Студопедия — Лекция №6
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Лекция №6






Мониторинг городских сооружений
Методика прогнозирования деградации и планирования
ремонта городских сооружений

 

Задачами расчета по методике прогнозирования ремонта являются:
вычисление бюджета по содержанию и ремонту городских сооружений на ближайший год ориентировочный расчет (прогнозирование) и оптимизация бюджета выполнение ремонтных воздействий по оптимизированному графику
определение графика исполнения ремонтов
определение графика проведения специальных обследований и выпуска соответствующей проектной документации

 

Планируемым периодом является выбранный отрезок времени протяженностью от 1 года до 99 лет, при этом началом отсчета будет день ремонта. Однако необходимо с учетом реальной точности ограничить длительность планируемого периода наблюдений 10-15 годами. Планируемый период состоит из двух этапов: 1 — содержание и 2 — ремонт. Имеются четыре, принципиально разных вида действий по содержанию и ремонту:

-рутинные работы (уборка, мелкий сезонный ремонт)

-назначенные ремонтные воздействия, т.е. работы, которые не были запланированы заранее, но которые необходимо выполнить до момента проведения следующей инспекции;

-запланированные ремонтные воздействия, необходимость которых была выявлена заранее, предусмотренные к исполнению в данный период;

-прогнозируемые ремонтные воздействия, которые потребуются для поддержания сооружений на должностном уровне с учетом их естественной деградации в течение всего планируемого периода

 

 

Деградация стандартных элементов при

Отсутствии ремонтных воздействий

 

Основой расчета финансовых потребностей на планируемый период является модель деградации технического состояния сооружений. На основе длительного изучения нарушений функциональных свойств городских инженерных сооружений в целом и их элементов в частности установлено, что изменение любой количественной характеристики износа для рассматриваемого случая может быть описано функцией, определенной на отрезки времени [0,T]:

I=eλ(t-T0)

Где I-нормированный относительный износ; t – текущий момент времени, лет; T – нормативный срок службы, лет; T0 — период бездефектной эксплуатации; λ– коэффициент нормирования, вычисляемый из граничного условия:

 

I/i=T=1, т.е. для каждого стандартного элемента

λ=0.693/(T-T0)

В действительности для различных элементов предельному состоянию соответствуют разные абсолютные значения относительного износа (обычно в диапазоне 70-100%), назначаемые из конструктивных соображений. Можно считать, что «нормативному сроку службы» соответствует «предельное состояние», понимаемое как 100%-й нормативный износ (I-1)

 

Мониторинг дефектов и

Трещин городских инженерных сооружений

Долговечность бетонных и железобетонных конструкций городских инженерных сооружений напрямую зависит от силовых воздействий и влияния среды во время эксплуатации. Наметившаяся в настоящее время доминантная составляющая направлена на увеличение объемов реконструкции и реновации инженерных сооружений городской инфраструктуры. В их число входят: транспортные и пешеходные развязки надземного и подземного заложения; подпорные стены каналов, набережных; сооружения для сохранения стабильности рельефа; многочисленный спектр инженерных сооружений. Очевидно, что стабильное и безаварийное развитие городских агломераций невозможно без налаженной системы по мониторингу.

 

Современный мониторинг деформаций может проводиться с использованием оптоволоконной системы.

Принцип работы этой системы заключается в следующем: световой луч проникает через оптоволокно, имеющее резкий перегиб. Часть луча теряется, проходя сквозь стенку волокна, в то время как другая часть отражается обратно в сторону источника света. Этот перегиб получается переплетением трех волокон специальным способом, чтобы образовать кабель. Перегибы вдоль кабеля, называемые «области микроизгиба», натягиваются, так как волокна напряжены в результате отражения большего количества света. Таким образом, в любой момент времени можно определить отклонение датчика от первоначального положения по разнице интенсивности излучаемого и отраженного пуска света. Точность датчиков, измеряющих перемещения в конструктивных элементах составляет ±0,02мм.

 

Волоконно-оптический датчик

Оптическое волокно может быть использовано как датчик для измерения напряжения, температуры, давления и других параметров.

 

По истечению 6-8 месяцев точность системы уменьшается до ±0,1мм, считая от первоначального значения. Погрешность оптоволокнных датчиков при измерении деформации составляет 3%. Конструкция системы позволяет регулировать чувствительность и область исследуемых деформаций. Выходные данные получаются как непосредственно на инженерном сооружении, так и с удаленной точки.

