the presence of mounted engineering systems, as well as restrictions on access to the structure due to the presence of reinforcement elements on its surface. The features of measurements and advantages of combined research methods to ensure the reliability and speed of analysis of the results are described. Based on the results of the study, the authors in this article draw conclusions about the possibility of using express methods for assessing the stress-strain state of building structures, for example, a residential building under construction and being put into operation with underground parking.

Текст научной работы на тему «СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОГИБОВ МОНОЛИТНЫХ ПЕРЕКРЫТИЙ ПРИ ОГРАНИЧЕННОЙ ВИДИМОСТИ КОНСТРУКЦИЙ»

Вестник Евразийской науки / The Eurasian Scientific Journal https://esj.todav 2020, №6, Том 12 / 2020, No 6, Vol 12 https://esj.today/issue-6-2020.html URL статьи: https://esj.today/PDF/42SAVN620.pdf Ссылка для цитирования этой статьи:

Перунов А.С., Дорошин И.Н. Способ измерения прогибов монолитных перекрытий при ограниченной видимости конструкций // Вестник Евразийской науки, 2020 №6, https://esj.today/PDF/42SAVN620.pdf (доступ свободный). Загл. с экрана. Яз. рус., англ.

For citation:

Perunov A.S., Doroshin I.N. (2020). Method for measuring deflections of monolithic floors with limited visibility of structures. The Eurasian Scientific Journal, [online] 6(12). Available at: https://esj.today/PDF/42SAVN620.pdf (in Russian)

УДК 692 ГРНТИ 67.11.31

Перунов Александр Сергеевич

ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет»

Москва, Россия

Доцент подразделения «Образовательный сектор с учебной лабораторией НОЦ «Испытания сооружений»»

Кандидат технических наук E-mail: PerunovAS@gic.mgsu.ru РИНЦ: https://elibrary.ru/author_profile.asp?id=679757

Дорошин Иван Николаевич

ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет»

Москва, Россия

Доцент подразделения «Образовательный сектор с учебной лабораторией НОЦ «Испытания сооружений»»

Кандидат экономических наук E-mail: DoroshinIN@gic.mgsu.ru РИНЦ: https://elibrary.ru/author_profile. asp?id=314245

Способ измерения прогибов монолитных перекрытий при ограниченной видимости конструкций

Аннотация. В данной статье авторами, на основании выполненного ими исследования методов и способов измерения прогибов монолитных плит перекрытий, представлен способ измерения деформаций и прогибов данного типа конструкций, с учетом ограничения их полного обзора. Актуальность данной темы обусловлена тем, что в практике строительства объектов часто возникают сложности с выполнением контрольных испытаний строительных конструкций монолитных перекрытий из-за наличия на нижней их поверхности смонтированных инженерных систем (воздуховодов, кабельных лотков и др.), которые ограничивают применение традиционных методов проведения испытаний. Авторами представлена методика испытаний для определения прогибов в перекрытии перекрытия цокольного этажа строящегося жилого комплекса с подземным паркингом. В статье описаны особенности строительства данного участка здания и причины проведения дополнительных исследований возводимых конструкций. Дано описание конструкций исследуемой части здания, их дефектов и повреждений, приобретенных в процессе строительства. В статье описываются методика и методы, применяемые для определения прогибов и деформаций от контрольной нагрузки в условиях ограниченной видимости из-за наличия навесных инженерных систем, а также ограничения доступа к конструкции из-за наличия на ее поверхности элементов усиления. Описаны особенности измерений и преимущества комбинированных методов исследования для обеспечения достоверности и быстроты анализа

полученных результатов. Основываясь на результатах проведенного исследования, авторами в данной статье делаются выводы о возможности использования экспресс-методов оценки напряженно-деформированного состояния строительных конструкций, на примере возведенного и вводимого в эксплуатацию жилого дома с подземным паркингом.

