36.74M

Category:

Construction

Методы и подходы к мониторингу технического состояния строительных объектов

1.

МЕТОДЫ И ПОДХОДЫ
К МОНИТОРИНГУ ТЕХНИЧЕСКОГО
СОСТОЯНИЯ ОБЪЕКТОВ
1

2.

методы и подходы к мониторингу
технического состояния объектов
ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ ЛЕКЦИИ
1. Мониторинг.
Понятие, виды и назначение.
2. Системы мониторинга технического
состояния строительных объектов
2

3.

методы и подходы к мониторингу
технического состояния объектов
ВОПРОС № 1
МОНИТОРИНГ.
ПОНЯТИЕ ВИДЫ И НАЗНАЧЕНИЕ
3

методы и подходы к мониторингу
технического состояния объектов
МОНИТОРИНГ
Мониторинг (от англ. monitor контролироватъ, проверять) специально организованное,
систематическое наблюдение за
состоянием объектов, явлений,
процессов с целью их
оценки, контроля, прогноза.
4

5.

методы и подходы к мониторингу
технического состояния объектов
НОРМАТИВНАЯ БАЗА
ГОСТ
31937-2011
Здания
и
сооружения.
Правила
обследования
и
мониторинга
технического состояния.
5

6.

методы и подходы к мониторингу
технического состояния объектов
НОРМАТИВНАЯ БАЗА
1.ГОСТ 31937-2011 Здания и сооружения. Правила обследования и
мониторинга технического состояния.
2.ТСН 31-332-2006. Жилые и общественные высотные здания. – СПб.:
Комитет по строительству Правительства Санкт-Петербурга
3. ГОСТ 32019-2012 Мониторинг технического состояния уникальных зданий
и сооружений. Правила проектирования и установки стационарных систем
(станций) мониторинга.
4. ГОСТ 22.1.13.2013 Безопасность в чрезвычайных ситуациях.
Структурированная система мониторинга и управления инженерными
системами зданий и сооружений. Требования к порядку создания и
эксплуатации. Общие требования. . СП 48.13330.2012 Гидротехнические
сооружения. Общие положения.
6

7.

8.

МЕТОДЫ И ПОДХОДЫ К
МОНИТОРИНГУ ТЕХНИЧЕСКОГО
СОСТОЯНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ
ОБЪЕКТОВ
8

9.

Основные вопросы лекции:
1. Мониторинг. Понятие, виды и назначение.
2. Системы мониторинга технического состояния
строительных объектов
9

10. ю

Вопрос №1
Мониторинг. Понятие, виды и назначение.
10

11.

ПОНЯТИЕ МОНИТОРИНГА
Мониторинг (от англ. monitor - контролироватъ,
проверять)
специально
организованное,
систематическое наблюдение за состоянием объектов,
явлений, процессов с целью их оценки, контроля,
прогноза.
11

12.

Нормативная
МОНИТОРИНГА
база,
регламентирующая
проведение
1.ГОСТ 31937-2011 Здания и сооружения. Правила обследования и
мониторинга технического состояния.
2.ТСН 31-332-2006. Жилые и общественные высотные здания.
– СПб.: Комитет по строительству Правительства СанктПетербурга
3. МГСН 4.19-2005. Временные нормы и правила проектирования
многофункциональных высотных зданий и зданий-комплексов в городе
Москве.
4. ГОСТ 32019-2012 Мониторинг технического состояния уникальных
зданий и сооружений. Правила проектирования и установки
стационарных систем (станций) мониторинга.
5. ГОСТ 22.1.13.2013 Безопасность в чрезвычайных ситуациях.
Структурированная система мониторинга и управления инженерными
системами зданий и сооружений. Требования к порядку создания и
эксплуатации. Общие требования.
4. СП 48.13330.2012 Гидротехнические сооружения. Общие
положения.
12

13.

ГОСТ 31937-2011 выделяет три типа мониторинга:
Общий мониторинг технического состояния зданий
(сооружений),
Мониторинг технического состояния зданий
(сооружений), находящихся в ограниченно
работоспособном или аварийном состоянии,
Мониторинг технического состояния уникальных
зданий (сооружений).
********
Мониторинг технического состояния зданий
(сооружений) в зоне влияния
13

14.

Согласно ГОСТ 31937-2011:
Общий мониторинг технического состояния
зданий (сооружений):
Система наблюдения и контроля, проводимая по
определенной
программе,
утверждаемой
заказчиком, для выявления объектов, на
которых произошли значительные изменения
напряженно
деформированного
состояния
несущих конструкций или крена и для которых
необходимо обследование их технического
состояния.
14

15.

Согласно ГОСТ 31937-2011:
Мониторинг
технического
состояния
зданий (сооружений), находящихся в
ограниченно
работоспособном
или
аварийном состоянии:
Система наблюдения и контроля, проводимая
по
определенной
программе,
для
отслеживания степени и скорости изменения
технического состояния объекта и принятия в
случае необходимости экстренных мер по
предотвращению
его
обрушения
или
опрокидывания, действующая до момента
приведения объекта в работоспособное
техническое состояние.
15

16.

