Научная статья на тему 'Теоретические и практические аспекты строительного мониторинга при постреконструкционной эксплуатации'

Теоретические и практические аспекты строительного мониторинга при постреконструкционной эксплуатации Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
62
12
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МОНИТОРИНГ / РЕКОНСТРУКЦИЯ / ЭКСПЛУАТАЦИЯ

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Нейман Ксения Игоревна, Абакумов Роман Григорьевич, Наумов Андрей Евгеньевич

В статье рассматриваются теоретические аспекты строительного мониторинга при постреконструкционной эксплуатации, сформулировано определение, цели, задачи, контролируемые параметры, практические аспекты реализации.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Нейман Ксения Игоревна, Абакумов Роман Григорьевич, Наумов Андрей Евгеньевич

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

Текст научной работы на тему «Теоретические и практические аспекты строительного мониторинга при постреконструкционной эксплуатации»

try in the Chechen Republic. Particular attention is paid to the formation of an algorithm for the development of tourism activities in the territory of a given republic. The interrelation of the tourist and recreational complex of the republic with the processes of involving the existing potential in its development is considered.

Key words: tourism, the Chechen Republic, tourist-recreational complex, algorithm.

УДК 69.059

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СТРОИТЕЛЬНОГО МОНИТОРИНГА ПРИ ПОСТРЕКОНСТРУКЦИОННОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ Нейман Ксения Игоревна, студент магистратуры (e-mail: infobelinvest@mail.ru) Абакумов Роман Григорьевич, канд. экон. наук, доцент (e-mail:AbakumovRG2000@mail.ru) Наумов Андрей Евгеньевич, канд. тех. наук, доцент (e-mail:infobelinvest2015@mail.ru) Белгородский государственный технологический университет

им. В.Г. Шухова

В статье рассматриваются теоретические аспекты строительного мониторинга при постреконструкционной эксплуатации, сформулировано определение, цели, задачи, контролируемые параметры, практические аспекты реализации.

Ключевые слова: Мониторинг, реконструкция, эксплуатация.

Строительный мониторинг постреконструкционной эксплуатации - это длительный, непрерывный контроль в реальном времени изменений состояния контролируемых объектов, система целенаправленного слежения за эксплуатацией реконструируемого сооружения.[1]

Цель строительного мониторинга постреконструкционной эксплуатации - безаварийность объекта, наблюдение и накопление базы опытных данных в результате систематических наблюдений, а так же предотвращения возможности возникновения аварийных ситуаций.

Задачи:

- контроль технического состояния зданий и конструкций, своевременное выявление возникающих негативных тенденций, ведущих к опасному ухудшению этого состояния;

- обеспечение безопасного функционирования зданий благодаря своевременному обнаружению отдельных элементов зданий или сооружений, на которых возникли изменения напряженно-деформированного состояния несущих конструкций;

- обеспечение безопасного функционирования зданий благодаря обнаружению на ранней стадии опасного изменения напряженно-деформированного состояния грунтов, а также конструкций оснований,

которые могут повлечь переход в ограниченно работоспособное или даже в аварийное состояние;

- отслеживание скорости и степени изменения технического состояния здания, при необходимости принятие экстренных мер по предотвращению опасной аварийной ситуации.[2]

В процессе проведения мониторинга контролируются следующие параметры: усилие на опорных конструкциях основания; нагрузки на элементах жесткости (стяжки, стойки); общая и дифференциальная осадка фундамента; усилия и деформации в бетоне и арматуре фундамента; поверхностные и глубинные смещения грунта; усилия и деформации в бетоне и арматуре несущих элементов; смещение несущих элементов, отклонение от вертикали; ротационные движения стенок здания.

Как показывает статистика, дефекты и повреждения в зданиях и сооружениях являются результатом:

1) ошибок геологических исследований (10-12%);

2) ошибок в проектировании здания или сооружения (18-20%);

3) ошибок в производстве строительно-монтажных или реконструкци-онных работ (-50%);

4) неправильной эксплуатации объекта (-20%).[3]

3

Рисунок 1 - Соотношение дефектов различных стадий жизненного цикла

здания в процентном соотношении

Создание системы строительного мониторинга постреконструкционной эксплуатации включает в себя технические средства, обеспечивающие раннее выявление аварийных ситуаций (обрушения) из-за различных воздействий: природных, техногенных, эксплуатационных, а так же конструктивно-технологических.