Ключевые слова: измерения прогибов; монолитные перекрытия; лазерное сканирование; геотехнический мониторинг; обследование зданий; испытания строительных конструкций; нагрузки и воздействия

При вводе в эксплуатацию зданий в отдельных случаях требуется выполнение предварительных испытаний ответственных конструкций [1-5]. В данной статье предлагается рассмотреть частный случай выполнения данных исследований, а именно измерение прогибов изгибаемого железобетонного элемента. Традиционные методы измерений прогибов основаны на применении различных видов и типов измерительных приборов, называемых прогибомерами. Данные приборы в свою очередь могут различаться по диапазону точности измерений, способу монтажа, энергозависимости и т. д. Применение прогибомеров при выполнении испытаний для установления значений прогибов в исследуемой конструкции обусловлено необходимостью в высокой точности измерений. Устанавливаемая точность измерений при фиксации прогибов с помощью прогибомеров должна определяться исходя из необходимости и достаточности для ведения наблюдений, анализа полученных результатов и их использования в дальнейших исследованиях. Данные типы приборов очень хорошо себя зарекомендовали при выполнении различных исследований деформаций строительных конструкций в лабораторных условиях, а также на строительной площадке при испытаниях наиболее ответственных конструкций. Наряду со всеми преимуществами данных типов приборов следует отметить и ряд неудобств, связанных с их применением. Во всех случаях монтажа прогибомеров на испытуемую конструкцию требуются дополнительные приспособления для крепления самого прибора. Как правило, датчики прогибомеров закрепляются не зависимо от испытуемой конструкции с помощью специальных приспособлений, например системы стоек. Данные приспособления должны быть надежно закреплены и обеспечивать неподвижность датчиков-прогибомеров относительно испытуемой конструкции. Применение данного типа датчиков оправдывается проведением разовых, не продолжительных во времени испытаний. В случаях проведения длительных испытаний, для обеспечения непрерывности технологических процессов, например при дальнейшем строительстве, используемые стойки или приспособления, обеспечивающие фиксацию датчиков, могут создавать препятствия или сами могут получить повреждения при случайных обстоятельствах, что может привести к утрате значительной части результатов испытаний. Следует отметить, что испытания с использованием традиционных методов при помощи высокоточных датчиков-прогибомеров могут значительно увеличить сроки сдачи объекта в эксплуатацию, так как могут потребовать дополнительных затрат времени на пуско-наладочные работы для самого испытательного оборудования и анализ полученных результатов.

Наряду с применением прогибомеров для измерений деформаций в изгибаемых элементах также очень распространено в настоящее время применение методов геотехнического мониторинга. Наиболее распространенный способ основан на применении методики тригонометрического нивелирования II класса точности 1 с использованием

1 ГОСТ 24846-2012 «Грунты. Методы измерения деформаций основания зданий и сооружений». Страница 2 из 13

Введение

42SAVN620

электронного тахеометра. По данной методике измерения производятся дважды в прямом и обратном направлениях по установленным деформационным маркам на исследуемой конструкции. Марки представляют собой энергонезависимые маячки, со светоотражающей мишенью, наклеенные на испытуемую поверхность строительной конструкции. Согласно технологии выполнения измерений измерительный прибор ставится на базовую точку измерений в помещении. Далее производятся тригонометрические измерения по всем маркерам, установленным на конструкцию. Обязательным условием качественного проведения измерений является наличие визуального доступа к измеряемым маркам на всех этапах измерений. В случае длительного мониторинга за состоянием ответственных конструкций, таких как большепролетные плиты перекрытий, процесс снятия показаний по маркам может быть усложнен установкой на данные перекрытия дополнительного инженерного оборудования, необходимого для функционирования здания. Данные инженерные коммуникации могут перекрыть визуальный доступ к измерительным маркам из базовых точек измерений, что неизбежно приведет к нарушению статистики данных выполняемых измерений.