Согласно ГОСТ 31937-2011:
Мониторинг технического состояния
уникальных зданий (сооружений):
Система наблюдения и контроля, проводимая
по определенной программе для обеспечения
безопасного функционирования уникальных
зданий
или
сооружений
за
счет
своевременного обнаружения на ранней
стадии негативного изменения напряженнодеформированного состояния конструкций и
грунтов оснований или крена, которые могут
повлечь за собой переход объектов в
ограниченно работоспособное или в аварийное
состояние.
16

17.

Основные положения:
Мониторингу технического состояния объекта должно предшествовать его
комплексное обследование.
При выборе системы наблюдений необходимо учитывать цель
проведения мониторинга, а также скорости протекания процессов и их
изменение во времени, продолжительность измерений, ошибки измерений,
в том числе за счет изменения состояния окружающей среды, а также
влияния помех и аномалий природно-техногенного характера.
Программу проведения мониторинга согласовывают с заказчиком. В ней,
наряду с перечислением видов работ, устанавливают периодичность
наблюдений с учетом технического состояния объекта и общую
продолжительность мониторинга.
Методика и объем системы наблюдений при мониторинге, включая
измерения, должны обеспечивать достоверность и полноту получаемой
информации для подготовки исполнителем обоснованного заключения о
текущем техническом состоянии объекта (объектов).
17

18.

Основные положения:
В ходе длительных наблюдений и при изменении внешних условий
необходимо обеспечить учет изменения условий и компенсационные
поправки (температурные, влажностные и т.п.) для измерительных
устройств.
Используемые для наблюдений средства измерений и оборудование
должны быть сертифицированы, поверены (калиброваны) и аттестованы
уполномоченными органами.
В результате проведения каждого этапа мониторинга должна быть
получена информация, достаточная для подготовки обоснованного
заключения о текущем техническом состоянии здания или сооружения и
выдачи краткосрочного прогноза о его состоянии на ближайший период.
18

19.

Основные положения:
Мониторинг технического состояния зданий и сооружений проводят
для:
- контроля технического состояния зданий и сооружений и своевременного
принятия мер по устранению возникающих негативных факторов,
ведущих к ухудшению этого состояния;
- выявления объектов, на которых произошли изменения напряженнодеформированного состояния несущих конструкций и для которых
необходимо обследование их технического состояния;
- обеспечения безопасного функционирования зданий и сооружений за счет
своевременного обнаружения на ранней стадии негативного изменения
напряженно-деформированного состояния конструкций и грунтов
оснований, которые могут повлечь переход объектов в ограниченноработоспособное или в аварийное состояние;
- отслеживания степени и скорости изменения технического состояния
объекта и принятия в случае необходимости экстренных мер по
предотвращению его обрушения.
19

20.

Основные положения:
Первоначальным этапом мониторинга технического состояния зданий
(сооружений), за исключением общего мониторинга технического
состояния зданий (сооружений), является обследование их технического
состояния. На этом этапе устанавливают категории технического состояния
зданий (сооружений), фиксируют дефекты конструкций, за изменением
состояния которых (а также за возникновением новых дефектов) будут
осуществляться наблюдения при мониторинге.
20

21.

Общий мониторинг технического состояния
зданий (сооружений)
Общий мониторинг технического состояния зданий (сооружений)
проводят
для
выявления
объектов,
изменение
напряженнодеформированного состояния которых требует обследования их
технического состояния.
При общем мониторинге, как правило, вместо проведения
обследования технического состояния зданий (сооружений) в полном
объеме,
проводят
визуальный
осмотр конструкций в целях
приблизительной оценки категории технического состояния, измеряют
динамические параметры конкретных зданий (сооружений) и составляют
паспорт здания (сооружения).
21

22.

Общий мониторинг технического состояния
зданий (сооружений)
Если по результатам приблизительной оценки категория технического
состояния здания (сооружения) соответствует нормативному или
работоспособному техническому состоянию, то повторные измерения
динамических параметров проводят через два года.
Если по результатам приблизительной оценки категория технического
состояния
здания
(сооружения)
соответствует
ограниченно
работоспособному или аварийному состоянию или если при повторном
измерении динамических параметров здания (сооружения) результаты
измерений различаются более чем на 10 %, то техническое состояние
такого здания (сооружения) подлежит обязательному внеплановому
обследованию.
По результатам общего мониторинга технического состояния зданий
(сооружений) исполнитель составляет заключение по этапу общего
мониторинга технического состояния зданий (сооружений) и заключения о
техническом состоянии каждого здания (сооружения), по которым
проводился общий мониторинг технического состояния.
22

23.

Мониторинг технического состояния
зданий и сооружений, находящихся в
ограниченно работоспособном состоянии
При мониторинге технического состояния зданий (сооружений),
категория технического состояния которых соответствует
ограниченно работоспособному или аварийному состоянию,
контролируют процессы, протекающие в конструкциях зданий
(сооружений) и грунте до выполнения работ по восстановлению
или усилению объектов и во время проведения таких работ.
23

24.

