Практические и теоретические вопросы мониторинга зданий и сооружений - Статья

ПРАКТИЧЕСКИЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ МОНИТОРИНГА ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ Рассмотрены системы поддержки принятия решений для обеспечения надежности и безопасности строительных объектов, в основе которых лежит комплексная система сбора, накопления, обработки и использования информации о специфике напряженно-деформированного состояния как отдельных строительных конструкций, так и сооружений в целом посредством соответствующих показаний датчиков, контрольно-измерительных приборов и др. The decision support system for ensuring the reliability and safety of construction objects which are based on a comprehensive system forthecollection,storage,processinganduseofinformationabout the specifics of the stress-strain state of individual constructions and structures in general by means of appropriate indications sensors, instrumentation, etc. are examined.Несовершенство базы государственного контроля за техническим состоянием зданий и сооружений, а также отсутствие необходимых средств для финансирования работ по паспортизации и мониторингу опасных строительных объектов совместно с фактором длительности эксплуатации привело к появлению большого числа зданий и сооружений, находящихся в аварийном и предаварийном состоянии. Согласно действующим нормативным документам при проектировании, строительстве и эксплуатации зданий и сооружений должно осуществляться их научно-техническое сопровождение [2]. Для обеспечения безопасной эксплуатации зданий и сооружений необходимо располагать текущей информацией о деформациях и напряжениях, возникающих в строительных конструкциях. Теоретическое обоснование концепции мониторинга базируется на необходимости создания комплексной системы сбора, накопления, обработки и использования информации, кото-рая должна раскрывать специфику напряженно-деформированного состояния (НДС) как отдельных строительных конструкций, так и сооружений в целом посредством соответствующих показаний датчиков, контрольно-измерительных приборов и др., накапливающихся в виде базы данных в автоматическом режиме в ПЭВМ. Мониторинг выполнялся как при строительстве, так и на стадии сдачи завершенного объекта в эксплуатацию.1.Анализ нормативных документов fib [4] и материалов последних конференций fib [6] свидетельствует о том, что мониторинг высотных, уникальных и др. зданий и сооружений в развитых странах является обязательным, чего нельзя сказать об Украине. Если на стадионе Донбасс-Арена установлена и функционирует (хотя и в урезанном виде) система мониторинга строительных конструкций, то на стадионе НСК Олимпийский такая система отсутствует вообще. Несмотря на наличие соответствующих строительных норм для разработки и внедрения АСТД строительных конструкций зданий и сооружений, которые являются обязательными при строитель- Французский бульвар, 60/1. стве новых зданий, сооружений и реконструкции старых в условиях плотной городской застройки [5], возведении домов повышенной этажности [3], особенно в районах с повышенным уровнем сейсмической опасности [7] (в таких регионах на Украине проживает более 20 % ее населения), на практике эти строительные нормы грубо игнорируются застройщиками. Ввиду отсутствия необходимой нормативной базы для строительства таких домов, каждый из них возводился по индивидуальному проекту с разработкой программы научно-технического сопровождения в соответствии с нормативным документом [2].

1.Анализ нормативных документов fib [4] и материалов последних конференций fib [6] свидетельствует о том, что мониторинг высотных, уникальных и др. зданий и сооружений в развитых странах является обязательным, чего нельзя сказать об Украине. Если на стадионе Донбасс-Арена установлена и функционирует (хотя и в урезанном виде) система мониторинга строительных конструкций, то на стадионе НСК Олимпийский такая система отсутствует вообще.

2. Несмотря на наличие соответствующих строительных норм для разработки и внедрения АСТД строительных конструкций зданий и сооружений, которые являются обязательными при строитель-

Рис. 2 Гостинично-офисный комплекс «Хилтон» на бульваре Т. Шевченко, 28-30.