В связи с имеющимися затруднениями, описанными выше, при выполнении испытаний или мониторинге конструкций, а также в целях ускорения производственных процессов при проведении испытаний в данной статье предложен упрощенный способ измерений, основанный на комбинации предварительных расчетов конструкции и применении лазерных приборов измерений. Следует отметить, что данный метод исключает влияние визуальных препятствий, таких, как навесные инженерные коммуникации на обзорность средства измерения. Согласно предлагаемому методу измерения прогибов или деформаций выполняются по вертикальным трасам, по предварительно выполненной разметке или маркерам на испытуемой изгибаемой конструкции с использованием лазерных дальномеров повышенной точности. Для фиксации вертикальных трасс, например в случае исследования плит перекрытий, наносятся дополнительные маркеры на нижние конструкции по отвесной линии. Таким образом, для фиксации прогибов или деформаций можно использовать только один прибор, так как процесс снятия показаний заключается в последовательном снятии показаний по ранее установленным маркерам. В пользу данного метода также следует отметить и значительное снижение трудозатрат, а как следствие и снижение стоимости измерений.

Перед проведением испытаний методом измерений с применением лазерных дальномеров должна проводиться обязательная поверка адекватности выполняемых измерений, заключающаяся в проверке приборов. Для этого прибор, выбранный для выполнения измерений, предварительно тестируется точностью измерения расстояния на величину, не меньшую величины предполагаемой вертикальной трассы. Например, величина вертикальной трассы измерений, может быть приблизительно равна высоте исследуемых перекрытий от уровня пола нижнего этажа 4,5 м. Поверяемой величиной может служить, например, расстояние межу опорными конструкциями перекрытий (колонны, стены жесткости и т. д.). В качестве примера, допустим, мы выбрали расстояние между колоннами, равное 6м. Выполняется измерение расстояния по колоннам, при этом фиксируется маркерами трасса измерений. Направление выполнения измерения, например вертикальное или горизонтальное, в данном случае не имеет значения, так как это не влияет на точность определяемой величины длины. Далее выполняется повторное измерение на величину точности измерения прибора. Для этого длина трассы измерения искусственно уменьшается на величину точности измерения, например на 1мм, путем подкладки соответствующего предмета, заданной толщины. Выполняемое измерение с учетом искусственного изменения базы должно точно фиксироваться измерительным прибором и соответствовать толщине подкладываемого предмета. В качестве подкладываемого предмета для фиксации изменения измеряемого расстояния может быть изготовлен специальный шаблон, например из стальной пластины

толщиной в пределах точности измерения прибора. Следует отметить, что современные лазерные дальномеры имеют точность измерений не более 1 мм.

Выбор параметров нагрузок для обеспечения заданных перемещений при выполнении испытаний в исследуемых конструкциях определяется по результатам предварительно выполненных расчетов. В случаях исследования сложных геометрических фактически смонтированных строительных конструкций для анализа применяемых нагрузок и подбора нагружающих приспособлений целесообразно использование для расчетных целей специализированных расчетных комплексов. Выбор расчетного комплекса для анализа применяемых испытательных нагрузок должен быть обусловлен его возможностями в решении поставленных задач. Для анализа и подбора нагрузок для сложных геометрических форм строительных конструкций хорошо себя зарекомендовали расчетные комплексы, основанные на методе конечных элементов.

Возможность использования дальномеров высокой точности для измерений прогибов изгибаемых конструкций по предложенной выше методике подтвердилась по результатам выполненного исследования на базе лаборатории «Обследование и реконструкция зданий и сооружений» научно-образовательного центра «Испытания сооружений» НИУ МГСУ. Результаты измерений, полученных с помощью лазерных дальномеров высокой точности, были сопоставлены с результатами, полученными по методике геотехнического мониторинга для данной конструкции с помощью тахеометра, описанной выше.