Мониторинг технического состояния
зданий и сооружений, находящихся в
ограниченно работоспособном состоянии
На каждой стадии мониторинга технического состояния конструкций
зданий (сооружений) и грунта проводят следующие работы:
- определяют текущие динамические параметры объекта и сравнивают
их с параметрами, измеренными на предыдущем этапе;
- фиксируют степень изменения ранее выявленных дефектов и
повреждений конструкций объекта и выявляют вновь появившиеся
дефекты и повреждения;
- проводят повторные измерения деформаций, кренов, прогибов и т. п.
и сравнивают их со значениями аналогичных величин, полученными
на предыдущем этапе;
- анализируют полученную на данном этапе мониторинга информацию
и делают заключение о текущем техническом состоянии объекта.
24

25.

Мониторинг технического состояния зданий и
сооружений, попадающих в зону влияния нового
строительства и природно-техногенных воздействий
Цели мониторинга технического состояния зданий (сооружений),
попадающих в зону влияния нового строительства и природно-техногенных
воздействий, реализуют на основе:
- определения абсолютных и относительных значений деформаций
конструкций зданий (сооружений) и сравнения их с расчетными и
допустимыми значениями;
- выявления причин возникновения и степени опасности деформаций для
нормальной эксплуатации объектов;
- принятия своевременных мер по борьбе с возникающими деформациями
или по устранению их последствий;
- уточнения расчетных данных и физико-механических характеристик
грунтов;
- уточнения расчетных схем для различных типов зданий (сооружений) и
коммуникаций;
- установления эффективности принимаемых профилактических и
защитных мероприятий;
- уточнения закономерностей процесса сдвижения грунтовых пород и
зависимости его параметров от основных влияющих факторов.
25

26.

Мониторинг технического состояния
зданий и сооружений, попадающих в зону
влияния нового строительства или
реконструкции объектов
При мониторинге технического состояния зданий (сооружений),
попадающих в зону влияния нового строительства или реконструкции
объектов, устраиваемых открытым способом, используют данные (радиус
зоны влияния, дополнительные деформации и др.)
26

27.

Инструментальные наблюдения за сдвижением земной поверхности и
расположенными на ней объектами проводят в целях получения информации
об изменении геомеханического состояния породного массива, на основании
которой можно своевременно принимать необходимые профилактические и
защитные меры.
Инструментальные наблюдения за сдвижением земной поверхности и
сооружений проводят с помощью системы реперов, закладываемых в грунт и
конструкции зданий и сооружений, а за сдвижением толщи горных пород - с
помощью глубинных реперов, закладываемых в скважины. На застроенных
территориях для исключения возможности повреждений подземных
коммуникаций места закладки реперов должны согласовываться с органами
местной исполнительной власти. Закладка реперов и начальные наблюдения
на них должны проводиться до начала строительства.
Для наблюдения за отдельными зданиями (сооружениями), попадающими в
зону влияния нового строительства и природно-техногенных воздействий,
закладывают стенные и грунтовые реперы. До начала наблюдений обследуют
техническое состояние зданий (сооружений), измеряют динамические
параметры, составляют паспорта.
27

28.

Определение точности измерения вертикальных и горизонтальных
деформаций проводят в зависимости от ожидаемого расчетного значения
перемещения. При отсутствии данных по расчетным значениям деформаций
оснований и фундаментов допускается устанавливать класс точности
измерений вертикальных и горизонтальных перемещений:
I -для зданий (сооружений): уникальных, находящихся в эксплуатации более
50 лет, возводимых на скальных и полускальных грунтах;
II - для зданий (сооружений), возводимых на песчаных, глинистых и других
сжимаемых грунтах;
III -для зданий (сооружений), возводимых на насыпных, просадочных,
заторфованных и других сильно сжатых грунтах;
IV - для земляных сооружений.
Предельные погрешности измерения крена в зависимости от высоты Н
здания (сооружения) не должны превышать следующих значений, мм:
- для гражданских зданий (сооружений) - 0,0001Н;
- для промышленных зданий (сооружений) - 0,0005Н;
- для фундаментов под машины и агрегаты - 0,00001Н.
28

29.

Мониторинг технического состояния
уникальных зданий и сооружений
Мониторинг технического состояния оснований и строительных
конструкций уникальных зданий (сооружений) проводят в целях
обеспечения их безопасного функционирования, его результаты являются
основой эксплуатационных работ на этих объектах. При мониторинге
проводят контроль за процессами, протекающими в конструкциях объектов
и грунте, для своевременного обнаружения на ранней стадии тенденции
негативного
изменения
напряженно-деформированного
состояния
конструкций и оснований, которое может повлечь переход объекта в
ограниченно работоспособное или аварийное состояние, а также получения
необходимых данных для разработки мероприятий по устранению
возникших негативных процессов.
Состав работ по мониторингу технического состояния оснований и
строительных
конструкций
уникальных
зданий
(сооружений)
регламентируется индивидуальными программами проведения измерений и
анализа состояния несущих конструкций в зависимости от технического
решения здания (сооружения) и его деформационного состояния.
29

30.

