Реферат: Методика мониторинга состояния несущих конструкций зданий и сооружений

МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ





МЕТОДИКА МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ НЕСУЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ





Москва-2008

Содержание

Аннотация 3

1 Назначение методики 5

5 Место и роль систем мониторинга состояния несущих конструкций 6

12 Порядок и Организация работ научно-технического сопровождения создания и эксплуатации систем мониторинга состояния несущих конструкций 8

16 Перечень и содержание работ научно-технического сопровождения на стадиях создания систем мониторинга состояния несущих конструкций 9

17 Научно-техническое сопровождение проектирования систем мониторинга состояния несущих конструкций 9

18 Формирование общих требований к системе мониторинга 9

22 Разработка концепции системы мониторинга состояния несущих конструкций здания, сооружения 12

26 Разработка специальных технических условий (разделов СТУ) на создание и/или технических заданий на проектирование системы мониторинга состояния несущих конструкций зданий, сооружений 15

35 Разработка проектных решений системы мониторинга состояния несущих конструкций 16

39 Вопросы научно-технического сопровождения, отражаемые в методическом разделе проектной документации по системе мониторинга состояния несущих конструкций 19

47 Научно-техническое сопровождение создания систем мониторинга состояния несущих конструкций в ходе строительно-монтажных работ 24

50 Научно-техническое сопровождение работ по вводу в действие системы мониторинга состояния несущих конструкций 25

54 Содержание работ научно-технического сопровождения эксплуатации систем мониторинга состояния несущих конструкций 27

^ 56 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 28

57 Определения 31

58 Обозначения и сокращения 36



Аннотация

Методика разработана в целях реализации федеральных законов от 21 декабря 1994г. № 68-ФЗ “О защите населения и территорий от ЧС природного и техногенного характера” и от 21 июля 1997г. №116-ФЗ "О промышленной безопасности опасных производственных объектов", постановления Правительства Российской Федерации от 30 декабря 2003г. № 794 «О единой государственной системе предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций», национального стандарта РФ ГОСТ Р 22.1.12-2005 "Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Структурированная система мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений. Общие требования" в части обеспечения контроля изменения состояния несущих конструкций1 зданий, сооружений.

Методика предназначена для организаций, осуществляющих научно-техническое сопровождение создания и эксплуатации систем мониторинга состояния несущих конструкций (СМИК) зданий, сооружений, а также для организаций осуществляющих мониторинг на стадии эксплуатации.

Методика может быть полезна для организаций занимающихся созданием или эксплуатацией СМИК: заказчиков; разработчиков проектов; организаций выполняющих строительно-монтажные, пуско-наладочные работы; дирекций (организаций) по эксплуатации зданий, сооружений.

Разработчики методики: к.т.н., доцент Клецин В. И., Волков О. С., д.т.н., профессор Кудишин Ю. И., к.т.н., Павлов Е.И., д.т.н., профессор, почетный член РААСН Грудев И. Д., к.т.н., доцент Нигметов Г.М., Идиатуллин Д. Р., к.т.н. Сотин В. Н., к.т.н., доцент Новак Ю.В., к.т.н. Акбиев Р.Т., Бахмат Д.В., Волков А.В.

В методике не рассматриваются научно-исследовательские вопросы обработки сигналов мониторинга, разработки технических, программных средств систем мониторинга состояния несущих конструкций.

Актуальность методики обусловлена необходимостью разработки и использования технологии обеспечивающей создание и внедрение эффективных автоматизированных систем мониторинга, позволяющих своевременно обнаруживать изменение состояния несущих конструкций, которое может привести к их разрушению и повлечь людские и материальные потери.

Случаи внезапных обрушений зданий, сооружений подтверждают актуальность данной методики.

Методика разработана на основании проведенных прикладных научно-исследовательских работ по сопровождению создания и эксплуатации систем мониторинга состояния несущих конструкций (СМИК) зданий, сооружений. При разработке методики учитывался опыт проектных, строительно-монтажных работ, работ по вводу в действие и эксплуатации указанных систем.

Апробация основных положений методики была проведена при создании систем мониторинга состояния несущих конструкций Дворца спорта "Мегаспорт", Многофункционального комплекса «Московский дворец бракосочетаний» с подземной автостоянкой ММДЦ «Москва-Сити», "Комплекса капитальных спортивных сооружений в составе: центра фигурного катания для школы Е.А. Чайковской, крытого бассейна, спортивных залов, автостоянок" в г. Москве и ряда других зданий, сооружений.