Электрические датчики сопротивления представляют собой плоскую проволочную сетку или медно-никелевую фольгу, которая прикрепляется на тонкий пластиковый лист, приклеиваемый к исследуемой поверхности. Определение деформаций происходит путем измерения изменения электрического сопротивления, вызванного растяжением или сжатием датчика. Вследствие высокой чувствительности к условиям окружающей среды эти датчики не подходят для постоянного мониторинга.

Для определения вибрации составляющей нагрузки используют вибродатчик. Представляют собой проволоку, натянутую между двумя точками. Деформации бетона приведут к изменению натяжения проволоки, которое отразится на колебаниях резонансной частоты. Колебания проволоки возбуждаются электромагнитом, расположенным посередине проволоки. В данных приборах датчики должны быть жестко закреплены на поверхности. Описанный датчик предназначен для удаленного мониторинга. Датчики могут прикрепляться к краям мостового полотна или другого сооружения для мониторинга перемещения стыков.

 

Влажность бетона и железобетона не всегда может быть определенна с использованием инструмента, имеющего только контактнывц пробник. Существует три способа измерения влажности в конструкциях городских сооружений:

Химический- опирание на те свойства, что определенные химические вещества поглощают влагу из воздуха в просверленном отверстии. Содержание влажности вычисляется в зависимости от изменения цвета шкалы.

Емкостной – основывается на измерении изменения электрической емкости, вызванного содержанием влаги в воздух в просверленном отверстии.

Точка расы – базируется на принципе затуманивания круглого охлажденного зеркала с использованием электронно-регулируемого светового луча.

Все описанные методы требуют предварительной подготовки, заключающейся в просверливании отверстий, которые могут быть заглушены по поверхности для облегчения проведения последующих измерений.

Постоянный мониторинг температуры – помогает проведению анализа поведения конструкции при обслуживании. Эффекты, производимые температурными колебаниями в течение года, могут в 10 раз и более превышать напряжения, вызываемые реальными (весовыми) нагрузками. Поэтому температура и деформации должны измеряться одновременно. Существуют два основных типа приборов для измерения температуры.

Термопара. В термометрах два материала с различным ЭДС – температурными характеристиками присоединены одним концом к измерительному прибору, регистрирующему температуру. Точка соединения двух различных материалов называется «измерительный спай», а концы, присоединенные к измерительному прибору 0 реперной точкой. Диапазоны измерения температур с помощью термопар колеблются в пределах -250……+2000 градусов. Недостатками термопар является относительно слабый выходной сигнал.

Терморезисторы. Сопротивление прохождению тока электропроводников связано с их температурой. Если эти соотношения предсказуемы и стабильны, то можно производить температурные измерения. Эти приборы имеют выход для подсоединения к персональному компьютеру.

Приборы акустической эмиссии могут быть использованы на бетонных или стальных городских сооружениях с целью мониторинга трещинообразования.

При лазерном мониторинге используются доплеровская технология для измерения относительной скорости между двумя крайними положениями на сооружении или конструктивном элементе. Измеряемый блок может быть мостовой колонной. Этот метод доступен для измерения деформаций при дорожном движении или регулировки нагрузки. Для определения силовых воздействий используются акселерометры.

 

Способы передачи информации при мониторинге:

Постоянная передача к диспетчерскому центру специальной кабельной или выделенной телефонной линии, по сотовой связи или специальному модему.

Периодическим снятием показаний с установленных датчиков вручную, путем подключения компьютера у заранее скоммутированной измерительной сети

Периодическим снятием информации со специальных накопительных устройств, установленных на мостовом сооружении совместно с измерительной сетью и осуществляющих периодических опросов датчиков в автоматическом режиме, с накоплением данных в собственной памяти.

 

Испытание материалов и конструкций

 

Классификация методов контроля

Разрушающий и неразрушающий контроль

Дефекты

Явные скрытые

Критические Значительные Малозначительные

 

Неразрушающий контроль (НК): магнитный, электрический, вихретоковый, оптический, радиационный, акустический и проникающий физических полей.

Средства неразрушающего контроля применяют:

Для выявления соответствия материалов и готовых изделий заданным техническим требованиям (пассивный контроль):

Для целей управления и регулирования технологическими процессами (активный контроль).

СНК позволяют избегать аварий, поломок, сокращают простои и эксплуатационные расходы, увеличивают срок службы и межремонтные периоды.

Эффективность применения СНК определяется его принципиальными преимуществами по сравнению с визуальным осмотром и разрушающими испытаниями изделий.