Для проведения контроля и ранней диагностики технического состояния
оснований и строительных конструкций уникального здания (сооружения)
устанавливают автоматизированную стационарную систему (станцию)
мониторинга технического состояния (в соответствии с заранее
разработанным
проектом),
которая
должна
обеспечивать
в
автоматизированном
режиме
выявление
изменения
напряженнодеформированного состояния конструкций с локализацией их опасных
участков, определение уровня крена здания или сооружения, а в случае
необходимости - и других параметров (деформации, давление и др.).
Настройку
автоматизированной
стационарной
системы
(станции)
мониторинга проводят, как правило, с использованием заранее
разработанной математической модели для проведения комплексных
инженерных расчетов по оценке возникновения и развития дефектов в
строительных конструкциях, в том числе и в кризисных ситуациях.
30

31.

По результатам мониторинга технического состояния оснований и
строительных конструкций уникальных зданий (сооружений) выдают
заключение, форма которого должна быть разработана по результатам
проектирования автоматизированной стационарной системы (станции)
мониторинга технического состояния оснований и строительных
конструкций.
При мониторинге технического состояния уникальных зданий
(сооружений) по решению местных органов исполнительной власти,
органов, уполномоченных на ведение государственного строительного
надзора, или собственника объекта проводят мониторинг общей
безопасности этих объектов (с комплексной оценкой риска) на случай
возникновения аварийных воздействий природного и техногенного
характера.
31

32.

По результатам мониторинга технического состояния
оснований
и
строительных
конструкций
зданий
(сооружений) определяют следующие параметры зданий:
1. Предыдущее и текущее значение крена объекта вдоль большой и
малой осей;
2. Предыдущее и текущее значение основного тона собственных
колебаний вдоль большой и малой оси объекта;
3. Предыдущее и текущее значение периода основного тона
собственных колебаний вдоль вертикальной оси;
4. Предыдущее и текущее значение логарифмического декремента
основного тона собственных колебаний вдоль большой и малой осей
объекта;
5. Предыдущее и текущее значение логарифмического декремента
основного тона собственных колебаний вдоль вертикальной оси.
6. Установленная категория технического состояния объекта.
32

33.

Вопрос №2
Системы мониторинга технического
состояния строительных объектов
33

34.

Идея создания систем контроля изменения состояния оснований,
строительных конструкций сооружений впервые была реализована на
гидротехнических сооружениях в 30-е годы прошлого века (в рамках плана
ГОЭЛРО, принятого 21 декабря 1920 г. постановлением «О плане
электрификации России»). Основы теории и практики создания таких систем
мониторинга (по терминологии гидротехников системы КИА – контрольноизмерительной аппаратуры) были заложены в ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева,
НИС ГИДРОПРОЕКТ им. С.Я. Жука, МИСИ им. В.В. Куйбышева, ВНИИ
ВОДГЕО.
У гидротехников перечень технических и программных средств
мониторинга за состоянием гидротехнических сооружений определен в
нормативно-технической документации в зависимости от класса сооружения
(см. 4. СП 48.13330.2012 Гидротехнические сооружения. Общие положения).
В МЧС
требования к таким системам регламентированы в ГОСТ
22.1.13.2013 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Структурированная
система мониторинга и управления инженерными системами зданий и
сооружений (СМИС). Требования к порядку создания и эксплуатации.
На объектах наземной космической инфраструктуры, в первую очередь
стартовых сооружениях, такие системы называются системами испытания и
долговременного контроля (ИДК).
34

35.

НАЗНАЧЕНИЕ СИСТЕМ МОНИТОРИНГА
Информационно-измерительная техника (ИИТ) – предназначена для
получения опытным путем количественно определенной информации об
объектах. Основными процессами, позволяющими получить такую
информацию, являются обнаружение событий, процессы счета,
измерения, контроля, диагностики.
Измерительные
системы
(ИС)
–
совокупность
функционально
объединенных средств измерений, средств вычислительной техники и
вспомогательных устройств, соединенных между собой каналами связи,
предназначенных для выработки сигналов измерительной информации о
физических величинах, свойственных данному объекту, в форме, удобной
для автоматической обработки, передачи и (или) использования в
автоматических системах управления.
Под информационно-измерительными системами (ИИС) понимаются
системы,
предназначенные
для
автоматического
получения
количественной информации непосредственно от изучаемого объекта
путем процедур измерения и контроля, обработки этой информации и
выдачи ее в виде совокупности именованных чисел, высказываний,
графиков и т. д., отражающих состояние данного объекта
35

36.

Структура ИИС
36

37.

Классификация систем мониторинга:
По назначению: (общий; з и с в авар. сост., уникальных)
По уровню мобильности:
- мобильные,
- стационарные,
- комбинированные.
По степени автономности:
- автономные,
- с составе ИИС или других систем.
По уровню автоматизации:
- автоматизированные,
- не автоматизированные.
По уровню специализации:
- специализированные,
- комплексные.
По времени эксплуатации:
- постоянные,
- временные.
По статусу:
- штатные,
- нештатные (исследовательские, экспериментальные и т.д.)
37

38.

