Мониторинг деформаций и трещин в конструкциях зданий

  Долговечность железобетонных конструкций городских инженерных сооружений напрямую зависит от силовых воздействий и влияния среды во время эксплуатации. Отличительной особенностью силового сопротивления железобетона является его анизотропия и необратимость, а также режимно-наследственная специфика нелинейного неравновесного деформирования. 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 за существующей и вновь возводимой инженерной инфраструктурой города. Одним из составляющих системы мониторинга может служить анализ деформаций и трещин конструкций и сооружений.
  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 светового луча теряется, проходя через стенку волокна, в то время как другая его часть отражается обратно в сторону источника света. Этот перегиб получается переплетением трех волокон специальным способом, чтобы образовать кабель. Перегибы вдоль кабеля, называемые «области микроизгибов», натягиваются, так как волокна напряжены в результате отражения большего количества света.
  В любой момент времени можно определить отклонение оптоволоконного датчика от первоначального положения по разнице интенсивности излученного и отраженного пучка света.
  Точность датчиков, измеряющих перемещения в конструктивных элементах, составляет +/– 0,02 мм для датчиков длиной от 2 до 5см. По истечении 6–8 месяцев точность системы уменьшается до +/–0,1 мм, считая от первоначального значения. Погрешность оптоволоконных датчиков при измерении деформации составляет 3%. Конструкция системы позволяет регулировать чувствительность и область исследуемых деформаций. Рассмотренная система дает возможность наблюдать за поведением как одиночных трещин, так и ряда трещин в пределах исследуемой зоны. Определение местоположения трещин происходит двухступенчато. Сначала по методу затухания света сенсор устанавливает полное изменение длины датчика с одного конца до другого, и будет работать как предупреждающие системы, сигнализируя, что что-то произошло с исследуемым элементом. Когда будет установлен факт, что имело место какое-либо перемещение, датчик опрашивается временным оптическим отражателем. Он представляет собой прибор, устанавливающий распределение деформации внутри сенсора, что позволяет область максимальных деформаций внутри сенсора определить внутри промежуточных узловых точек, к которым сенсор прикреплен на конструкции.
  Выходные данные получаются как непосредственно на инженерном сооружении, так и с удаленной точки.
Мониторинг деформаций и трещин также может быть проведен с использованием приборов, выбранных по рекомендациям инспекционных специалистов, выполняющих обследование сооружения или исходя из опыта.
Среди приборов, наиболее подходящих для этой цели, могут быть использованы механические датчики. В них рычажная или роликовая связь увеличивает значение раскрытия трещин. Увеличенное значение перемещения измеряется чувствительными дисковыми датчиками, оптическим уровнем или другими точными измерительными приборами.

Механические датчики могут быть закреплены на исследуемой поверхности или быть разборными и производить измерение перемещения между опорами, жестко зафиксированными на поверхности бетона. Деформация между соседними измерениями может быть вычислена как разница показаний датчика или пересчетом по сварной рейке.
  Длины механических датчиков колеблются от 112 до 2000 мм, разрешающая способность увеличивается с длиной датчика. Эти датчики дают высокую точность измерения, но для их установки необходим доступ к измеряемым точкам, и результаты измерений должны обрабатываться индивидуально для каждого прибора.
  Электрические датчики сопротивления представляют собой плоскую проволочную сетку или протравленную 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 вибрационной составляющей нагрузки используют вибродатчики. Этот тип датчиков представляет собой проволоку, натянутую между двумя точками. Деформации бетона приведут к изменению натяжения проволоки, которое отразится на колебаниях резонансной частоты. Проволока возбуждается электромагнитом, расположенным по середине длины проволоки. Электромагнит также может быть использован для обнаружения и передачи вибрации к прибору частотных измерений. Длины датчиков для данного типа приборов находятся в диапазоне 12–200 мм. В существующей конструкции датчики должны быть жестко закреплены на поверхности. Описанный тип датчиков предназначен для удаленного мониторинга. Датчики могут прикрепляться к краям мостового полотна или другого инженерного сооружения для мониторинга перемещения стыков.
  Влажность бетона и железобетона не может быть определена с использованием инструмента, имеющего только контактный пробник.

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 0.0/5 (0 votes cast)

Комментарии закрыты.

Свежие записи

_________________________________
_________________________________

Карта сайта Стальные двери в Санкт-Петербурге - Продукция DAR Двери DAR, Двери Атлант, Двери Legis. У нас Вы найдете ту дверь, которую искали. Огромный выбор, высокое качество продукции, сервисное обслуживание.