НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Пред След

Мониторинг сооружений и конструкций

Контроль качества выполнения строительных работ – важный фактор развития строительной отрасли в целом. Разумеется, строительство объектов, которые бы отвечали всем современным требованиям, отличались бы устойчивостью и долгим сроком эксплуатации, отсутствием дефектов – это то, к чему надо стремиться.  Однако надо понимать:  даже при условии того, что здание или сооружение спроектировано идеально, построено из идеально качественных материалов в точном соответствии с технологией максимально квалифицированными строителями, все равно нельзя исключить вероятность возникновения дефектов и повреждений, которые могут быть вызваны, например, неправильной эксплуатацией, сложными природными условиями или излишними нагрузками. Как показывает статистика, доля  дефектов конструкций, образовавшихся уже в процессе эксплуатации, достигает 20%. В связи с этим, наряду с контролем, проводимым на этапе проектирования, при сдаче в эксплуатацию, периодическим контролем полезно было бы постоянно отслеживать техническое состояние конструкций и сооружений. Это позволяют делать современные системы мониторинга.  Конструктивно система мониторинга состоит из датчиков, регистрирующих различные параметры, характеризующие состояние конструкции (например, деформации, напряжения); преобразователей аналоговой информации, полученной от датчиков, в цифровую; модулей сбора данных; управляющего компьютера, производящего обработку данных.

image6

Работы по мониторингу строительных объектов могут представлять собой следующие разновидности:

  • Комплексное обследование технического состояния зданий и сооружений
    • Для проектирования их реконструкции
    • Для проектирования их капитального ремонта
    • Для их дальнейшей эксплуатации
    • Для их восстановления
  • Мониторинг технического состояния сооружений находящихся в аварийном состоянии
  • Мониторинг технического состояния высотных и большепролетных зданий и сооружений для контроля состояния несущих конструкций

Мониторинг зданий проводят так же в следующих случаях:

  • Истекший срок нормативной эксплуатации здания
  • При обнаружении значительных дефектов в ходе обслуживания здания
  • При обнаружении значительной деформации здания
  • После пожара или затопления здания
  • По желанию собственника здания
  • При смени технического назначения здания или сооружения
  • По предписанию органов государственного строительного надзора

В зависимости от того, для какого объекта применяется система мониторинга (Например: грунты основания, фундаменты, фундаментные балки, стены, колонны, столбы, перекрытия, балконы, лестницы, балки, элементы жесткости), используются совершенно разнообразные датчики. Интересны системы звукового мониторинга, которые могут использоваться, например, на мостах: датчики отслеживают звуковые колебания,  как конструкций, так и трафика.

 

Струнный датчик деформации (установка на поверхности) – данный датчик устанавливается на поверхность конструкций зданий и сооружений для количественной оценки деформации. Струнный датчик деформации возможно установить на фундаменты, несущие стены и плиты перекрытий.

В целом же в системах мониторинга используются следующие виды датчиков:

  • Закладной струнный датчик деформации – устанавливается внутрь наблюдаемой конструкции здания или сооружения с закреплением в проектной документации перед бетонированием конструкций.
  • Тензометрический анкерный датчик силы – используется для измерения нагрузок на свайные основания, нагрузок на несущие стены и колонны зданий и измерения нагрузок в анкерных и распорных конструкциях.
  • Датчик угла наклона -  наклономер устанавливается на стенах, колоннах и плитах перекрытий с целью измерения углов наклона под воздействием деформации конструкций или осадки фундамента здания
  • Датчик раскрытия трещин – используется за наблюдением за динамикой раскрытия трещин и перемещением деформации по швам и стыкам конструкций зданий и сооружений.
  • Скважинный экстензометр – используется для контроля осадки фундаментов зданий и сооружений. Так же данный датчик применяется для контроля за состоянием природных склонов и откосов котлованов.
  • Датчик давления в грунте – используется за контролем давлением в грунте основания фундамента здания. Крайне необходим на стадии увеличения этажности здания и увеличения нагрузки на фундамент в ходе ремонтных работ.
  • Автоматическая система сбора данных – пересылает данные со всех активных датчиков установленных в здании на диспетчерский пульт в реальном времени.
  • Датчик порового давления воды (пьезометр) – используются для измерения порового давления грунтовых вод, данный датчик используется если нужно проконтролировать гидростатическое давление в ходе проведения строительства или эксплуатации инженерных систем здания.

Конечно, в такой системе очень велика роль программного обеспечения, обрабатывающего собранные данные.

Существует программное обеспечение, которое позволяет связать систему мониторинга конструкций с 3d-моделированием и получить не только информацию, но и визуализировать ее, сделать исключительно удобной для восприятия не только ПО, но и человеком-оператором.

Собранная системой информация может как представлять собой статистику (с возможностью получения различных срезов информации, так и обрабатываться сложными математическими алгоритмами, позволяя, например, отследить локализацию дефектов, а также составлять прогнозы методом экстраполяции или моделирования процессов.

Огромный плюс использования комплексной системы мониторинга строительного объекта – возможность непрерывного (с заданным интервалом) сбора данных, что немаловажно как для точности статистики, так и для нужд прогнозирования, согласованность работы системы, возможность быстрого реагирования на возникшие повреждения и способность обрабатывать огромные объемы информации.

 

Итак, с одной стороны, мы имеем многочисленные риски, связанные с возможными обрушениями (в худшем случае), простоями и необходимостью проведения ремонтных работ, что особенно неприятно для производственных зданий и транспортных сооружений; с другой стороны – гарантированное получение актуальной информации о состоянии сооружения в режиме реального времени или с заданной периодичностью, мгновенное оповещение о возникновении дефекта, возможность  анализа, прогнозирования и моделирования (при наличии системы мониторинга состояния зданий и сооружений).  В современном строительстве все большее количество компаний делают выбор в пользу систем мониторинга конструкций. Кроме того, на системы мониторинга обратили внимание и разработчики нормативных правовых документов в области строительства.  Сделайте правильный выбор и вы!

Copyright 2013. CrashCom
Каталог TUT.BY