Классификация систем мониторинга:
По составу комплектов технических средств
мониторинга:
- тензометрические,
- геодезические,
- виброметрические,
- геофизические,
- на основе средств НМК. и т.д.
По характеру мониторинга процессов:
- статические,
- динамические.
По эксплуатационно-техническим параметрам:
- надежности: безотказности, долговечности,
сохраняемости, ремонтопригодности и т.д.)
- безопасности,
- отказоустойчивости,
- метрологическим параметрам.
38

39.

Классификация систем мониторинга:
По оперативности представления информации:
- в режиме реального времени,
- с задержкой, дискретно по программе мониторинга.
По унификации первичных преобразователей:
- с унифицированными преобразователями
- с неунифицированными преобразователями;
По степени полноты заключения о безопасности
сооружения:
- не требуется дополнительный анализ,
- требуется дополнительный анализ.
По преемственности передачи данных от одного
поколения средств контроля к другим:
- обеспечивается,
- не обеспечивается.
По стоимостным показателям.
39

40.

Подвижные измерительные комплексы
40

41.

Подвижные измерительные комплексы автоматизированного сбора и
обработки данных выпускаются, как правило, в виде подвижных лабораторий,
обеспечивающих выполнение задач по оперативной оценке технического
состояния на удалении до 400 км – в условиях строительных площадок и
эксплуатируемых сооружений.
Подвижные лаборатории подразделяются на 3 типа:
1 – легкие (ЛПЛ) – общая площадь транспортного средства до 10 м2;
2 – средние (ЛПС) – общая площадь транспортного средства 10-20 м2;
3 – тяжелые (ЛПТ) – общая площадь транспортного средства более 20 м2.
Передвижные комплексные лаборатории выпускаются в двух
модификациях:
Модификация «Н» - для эксплуатации в нормальных климатических
условиях.
Модификация «С» - для эксплуатации в климатических условиях крайнего
севера, тропических и др.
41

42.

Передвижная лаборатория НМК
42

43.

Передвижная лаборатория НМК
43

44.

Передвижная лаборатория НМК
44

45.

Передвижная лаборатория НМК
45

46.

Комплект аппаратурных средств передвижной лаборатории НМК
46

47.

Системы испытаний и долговременного
контроля
47

48.

Объекты наземной космической инфраструктуры, в первую
очередь стартовые сооружения (СС), оснащаются системами
испытания и долговременного контроля (ИДК).
Состав комплектов аппаратурных средств ИДК закреплен в
Ведомственных нормативных документах.
48

49.

Объекты наземной космической инфраструктуры, на которых развернуты
системы ИДК (СС «ПРОТОН»):
49

50.

Объекты наземной космической инфраструктуры, на которых развернуты
системы ИДК (СС «Н-1»)
50

51.

Объекты наземной космической инфраструктуры, на которых развернуты
системы ИДК (СС «Буран-Энергия»)
51

52.

Объекты наземной космической инфраструктуры, на которых развернуты
системы ИДК (Стенд-старт «Буран-Энергия»)
52

53.

Структура системы испытаний и долговременного контроля (ИДК)
53

54.

КОМПЛЕКТЫ СИСТЕМ ИДК:
А) комплект аппаратуры геодезического контроля (ГК), в который
входят:
- наблюдательные столбы и базисные пункты планового контроля;
- глубинные и рабочие реперы опорной сети;
- закладные элементы в виде марок;
- специально оборудованные места для установки инструментов;
- измерительные приборы (нивелиры, теодолиты) и вспомогательные
приборы и устройства.
Геодезический контроль может быть основан :
- на
принципах
статического
гидронивелирования
(на
базе
преобразователей уровня жидкости измерительных струнных типа
ПУЖС),
- на
принципах
динамического
гидронивелирования
(на
базе
ультразвуковых преобразователей);
- на традиционных оптических и лазерных средствах контроля.
54

55.

СИСТЕМЫ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО НИВЕЛИРОВАНИЯ
(НА БАЗЕ СТРУННЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ПУЖС)
55

56.

СИСТЕМЫ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО НИВЕЛИРОВАНИЯ (НА БАЗЕ
СТРУННЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ПУЖС)
56

57.

СИСТЕМЫ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО НИВЕЛИРОВАНИЕ
(НА БАЗЕ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ)
57

58.

СИСТЕМЫ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО НИВЕЛИРОВАНИЕ (НА БАЗЕ
УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ)
58

59.

СИСТЕМЫ ГЕОДИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ (на базе традиционных
оптических и лазерных средствах контроля).
59

60.

Б)
комплекты
аппаратуры
тензометрического
(ТК)
и
вибрационного (ВК) контроля (или объединенный комплект –
ТВК), в которые входят:
- преобразователи для измерения деформаций и напряжений в
арматуре железобетонных конструкций, грунте, металлических
элементах конструкций при статических и динамических
воздействиях;
- преобразователи для измерения вибраций сооружения в целом или
его отдельных конструкций (акселерометры, велосиметры,
виброметры);
- коммутационные, согласующие и усилительные устройства;
- измерительная и регистрирующая аппаратура.
60

61.