Методика прошла экспертизу Межведомственного координационного научного совета по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций, протокол от 12 ноября 2008 г. № 2 (26).

Методика аттестована Правительственной комиссией по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций и обеспечению пожарной безопасности, протокол от 18 марта 2009 г. № 3.
^ 1 Назначение методики

2 Методика определяет общий порядок, организацию и содержание работ научно-технического сопровождения создания и эксплуатации систем мониторинга состояния несущих конструкций зданий и сооружений.

3 Методика предназначена для разработки методических разделов проектов по системам мониторинга состояния несущих конструкций зданий, сооружений применительно к каждому конкретному объекту с учетом его особенностей.

4 Методика может быть полезна для организаций занимающихся созданием или эксплуатацией СМИК: заказчиков; разработчиков проектов; организаций, выполняющих строительно-монтажные, пуско-наладочные работы; дирекций (организаций) по эксплуатации зданий, сооружений.
^ 5 Место и роль систем мониторинга состояния несущих конструкций

6 В соответствии с "Положением о единой государственной системе предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций" (РСЧС) (введено Постановлением Правительства РФ от 30 декабря 2003 г. N 794) к ведению МЧС России относятся вопросы создания и развития функциональных подсистем мониторинга, лабораторного контроля и прогнозирования, обеспечивающих снижение риска возникновения, развития и минимизацию ущерба от чрезвычайных ситуаций.

7 С целью обеспечения безопасности зданий и сооружений в соответствии с ГОСТ Р 22.1.12-2005 объекты социально-бытового, жилого и иного назначения оборудуются структурированными системами мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений (СМИС), информационно сопряженными с автоматизированными системами дежурно-диспетчерских служб (ДДС) зданий, сооружений и единых дежурно-диспетчерских служб (ЕДДС, ЕСОДУ) города, района с целью предупреждения возникновения и ликвидации чрезвычайных ситуаций, в т. ч. вызванных террористическими актами.

8 СМИС с целью предупреждения возникновения чрезвычайных ситуаций осуществляют контроль в режиме реального времени: отклонений от нормативных значений технических параметров производственных процессов, процессов обеспечения функционирования зданий и сооружений; изменения состояния несущих конструкций зданий и сооружений.

СМИС обеспечивают снижение риска возникновения чрезвычайных ситуаций, представляющих угрозу для безопасности людей, в том числе при опасном изменении состояния несущих конструкций зданий и сооружений.

9 Для решения задачи контроля изменения состояния несущих конструкций зданий и сооружений в состав СМИС включают подсистему мониторинга состояния несущих конструкций зданий, сооружений (СМИК).

Система мониторинга состояния несущих конструкций осуществляет контроль показателей, характеризующих надежность здания, сооружения, с целью предупреждения ситуаций, при которых значения регистрируемых параметров превысят их предельно допустимые величины. Объектом мониторинга СМИК являются несущие конструкции зданий и сооружений.

10 Системы мониторинга состояния несущих конструкций зданий, сооружений (СМИК) в составе структурированных систем мониторинга и управления зданиями и сооружениями (СМИС) входят в объектовое звено Единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (РСЧС).

Роль СМИК заключается в информационном обеспечении предупреждения чрезвычайных ситуаций при представляющих угрозу для безопасности людей изменениях состояния несущих конструкций зданий и сооружений.

11  Системы мониторинга являются одним из элементов, обеспечивающих научно-техническое сопровождение строительства и эксплуатации зданий, сооружений.
^ 12 Порядок и Организация работ научно-технического сопровождения создания и эксплуатации систем мониторинга состояния несущих конструкций

13 Работы по научно-техническому сопровождению создания и эксплуатации систем мониторинга состояния несущих конструкций зданий и сооружений должны производиться специализированными научно-исследовательскими, учебными, научно-производственными организациями на основании заключаемых с ними Договоров.

Указанные организации должны иметь обученный персонал, техническое оснащение для производства работ по научно-техническому сопровождению и мониторингу состояния несущих конструкций зданий и сооружений, что должно подтверждаться соответствующими лицензиями, свидетельствами об аккредитации, сертификатами.

14 Научно-техническое сопровождение охватывает все стадии жизненного цикла системы мониторинга состояния несущих конструкций, при строительстве и эксплуатации здания, сооружения:

создание системы мониторинга:

проектирование системы мониторинга:

формирование требований к системе мониторинга;

разработку концепции системы мониторинга;

разработку специальных технических условий (разделов СТУ) на создание, технических заданий на проектирование системы мониторинга;

разработку разделов проектной документации системы мониторинга (стадии "Проект", "Рабочая документация");

строительно-монтажные работы;

ввод в действие системы мониторинга;

эксплуатация системы мониторинга.

15 Перечень, содержание и требования к работам научно-технического сопровождения должны отражаться в Договоре и соответствующем техническом задании, разрабатываемом с учетом рекомендаций настоящей методики.
^ 16 Перечень и содержание работ научно-технического сопровождения на стадиях создания систем мониторинга состояния несущих конструкций ^ 17 Научно-техническое сопровождение проектирования систем мониторинга состояния несущих конструкций 18 Формирование общих требований к системе мониторинга
Общие требования к системе мониторинга формируются на основе проектной архитектурно-строительной документации с учетом характера и назначения, конструктивной формы, размеров, технической и социальной значимости, категории опасности объекта (по п. 4.9 ГОСТ Р 22.1.12-2005), уровня ответственности (по п.5 ГОСТ 27751-88), а также целей и задач, которые ставятся перед мониторингом на различных стадиях жизненного цикла здания, сооружения.

Требования к системе мониторинга на стадии строительства формируются на основе проекта производства работ с учетом принятых технологий на этапах строительства здания, сооружения.

Основные работы по обеспечению формирования требований к системе мониторинга должны включать:

получение исходных данных необходимых для создания системы мониторинга состояния несущих конструкций здания, сооружения;

обследование для получения отсутствующих и/или дополнительных исходных данных (для существующих зданий, сооружений);

формирование требований к системе мониторинга.

19 Основной перечень исходных данных для создания системы мониторинга состояния несущих конструкций должен включать:

специальные технические условия (если разрабатывались);

материалы по объемно-планировочным и конструктивным решениям;

общая характеристика здания, сооружения: назначение, общая площадь проектируемых зданий, их высота, глубина подземной части, решения по конструкции и др.;

расположение строящегося здания, сооружения с указанием данных о природно-климатических условиях;

сведения о возможных и наблюдаемых в районе площадки строительства (трассы) опасных природных процессах (землетрясениях, оползнях, селях, лавинах, абразии, переработке берегов, карсте, суффозии, просадочности пород, наводнениях, подтоплении, эрозии, ураганах, смерчах, цунами и др.), требующих превентивных защитных мер.

статические и динамические расчёты на проектные нагрузки и воздействия, а так же динамические характеристики конструкции;

другие необходимые данные.

20 Основные работы по обследованию существующих зданий, сооружений для создания системы мониторинга состояния несущих конструкций должны включать:

получение материалов:

исполнительной документации по архитектурно-планировочным решениям;

общей характеристики здания, сооружения;

данных о расположении;

данных о природно-климатических условиях;

данных о возможных и наблюдаемых в районе расположения опасных природных процессах, требующих превентивных защитных мер;

результатов статических расчётов на проектные, расчётные нагрузки и воздействия, а так же динамических характеристик конструкции;

данных проведенных периодических (внеочередных) мониторингов состояния несущих конструкций;

проведение работ по обследованию (выборочному, сплошному) несущих конструкций

Работы по обследованию существующих зданий, сооружений для создания системы мониторинга состояния несущих конструкций должны проводиться в соответствии с действующими нормативно-техническими, методическими документами2, прошедшими экспертизу и аттестованными установленным порядком.

21 Работы по формированию требований к системе мониторинга состояния несущих конструкций здания, сооружения должны включать:

анализ исходных данных (данных обследования), в том числе анализ конструктивного решения;

определение назначения системы мониторинга;

формулирование целей мониторинга;

определение функций системы мониторинга.

В ходе анализа исходных данных осуществляется детальное изучение здания, сооружения, определяются основные потенциальные опасности и угрозы для безопасности.

При принятии решения о разработке физической исследовательской модели здания, сооружения необходимо учитывать, что на ней возможно моделирование сочетаний любых нагрузок и воздействий на несущие конструкции, включая выходящие за расчетные, а также террористические воздействия. Использование физической модели для обеспечения принятия проектных решений позволяет создавать систему мониторинга несущих конструкций наиболее полно соответствующую потенциальным угрозам.

На основании анализа потенциальных опасностей и угроз должны быть определены назначение системы мониторинга и сформулированы цели мониторинга.

^ Назначением системы мониторинга могут быть:

своевременное оповещение о критическом изменении состояния несущих конструкций комплекса и обеспечение принятия обоснованных решений: по обеспечению безопасности посетителей и персонала, безопасной эксплуатации; прекращения эксплуатации;

мониторинг и регистрация в течение всего срока эксплуатации изменений состояния несущих конструкций вследствие накопления в них эксплуатационных дефектов, которые с течением времени могут привести здание, сооружение в предельное состояние, требующее соответствующего ремонта или прекращения эксплуатации.

^ Целями системы мониторинга могут быть:

обеспечение безопасности персонала, посетителей путём автоматического, в режиме реального времени мониторинга интегральных характеристик напряженно-деформированного состояния несущих конструкций, своевременного информирования дежурно-диспетчерской службы здания, сооружения и ЕДДС города, района об их критическом изменении;

снижение риска утраты несущей конструкцией свойств, определяющих ее надежность посредством своевременного обнаружения на ранней стадии негативного изменения состояния (напряженно-деформированного состояния) несущих конструкций, которое может привести к их разрушению и повлечь людские потери, переход здания, сооружения в ограниченно работоспособное, аварийное состояние, к полной или частичной потере несущей способности.

В соответствии с определенным назначением и сформулированными целями должны быть определены функции системы мониторинга.

^ Основными функциями должны быть определены:

автоматический, в режиме реального времени мониторинг интегральных характеристик напряженно-деформированного состояния несущих конструкций здания, сооружения и информирование персонала дежурно-диспетчерской службы здания, сооружения и ЕДДС города, района о критическом изменении состояния (напряженно-деформированного состояния) несущих конструкций здания, сооружения;

периодический автоматизированный контроль состояния несущих конструкций здания, сооружения, включающий определение их состояния, выдачу рекомендаций по обеспечению их безопасности, контроль функционирования автоматического мониторинга.

Сформированные требования к системе мониторинга должны быть оформлены в виде отчета, который утверждается Заказчиком работ по научно-техническому сопровождению.
^ 22 Разработка концепции системы мониторинга состояния несущих конструкций здания, сооружения
Основные работы по обеспечению разработки концепции системы мониторинга должны включать:

детальное изучение исходных данных и материалов с требованиями к системе мониторинга;

поиск путей и оценка возможности реализации требований к системе мониторинга;

разработку альтернативных вариантов структур системы мониторинга и планов их реализации; оценку необходимых ресурсов на их реализацию и обеспечение функционирования; оценку преимуществ и недостатков каждого варианта; определение порядка оценки качества и условий приёмки системы; оценку эффектов, получаемых от системы;

подготовку и оформление отчета, содержащего описание сформированных требований, описание и обоснование предлагаемого варианта структуры системы и перечня задач, обеспечивающего выполнение функций мониторинга.

23 Поиск путей и оценка возможности реализации требований к системе мониторинга могут осуществляться методом экспертных оценок, другими подобными методами и должны быть направлены на определение основных вариантов структур систем мониторинга. В ходе этих работ должна быть оценена возможность практической реализации структур мониторинга, определены критерии оценки опасности изменения состояния несущих конструкций, критерии оценки состояния несущих конструкций, системы показателей и способы их получения и отражения в паспорте мониторинга, а также способы реализации соответствующих оценок в ходе функционирования системы мониторинга.

24 При разработке альтернативных вариантов структур системы мониторинга необходимо исходить из того, что основными ее подсистемами должны быть:

сигнальная подсистема мониторинга, в первую очередь, обеспечивающая оповещение людей и, соответственно, предотвращение (снижение) потерь;

подсистема периодического мониторинга, обеспечивающая оценку состояния несущих конструкций здания, сооружения и выдачу рекомендаций по их безопасной эксплуатации и/или усилению (восстановлению), проверку и настройку сигнальной подсистемы мониторинга.

Сигнальная подсистема мониторинга состояния несущих конструкций должна осуществлять в режиме реального времени контроль критически важных интегральных характеристик надежности конструкций зданий, сооружений, с целью оповещения о превышении предельно допустимых величин.