Сравнительный анализ выполнялся для плиты покрытия стилобатной части одного из строящихся жилых зданий с подземным паркингом при проведении натурных испытаний конструкции. Данные испытания проводись внепланово, в связи с обнаруженными при эксплуатации здания повышенными прогибами данного перекрытия. Наглядный вид данных строительных конструкций приведен на рисунках 1 и 2.

Рисунок 1. Общий вид конструкции монолитного перекрытия в исследуемой зоне (рисунок авторов)

Рисунок 2. Общий вид типовой конструкции монолитного перекрытия подземного паркинга. Повсеместно установленные инженерные коммуникации ограничивают обзорность строительных конструкций (рисунок авторов)

По результатам анализа проектной документации, актов скрытых работ, а также выполненного инженерного обследования установлено, что плита покрытия стилобата строящегося жилого здания выполнена толщиной 400 мм. Фактическая прочность бетона на сжатие соответствует классу Вф30 (проектный класс бетона В25). Армирование плиты покрытия по исполнительной документации и актов на скрытые работы соответствует проекту. При строительстве здания был установлен башенный кран на плиту подвала, после окончания строительства выполнена бетонировка плиты с соединением арматуры с существующими плитами перекрытия. После снятия опалубки и нагружения плиты проектными нагрузками (без кратковременных нагрузок от автомобилей), в плите перекрытия образовались прогибы до 86мм и трещины шириной раскрытия до 0,6 мм, что привело к необходимости усиления поврежденной плиты композитными материалами (углепластиковыми полотнами, ламелями) с дополнительной механической анкеровкой на опорах [6].

Общий вид на конструкции покрытия в зоне усиления с использованием ламелей из углеволокна.

В связи с повышенной ответственностью здания было принято решение провести дополнительные испытания усиленной плиты покрытия. Проведение испытания участка плиты покрытия контрольной нагрузкой, проводилось эквивалентной воздействию на покрытие пожарной машины (пролет плиты находился над зоной проезжей части) с целью определения прогибов согласно нормативным документам.

Методы

В результате выполненного визуального обследования участка покрытия выявлено, что процесс выполнения измерений затруднен в связи с тем, что на нижней поверхности плиты

выполнено усиление, а также имеется смонтированное инженерное оборудование (воздуховоды вентиляции, кабельные лотки, осветительные приборы и т. д.). Указанные обстоятельства затрудняют снятие показаний приборов. В результате комиссией было принято решение о выполнении комплексных исследований с применением нескольких типов измерений, основанных на предварительно выполненных расчетах с применением расчетного комплекса, основанного не методе конечных элементов.

Дополнительное нагружение участка плиты предполагалось вести в один этап контрольной нагрузкой, эквивалентной воздействию на покрытие пожарной машины с нагрузкой на ось 21 т (допускается уменьшение нагрузки на ось на 30 %). Выдержка нагрузки - не менее 0,5 часа [7; 8].

Перед нагружением фиксируются фактические прогибы плиты покрытия по маркерам, нанесенным на поверхность плиты в соответствии с рисунком 3 «Схема установки деформационных марок на нижней поверхности плиты покрытия стилобата».

Маркеры наносятся по заранее выполненной разметке, соответствующей расположению деформационных марок (в местах максимальных деформаций - центр плиты). Для фиксации вертикальности нанесения маркеров используется нивелир. Допускается использование для этих целей отвеса.

Фиксация значений прогибов плиты покрытия выполняется с помощью геодезических приборов (тахеометр) или других измерительных приборов с точностью не менее 1мм (лазерный дальномер высокой точности) [9-20].

Нагрузка для проведения испытания участка плиты покрытия стилобата подбиралась исходя из анализа проектной документации, выполненного обследования, выполненных поверочных расчетов и безопасности.