Тензометрический комплект
Для
возбуждения
колебаний
струны
в
струнного
преобразователя используются электромагнитные катушки, при
подаче на клеммы которых импульса возбуждения прямоугольной
формы стандартной амплитуды и длительности, в катушке
генерируется импульс силы возбуждения с определенной
амплитудой F и длительностью и. Импульс силы «щипком»
возбуждает затухающие колебания струны
y, наводящие в
электромагнитной катушке ЭДС е, частоту или период Т,
которой можно измерять до некоторого наперед заданного
значения
амплитуды,
определяемого
уровнем
помех,
соответствующего минимально допустимому значению амплитуды
колебания струны ymin.
61

62.

63.

Основные типы струнных преобразователей систем ИДК
и их параметры:
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ СТРУННЫЙ (ПДС)
Преобразователь предназначен для телеизмерения статического
давления в грунте их оснований СС.
Технические данные:
ПДС-3 ПДС-10 ПДС-30 ПДС-100
Верхний предел измерения, МПа 0,3
1,0
3,0
10,0
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИЛЫ (АРМАТУРНЫЙ ДИНАМОМЕТР)
Преобразователь предназначен для телеизмерения усилий в арматуре.
Диапазон измерений растягивающих усилий для:
ПСАС-ТМ-40Р*, кН
0 ... +400.
ПСАС-ТМ-40С*, кН
0 ... +280.
Диапазон измерений сжимающих усилий для:
ПСАС-ТМ-40Р*, кН
-80 ... 0.
ПСАС-ТМ-40С*, кН
-200 ... 0.
63

64.

ГРУНТОВЫЙ ДИНАМОМЕТР ТИПА ГД
Преобразователь предназначен для телеизмерения статического
контактного давления грунта на грани бетонных сооружений.
Обозначение типоразмеров
ГД-2,5 ГД-4 ГД-6 ГД-10 ГД-16 ГД-26
Предел измерения, МПа
0,25
0,40
0,60 1,0
1,6
2,5
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ СТРУННЫЙ (ПТС-60)
Преобразователь предназначен для телеизмерения температуры в теле и
основании СС и окружающей их среды (воды, грунта, бетона, воздуха) в
течение длительного времени.
Пределы измерений, К
253 - 233
То же, °С
от -20 до +60
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ СТРУННЫЙ (ПЛПС)
Преобразователь предназначен для телеизмерения раскрытий швов,
трещин и деформаций массивов мягких и скальных грунтов
ПЛПС-3 ПЛПС-10 ПЛПС-30 ПЛПС-160
Диапазон измерения, 0 - 3
0 - 10
0 - 30
0 - 100
мм
ПЛПС-320
0 - 320
64

65.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УРОВНЯ
ЖИДКОСТИ (ПУЖС)
Преобразователь предназначен для
телеизмерения осадки сооружений и
оснований, прогибов железобетонных
конструкций.
Он является базовым прибором для
построения основы гидростатического
нивелирования.
Преобразователи выпускают
5 типоразмеров:
Пределы измерения, мм:
ПУЖС-32
ПУЖС-64
ПУЖС-130
ПУЖС-250
ПУЖС-500
0 - 32
0 - 64
0 - 130
0 - 250
0 - 500
65

66.

СТРУННЫЕ ГРУНТОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
66

67.

СТРУННЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ПЛДС, ПДС, ПТС
67

68.

Вторичная аппаратура тензометрических комплектов систем ИДК
68

69.

Вибрационный комплект
Вибрационный
контроль основан
на выявлении
параметров
передаточных функций η(ω) элементов строительных объектов при
воздействии динамических нагрузок, что позволяет выявлять собственные
частоты колебаний λ всего сооружения в целом как жесткого тела на
грунтовом основании и конструкций относительно их опорных узлов.
В
вибрационных
комплектах
систем
ИДК
применяются
пьезоэлектрические акселерометры как низкочастотные (типа АНС
с
рабочим диапазоном частот до 125 Гц), так и высокочастотные (типа АВС с
рабочим диапазоном частот до 1500 Гц).
Акселерометры АНС
69

70.

Вибрационный комплект
Измерители параметров виброколебаний
строительных конструкций
70

71.

В) комплект аппаратуры для контроля прочностных и структурных
характеристик материалов, который включает в себя средства
неразрушающих методов контроля (НМК) – (магнитного, акустического,
радиоволнового, рентгенографического и гаммаграфического и других).
Различные модификации рентгеновских аппаратов контроля
качества строительных конструкций
71

72.

.
Различные модификации гамма-дефектоскопов
ГАММАРИД 2010
ГАММАРИД 20
РИД-Sе4Р
Exertus Selen 120
72

73.

Различные модификации ультразвуковых дефектоскопов
Дефектоскоп УЗД-1
Дефектоскоп EPOCH 1000
Дефектоскоп SiteScan D
Дефектоскоп
SONOSCREEN ST10
Дефектоскоп А 1550 introvisor
Дефектоскоп УД2-70
73

74.

Различные модификации магнитопорошковых дефектоскопов
Дефектоскоп МД-6
Дефектоскоп МД-М
Дефектоскоп МАГВЕЛ-16-6
Дефектоскоп Magnaflux
74

75.