 

Классификация методов контроля

 

Разрушающий контроль

Преимущества: Точное определение разрушающей нагрузки, фиксация критических параметров деформации (прогиб, ширина раскрытия трещин)

Недостатки: выборочность контроля(т.е. только часть изделий проходит контроль) и непригодность изделий к дальнейшему использованию;

Достоверность разрушающих методов зависит от сходства условий испытаний с условиями эксплуатации.

 

Разрушающие испытания бетонов: пресс, разрывная машина.

 

Неразрушающий контроль

Определение соответствия фактической прочности бетона ее проектной является основным при оценке состояния ж/б конструкций.

Методы определения прочности тяжёлых и легких бетонов:

По упругому откосу (значение отскока бойка от поверхности бетона)

По ударному импульсу (параметр удаленного импульса, энергия удара)

Пластической деформации (размеры отпечатка на бетоне или соотношение диаметров отпечатков на бетоне и в стандартном образце)

Отрыв (значение напряжения, при котором происходит местное разрушение бетона при отрыве приклеенного металлического диска)

Скалывание ребра (усилие скалывания участка ребра)

отрыв со скалыванием (усилие местного разрушения бетона при вырывании из него анкерного устройства, ПИБ)

ультразвуковой импульсный метод (сквозное и поверхностное прозвучивание бетона)

 

Измерение проводят с помощью приборов, предназначенных для измерения времени распространения ультразвука в бетоне.

Градуированную зависимость устанавливают по единичным значениям скорости(времени) ультразвука и прочности бетона.

 

Прибор RESI для определения электрического сопротивления железобетонных элементов для оценки вероятности корозии.

Приборы для нахождения и измерения диаметра арматуры в железобетонных конструкциях ИПА-МГ4 и ПОИСК 2.5.

Приборы для измерения адгезии облицовочных защитных покрытий ОНИКС-АП.

Приборы для измерения механических напряжений стержневой проволочной и канатной арматуры ИНК-2.4.

Приборы для измерения вибрации: Вибротест МГ4, TV100, TV200.

Приборы для измерения влажности строительных материалов, изделий и конструкций: ВИМС-2, TESTO 616.

Приборы для определения марки бетона по водонепроницаемости АГАМА-2РМ.

Приборы для измерения теплопроводности строительных материалов, изделий и конструкций: МИТ-1.

Универсальный ультразвуковой дефектоскоп: УД 3-71.

Приборы для определения прогибов и осадки: Нивелир, теодолит и лазерный дальномер, штангенциркуль и микрометр.

 

Испытание кирпича и камней.

Марка кирпича и камней определяется испытаниями на прочность при сжатии и изгибе проводимых по ГОСТ8462-85 Материалы стеновые. Методы определения пределов на прочности при сжатии и изгибе (для камней – только сжатие).

Сжатие

Испытания проводятся на 5-ти сухих образцах. Целые (или половинки) кирпича укладывают постелями друг на друга и прикладывают вертикальное усилие, определяют предел прочности на сжатие по формуле: R=Fu/A, Fu – наибольшая нагрузка, А – площадь поперечного сечения.

Испытания камней проводят только на целых образцах.

 

Изгиб

Предел прочности при изгибе определяют на целом кирпиче по стандартной схеме.

 







Дата добавления: 2015-08-12; просмотров: 417. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Шрифт зодчего Шрифт зодчего состоит из прописных (заглавных), строчных букв и цифр...

Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...

Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит...

Кран машиниста усл. № 394 – назначение и устройство Кран машиниста условный номер 394 предназначен для управления тормозами поезда...

Приложение Г: Особенности заполнение справки формы ву-45   После выполнения полного опробования тормозов, а так же после сокращенного, если предварительно на станции было произведено полное опробование тормозов состава от стационарной установки с автоматической регистрацией параметров или без...

Общая и профессиональная культура педагога: сущность, специфика, взаимосвязь Педагогическая культура- часть общечеловеческих культуры, в которой запечатлил духовные и материальные ценности образования и воспитания, осуществляя образовательно-воспитательный процесс...

Устройство рабочих органов мясорубки Независимо от марки мясорубки и её технических характеристик, все они имеют принципиально одинаковые устройства...

Ведение учета результатов боевой подготовки в роте и во взводе Содержание журнала учета боевой подготовки во взводе. Учет результатов боевой подготовки - есть отражение количественных и качественных показателей выполнения планов подготовки соединений...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия