Научно-технические основы создания и внедрения систем мониторинга безопасности строительных конструкций
Работа добавлена на сайт samzan.net:
Научно-технические основы создания и внедрения систем мониторинга безопасности строительных конструкций зданий и сооружений повышенного риска
М.А. Шахраманьян
В настоящее время в период бурного строительства уникальных комплексов (высотные здания, спортивные сооружения, торгово-развлекательные центры и др.) задачи обеспечения безопасности строительных конструкций таких объектов приобретают особенно высокий приоритет.
Одним из новых элементов обеспечения безопасности строительных конструкций является разработка и внедрение автоматизированных систем мониторинга технического состояния строительных конструкций. Важность и актуальность разработки и внедрения автоматизированных систем мониторинга безопасности строительных конструкций обусловливается в связи с:
– принятой и разрабатываемой нормативной правовой базой;
– сложностью и новизной разрабатываемых и внедряемых технологий мониторинга безопасности строительных конструкций;
– отсутствием достаточного количества квалифицированных специалистов и организаций в области проектирования и экспертизы автоматизированных систем мониторинга безопасности строительных конструкций.
Под научно-экспертном центром конструктивной безопасности понимается некое объединение ученых и специалистов с необходимым программно-методическом и техническом обеспечением, которое может принимать различные организационно-правовые формы (совет, комиссия, юридическое лицо и др.).
Типовая система автоматизированного мониторинга технического состояния строительных конструкций имеет следующую структуру
Первичные датчики и оборудование
Система сбора, управления и первичной обработки данных измерений
Комплекс специального программного обеспечения по обработке данных и отображению результатов мониторинга, оценке реального технического состояния (устойчивости, сейсмостойкости, остаточного ресурса долговечности), определения управляющих решений и рекомендаций по эффективной эксплуатации
Первичные датчики и оборудование предназначены для:
измерения колебаний строительных конструкций;
измерения наклонов, прогибов и кренов строительных конструкций;
измерения неравномерной и абсолютной осадки оснований зданий и сооружений;
измерения геометрических параметров здания с использованием автоматизированной высокоточной геодезической аппаратуры;
измерения напряжений в строительных конструкциях (фундаментная плита, колонны, перекрытия, несущие стены)
Система сбора, управления и первичной обработки данных предназначена для централизованного управления, получения и обработки данных измерений с помощью каналов проводной или беспроводной связи, хранения результатов измерений, проверки работоспособности и калибровки первичных датчиков и оборудования. Система сбора, управления и первичной обработки данных реализуется на базе типовых информационных систем класса SCADA
Комплекс специального программного обеспечения по обработке данных и отображению результатов мониторинга, оценке реального технического состояния (устойчивости, сейсмостойкости, остаточного ресурса долговечности), определению управляющих решений и рекомендаций по эффективной эксплуатации включает:
Спецпроцессор по интегрированной обработке разнородных измерений (геодезических, динамических, геологических, напряженного деформированного состояния и др.) для определения технического состояния объекта. Алгоритм работы спецпроцессора основан на критериях сравнения измеренных значений с допустимыми, которые устанавливаются специалистами применительно к объекту мониторинга в период адаптации (настройки) системы мониторинга;
Программный комплекс на базе современных геоинформационных систем, устанавливаемый в эксплуатационной службе объекта для управления системой мониторинга, формирования перечня опасных факторов, угрожающих безопасности здания и перечня конкретных инженерно-технических мероприятий по обеспечению безопасности строительных конструкций. Программный комплекс обеспечивает возможность отображения на трехмерной модели здания мест и динамики развития дефектов (в том числе и скрытых), и внешних факторов (например, зон образования карстовых явлений под фундаментом зданием) в режиме реального времени. Программный комплекс открыт для интеграции со SCADA системой, реализующей систему управления зданием (Building Management System (BMS)), с целью передачи в BMS систему информации об ухудшении технического состояния здания в виде простых светофорных сигналов («зеленый» – нормально, «желтый» – повышенное внимание, «красный» – опасно)
Основными задачами данного Центра являются:
– разработка требований к составу и проектам систем мониторинга безопасности строительных конструкций высотных зданий, уникальных сооружений и объектов повышенного риска;
– участие в экспертизе проектной документации на системы мониторинга, создаваемые в соответствии с требованиями ЕСКД, ЕСПД, СПДС и другими нормативными документами с использованием современных методов математического и физического моделирования;
– разработка программы и методики проведения испытаний систем мониторинга и проведение испытаний;
– разработка рекомендаций проектным организациями и органам экспертизы по вопросам корректировки проектной документации на системы мониторинга;
– разработка рекомендаций эксплуатирующим организациям по повышению эффективности функционирования систем мониторинга технического состояния строительных конструкций;
– организация работ по обучению и переподготовке специалистов в области проектирования и экспертизы диагностических комплексов и систем мониторинга технического состояния зданий и сооружений;
– аттестация организаций и специалистов в области разработки, внедрения и эксплуатации систем мониторинга.