Подсистема периодического мониторинга состояния несущих конструкций осуществляет контроль показателей, характеризующих надежность конструкций, с целью предупреждения ситуаций, при которых значения регистрируемых параметров превысят их предельно допустимые величины, установленные нормами проектирования конструкций. Одним из результатов периодического мониторинга является оценка надежности здания, сооружения - возможность выполнения заданных функций в течение промежутка времени до следующего этапа периодического мониторинга.

Периодический мониторинг состояния несущих конструкций носит, как правило, комплексный характер, включающий визуальный контроль, приборное (инструментальное) обследование, если необходимо – автоматизированный мониторинг. Периодичность и задачи, которые решаются в каждом из этих видов контроля, определяются в регламенте работ периодического (внеочередного) мониторинга.

В концепции для каждой из предложенных структур должно быть представлено описание функционирования системы мониторинга.

25 Основными задачами могут быть определены:

для сигнальной подсистемы

сбор данных от датчиков, установленных в критически важных точках несущих конструкций здания, сооружения;

обработка полученных данных, определение интегральных характеристик и показателей изменения состояния несущих конструкций здания, сооружения;

информирование ДДС объекта и ЕДДС города, района о критически важном ухудшении состояния несущих конструкций здания, сооружения;

для подсистемы периодического мониторинга

сбор и обработку требуемых для оценки состояния несущих конструкций здания, сооружения данных:

от датчиков сигнальной подсистемы, других подсистем мониторинга (например, геотехнического);

от дополнительных инструментальных средств наблюдений за деформациями и перемещением несущих конструкций и грунта;

визуальных наблюдений;

определение:

несущей способности здания, сооружения;

категории состояния, здания, сооружения;

обеспечение выдачи:

заключений о состоянии несущих конструкций здания, сооружения;

рекомендаций:

по усилению несущих конструкций;

по безопасной эксплуатации;

проверка и настройка сигнальной подсистемы мониторинга.
26 Разработка специальных технических условий (разделов СТУ) на создание и/или технических заданий на проектирование системы мониторинга состояния несущих конструкций зданий, сооружений
27 В соответствии с "Положением о составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию" (утверждены постановлением Правительства Российской Федерации от 16 февраля 2008 г. № 87), в случае если для разработки системы мониторинга состояния несущих конструкций здания, сооружения недостаточно требований по надежности и безопасности, установленных нормативными техническими документами, или такие требования не установлены, разработке проектной документации должны предшествовать разработка и утверждение в установленном порядке специальных технических условий (СТУ).

28 В СТУ включаются требования к системе мониторинга на весь ее жизненный цикл от создания и до эксплуатации включительно. СТУ на систему мониторинга могут включаться в виде раздела СТУ на создание структурированной системы мониторинга и управления инженерными системами (СМИС) здания, сооружения.

29 СТУ на создание системы мониторинга состояния несущих конструкций здания, сооружения разрабатываются специализированными организациями – разработчиками нормативно-технических документов федерального уровня по мониторингу.

30 В СТУ должны быть представлены разработанные в соответствии с концепцией следующие основные требования к системе мониторинга и обеспечению ее функционирования:

к системе мониторинга в целом: назначение; цели создания;

к структуре и функционированию;

к объему мониторинга параметров состояния несущих конструкций;

к способам и средствам связи для информационного обмена между компонентами системы;

к обеспечению взаимосвязей с ЕДДС города, района;

к режимам функционирования;

к численности и квалификации персонала;

к надежности;

к помещениям для размещения персонала и технических средств системы, к параметрам сетей энергоснабжения;

к функциям (задачам), выполняемым персоналом - в автоматизированном режиме и выполняемым комплексом средств автоматизации системы мониторинга - в автоматическом режиме;

к видам обеспечения (математическому, информационному, лингвистическому, программному, техническому, методическому);

к порядку разработки, к составу и содержанию работ по созданию системы;

к составу, структуре и содержанию разделов проектной документации;

к порядку контроля и приемки системы.

31 В требованиях к функциям (задачам) системы, выполняемым в автоматическом режиме должна быть задана задержка реакции системы мониторинга от момента изменения контролируемых параметров до выдачи сообщения (сигнала) об изменении состояния несущих конструкций.

32 В требованиях к функциям (задачам) системы, выполняемым в автоматизированном режиме должна быть задана задержка реакции системы мониторинга от момента изменения контролируемых параметров до выдачи заключения о категории состояния здания, сооружения и предложений по обеспечению безопасности здания, сооружения.

