Главная|Контакты
ПОСЛЕДНИЕ ЗАПИСИ
Памятники культуры могут разрешить передавать между учебными заведениями

Памятники культуры могут разрешить передавать между учебными заведениями

Учебные заведения, находящиеся в признанных культурным наследием зданиях, возможно смогут...

06.09.16  В Королеве в октябре будет открыта пешеходная зона в технологическом стиле

31.08.16  Корпорация Технониколь открыла новый завод по производству минваты в Хабаровске

31.08.16  Отреставрированный корпус РЭУ им. Плеханова открыт

29.08.16  На строительство нового терминала аэропорта на Камчатке претендуют 4 инвестора

29.08.16  ЦАГИ включен в список объектов культурного наследия

28.08.16  На Северном Кавказе к 2017 году будет введен в экусплуатацию индустриальный комплекс

26.08.16  Жилой комплекс со спортивной инфраструктурой будет построен в Казани

26.08.16  В усадьбе "Константиново" откроется детский хоспис

25.08.16  Перинатальный центр на северо-западе Москвы в скоро времени будет построен

24.08.16  В ходе реставрации метро "Сокол" будут восстановлены исторические элементы

ТОП СТАТЕЙ
Опубликовано : 10.02.15 | Категория: Современные стальные конструкции
При широком применении большепролетных пространственных конструкций одной из проблем становится их безопасность. Уникальные большепролетные сооружения имеют повышенный уровень ответственности по назначению, отказы которых могут привести к тяжелым экономическим и социальным последствиям. В этой связи возникают дополнительные требования к номенклатуре и объемам изысканий и проектных работ, изготовлению и монтажу конструкций, правилам их приемки и эксплуатации.
Уникальность большепролетных сооружений определяется «Техническим заданием» и «Специальными техническими условиями» на проектирование. В соответствии с существующей практикой для таких сооружений необходима организация мониторинга в период их монтажа и первых (не менее 5) лет эксплуатации с последующей пролонгацией.
Мониторинг, отслеживающий техническое состояние элементов и конструкции в целом, их деформаций во времени и при различных нагрузках проводится с целью контроля и обеспечения безаварийной работы сооружения. Частые сообщения об инцидентах определяют актуальность мониторинга. Надежная и безопасная работа сооружения обеспечивается проведением технического мониторинга с использованием современных методов, методик и средств неразрушающего контроля.
Многолетний опыт данных работ, накопленный в ЦНИИСК им. Кучеренко при возведении олимпийских стадионов в 80-х годах и последующей их эксплуатации, используется и сегодня при мониторинге и оценке работоспособности подобных сооружений. На основе анализа отечественного и зарубежного опыта приняты следующие основные термины и определения.
Технический мониторинг объекта — специально организованное, систематическое наблюдение за состоянием конструкций в процессе строительства и эксплуатации с целью контроля их качества, оценки соответствия проектным решениям и нормативным требованиям, обеспечения обратной связи для своевременного выявления фактических изменений, степени повреждения сооружения, предупреждения и устранения последствий негативных процессов.
Степень повреждения сооружения — величина, характеризующая утрату первоначальных технико-эксплутационных качеств (прочности, устойчивости, надежности и т. д.) в результате воздействия природнотехногенных факторов.
Инженерный риск обрушения сооружения — величина, зависящая от степени повреждения и характеризующая вероятность обрушения здания (сооружения) для рассматриваемого интервала времени.
Инженерная безопасность здания (сооружения) — величина, характеризующая способность здания (сооружения) противостоять возможному обрушению, опасному для жизни людей.
Задачи мониторинга большепролетных (в том числе уникальных) сооружений:
- оценка и прогноз фактической несущей способности основных несущих конструкций, обеспечение контроля безаварийной работы сооружения;
- своевременное обнаружение и контроль развития дефектов в конструкциях и прогнозирование на этой основе остаточного ресурса сооружения;
- принятие в случае необходимости своевременных и адекватных мер по усилению несущих конструкций, позволяющих предотвращать на ранних стадиях возможные необратимые изменения системы;
- принятие обоснованных решений о продлении срока безаварийной эксплуатации объектов.
Выбор способа мониторинга зависит от типа объекта, вида эксплуатационных дефектов, свойственных данному объекту, требуемого уровня надежности, что определяется видом эксплуатации объекта: до отказа, по назначенному ресурсу, по техническому состоянию. Повышенные требования к надежности уникальных большепролетных сооружений определяют необходимость их контроля по техническому состоянию с организацией системы непрерывного или периодического мониторинга, который включает:
