VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Обеспечение безопасной эксплуатации зданий и сооружений промышленных предприятий является актуальной задачей, которая решается комплексом мер на стадиях от проектирования до ликвидации объекта. Обеспечение промышленной безопасности зданий и сооружений осуществляется на основе действующих нормативно-правовых документов, которые устанавливают требования непосредственно к конструкциям зданий и сооружений, по надзору за их техническим состоянием, к технологическим процессам, размещаемым в зданиях и сооружениях, к работающему и обслуживающему персоналу предприятий.

При этом аварии на промышленных предприятиях связанные с обрушением конструкций зданий и сооружений происходят постоянно с ущербами в виде человеческих жертв, экономических потерь и вреда окружающей среде.

Некоторые примеры аварийного обрушения конструкций производственных зданий промышленных предприятий, в расследовании причин, аварий которых принимали участие специалисты, а также сведения, полученные из публикаций в открытой печати 1, представлены в таблице 1.

Таблица 1

Год	Описание аварии	Некоторые сведения об ущербах
2006	Обрушение блока здания листопрокатного цеха №5 ОАО «магнитогорский металлургический комбинат» Площадь обрушения 5000 м2	Погибло 8 человек
2006	Обрушение блока покрытия зданий вращающихся печей ОАО «магнитогорский цементный завод» Площадь обрушения 1760 м2	Без человеческих жертв
2006	Обрушение 80% конструкций здания вращающихся печей ОАО «Коркинский цементный завод»	Нет сведений
2003	Обрушение покрытия цеха точного литья ОАО «Чебоксарский агрегатный завод»	46 млн. руб.
2001	Обрушение диска покрытия здания термокалибровочного цеха ОАО «Златоустовский металлургический завод»	Нет сведений

Сведения о процентном соотношении зданий с различными сроками эксплуатации 1, приведены на рис.1. Видно, что процент зданий со сроком эксплуатации от 50 до 70 лет приближается к 50%.

Рис.1. Процентное соотношение зданий с различными сроками эксплуатации

Накопленный опыт 1 по расследованию причин аварийного разрушения конструкций позволяет сделать следующие выводы:

аварии происходили на объектах, которые не подвергались экспертизе или техническому освидетельствованию;

аварии происходили на объектах при несоблюдении сроков очередной экспертизы;

возникновение причин аварийного разрушения возможно на любой стадии «жизни» объекта;

экспертиза носит эпизодический характер, при отсутствии постоянного наблюдения (мониторинга) за наиболее ответственными, критически важными элементами объекта;

положительное заключение экспертизы не гарантирует защиты объекта от аварии.

Для исключения тяжелых последствий разрушений зданий и сооружений в сейсмически опасных районах становится целесообразным использование постоянно действующих систем мониторинга их технического состояния. Такие системы в последнее время находят все большее применение в высотных зданиях, крупных спортивных и промышленных сооружениях 2. Однако, в рассматриваемой системе не предусмотрен контроль колебаний сооружения, обусловленных сейсмическими колебаниями почвы.

Для получения полной информации о статике и динамике конструкции здания, система мониторинга (рис.2) включает в свой состав комплект сейсмодатчиков 13, установленных на разных уровнях. На ответственных несущих элементах конструкций зданий и сооружений устанавливают тензодатчики 5 для контроля напряжений, возникающих в материале конструкций в период эксплуатации. Для этих же целей могут быть использованы лазерные дальномеры и другие приборы.

Информация со всех датчиков системы поступает на сервер. На сервере происходит архивация данных, и затем эти данные ретранслируются на автоматизированное рабочее место.

Рис. 2. Общая схема мониторинга:1 – поверхностные датчики наклона; 2 – дифференциальная DSM-система контроля осадки; 3 – маятниковая система контроля отклонений и смещений; 4 – датчики контроля стыков и смещений; 5 – тензометрические датчики напряжений; 6 – топографические отражатели; 7 – ленточный измеритель смещений; 8 – анкерные датчики давления; 9 – пьезометры; 10 – датчики вертикальных смещений грунта; 11 – обратный маятник; 12 – экстензометры (контроль горизонтальных и вертикальных смещений); 13 - сейсмодатчики

Заключение

Объем мониторинга зданий и сооружений увеличивается с каждым годом, что является следствием ряда факторов: физического и морального их износа, перевооружения и реконструкции производственных зданий промышленных предприятий, реконструкции малоэтажной старой застройки, изменения форм собственности и резкого повышения цен на недвижимость, земельные участки и др.

Затраты, связанные с приобретением, монтажом и эксплуатацией системы мониторинга технического состояния зданий и сооружений в сейсмостойких регионах окупаются благодаря предотвращению масштабных разрушений.

Литература

1. Еремин К.И. , Матвеюшкин С.А.Мониторинг технического состояния и электронная паспортизация зданий и сооружений. ООО "ВЕЛД", г. Магнитогорск, http://www.en.weld.su/p-exposition

2. Айме К.А. Мониторинг зданий и котлованов, ч. 2 //Строительные материалы, оборудование, технологии века, № 11, 2005, С. 37-39.

Код для цитирования: Скопировать