smik1Современные способы оценки технического со­стояния строительных конструкций, основанные на традиционном их обследовании и успешно используемые для обычных зданий и сооружений, не достаточно эффективны при мониторинге уникальных зданий и сооружений в силу продолжительности сроков выполнения работ, их чрезмерной трудоемкости и труднодоступности к отдельным контролируемым конструкциям или их элементам. В связи с этим, для таких объектов возникает необходимость автоматизации процесса диагностики их технического состояния на основе неразрушающих способов контроля, позволяющих в процессе эксплуатации выявлять на ранней стадии измене­ния напряженно-деформированного состояния конструкций и локализовать места таких изменений в пределах зоны небольшого строительного объема, для последующего проведения в ней обследований технического состояния выявленных опасных участков конструкций традиционными способами.

В этой связи требуется разработка специальных способов и технических средств раннего выявления и локализации мест изменения напряжённо-деформированного состояния конструкций, позволяющих создать автоматизированные аппаратно-программные комплексы для диагностики технического состояния объекта на основе мониторинга выбранных параметров этих несущих конструкций. Известные автоматизированные системы пригодны для решения ограниченного круга задач, связанных с контролем отдельных конструкций, и требуют развития и охвата большего числа конструктивных элементов, особенно для уникальных зданий и сооружений.

Вместе с тем, повышение безопасной эксплуатации уникальных зданий и сооружений требует комплексного подхода, основанного на систематизации способов контроля технического состояния строительных конструкций, и разработке стационарного автоматизированного комплекса средств для сбора, обработки, хранения, поиска и дальнейшего использования информации мониторинга таких объектов, в том числе для совершенствовании подобных систем, а также оптимизации организационной структуры систем автоматизированного мониторинга объектов, с одной стороны позволяющей надежно получать достоверную информацию, а с другой - делать это достаточно экономично.

Для обеспечения безопасной эксплуатации уникальных зданий и сооружений разработана стационарная автоматизированная станция мониторинга напряженно-деформационного состояния несущих конструкций. Станция представляет собой модульную систему, отдельные элементы которой распределены по объекту мониторинга в соответствии со специально разрабатываемым для объекта техническим проектом. Она состоит из двух основных частей, функциональные характеристики которых определяются их назначением – аппаратурно-измерительной части и компьютерно-информационного центра.

Аппаратно-вычислительный комплекс станции представляет собой совокупность функционально ориентированных специализированных измерительных модулей и включает в себя:

Адаптер связи АС-СМ, представляющий собой интерфейсный модуль, обеспечивающий аппаратный обмен данными между измерительными модулями и компьютером; синхронную привязку аналого-цифрового преобразования информации модулей, частоту дискретизации; контроль и включение в работу заданных компьютером модулей.

В качестве альтернативы проводной системе связи предлагается использовать беспроводную систему связи на основе сверхширокополосных приемопередатчиков СШП системы мониторинга.

smik3Для задания широкополосного импульса для определения передаточных функций используется специальная вибрационная установка (13) – мобильное устройство возбуждения динамической нагрузки в виде механических колебаний для неразрушающих методов контроля строительных конструкций.

Стационарные станции мониторинга могут использоваться для диагностики технического состояния большепролетных зданий и сооружений (спортивные, социальные, культурно-развлекательные, промышленные), высотных зданий и сооружений (административные, жилые, промышленные), подземных сооружений, мостов, объектов нефтегазовой и угольной промышленности (буровые вышки, перекачивающие станции), сооружения энергетического комплекса (плотины ГЭС, опоры ЛЭП), другие ответственные сооружения (канатные дороги, телерадиомачты).

Для диагностики технического состояния не уникальных объектов, а также для мониторинга отдельных конструкций большепролетных зданий и сооружений может использоваться мобильный диагностический комплекс. Мобильный диагностический комплекс применяется для определения периода и декремента собственных колебаний здания для реализации требований ГОСТР 53778-2010 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния» в соответствии с ГОСТР 54859-2011 «Здания и сооружения. Определение параметров основного тона собственных колебаний».

Для уникальных объектов, находящихся в сейсмоопасном регионе, необходима установка специальных станций инженерно-сейсмометрических наблюдений (СИС). Работа СИС состоит в получении информации (в виде записей колебаний строительных конструкций), отображающей реальное поведение строительных конструкций и/или их частей и их элементов в процессе воздействия сейсмических и других техногенных динамических нагрузок на несущие конструкции и/или их части и их элементы здания, при автоматическом контроле превышения предельно назначенных значений ускорений несущих конструкций объекта. Работа СИС заключается в регистрации сейсмических воздействий, идущих от грунта, и определении уровня негативного влияния таких воздействий на строительные конструкций сооружения.

На основе полученных данных производится перерасчет компьютерной модели здания, с указанием дополнительных нагрузок на несущие конструкции здания, определенных в процессе измерений. На основе сравнения полученных расчетных показателей конструкций, частей и их элементов с их нормативными показателями  определяются наиболее критические места в здании, где строительные конструкции, части и их элементы были подвержены повышенным нагрузкам.

Последние материалы