Опыт проектирования стационарных автоматизированных
станций мониторинга технического состояния высотных зданий
В.М. ДОРОФЕЕВ, руководитель отдела мониторинга и комплексного
обследования зданий и сооружений, канд. физ.-мат. наук
М.С. ДУЗИНКЕВИЧ, зав. лабораторией прочности
конструкций, канд. техн. наук
Н.В. НАЗЬМОВ, ст. науч. Сотрудник
Д.А. ЛЫСОВ, инж.
В целях обеспечения безопасной эксплуатации высотных
зданий введенные постановлением правительства Москвы № 1058-ПП от 28.12.2005 г.
МГСН
4.19-2005 «Временные нормы и правила проектирования
многофункциональных высотных зданий и зданий-комплексов в г. Москве» предписывают обязательную установку
на таких объектах стационарных станций мониторинга технического состояния
конструкций.
Базовым документом при проектировании стационарных
станций мониторинга является приложение 3.2 «Стационарная станция
мониторинга» к МГСН
4.19-2005, в котором указано, что задание на проектирование должно
предусматривать оборудование стационарной станции мониторинга деформационного
состояния несущих конструкций с целью выявления мест накопления повреждений за
счет анализа передаточных функций для различных частей здания и измерения его
наклонов.
В МНИИТЭП разработаны специальные способы
определения изменений напряженно-деформированного состояния конструкций зданий
и сооружений как простой, так и сложной пространственной формы [1-3].
На основе этих способов выполнен ряд проектов
стационарных автоматизированных станций мониторинга для высотных зданий ММДЦ
«Москва-Сити» (72-этажное здание законодательной и исполнительной власти
Москвы, участки № 15 и № 1; 70-этажное здание многофункционального делового
комплекса, участок № 14; 67-этажное здание многофункционального
административного комплекса, участок № 4; 56-этажное здание
многофункционального административно-делового комплекса, участок № 10) и для
других районов города (39-этажный многофункциональный жилой дом и 29-этажный
многофункциональный жилой комплекс в Строгино, мкр 14А). Основой всех этих
проектов служит созданная МНИИТЭП совместно с Российской инженерной академией и
рядом организаций города автоматизированная станция мониторинга деформационного
состояния высотных зданий (СМДС-В) [4],
рекомендованная к применению на высотных объектах города Экспертной комиссией по
оценке надежности конструктивных решений и проверке технического состояния
строительных конструкций большепролетных, высотных и других уникальных зданий и
сооружений, возведенных и проектируемых в Москве, а также Межведомственной
комиссией по обеспечению безопасности и антитеррористической защищенности
высотных сооружений города.
МНИИТЭП-2007
1. ФАСАД ГОСТИНИЦЫ КЛАССА *** НА 80
НОМЕРОВ
2. 22-25-ЭТАЖНАЯ ГОСТИНИЦА КЛАССА *** НА 400 НОМЕРОВ ИЗ
ИЗДЕЛИЙ ПРОИЗВОДСТВА ОАО «ДСК-1»
3. ФАСАД
ГОСТИНИЦЫ НА 50 НОМЕРОВ
ГУП МНИИТЭП, МАСТЕРСКАЯ № 1
Архитекторы: Ю.П. Григорьев (руководитель авторского
коллектива), А.В. Надысев, Ю.П. Шаморгин.
Инженеры: Е.Е. Никитин, Г.И. Шапиро, A.Э. Янко, Г.К.
Раковский.
ОАО «ДСК-1»:
B.Е. Копелев, С.А. Тимохин, Р.И. Шурер.
МНИИТЭП-2007
ПРОЕКТ ЗАСТРОЙКИ МИКРОРАЙОНА, г. ЛЮБЕРЦЫ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ
ГУП МНИИТЭП, МАСТЕРСКАЯ № 3. Архитекторы: Ю.П.
Григорьев (руководитель авторского коллектива), А.С. Яковлев, С.П. Пахомов,
В.Д. Мельников, В.Н. Розанова.