Рисунок 3. Схема установки деформационных марок на нижней поверхности плиты покрытия стилобата (рисунок авторов)

42SAVN620

По результатам анализа проектной документации и выполненного обследования установлено, что толщина слоев кровельного покрытия достигает порядка 2 м. Нагрузка, передаваемая через слои покрытия может передаваться с увеличенным по площади распределением, соответствующем приблизительно 450 пирамиды продавливания от крайних точек передачи усилий. Также было учтено, что точность измерений должна быть не меньше 1 мм, что соответствует погрешности измерительных приборов. Таким образом, путем примерных вычислений был установлен приблизительный вес нагрузки, который составил порядка 50 тс. Для обеспечений вышеперечисленных параметров нагрузки был подобран четырехосный самосвал габаритными размерами в плане (в осях крайних колес) 1,83х6,15 см, с полной загрузкой грузом в виде песка. Согласно техническим характеристикам самосвал при полной загрузки песком нормальной влажности способен создать нагрузку порядка 50 тс. При этом, учитывая высоту слоев покрытия (порядка 2 м), а также пирамиду продавливания от 4-х осей автомобиля, площадь передачи нагрузки составит 6,0х10,15 м = 60,9 м2. Таким образом, равномерно-распределенная нагрузка от действия самосвала с песком на плиту покрытия на участке площадью 60,9 м2 составит 50000/60,9 = 821 кгс/м2. Схема установки контрольной нагрузки представлена на рисунке 4.

Рисунок 4. Схема установки самосвала (контрольная нагрузка) в исследуемой зоне монолитного перекрытия. Вид на фрагменте плана этажа (рисунок авторов)

Размещение самосвала выполнялось по заранее выполненной разметке на поверхности верхних слоев покрытия, обеспечивающей установку нагрузки точно в центре пролета плиты покрытия.

Загружение конструкции перекрытия производилось в 2 этапа. Первый этап снятия показаний выполнялся от нагрузки, составляющей собственный вес конструкций. Второй этап снятия показаний выполнялся после установки самосвала, согласно выполненной разметке и выдержки не менее 0,5 часа.

ЬтаДЯ - расположение контрольной нагрузки (самосвал)

j | : : - контур пирамиды продавливания на поверхность монолитной ' [цитр плиты от действия самосвала

При испытаниях, перемещения плиты (прогибы) фиксировались по маркерам, нанесенным на поверхность плиты покрытия, согласно «Схеме расположения и нумерации маркеров». Маркеры наносились по заранее выполненной разметке, по предварительно выполненным обмерам помещения. Для фиксации вертикальности нанесения маркеров использовался отвес (для способа измерений лазерным дальномером).

Фиксация значений прогибов плиты выполнялась с помощью двух методов:

• методом тригонометрического нивелирования II класса точности2, дважды в прямом и обратном направлениях по установленным деформационным маркам. Средняя квадратичная погрешность определения вертикальных перемещений в соответствии со II классом точности составляет 2.0 мм. Тригонометрическое нивелирование выполнялось электронным тахеометром Sokkia FX-101.

С применением лазерного дальномера Leica DISTO D210 с точностью измерения до

1 мм.

Результаты

В процессе испытаний были определены максимальные прогибы плиты покрытия в середине и краях пролета на исследуемом участке, согласно выполненной маркировке. Для верификации полученных данных был выполнен дополнительный поверочный расчет на аналогичные комбинации нагрузок для этапов 1 и 2. В данном расчете учтено влияние усиления плиты внешним армированием. В результате выполненного расчета были получены разности отсчетов, которые занесены в таблицу 1.

Таблица 1

Сравнительные данные по результатам измерений и выполненных расчетов

Номер точки Величина разности отсчетов по Величина разности отсчетов по Величина разности отсчетов

измерения тахеометру, mm лазерному дальномеру, mm по результатам расчетов, mm

1 1 0 0.009

3 1 2 0.04

4 1 2 0.047

5 1 1 0.05

7 0 0 0.012

8 0 0 0.038

10 1 1 0.207

11 1 2 0.303

12 1 2 0.237

14 0 0 0.059

15 0 0 0.101

17 2 2 0.564

18 2 2 0.632

19 2 2 0.547

21 0 0 0.145

22 0 0 0.207

24 2 2 1.109

25 1 2 1.274

26 1 0 1.102

28 1 0 0.204

29 0 0 0.255

31 1 1 1.686

2 Класс точности по ГОСТ 24846-2012 «Грунты. Методы измерения деформаций основания зданий и сооружений».