- определение нагрузок (в первую очередь климатических), воздействий, в том числе эксплуатационных, и других факторов, являющихся причинами возникновения и развития дефектов;
- выявление и регистрация деформаций и дефектов конструкций, их расположение, характер развития для получения надежной и достоверной информации об объекте;
- расчет на фактические нагрузки по этапам измерений и анализ соответствия результатов мониторинга несущих конструкций расчетным данным;
- разработку критериев оценки опасности обнаруженных дефектов и рекомендаций по безопасной эксплуатации сооружения.
Методы проведения технического мониторинга за критическим состоянием несущих строительных конструкций могут быть разделены на два основных класса: динамические методы, использующие данные динамических испытаний, и статические методы, включающие инструментальный геодезический контроль перемещений несущих конструкций, тензометрические, акустико-эмиссионные, ультразвуковые технологии. При этом могут использоваться различные системы автоматического мониторинга, для непрерывной оценки напряженно-деформированного состояния конструкций.
Первый метод базируется на сравнении эталонных динамических параметров (периоды собственных колебаний, величины декрементов затухания) с фактически полученными данными. Соотношение этих величин определяет степень повреждения здания (сооружения). Проводится предварительный мониторинг с замером базовых значений контролируемых параметров и их сравнение с расчетными данными. Натурные данные получают с использованием аппаратно-программных комплексов, состоящих из терминала диспетчера со специальным программным обеспечением, блоков сбора данных и различных датчиков. Программный комплекс обеспечивает сбор данных, их анализ и передачу сообщений об оценке технического состояния сооружения и отдельных конструкций диспетчеру.
Главные недостатки этого метода — громоздкость и высокая стоимость системы, зависимость ее работоспособности от большого количества элементов, сложность приспособлений для установки, защиты и обслуживания датчиков, необходимость регулярного выполнения работ по техническому обслуживанию и калибровке (тарировке) датчиков и т. д. Кроме того, отсутствуют апробированные методики определения динамических параметров пространственных конструкций, обычно включающих большое количество взаимосвязанных элементов.
Основными недостатками тензометрических методов мониторинга являются натурные замеры в отдельных точках многоэлементной конструкции, которые не всегда могут характеризовать действительную несущую способность системы. Существенное влияние на показания датчиков оказывают локальные факторы: местные усиления или ослабления сечения конструкции, существенные перепады усилий на небольших участках, фактические жесткостные характеристики элементов, в частности железобетонных конструкций и т. п. Очень сложно выделить влияние основных факторов от второстепенных, например, от температурных воздействий, в том числе неравномерных по сечению элемента. Ввиду относительно небольших величин фактических нагрузок приборы должны обладать очень высокой точностью. Для получения относительно достоверных данных требуется проводить замеры в большом количестве точек, при этом в каждом сечении большинства элементов необходимо устанавливать датчики минимум в четырех точках.
Инструментальный геодезический мониторинг включает исполнительную съемку контролируемых точек на соответствие фактических и проектных размеров и отметок (нулевой этап); выполнение циклов наблюдений за деформациями основных несущих конструкций (измерения координат контролируемых точек); выполнение циклов наблюдений за осадочными марками на фундаментах. Эти измерения могут проводиться и в автоматическом режиме. Оценка несущей способности основных конструкций и их эксплуатационной надежности выполняется путем сравнения фактически замеренных перемещений с расчетными данными. Геодезические измерения перемещений характеризуются простотой, экономичностью, не требуют использования сложного оборудования.
Существующий опыт многолетних геодезических наблюдений подтверждает эффективность инструментального наблюдения и анализа работы большепролетных сооружений. При этом измерения фактических перемещений несущих элементов конструкций в вертикальной и горизонтальной плоскостях под действием натурных нагрузок позволяют контролировать истинную жесткость и деформативность элементов и сооружения в целом. Перемещения конструкций (например, прогибы оболочки и горизонтальные перемещения опорного контура пространственных систем) являются интегральными (обобщенными) характеристиками, определяющими не только деформированное, но и напряженное состояние системы. Измерения перемещений зачастую непосредственно указывают на работоспособность конструкции. Метод приспособлен к обнаружению повреждений в конструкциях из различных материалов, включая сталь, железобетон, алюминий и древесину. Проводя натурные геодезические замеры с определенным интервалом времени, можно оценить ресурс долговечности как конструктивных элементов, так и системы в целом.