Инженеры: Е.Е. Никитин, Г.И. Шапиро, Е.Н. Комарова, Я.Е.
Козицын, И.Р. Воробьева, В.А. Рукавицын.
МНИИТЭП-2007
КОМПЛЕКС 9-10-14-23-ЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ ПО СТАРОВОЛЫНСКОЙ УЛИЦЕ
1. ПРОЕКТ
ЗАСТРОЙКИ КОМПЛЕКСА (РАЗВЕРТКА СО СТОРОНЫ СТАРОВОЛЫНСКОЙ УЛ.)
2. 9-ЭТАЖНЫЙ
ЖИЛОЙ ДОМ
3. ГЕНЕРАЛЬНЫЙ
ПЛАН ЗАСТРОЙКИ
4. 10-14-23-ЭТАЖНЫЙ ТРЕХСЕКЦИОННЫЙ ЖИЛОЙ ДОМ С ЦОКОЛЬНЫМ И НЕЖИЛЫМИ
ПЕРВЫМ И ВТОРЫМ ЭТАЖАМИ, ПОДЗЕМНОЙ МНОГОУРОВНЕВОЙ ВСТРОЕННО-ПРИСТРОЕННОЙ
АВТОСТОЯНКОЙ
ГУП МНИИТЭП, МАСТЕРСКАЯ № 4. Архитекторы: Ю.П. Григорьев
(руководитель авторского коллектива), В.С. Ландиховская, А.И. Фомин, Т.Н.
Минеева, Т.В. Бажан.
Инженеры: В.А. Платонов, Г.В. Каляпина, Л.Г. Мишандина.
МНИИТЭП-2007
10-17-ЭТАЖНЫЕ
ПАНЕЛЬНЫЕ ЖИЛЫЕ ДОМА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЗАО «СУ-155»
Варианты фасадов
ГУП МНИИТЭП, МАСТЕРСКАЯ № 5
Архитекторы: Ю.П. Григорьев (руководитель авторского
коллектива), В.В. Россихин, А.Б. Казаков.
Инженеры: С. Н. Митрофанов, Т.А. Макарова, М.В. Ванаг.
а - многофункциональный
деловой комплекс (участок № 14);
б - многофункциональный
административный комплекс (участок № 4)
Рис. 1. Схемы расположения пунктов измерений
стационарных станций мониторинга несущих конструкций зданий ММДЦ «Москва-Сити»
Проекты стационарных автоматизированных станций мониторинга
для высотных зданий включают в себя: пояснительную записку; схемы расположения
измерительных пунктов станции на несущих конструкциях высотного здания с
чертежами установки приборов и ограждающих конструкций, предотвращающих
несанкционированный доступ к этим приборам; электрическую схему кабельных
соединений станции; спецификацию аппаратуры, оборудования и материалов
комплектации станции; смету на оборудование, приборы, работы по монтажу и
пусконаладочные работы.
Пояснительная записка каждого проекта содержит
следующие разделы:
1. Стационарная станция мониторинга (состав станции
СМДС-В для каждого конкретного объекта).
2. Установка приборов (информация по установке различных приборов на несущих
конструкциях объекта).
3. Технические требования к кабельной сети
(информация по проводке кабелей между измерительными пунктами станции и местом
централизованного сбора информации).
4. Технические требования к
компьютерно-информационному центру (информация об оборудовании помещения, где
устанавливается компьютер, на который поступает информация от измерительных
пунктов станции).
5. Технические требования к применяемым компьютерам
и математическому обеспечению (информация о составе вычислительного комплекса,
его характеристиках и основная информация о выполняемых математическим
обеспечением функциях).
6. Методология проведения мониторинга (основные
сведения о методологических основах проведения мониторинга с помощью
стационарной станции мониторинга).
7. Технология проведения мониторинга (понятие
передаточной функции и технология получения таких функций для частей объекта,
выделенных данным проектом, а также технология измерения и анализа кренов
объекта).