Номер точки Величина разности отсчетов по Величина разности отсчетов по Величина разности отсчетов

измерения тахеометру, mm лазерному дальномеру, mm по результатам расчетов, mm

32 2 2 1.98

33 2 1 1.71

35 0 0 0.254

36 0 0 0.261

38 1 2 1.827

39 1 2 2.13

40 1 2 1.828

42 0 0 0.287

43 0 0 0.247

44 0 2 1

45 0 0 1.689

46 0 2 1.957

49 0 0 0.266

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

52 0 2 1.292

53 1 2 1.497

54 0 2 1.285

56 0 0 0.206

57 0 0 0.114

59 1 1 0.669

60 0 0 0.774

61 0 0 0.677

63 0 1 0.157

64 1 0 0.039

66 0 1 0.259

67 0 1 0.3

68 1 0 0.259

70 0 0 0.7

71 0 0 0

73 0 0 0.034

74 0 0 0.04

75 0 0 0.035

77 0 0 0

Обсуждение

При проведении настоящей научно-исследовательской работы выполнен комплекс наблюдений за прогибами покрытия стилобата при проведении пробных испытаний в стесненных для обзора условиях из-за наличия смонтированных инженерных систем, а также наличия усиления плиты покрытия. Данный комплекс исследования включил в себя предварительно выполненные расчеты конструкции плиты покрытия для выбора величины и интенсивности нагрузки и совместное использование двух средств измерений для фиксации прогибов. На основании выполненных исследований установлено:

• прогибы в пролете плиты от нагрузки интенсивностью 821 кгс/кв. м, эквивалентной воздействию на покрытие пожарной машины с нагрузкой на ось 21 т, на площади 60,9 кв. м достигают 2 мм, что соответствует расчетным прогибам с учетом увеличения несущей способности плиты с помощью внешнего усиления углепластиковыми ламелями и холстами;

• результаты испытаний плиты покрытия стилобата пробной нагрузкой показали, что плита работает по проектной расчетной схеме без образования пластических шарниров в зоне расположения башенного крана, несущая способность плиты

Вестник Евразийской науки 2020, №6, Том 12 ISSN 2588-0101

The Eurasian Scientific Journal 2020, No 6, Vol 12 https://esj.today

покрытия паркинга с учетом выполненного усиления достаточна для восприятия фактических нагрузок и нагрузок от пожарной техники;

• в случаях затрудненного обзора протяженных конструкций перекрытий, при выполнении испытаний целесообразно использование комбинированных методов измерений, основанных на предварительно выполненных расчетах, для исключения случайных ошибок измерений, вызванных затруднением визуального обзора марок для лазерного контроля.

В заключение, по теме данной статьи, можно сформулировать обобщенный вывод по результату проведенных исследований:

1. Применение датчиков-прогибомеров является одним из наиболее точных способов снятия показаний по результатам измерений прогибов строительных конструкций. В случаях длительных наблюдений за строительными конструкциями система сопутствующих приспособлений может затруднить функционирование в помещениях. Имеется вероятность утраты показаний по датчикам из-за повреждения их крепежей при текущей эксплуатации помещений.

2. Применение методов геотехнического мониторинга с использованием тахеометра в настоящее время наиболее распространено для ведения наблюдений за деформациями строительных конструкций. В ряде случаев, например при установке дополнительных инженерных систем на конструкции перекрытий, ограничивается визуальный доступ к измерительным маркам, что может значительно повлиять на статистику данных при длительном мониторинге за конструкциями.