Тенденция перехода от периодического контроля за техническим состоянием здания к строительному мониторингу, основанному на использовании комплексных автоматических систем, наблюдается в развитых странах по всему миру. Это объясняется высокими темпами роста дефектов, возникающих при эксплуатации здания, малым временным промежутком от момента появления дефекта до полного разрушения конструкции здания.

Причинами дефектов, влияющих на надежность здания, являются сле-

дующие факторы:

1. Геологические и гидротехнические. К ним относятся поверхностные и глубинные смещения грунта, уровни залегания грунтовых вод и др.

2.Конструктивные. К этим факторам можно отнести усилия на опорных и несущих конструкциях, нагрузки на элементах жесткости, деформации конструкций и др.

3.Эксплуатационные. К этому фактору относят снеговые и ветровые нагрузки, физико-химические процессы разрушения используемых материалов и изделий, усталостное разрушения элементов и др.[3]

Учитывая большое количество и разнообразие факторов, оказывающих влияние на надежность здания, в том числе и на техническое состояние конструкций, рациональным способом строительного мониторинга за объектом в период постреконструкционной эксплуатации является контроль параметров напряженно-деформированных состояний строительных конструкций.

Системы строительного мониторинга можно рассматривать как частный случай SCADA ( от англ. Supervisory Control And Data Acquisition— диспетчерское управление и сбор данных), предназначенную для сбора и анализа информации о процессах с целью выработки решений по их управлению. [4]

Типовая структурная схема системы строительного мониторинга должна содержать: первичные преобразователи физических величин, характеризующих напряженно-деформированное состояние; аналого-цифровые преобразователи; модуль сбора данных; управляющий компьютер.

Верхнии

уровень системы

Средним уровень системы

Нижний уровень системы

т

Управляющая система

....

+ t I

Нормирующие прееВраэпватели и коммутаторы

/

J

/

Датчики механических напряжении и деформации

Рисунок 2 - Типовая схема строительного мониторинга

Измерительная информация, полученная управляющим компьютером, подвергается математической обработке с использованием различных алгоритмов, соответствующих задачам системы.

В итоге, плюсами использования системы строительного мониторинга с использованием комплексных автоматических систем непрерывного контроля во время постреконструкционной являются: получение полной информации о проведенных измерениях, в установленные сроки в полном

объеме; обеспечение полную автоматизацию контрольных процедур; получение наиболее точные показатели благодаря многократным измерениям нужных показателей конструкции; достижение высокой достоверности результатов, из-за отсутствия фактора субъективности, благодаря автоматизации контроля измерений.

Общие принципы расстановки измерительных узлов в системе мониторинга определяются следующими условиями: зоны, подконтрольные конкретным датчикам, должны покрывать максимально возможный объем или площадь контролируемого сооружения; количество и места установки датчиков должны быть достаточными для того, чтобы, аппроксимируя измеренные параметры, была возможность получить восстановленную картину полей распределения контролируемого параметра; расстановка датчиков должна быть оптимизирована таким образом, чтобы данные одного типа датчиков можно было сопоставить с данными другого типа датчиков с последующими выводами о степени корреляции различных параметров; количество датчиков должно быть минимизировано с точки зрения затрат на создание системы мониторинга; конфигурация сети датчиков должна обеспечивать, помимо локального контроля параметра здания или сооружения в зоне измерительного узла, возможность оценивать глобальные характеристики сооружения, в частности, корреляцию взаимодействия подземной и надземной частей здания или сооружения.

Исходя из вышеперечисленных условий, определяют расположение из-

на разных уровнях

Обозначено:

1 - датчик контактных напряжений в уровне I,

2 - датчик деформаций в уровне II,

3 - датчик деформаций в уровне III,

4 - датчик деформаций в уровне IV, 5- датчик деформаций в уровне V,

6 - датчик деформаций в уровне VI,

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.