Состав работ по техническому мониторингу. Следует обратить внимание на то, что технический мониторинг — это не только замеры тех или иных физических параметров (перемещений, относительных деформаций, динамических характеристик) и их анализ. Технический мониторинг обязательно должен включать работы по наблюдению и фиксации климатических и эксплуатационных нагрузок и воздействий, выявлению и контролю основных видов повреждений (изменение пространственного положения конструкции в процессе эксплуатации, трещины в элементах несущих конструкций и в узлах, коррозия металлов, износ элементов и т. п.).
В большепролетных сооружениях необходимо проведение систематических наблюдений, текущих и общих периодических осмотров (осуществляемых как минимум поквартально четыре раза в год). После стихийных бедствий или аварий, а также в случае выявления аварийного состояния строительных конструкций проводятся внеочередные осмотры. Особое внимание следует уделять стыкам металлических и сборных железобетонных конструкций, а также конструкциям, находящимся в условиях влажного режима, динамических, термических и переменных статических нагрузок.
В случае возникновения опасных признаков разрушения наблюдения следует вести ежедневно с принятием соответствующих мер, обеспечивающих безопасность людей и сохранность оборудования. Необходимо немедленно принимать меры по разгрузке аварийных конструкций, ограждению аварийного участка и организации обследования с привлечением специализированной организации для разработки мер по усилению или замене конструкции.
При обследовании строительных конструкций необходимо устанавливать их физическое состояние и выявлять дефекты, повреждения, появившиеся в результате:
- ошибок при проектировании;
- нарушений, допущенных при изготовлении конструкций;
- нарушений условий транспортировки и монтажа;
- эксплуатации конструкций (нагрузки и воздействия на конструкции, специфика технологических процессов, наличие агрессивных сред и качество антикоррозионной защиты и прочее).
Основное влияние на напряженно-деформированное состояние конструкции оказывают нагрузки. При их периодическом изменении могут образоваться локальные участки с повышенным уровнем напряжений, обычно группирующиеся в зонах концентраторов. Возникновению и развитию дефектов могут способствовать внешние воздействия: неравномерные осадки основания, физико-химические свойства среды, способствующей коррозии, и т. п.
Специальный раздел проектной документации должен включать:
- методы проведения мониторинга и частоту специальных натурных обследований;
- перечень элементов и узлов конструкций, требующих обязательных осмотров;
- требуемое техническое оснащение и оборудование.
К числу недопустимых дефектов и повреждений металлических конструкций относятся:
- деформации отдельных элементов или конструкции в целом, их смещение от проектного положения;
- отсутствие или разрушение отдельных элементов в конструкции, в том числе связевых элементов, обеспечивающих устойчивость основных конструкций;
- искажение формы или искривлений элементов вследствие потери устойчивости;
- нарушение геометрических размеров сечений элементов;
- механические повреждения металла, трещины в металле или в сварных швах, отсутствие или перерывы сварных швов в узловых соединениях или элементах конструкций;
- дефекты и разрушения узловых соединений (сварных, болтовых, заклепочных), в том числе отсутствие заклепок, болтов, гаек или средств их фиксации в соединениях;
- разрушение антикоррозионных защитных покрытий и коррозионные повреждения металла.
К числу недопустимых дефектов и повреждений железобетонных конструкций относятся:
- деформации отдельных элементов или конструкции в целом, отклонения от проектного положения;
- нарушение геометрических размеров сечений, смещения и деформации в узлах сопряжений конструкций;
- дефекты бетонирования (раковины и скопления инертных материалов, слабо связанных между собой, и т. д.);
- механические повреждения различного характера: трещины, растрескивание и отслоение защитных слоев бетона, коррозия арматуры, нарушение сцепления арматуры с бетоном, увлажнения, высолы, разрушение защитных покрытий бетона и карбонизация бетона, недостаток или ослабление армирования при разрушении защитного слоя и т. п Определение выявленных осмотрами причин и зафиксированных деформаций, дефектов и повреждений строительных конструкций проводится специализированными организациями на основании детального инструментального обследования. Степень опасности и меры по устранению дефектов и повреждений конструкций должны определяться на основе поверочных расчетов, выполняемых в соответствии с требованиями действующих инструктивно-нормативных документов.
Похожие новости