3. Применение высокоточных дальномеров для фиксации прогибов в строительных конструкциях при проведении испытаний допускается с соблюдением особенностей выполнения измерений. К обязательным условиям проведения испытаний с применением дальномеров высокой точности относятся:

• вертикальность трассы измерения от маркера исследуемой конструкции до нижнего маркера, зафиксированного на нижней неподвижной относительно исследуемой конструкции (например уровень нижнего перекрытия);

• поверка работоспособности прибора на базах, не меньших величины вертикальной трассы измерения. Поверка точности прибора выполняется путем искусственного уменьшения измеряемой длины на величину заранее выполненного шаблона, толщиной, сопоставимой с точностью измерительного прибора;

• нижняя базовая точка во время проведения измерений для каждой трассы должна оставаться не подвижной в момент проведения измерений. В частном случае измерения прогибов плит перекрытий, как правило, нижней поверхностью для фиксации маркеров являются нижние перекрытия, находящиеся под исследуемой конструкцией. В момент проведения испытаний данные перекрытия не должны воспринимать дополнительных нагрузок, что может привести к искажению результатов испытаний в целом.

ЛИТЕРАТУРА

1. Русаков А.И. Методика опытно-теоретической оценки прогибов монолитной плиты перекрытия // Промышленное и гражданское строительство. 2010. №3. С. 28-32.

2. Кузина Е.С., Римшин В.И. Методика проведения геодезического деформационного мониторинга технического состояния железобетонной плиты перекрытия, усиленной углеволокном // Научное обозрение. 2017. № 14. С. 3942.

3. Кузнецов В.С., Родина А.Ю., Шапошникова Ю.А. К определению прогибов монолитной плиты перекрытия в стадии предельного равновесия // Строительство и реконструкция. 2016. № 4 (66). С. 30-35.

4. Рощина С.И., Рязанов М.А., Шишов И.И., Репин В.А. Теоретическое и экспериментальное определение прогибов ребристых плит в составе сборно-монолитного покрытия промышленного здания // Строительство и реконструкция. 2017. № 5 (73). С. 50-57.

5. Рязанов М.А., Шишов И.И., Рощина С.И., Смирнов Е.А., Сергеев М.С. Экспериментальные исследования работы сборно-монолитного покрытия производственного здания // БСТ: Бюллетень строительной техники. 2016. № 12 (988). С. 57-61.

6. Налбандян Г.В., Фиговский О.Л., Ушков В.А. Прочность восстановленных и усиленных железобетонных плит перекрытия // Инженерный вестник Дона. 2020. № 3 (63). С. 1.

7. Байрамуков С.Х., Шимигон К.Е., Борохова Д.А. Прогибы частично предварительно напряженных железобетонных конструкций при повторных нагрузках // Известия Северо-Кавказской государственной академии. 2019. № 3 (21). С. 50-55.

8. Алешина Е.А., Борец А.Ю., Алешин Д.Н. Анализ деформативности изгибаемых железобетонных элементов // Вестник Сибирского государственного индустриального университета. 2018. № 4 (26). С. 24-28.

9. Афонин Д.А., Богомолова Н.Н., Брынь М.Я., Никитчин А.А. Опыт применения наземного лазерного сканирования при обследовании инженерных сооружений // Геодезия и картография. 2020. Т. 81. № 4. С. 2-8.

10. Шоломицкий А.А., Лагутина Е.К., Соболева Е.Л. Применение лазерного сканирования для мониторинга большепролетных сооружений // Вестник СГУГиТ (Сибирского государственного университета геосистем и технологий). 2018. Т. 23. № 2. С. 43-57.

11. Канашин Н.В. Применение технологии наземного лазерного сканирования для наблюдения за деформациями зданий и сооружений в условиях плотной застройки // В сборнике: Современные проблемы инженерной геодезии. Труды Международной научно-практической конференции. Под редакцией М.Я. Брыня. 2010. С.150-155.