Описанный выше подход частично был апробирован при строительстве Ледового дворца на Ходынском поле. Решением Департамента градостроительной политики, развития и реконструкции г. Москвы была создана комиссия (в состав которой вошли в том числе и авторы статьи: Шахраманьян М. А. и Гурьев В. В.) по приемке этапа работ, связанных с проектированием и разработкой системы мониторинга технического состояния конструкций Ледового дворца спорта на Ходынском поле. В ходе работы комиссии были разработаны требования к составу проектной документации, программа и методика испытаний, которые были согласованы с Управлением государственного строительного надзора Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору, Московским государственным строительным университетом (МГСУ), Московским научно-исследовательским институтом типового и экспериментального проектирования (ГУП МНИИТЭП) и утверждены Всемирной академией наук комплексной безопасности. Программа и методика предусматривают два этапа:
– первый этап «Проверка проектной документации» – на испытание исполнитель должен представить документы, разрабатываемые при создании автоматизированных систем в соответствии с ГОСТ 34.201-89 и руководящим документом по стандартизации («Автоматизированные системы. Требования к содержанию документов») РД 50-34.698-90;
– второй этап «Проверка функциональных возможностей системы» – состав данного раздела программы и методики испытаний формируется на основе анализа проектной документации тестируемой системы мониторинга технического состояния.
На основании результатов испытаний комиссия выдает официальное заключение о возможностях тестируемой системы по автоматизированной оценке технического состояния несущих конструкций в режиме реального времени и рекомендует (не рекомендует) тестируемую систему к принятию в эксплуатацию.
По результатам испытаний системы мониторинга технического состояния конструкций Ледового дворца спорта на Ходынском поле комиссия пришла к выводу, что система мониторинга не работоспособна и не позволяет осуществлять контроль технического состояния конструкций Ледового дворца спорта на Ходынском поле, а приведенные критерии технического состояния конструкций не отвечают требованиям контроля реального состояния конструкций объекта, а лишь создают иллюзию мониторинга.
Одним из основных результатов работы комиссии, который имеет большое значения для дальнейшего проектирования и разработки автоматизированных систем мониторинга технического состояния конструкций уникальных объектов, является разработка членами комиссии (Шахраманьян М. А., Пятницкий А. А., Рубцов И. В., Рубцов О. И.) с участием Шахраманьяна А. М. требований к составу проектной документации системы мониторинга технического состояния строительных конструкций.
Основные требования к составу проекта системы мониторинга технического состояния строительных конструкций должны включать следующие позиции:
– определение особенностей нагрузок и воздействий на объект мониторинга (климатические, геологические и др.);
– определение особенностей конструктивного решения объекта мониторинга;
– разработку вероятных сценариев отказов объекта мониторинга;
– разработку вероятных сценариев разрушения объекта мониторинга;
– разработку вероятных сценариев нарушения нормальной эксплуатации объекта мониторинга (температура, влажность, внутреннее давление);
– обоснование затрат на проведение и создание автоматизированной системы мониторинга;
– определение и обоснование контролируемых параметров;
– определение и обоснование методов контроля;
– определение способов обеспечения надежности функционирования системы;
– обеспечение надежности измерений критических контролируемых параметров (за счет использования разных методов измерений);
– обеспечение автоматизированного контроля работоспособности системы;
– определение архитектуры построения системы;
– схемы развертывания системы;
– описание архитектурных решений программного обеспечения;
– описание приборно-технической базы;
– технико-экономическое обоснование выбора приборно-технической базы и программного обеспечения;
– технико-экономическое обоснование выбора приборно-технической базы;
– технико-экономическое обоснование выбора программного обеспечения;
– описание алгоритма и критериев принятия управленческих решений по выбору сценариев реагирования. Сценарии реагирования, в том числе регламент взаимодействия со специализированными организациями, осуществляющими инструментальное обследование отдельных элементов конструкций.
С учетом вышеприведенных требований и существующей нормативной правовой базы ГУП МНИИТЭП совместно с НПО «СОДИС» участвуют в проектировании и разработке автоматизированных систем мониторинга высотных зданий в рамках городской программы «Новое кольцо Москвы», Крытого конькобежного центра в Крылатском, строящегося высотного здания законодательной и исполнительной власти в ММДЦ «Москва- Сити» и ряде других объектов.
Список литературы
Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.securpress.ru/
2. Syntctic stylistic mens. Expressive Mens bsed on reduction of Sentence Model
3. біженців довкілля
4. Лекция 10 Части речи классы слов План Части речи как лексикограмматические разряды классы слов.
5. Три теоремы ~ непосредственные следствия из аксиом.
6. Реферат- Антиглобализм
7. по теме Работа с таблицами в MS Word Работа со списками в MS Word Задание 1
8. Упорство и решительность японцев (Гамбари)
9. При этом следует знать что способность к выполнению физической работы может возрастать многократно но до
10. Реферат на тему- Інформатика Виконав учень - 10Єкласу Кондратюк Ігор Ке
11. по теме- НОВООБРАЗОВАНИЯ КРОВЕТВОРНОЙ СИСТЕМЫ Ярославль2008 Т
12. реферату- Книгарь на барикадах боротьби за ШевченкаРозділ- Журналістика Книгарь на барикадах боротьби за Ш
13. х гг XIX в протекал глубинный процесс формирования консервативной политической идеологии питавшейся из сл
14. максимізація його прибутку або 2 максимізація ринкової вартості підприємства
15. VIII СХЕМА ИСТОРИИ БОЛЕЗНИ ХИРУРГИЧЕСКОГО БОЛЬНОГО Методические указания к практическому заня
16. Тема занятия- Статья 13
17. тематическое ожидание дисперсия среднее квадратическое отклонение и т
18. коррекция Арлед Константинов Личная звезда Наветний Алексей Прощение и внутренне
19. Тема Значение и методы стимулирования продаж Фамилия студента Беге
20. Профессиональная ориентация молодежи