Семестр,

Прикладная геодезия.

1. Техническая эксплуатация технических объектов. Общие положения о контроле за техническим состоянием конструкций зданий, сооружений и оборудования в процессе их эксплуатации. Диагностика и контроль технических состояний технических объектов в процессе эксплуатации (лекция + [4]- стр. 13-32, [6]-стр.8-19)

Надежность и безопасность являются основными требованиями к качеству эксплуатации технических объектов, к которым в первую очередь относятся здания, сооружения и оборудование промышленных предприятий и гражданских комплексов.

Анализ аварий зданий и сооружений свидетельствует, что основными причинами их являются:

1) некачественное проектирование (ошибки расчетных схем; ошибки выбора материала; слабой достоверностью инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий; неверным учетом природно-климатических, силовых и других воздействий; ошибки в обеспечении жесткости и устойчивости системы при принятии проектных решений);

2) ошибки строительства (низкое качество строительно-монтажных работ: ослабление сечений элементов конструкций, узлов, сварных швов; замены стали с более низкими прочностными характеристиками; утяжеление конструкций при устройстве покрытий; низкое качество бетона; уменьшение количества арматуры; нарушение технологии бетонирования и др.);

3) нарушения конструкций при эксплуатации (повреждения от силовых воздействий, приводящие к трещинам, разрывам, потери устойчивости, расшатыванию соединений; повреждения от механических воздействий, приводящие к прогибам, вмятинам, искривлениям, истираниям; повреждения от физических воздействий, приводящие к короблению и трещинам при низких и высоких температурах; повреждения от химических воздействий, приводящие к коррозии металла и разрушению бетона).

Многократное увеличение числа аварий в настоящее время связано не только с техническими причинами, показанными выше, но и с социально-экономическими условиями, присущими нашему обществу: экономия, небрежность, невежество, нанесение вреда путем взрывов и пожаров, и особенно, снижение уровня контроля на всех стадиях строительства и эксплуатации, а также разрушение системы планово-предупредительных ремонтов.

В последнее время в качестве основных причин выдвигаются неучтенные в проектах природные факторы – цунами, наводнения и подтопления территорий, силовые воздействия ураганов, селей и оползней и т.п.

Проблема увеличения надежности и продления срока службы конструкций является актуальной хозяйственной задачей, так как эффективность вытекающих из ее решения мероприятий по предотвращению отказов и аварий не подлежит сомнению.

Решение этой проблемы достигается правильно поставленной технической эксплуатацией его зданий, сооружений и оборудования.

Техническая эксплуатация здания или сооружения - использование здания или сооружения по функциональному назначению с проведением необходимых мероприятий по сохранению конструкций, при котором они способны выполнять заданные функции с параметрами, установленными требованиями технической документации.

Каждое здание и сооружение характеризуются вполне определенными параметрами, определяющими их эксплуатационную пригодность. Эти параметры делят на две группы.

К первой группе относят параметры, характеризующие физическую долговечность или величину физического износа: прочность, деформативность, герметичность, звукоизоляция, теплозащита и морозостойкость конструкций и др.

Ко второй группе относят параметры, характеризующие моральную долговечность или степень морального износа: степень соответствия современному технологическому назначению; степень соответствия современному инженерному оборудованию; степень соответствия современным архитектурным требованиям и др.

Для надежной эксплуатации зданий и сооружений большое значение имеют оценки их технического состояния.

Техническим состоянием называется совокупность подверженных изменению в процессе производства или эксплуатации свойств объекта, характеризуемая в определенный момент времени признаками, установленными технической документацией на этот объект. Признаками технического состояния объекта могут быть качественные и количественные характеристики его свойств.

Для оценки технического состояния строительных конструкций зданий и сооружений в некоторых отраслях промышленности на основе опыта работ разработаны категории состояний конструкций зданий и сооружений.

Для каждой категории состояний разработаны уровни основных дефектов и повреждений, пользуясь которыми специалист производит диагностирование конструкций и по совокупности измеряемых параметров технического контроля (а геодезист - по геометрическим параметрам) сможет сделать предварительное заключение о состоянии контролируемого объекта.

Техническое диагностирование - процесс определения технического состояния объекта диагностирования с определенной точностью Результатом диагностирования (технического диагноза) является заключение о техническом состоянии объекта с указанием места, вида и причины дефектов.