12. Вальков В.А., Яковлев А.А. Геодезический мониторинг высотных сооружений с применением технологии наземного лазерного сканирования // Естественные и технические науки. 2015. № 2 (80). С. 95-98.

13. Плеханова Т.А., Гинчицкая Ю.Н. Технология лазерного сканирования при проведении инженерно-геодезических изысканий для реконструкции зданий и сооружений // В сборнике: Технические университеты: интеграция с европейскими и мировыми системами образования. Материалы VIII Международной конференции. В 2-х томах. 2019. С. 382-387.

14. Азаров Б.Ф. Использование технологии наземного лазерного сканирования при обследовании зданий и сооружений // Ползуновский альманах. 2017. № 2. С. 3437.

15. Романова Т.А., Грибова Е.А. Перспектива внедрения наземного лазерного сканирования при мониторинге зданий и сооружений // В сборнике: Профессионал года 2017. Сборник статей победителей IV Международного научно-практического конкурса. 2017. С. 123-128.

16. Горохова Е.И. Мониторинг деформаций тоннелей с помощью наземного лазерного сканирования // Гео-Сибирь. 2009. Т. 1. № 1. С. 254-256.

17. Ермаков В.А. Усовершенствование методики мониторинга пространственных деформаций стержневых конструкций сооружений с помощью лазерного сканирования // Вестник МГСУ. 2011. № 8. С. 206-211.

18. Panzhin A. Identification of geodynamic movements based on the results of geodetic monitoring measurements // В сборнике: E3S WEB OF CONFERENCES. 2020. С. 04001.

19. Schäfer T., Weber T, Kyrinovic P., Zamecnikova M. 2004 Deformation measurement using terrestrial laser scanning at the hydropower station of Gabeikovo INGEO and Regional Central and Eastern European Conference on Engineering Surveying, Bratislava, Slovakia, November 11-13.

20. Tejkal M. 2004 The application of laserscan system in the field of building documentation. GEODIS news. English edition, 2, рp. 26-27.

Perunov Aleksandr Sergeevich

Moscow state university of civil engineering (national research university), Moscow, Russia

E-mail: PerunovAS@gic.mgsu.ru PHH^ https://elibrary.ru/author_profile.asp?id=679757

Doroshin Ivan Nikolayevich

Moscow state university of civil engineering (national research university), Moscow, Russia

E-mail: DoroshinIN@gic.mgsu.ru PHH^ https://elibrary.ru/author profile.asp?id=314245

Method for measuring deflections of monolithic floors with limited visibility of structures

Abstract. In this article, the authors, based on their research of methods and techniques for measuring deflections of monolithic floor slabs, present a method for measuring deformations and deflections of this type of structures, taking into account the limitations of their full review. The relevance of this topic is due to the fact that in the practice of construction of objects, it is often difficult to conduct control tests of building structures of monolithic floors due to the presence of engineering systems installed on their lower surface (air ducts, cable trays, etc.), which limits the use of traditional test methods. A test method for determining deflections in the ceiling of the ground floor of a residential complex under construction with underground parking is presented. The article describes the design features of this section of the building and the reasons for conducting additional studies of the structures being built. The description of the structures of the studied part of the building, their defects and damages acquired during construction is given. The article describes the methodology and methods for determining deflections and deformations from the control load in conditions of limited visibility due to the presence of mounted engineering systems, as well as restrictions on access to the structure due to the presence of reinforcement elements on its surface. The features of measurements and advantages of combined research methods to ensure the reliability and speed of analysis of the results are described. Based on the results of the study, the authors in this article draw conclusions about the possibility of using express methods for assessing the stress-strain state of building structures, for example, a residential building under construction and being put into operation with underground parking.

Keywords: deflection measurements; monolithic floors; laser scanning; geotechnical monitoring; building surveys; structural testing; loads and impacts

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.