Рис. 3 24-этажный оздоровительный комплекс с апартаментами и паркингом по адресу: г. Одесса, ул. Французский бульвар, 60/1. стве новых зданий, сооружений и реконструкции старых в условиях плотной городской застройки [5], возведении домов повышенной этажности [3], особенно в районах с повышенным уровнем сейсмической опасности [7] (в таких регионах на Украине проживает более 20 % ее населения), на практике эти строительные нормы грубо игнорируются застройщиками.

Так, начиная с 2006-2007 гг. по настоящее время в сейсмоопасных регионах Украины АРК и Одесской области было введено в эксплуатацию более 100 зданий повышенной этажности, в которых предусматривалось наличие АСТД. Ввиду отсутствия необходимой нормативной базы для строительства таких домов, каждый из них возводился по индивидуальному проекту с разработкой программы научно-технического сопровождения в соответствии с нормативным документом [2].

36 НАУКА ТА БУДІВНИЦТВО 2’2014

Рис. 4 Датчик относительных линейных деформаций, установленный на арматуре опоры.

Ни на этапе строительства, ни на этапе эксплуатации, ни в одном из этих домов не была установлена АСТД, предусмотренная программой научно-технического сопровождения.

В Киеве и др. городах Украины на ограниченных строительных площадках в условиях плотной городской застройки возводятся многоэтажные жилые дома. Ни на одном из окружающих площадку строительства домов не установлены АСТД в соответствии с нормативным документом [5]. Таким образом, кроме нарушения требований нормативных документов [2, 3, 5], застройщики одно-временно лишают жителей близлежащих домов в будущем квалифицированно обосновать в суде ответственность строительных компаний за нарушения целостности, дополнительные осадки и др., произошедших в существующих домах в результате нового строительства.

3. Отдельные реализованные разработки по АСТД НДС строительных конструкций зданий и сооружений (часть из которых приведены в данной статье) демонстрируют важность полученной на их основе информации. В первую очередь контролируются вопросы безопасности и целостности строительных объектов как во время их возведения, так и во время эксплуатации. Во вторую - на основе полученной с помощью АСТД информации можно совершенствовать имеющуюся строительную нормативную базу, а также разрабатывать и устанавливать соответствующие критерии безопасности и правила эксплуатации уникальных строительных объектов.

4. В настоящее время практически отсутствуют удобные программы для анализа результатов измерений, отечественное оборудование для АСТД, нет специально обученного технического персонала (нет вузовских специальностей, на которых

Рис. 5 Тестирование АСТД. могли бы проходить обучение будущие специалисты по мониторингу НДС строительных конструкций).

1. Аварії на будівлях і спорудах та їх попередження. Матеріали Другої науково-технічної конференції. - К., 1999.

2. Науково-технічний супровід будівельних обєктів: ДБН В.1.2-5:2007. - [Чинний від 2008-01-01]. - К.: Укрбудархінформ, 2007. - 14 с. - (Національний стандарт України).

3. Общие принципы обеспечения надежности и конструктивной безопасности зданий, сооружений строительных конструкций и оснований: ДБН В.1.2-14-2009. - [Чинний від 2009-12-01]. - К.: Укрбудархінформ, 2007. - 14 с. - (Національний стандарт України).

4. Monitoring and safety evaluation of existing concrete structures. State of art report by Task Group 5.1. -International Federation for Structural Concrete (fib), 2003 - 300 p.

5. Будівництво в умовах ущільненої trialови. Вимоги безпеки: ДБН В.1.2-12-2008. - [Чинний від 2009-01-01]. - К.: Укрбудархінформ, 2007. - 34 с. - (Національний стандарт України).

6. Proceedings of the fib Symposium Tel Aviv 2013, Avraham N. Dancygier: Tel Aviv, Israel. - 722 р.

7. Будівництво у сейсмічних районах України: ДБН В.1.1-12:2014. - [Чинний від 2014-10-01]. - К.: Мінбуд України, 2006. - 83 с. -(Національний стандарт України).

НАУКА ТА БУДІВНИЦТВО 2’2014 37