Система диагностирования реализует некоторый алгоритм. Этот алгоритм состоит из определенной совокупности элементарных проверок объекта, а также правил, устанавливающих последовательность реализации элементарных проверок, и правил анализа результатов последних.

В качестве единичных диагностических признаков в общем случае должны проверяться:

- соответствие (несоответствие) исполнительной схемы объекта диагностирования или конструкций, изделий, материалов и прочего проектным данным и требованиям нормативно-технической документации;

- отклонения конструкций или их составных частей от проектного положения по горизонтали, в плане и по вертикали;

- деформация конструкций;

- ослабление сечений конструкций, изделий и деталей крепления болтовых или сварных соединений;

- снижение прочности стали;

- снижение прочности бетона;

- влажность материалов ограждающих конструкций;

- ослабление (разрушение) противокоррозийного и пароводоизоляционного покрытий.

Комплексная диагностика технического состояния конструкций зданий, сооружений и оборудования может быть проведена опытными специалистами строительного профиля, а технологического оборудования – специалистами машиностроительного профиля. При достаточно ясных причинах и небольших затратах на восстановительные работы диагностику повреждений проводят, как правило, проектные организации и технические службы эксплуатации предприятий, которые и разрабатывают мероприятия по устранению дефектов; при возникновении сложных аварийных ситуаций, сопряженных с большими материальными и трудовыми потерями, а также выбросами вредных веществ, эти вопросы решаются специальными ведомственными или государственными комиссиями, в состав которых могут входить и геодезисты.

Как было показано выше, диагностирование состояния конструкций производственных зданий, сооружений и оборудования промышленных предприятий и гражданских комплексов по своей сути является процессом определения их технического состояния и включает в себя поиск дефектов, технический контроль диагностических признаков; анализ и обработку результатов контроля.

Техническому контролю на промышленных предприятиях присущи:

- разнообразие объектов контроля и соответственно контролируемых па-раметров как по номенклатуре, так и по значению и допускам;

- большое число методов и средств контроля;

- большие затраты на контроль.

Геодезический контроль является составной частью системы технического контроля зданий, сооружений и оборудования промышленных предприятий. Поэтому постановка геодезического контроля должна учитывать основные принципы, понятия и методы этой системы применительно к специфике объектов и параметров технического контроля, а также особенностям применения геодезических методов и средств измерений.

2. Основные положения, принципы, структура и элементы системы геодезического контроля технических состояний сооружений и технологического оборудования (лекция + [4]-стр. 33-50, [5]-стр. 6-10, [6]-стр.19-23)..

Геодезический контроль, являющийся частью технического контроля технических состояний зданий и сооружений промышленных предприятий, должен базироваться на основных принципах и понятиях системы технического контроля, изложенных в машиностроении и строительстве и других сферах деятельности, с учетом специфики решаемых задач, объектов и условий контроля.

Наиболее важными факторами проектирования системы контроля являются комплексный подход к решению проблемы, а также применение принципов системности, стандартизации, оптимальности, динамичности, преемственности, адаптации.

Комплексный подход предусматривает максимальное удовлетворение интересов всех организаций и предприятий, использующих результаты геодезического контроля (ГК) технических состояний - проектировщиков, строителей, эксплуатационников зданий и сооружений, а также учет всех основных факторов, влияющих на оценку технического состояния объектов.

Системный подход заключается в том, что геодезический контроль технического состояния должен разрабатываться как единая система, основные элементы которой - объект, метод, средства, документация и условия контроля.

Принцип оптимальности при разработке системы геодезического контроля заключается в том, что каждый элемент системы обеспечивает решение поставленных задач при минимальных затратах на её разработку и максимальном эффекте от её функционирования.

Принцип стандартизации состоит в том, что основные функции, задачи и требования к СГК должны обеспечиваться стандартами. Стандарты являются базой системы, позволяющей внедрять ГК по определению технического состояния объектов на всех промышленных предприятиях и гражданских комплексах.

Принцип динамичности заключается в том, что в СГК должна предусматриваться возможность её совершенствования и развития с учетом требований технического прогресса.

Принцип преемственности заключается в максимальном использовании передового опыта разработки СТК в машиностроении, приборостроении, строительстве с учетом специфики эксплуатации строительных объектов и проведения геодезических работ.

Принцип адаптации состоить в разработке и введении в СГК элементов, обеспечивающих быструю приспособляемость СГК к специфике объектов контроля.