8. Регламент проведения мониторинга (информация о
сроках и объемах работ при проведении мониторинга несущих конструкций объекта с
помощью стационарной станции мониторинга).
9. Дополнительные технические требования (информация о дополнительных измерениях, проводящихся на объекте, целях таких измерений, составе оборудования и приборов для этих работ).
На рис. 1 и 2 в качестве примера приведены
схемы расположения пунктов измерений на конкретных объектах, для которых
проводилось проектирование стационарных станций мониторинга.
Измерительные пункты:
1 - с наклономерами; 2 - с акселерометрами ЦТА-СМ; 3 - с сейсмометрами ПРДП-СМ
и акселерометрами ЦТА-СМ
Рис. 2. Схема
расположения пунктов измерений стационарной станции мониторинга несущих
конструкций здания законодательной и исполнительной власти Москвы ММДЦ
«Москва-Сити» (участки № 15 и № 1)
1 - струнные тензометры; 2 - удлиненные датчики деформации бетона (LG) с оптоволоконным сенсором; 3 - плита железобетонная (h = 4 м); 4 -
гидроизоляция со стяжкой; 5 - бетонная подготовка с арматурой (d = 300 мм); 6 -
крупнозернистый песок (d = 100 мм); 7 - гравий, щебень (d = 300 мм); 8 - бурозабивная свая
Рис. 3. Схема
установки датчиков деформаций на сваю под зданием законодательной и
исполнительной власти Москвы ММДЦ «Москва-Сити» (участок № 15)
Для двух высотных объектов (72-этажное здание законодательной
и исполнительной власти Москвы, участок № 15, и 67-этажного здания
многофункционального административного комплекса, участок № 4) в дополнение к
требованиям МГСН
4.19-2005 в соответствии со специальным техническим заданием на
проектирование стационарной станции мониторинга деформационного состояния
несущих конструкций разработана совместно с ИПК МГСУ Технопарк «Строительство»
дополнительная часть проекта, связанная с контролем технического состояния свай
и фундаментной плиты под этими объектами. Была запроектирована установка
датчиков давления здания на подстилающие грунты основания в межсвайное пространство
непосредственно под бетонную подготовку фундаментной плиты. Для контроля
напряжений, действующих в сваях и фундаментной плите, предусмотрена установка
датчиков деформаций на арматуре свай и фундаментной плиты.
На рис. 3 показана схема установки датчиков
на одном из объектов.
Таким образом, МНИИТЭП в течение 2005-2006 гг. разработаны основы проектирования и впервые запроектированы стационарные станции мониторинга несущих конструкций высотных зданий, удовлетворяющие требованиям МГСН 4.19-2005. В 2005 г. институт также разработал «Временные рекомендации по эксплуатации многофункциональных высотных зданий и зданий-комплексов в г. Москве» (РМ-2957), в которых приведен регламент работы стационарных станций мониторинга для высотных зданий.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гурьев В.В., Дорофеев В.М. Обеспечение
безопасности работы несущих конструкций высотных зданий // Пром. и гражд.
стр-во. 2004. № 12.
2. Пат. РФ 2254426. Способ определения изменений напряженно-деформированного состояйия конструкций здания или сооружения/ ГУП МНИИТЭП, 2005.
3. Пат. РФ 2292433. Способ определения изменений
напряженно-деформированного состояния конструкций здания или сооружения сложной
пространственной формы / ГУП МНИИТЭП, 2007.
4. Дорофеев В.М., Катренко В.Г., Назьмов Н.В.
Автоматизированная станция мониторинга технического состояния несущих
конструкций высотных зданий // Материал междунар. конф.-выставки «Уникальные и
специальные технологии в строительстве (UST-Build 2005)». Москва, 12-13 апреля
2005
(Журнал «Промышленное и гражданское строительство»
№ 5 2007 г.)