Различные модификации магнитометров
Магнитометр МФ24ФМ
Магнитометр МФ-23ИМ
Магнитометр SF51-Нс-001
75

76.

Различные модификации приборов на основе эффекта
акустической эмиссии
76

77.

Структурированные системы
мониторинга
77

78.

Создание и эксплуатация систем мониторинга регламентированы
следующими нормативными документами:
- Федеральный
закон
«О
промышленной
безопасности
производственных объектов» от 21 июля 1997 г. 116-ФЗ
опасных
- Федеральный закон «О техническом регулировании» от 27 декабря 2002 г.
№ 184-ФЗ
- ГОСТ Р 22.1.13(12).2013 Безопасность в чрезвычайных ситуациях.
Структурированная система мониторинга и управления инженерными
системами зданий и сооружений. Требования к порядку создания и
эксплуатации. Общие требования
- ГОСТ 31937-2011 Здания и сооружения. Правила обследования и
мониторинга технического состояния
- ГОСТ 32019-2010 Мониторинг технического состояния уникальных зданий
и сооружений. Правила проектирования и установки.
78

79.

ГОСТ
22.1.13.2013
Безопасность
в
чрезвычайных
ситуациях.
Структурированная система мониторинга и управления инженерными
системами зданий и сооружений. Требования к порядку создания и
эксплуатации. Общие требования
3.13 Структурированная система мониторинга и управления инженерными
системами зданий и сооружений; СМИС: Построенная на базе программнотехнических средств система, предназначенная для осуществления на
соответствующих категориях объектов автоматического мониторинга систем
инженерно-технического обеспечения, состояния основания, строительных
конструкций зданий и сооружений, технологических процессов, сооружений
инженерной защиты и передачи в режиме реального времени информации об
угрозе и возникновении чрезвычайных ситуаций, в т.ч. вызванных
террористическими актами, по каналам связи в органы повседневного
управления единой государственной системы предупреждения и ликвидации
чрезвычайных ситуаций.
3.14 Система мониторинга инженерных (несущих) конструкций, опасных
природных
процессов
и
явлений;
СМИК:
Подсистема
СМИС,
осуществляющая в режиме реального времени контроль изменения
состояния оснований, строительных конструкций зданий и сооружений;
сооружений инженерной защиты, зон схода селей, оползней, лавин в зоне
строительства и эксплуатации объекта мониторинга в целях предупреждения
чрезвычайных ситуаций.
79

80.

СМИС подлежат обязательной установке на особо опасных, технически
сложных и уникальных объектах.
К особо опасным объектам относят (по 22.1.13.2013 ):
- ядерно- и/или радиационно опасные объекты (атомные электростанции,
исследовательские реакторы, предприятия топливного цикла, хранилища
временного и долговременного хранения ядерного топлива и радиоактивных
отходов);
- объекты уничтожения и захоронения химических и других опасных отходов;
- гидротехнические сооружения 1-го и 2-го классов;
- крупные склады для хранения нефти и нефтепродуктов (свыше 20 тыс.
тонн) и изотермические хранилища сжиженных газов;
- объекты, связанные с производством, получением или переработкой
жидкофазных или твердых продуктов, обладающих взрывчатыми
свойствами и склонных к спонтанному разложению с энергией возможного
взрыва, эквивалентной 4,5 тонн тринитротолуола;
- предприятия по подземной и открытой (глубина разработки свыше 150 м)
добыче и переработке (обогащению) твердых полезных ископаемых;
- тепловые электростанции мощностью свыше 600 МВт.
80

81.

К технически сложным объектам относят по ГОСТ 22.1.13.2013 :
- морские порты, аэропорты основной взлетно-посадочной полосой длиной
не менее 1800 м, мосты и тоннели длиной более 500 м, метрополитены;
- крупные промышленные объекты с численностью занятых более 10 тысяч
человек.
К уникальным объектам по ГОСТ 22.1.13.2013 относят объекты , для
которых не установлены технические регламенты (высотные здания –
высотой выше 24 этажей, стадионы, крупные торговые центры,
киноконцертные залы и т.п.).
Отнесение объектов к уникальным проводят на стадии согласования
технического проекта.
Оснащение объектов СМИС должно осуществляться при проведении:
- проектных, строительных и монтажных работ - для вновь строящихся
объектов;
- планового капитального ремонта - для объектов, находящихся в
эксплуатации.
81

82.

К высотным зданиям по ТСН 31-332-2006
«Жилые и общественные высотные здания»
относятся:
- жилых и общественных зданий высотой до 150 м (жилые здания
высотой более 75 м, общественные здания - более 50 м), а также
комплексов таких зданий, возводимых на территории СанктПетербурга.
82

83.

Объекты, на которых развернуты системы СМИС (ЛАЭС)
83

84.

Объекты, на которых развернуты системы СМИС (МИК «Ангара»)
84

85.

Объекты, на которых развернуты системы СМИС (Гидроузел «Тери» Индия***)
85

86.

Объекты, на которых развернуты системы СМИС (Нижнекамская ГЭС)
86

87.

Объекты, на которых развернуты системы СМИС (КЗС г. Санкт Петербург)
87

88.

Объекты, на которых развернуты системы СМИС (Железнодорожный мост
Забайкальской ЖД)
88

89.

Объекты, на которых не были развернуты системы СМИС (Мост
Забайкальской ЖД)
89

90.

Объекты, на которых не были развернуты системы СМИС (СуГРЭС-2 г. Сургут)
90

91.

Объекты, на которых не были развернуты системы СМИС (Причал №21 СПб)
91

92.

Объекты, на которых развернуты системы СМИС (Стадион «Зенит-Арена»)
92

93.

Объекты, на которых развернуты системы СМИС (Телебашня г. С-Петербург)
93

94.

Объекты, на которых развернуты системы СМИС (Метрополитен, СПб)
94

95.

Объекты, на которых развернуты системы СМИС (Метрополитен, СПб)
95

96.

Объекты, на которых развернуты системы СМИС (Плавильный цех,)
96

97.

Объекты, на которых развернуты системы СМИС (Особо опасный объект,
Новочебаксарск)
97

98.

Объекты, на которых развернуты системы СМИС (Крупная нефтебаза)
98

99.

Объекты, на которых не были развернуты системы СМИС (Беломорская
нефтебаза)
99

100.

Объекты, на которых не были развернуты системы СМИС (Беломорская
нефтебаза)
100

101.

Объекты, на которых развернуты системы СМИС (Изотермическое хранилище
сжиженных газов)
101

102.

Объекты, на которых развернуты системы СМИС (Высоковольтные ЛЭП)
102

103.

Объекты, на которых развернуты системы СМИС (Здание «Газпром», СПб)
103

104.

Объекты, на которых развернуты системы СМИС (комплекс «Космос» СПб)
104

105.

Объекты, на которых не были развернуты системы мониторинга
105

106.

Диспетчерские пульты структурированных систем мониторинга (СМИС)
106

107.

Типовые решения построения системы мониторинга
несущих конструкций
Состав и структура
107

108.

Первичные датчики и оборудование предназначены для регистрации
различных параметров, характеризующих напряженно-деформированное
состояние отдельных или группы конструкций. Датчиками регистрируются
такие параметры, как наклоны, осадка, деформация, давление,
пространственные координаты, частоты и колебания (ускорения, скорости),
температура, влажность.
Система сбора и регистрации данных предназначена для консолидации
первичных данных по результатам измерений, преобразования сигналов от
датчиков в цифровой вид и хранения полученных данных.
Математическое и программное обеспечение – представляет собой
интеллектуальную начинку и является ядром системы мониторинга,
состоящее из следующих систем:
1. Математическая модель объекта;
2. Программный комплекс (спецпроцессор) по комплексной обработке
результатов мониторинга, оценки и прогноза технического состояния
несущих конструкций;
3. Программный комплекс по управлению системой мониторинга*** и
подготовки отчетной документации по результатам мониторинга.
108

109.

Типовая структура системы СМИС
109

110.

Типовая структура системы СМИС
110

111.

111

112.

112

113.

Пример результата математического моделирования здания
113

114.

Программно-методическое обеспечение систем мониторинга
ГОСТ
22.1.13.2013
Безопасность
в
чрезвычайных
ситуациях.
Структурированная система мониторинга и управления инженерными
системами зданий и сооружений. Требования к порядку создания и
эксплуатации. Общие требования:
структурированная система мониторинга и управления инженерными
системами зданий и сооружений; СМИС: Построенная на базе программнотехнических средств система…
Программное обеспечение системы мониторинга предназначено для:
управления системой мониторинга;
сбора и хранения информации, получаемой от датчиков и оборудования,
обеспечивающих измерение контролируемых параметров;
обработки и анализа данных для определения технического состояния
объекта;
настройки спецпроцессора системы мониторинга и правил работы
системы по определению технического состояния зданий и сооружений в
автоматическом режиме;
определения управляющих решений и рекомендаций по дальнейшей
наиболее эффективной эксплуатации объекта;
интеграции системы мониторинга с другими диспетчерскими системами
объекта и внешними системами городских служб.
114

115.

Пример на базе вибрационной диагностики
Вибрационная диагностика включает в себя теорию, методы и средства
обнаружения и поиска дефектов в объектах технической природы на основе
анализа колебательных процессов в системах диагностирования. При этом
характеристики исследуемого колебательного процесса, содержащие
информацию о параметрах технического состояния объекта, принято
называть диагностическими признаками дефектов.
В зависимости от характера объекта в основе процедуры вибрационного
контроля может быть либо функциональная диагностика, либо тестовая
диагностика.
115

116.

Из теории колебаний механических систем известно, что собственные
частоты колебаний λi всего сооружения в целом как жесткого тела на
грунтовом основании и несущих конструкций – λj относительно опорных
узлов этих конструкций являются функциями массы M динамической
системы и C ее жесткости. Если в процессе эксплуатации сооружения
параметры С и М остаются неизменными, то неизменными остаются и
собственные частоты колебаний λi , λj .
116

117.

Формы проявления диагностических признаков
№ п/п
Величина снижения
жесткости ∆

English Русский Rules