33 Научно-техническое сопровождение разработки технического задания на проектирование заключается в обеспечении отражения в нем сформированных требований к проектированию системы мониторинга в соответствии с разработанными СТУ и концепцией. Аналогичные вопросы решаются при согласовании ТЗ.

34 Специальные технические условия на создание системы мониторинга состояния несущих конструкций здания, сооружения должны разрабатываться с учетом Специальных технических условий на проектирование, строительство и эксплуатацию объекта.
^ 35 Разработка проектных решений системы мониторинга состояния несущих конструкций
36 На основании сформированных требований, разработанной концепции, СТУ и технического задания рекомендуется разработать программу производства работ по созданию системы мониторинга состояния несущих конструкций.

В программе производства рекомендуется отражать содержание работ по созданию системы мониторинга на следующих стадиях:

проектирования СМИК стадия "Проект", "Рабочая документация";

строительно-монтажные работы: возведение подземной, надземной части здания, сооружения;

ввод в действие СМИК;

эксплуатация здания, сооружения.

37 Обеспечение разработки проектных решений для уникальных зданий, сооружений

В случае принятия решения по разработке физической исследовательской модели рекомендуется для обоснования проектных решений по системе мониторинга выполнение следующих работ:

создание физической исследовательской модели адекватной зданию, сооружению:

получение и анализ исходных данных для разработки физической исследовательской модели (характеристик конструкций и материалов, расчётов конструкций на статические и динамические нагрузки, на просадку основания, ветровые нагрузки, на воздействия и др.);

разработка и построение физической исследовательской модели;

обеспечение адекватности физической исследовательской модели проектируемому зданию, сооружению в соответствии с полученными исходными данными и получением экспериментальных подтверждений;

определение сочетаний нагрузок и воздействий на здание, сооружение;

разработка вариантов проектных решений для системы мониторинга и выбор наиболее рациональных, путем моделирования сочетаний нагрузок и воздействий на несущие конструкции физической исследовательской модели и модельной оценки функционирования системы мониторинга по регистрации соответствующих изменений напряжённо-деформированного состояния несущих конструкций;

экспериментальная проверка на физической модели определения категорий состояния несущих конструкций здания, сооружения в соответствии с "Методикой оценки и сертификации инженерной безопасности зданий и сооружений"3 или другой методикой аттестованной в установленном порядке;

разработка компьютерной модели здания, сооружения адекватной физической исследовательской модели и проектируемой системе мониторинга состояния несущих конструкций;

разработка для физической исследовательской модели паспорта мониторинга состояния несущих конструкций здания, сооружения, предназначенного для обеспечения настроек проектируемой системы мониторинга на стадии ввода в действие.

Для уникальных зданий, сооружений, в том случае, если физическая исследовательская модель не разрабатывается, а также для не типовых, рекомендуется для обоснования проектных решений по системе мониторинга выполнение следующих работ:

анализ расчётов несущих конструкций на нагрузки и воздействия, выполненных при проектировании сооружения;

разработка компьютерной модели объекта (здания, сооружения и модели системы мониторинга);

определение сочетаний нагрузок и воздействий на здание, сооружение;

проведение дополнительных моделирования и расчетов на определенные сочетания нагрузок и воздействий (при необходимости);

проверка проектных решений для системы мониторинга и выбор наиболее рациональных, путем моделирования сочетаний нагрузок и воздействий на компьютерных моделях объекта и модельной оценки функционирования системы мониторинга по регистрации соответствующих изменений напряжённо-деформированного состояния несущих конструкций;

разработка на компьютерной модели объекта матрицы граничных значений интегральных характеристик состояния здания, сооружения, предназначенной для обеспечения настроек системы мониторинга на стадии ввода в действие.

38 Обеспечение разработки проектных решений для типовых4 зданий, сооружений

Для типовых зданий, сооружений рекомендуется для обоснования проектных решений по системе мониторинга выполнение следующих работ:

анализ расчётов несущих конструкций на нагрузки и воздействия, выполненных при проектировании сооружения;

получение ранее разработанных компьютерных моделей объектов (здания, сооружения и модели системы мониторинга), расчетных моделей (расчетов) на данный тип здания, сооружения;

определение (уточнение) сочетаний нагрузок и воздействий на здание, сооружение;

проведение дополнительных моделирования и расчетов на определенные сочетания нагрузок и воздействий (при необходимости);

адаптация полученных компьютерных моделей объекта, расчетных моделей под данное здание, сооружение в соответствии с полученными исходными данными;

проверка проектных решений для системы мониторинга и выбор наиболее рациональных, путем моделирования сочетаний нагрузок и воздействий на адаптированных моделях и модельной оценки функционирования модели системы мониторинга по регистрации соответствующих изменений напряжённо-деформированного состояния несущих конструкций;

разработка на адаптированной компьютерной модели объекта матрицы граничных значений интегральных характеристик здания, сооружения, предназначенной для обеспечения настроек системы мониторинга на стадии ввода в действие.
^ 39 Вопросы научно-технического сопровождения, отражаемые в методическом разделе проектной документации по системе мониторинга состояния несущих конструкций
40 Разработка паспорта мониторинга состояния несущих конструкций

Разработка паспорта мониторинга заключается в разработке включаемых в него документов и моделей:

заключения о состоянии несущих конструкций здания, сооружения, рекомендации по усилению, восстановлению несущих конструкций полученные в результате работ периодического (внеочередного) мониторинга, рекомендаций по совершенствованию математического, программного и методического обеспечения системы мониторинга (при необходимости)5;

компьютерной модели объекта (здания, сооружения и его системы мониторинга – СМИК), адекватной текущему состоянию несущих конструкций;

матрицы граничных значений интегральных характеристик соответствующих нарушению нормальной эксплуатации и предаварийному изменению состояния несущих конструкций для каждого из определенных воздействий и/или нагрузок на строительные конструкции здания, сооружения.

41 Разработка адекватной компьютерной модели объекта

Компьютерная модель объекта должна позволять рассчитывать любые перемещения (линейные и угловые), деформации элементов и динамические параметры (собственные формы, частоты и амплитуды колебаний) для всех нормативных и расчетных видов нагрузок и/или воздействий, в том числе импульсных (землетрясения, взрывы).

Компьютерная модель объекта разрабатывается с использованием специализированных программных средств, имеющих сертификаты, подтверждающие их применимость для решения задач моделирования.

Рекомендуется в общем случае предусматривать следующую последовательность разработки компьютерной модели объекта:

разработка модели несущих конструкций здания;

включение в модель сети точек контроля интегральных характеристик;

проведение "зеркальных" натурных и модельных экспериментов путем приложения определенных6 нагрузок и/или воздействий на здание, сооружение и на его компьютерную модель;

корректировка компьютерной модели до тех пор, пока сопоставление интегральных характеристик, полученных путем измерений в контрольных точках в ходе натурного эксперимента и полученных в ходе моделирования не покажут расхождений соответствующих допустимой погрешности;

Полученная в результате компьютерная модель является адекватной зданию, сооружению в границах зоны, охватывающей примененные в ходе экспериментов нагрузки и/или воздействия, – зоны адекватности.


определение по данным моделирования и экспертных оценок критически важных точек несущих конструкций и мест установки датчиков для контроля интегральных характеристик в этих точках, включение их в модель;

обеспечение возможности получения значений соответствующих интегральных характеристик несущих конструкций по данным, получаемым с мест установки датчиков системы мониторинга в ходе модельных экспериментов.

^ Полученная в результате компьютерная модель объекта является адекватной зданию, сооружению и системе мониторинга в границах зоны адекватности.


42 Разработка матрицы граничных значений интегральных характеристик

Матрица граничных значений интегральных характеристик разрабатывается для оценки состояния несущих конструкций зданий, сооружений по критериям - нарушение нормальной эксплуатации и предаварийное изменение состояния несущих конструкций.

Рекомендуется следующая последовательность разработки матрицы граничных значений интегральных характеристик:

проведение модельных экспериментов путем моделирования нормативных, расчетных нагрузок и/или воздействий на компьютерную модель здания, сооружения;

формирование по данным, получаемым в ходе модельных экспериментов по всем точкам установки датчиков матрицы граничных значений интегральных характеристик несущих конструкций.

Полученная матрица граничных значений интегральных характеристик несущих конструкций используется для формирования матрицы настроек программного комплекса сигнальной подсистемы мониторинга.

В случае, когда нормативные, расчетные нагрузки и/или воздействия, моделируемые при разраб