Исходя из выше изложенных принципов, построение СГК должно осуществляться с позиций системного подхода. Основываясь на системном подходе, СГК технического состояния конструкций зданий и сооружений определяют, как и систему технического контроля в машиностроении, через функцию , вход , выход , структуру и связь с окружающей средой , т.е.

(1.1)

Структура включает совокупность элементов, свойства элементов и взаимосвязь элементов. Элементами ГК являются объекты контроля и их геометрические параметры, методы, средства измерений, исполнитель и документация. Результатами взаимодействия элементов СГК является технологический процесс геодезического контроля.

Система геодезического контроля функционирует по определенным правилам, установленным в технической документации контроля. Структура и взаимосвязь элементов приведены на рис. 1.2.

Входами СГК служат здания и сооружения промышленного предприятия и управляющая документация в виде технических заданий на проектирование, проектная и исполнительная документация на строительство и эксплуатацию. Сюда следует отнести также современную нормативную документацию по диагностике, техническому и геодезическому контролю конструкций.

Выходами является документация, отражающая техническое состояние объектов по геометрическому признаку. Эту информацию используют для управления технической эксплуатацией зданий, сооружений и оборудования предприятия.

К окружающей среде отнесены внешние и внутренние воздействия и нагрузки на здания и сооружения, возникающие в процессе эксплуатации и приводящие к изменению геометрических параметров конструкций зданий и сооружений; система организации и управления технической эксплуатацией и качество технологической документации на технический и геодезический контроли.

Взаимодействие окружающей среды и системы ГК представляется в виде связей и выходов системы.

Функция СГК состоит в предотвращении, на основе проверки геометрических параметров, брака в определении фактического технического состояния конструкций зданий, сооружений и технологического оборудования.

Система геодезического контроля характеризуется различными свойствами: точностью, стоимостью, достоверностью, полнотой и др. Все свойства СГК можно разделить на связанные со свойствами будущего объекта (достоверность определения параметров, характеризующих техническое состояние объектов) и с экономическими показателями (стоимостью и трудоемкостью контроля).

Рис. 1. 2. Структура и взаимосвязь элементов СГК

3. Общая технологическая схема контроля осадок. Выбор объектов, параметров и процессов контроля (лекция + [4]-51-63, [5]-стр. 11-17, [6]-24-26, 60).

Общая технологическая схема контроля осадок.

Технология геодезического контроля осадок сооружений и их оснований состоит из трех основных процессов, описанных ниже.

1) Проектирование контроля включает:

- выбор объектов, геометрических параметров, разработку методов контроля по объемной, временной характеристикам и управляющему воздействию;

- разработку схем размещения геодезической контрольно-измерительной аппаратуры (КИА), схем нивелирования, расчет точности нивелирования, назначение методов и средств измерений осадок и деформаций;

- разработку методов обработки результатов измерений и форм отчетной документации по контролю осадок;

2) Проведение контроля деформаций на объекте включает:

- изготовление и установку геодезической КИА;

- подготовку персонала, приборов, приспособлений;

- разработку правил техники безопасности при проведении контроля; выполнение измерений;

3) Обработка и анализ результатов измерений включает:

- проверку и обработку первичной документаций;

- уравнивание;

- вычисление осадок и деформации;

- интерпретацию результатов.

Выбор объектов. Одним из важнейших этапов проектирования технологии геодезического контроля является этап выбора объектов и параметров контроля. Каждое промышленное предприятие имеет, как правило, не один десяток (а иногда и сотни) зданий, сооружений, и, тем более, сотни (или тысячи) единиц оборудования. Многочисленны могут быть и виды геометрических параметров каждого объекта, характеризующих их техническое состояние. Задача состоит в том, чтобы из этого множества выбрать те объекты предприятия и те их параметры, которые надежно обеспечивают устойчивую работу предприятия. Для этого необходимо, прежде всего, разработать требования и правила, по которым должен производиться обоснованный выбор оптимального количества объектов и параметров.

На выбор объектов контроля влияют следующие основные показатели:

- назначение здания, сооружения, оборудования;

- уровень надежности (ответственности) объекта;

- условия внутренних и внешних воздействий на объект;

- мощность объекта и размер капитальных вложений или возможных убытков от его аварии или отказа.

На основании анализа выше приведенных показателей при составлении проектов геодезического контроля промышленных предприятий назначение конкретных объектов, подлежащих обязательному геодезическому контролю, рекомендуется осуществлять по основным показателям, приведенным в таблице.

Дата добавления: 2014-01-05