Научная статья на тему 'Об эффективности метода вибрационной диагностики элементов строительной части стартовых сооружений'

Об эффективности метода вибрационной диагностики элементов строительной части стартовых сооружений Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
177
27
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СТАРТОВЫЕ СООРУЖЕНИЯ / МОНИТОРИНГ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ / ПРОЛЁТНЫЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ / НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ / ВИБРАЦИОННАЯ ДИАГНОСТИКА / LAUNCH FACILITIES / MONITORING OF TECHNICAL CONDITION / SPAN REINFORCED CONCRETE STRUCTURES / BEARING CAPACITY / VIBRATION DIAGNOSTICS

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Исхаков Шавкат Шамильевич, Ковалев Федор Евгеньевич, Зарин Сергей Владимирович

Изложен уровень развития функциональной вибрационной диагностики технического состояния строительных конструкций на стартовых сооружениях при пусках ракет космического назначения. Обоснованы актуальные направления экспериментально-теоретических исследований по повышению эффективности методов вибрационной диагностики по критерию идентификации снижения несущей способности пролётных железобетонных конструкций при длительной эксплуатации стартовых сооружений. Представлены результаты динамических испытаний железобетонных конструкций балочного типа с трещинообразованиями в растянутых зонах бетона.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Исхаков Шавкат Шамильевич, Ковалев Федор Евгеньевич, Зарин Сергей Владимирович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

EFFECTIVENESS OF VIBRATION DIAGNOSTICS METHOD OF LAUNCH FACILITIES CONSTRUCTION ELEMENTS

The article describes the level of functional vibration diagnostics development of the technical condition of building structures at the launch facilities during the launches of space rockets. The actual directions of experimental and theoretical studies to improve the efficiency of vibration diagnostics methods by the criterion of reducing identification the bearing capacity of span reinforced concrete structures in the long-term operation are substantiated. The tests dynamic results of type beam reinforced concrete structures with cracks in the stretched zones of concrete are presented.

Текст научной работы на тему «Об эффективности метода вибрационной диагностики элементов строительной части стартовых сооружений»

УДК 624.92.012.3.4

ОБ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕТОДА ВИБРАЦИОННОЙ ДИАГНОСТИКИ ЭЛЕМЕНТОВ СТРОИТЕЛЬНОЙ ЧАСТИ СТАРТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ

Ш.Ш. Исхаков, Ф.Е. Ковалёв, СВ. Зарин

Изложен уровень развития функциональной вибрационной диагностики технического состояния строительных конструкций на стартовых сооружениях при пусках ракет космического назначения. Обоснованы актуальные направления экспериментально-теоретических исследований по повышению эффективности методов вибрационной диагностики по критерию идентификации снижения несущей способности пролётных железобетонных конструкций при длительной эксплуатации стартовых сооружений. Представлены результаты динамических испытаний железобетонных конструкций балочного типа с трещинообразованиями в растянутых зонах бетона.

Ключевые слова: стартовые сооружения, мониторинг технического состояния, пролётные железобетонные конструкции, несущая способность, вибрационная диагностика.

Стартовые сооружения (СС) ракетно-космических комплексов (РКК), размещаемых на космодромах «Байконур», «Плесецк» и «Восточный», являются уникальными и ответственными сооружениями, обеспечивающими пуски ракет космического назначения (РКН) с космическими аппаратами научного, народно-хозяйственного и военного назначения.

По степени ответственности наиболее близкими к подобным объектам из числа сооружений невоенного назначения являются особо опасные, технически сложные и уникальные объекты, для обеспечения безопасной эксплуатации которых действующей нормативной базой регламентируется применение стационарных, в т. ч. автоматизированных, систем мониторинга (СМ) [1-3], требования к которым в отечественной практике предъявляются с 2005 года [1]. В отличие от этого для объектов наземной космической инфраструктуры потребность в применении СМ в виде систем испытания и долговременного контроля (ИДК) возникла ещё в середине 60-х годов 20-го века на СС для тяжёлых и сверхтяжёлых РКН на космодроме «Байконур» [4]. Системы ИДК проектировались и применялись специалистами Военно-космической академии (ВКА) имени А.Ф. Можайского в составе комплектов вибрационного (ВК), геодезического (ГК) и тензометрического контроля (ТК).

В общем случае мониторинг технического состояния (ТС) эксплуатируемых зданий и сооружений (ЗиС) может выполняться двумя способами [2]: путём периодических и внеочередных обследований ТС ЗиС с помощью переносных средств неразру-шающих методов контроля (НМК) и разрушающих испытаний образцов материала (кернов) конструкций и (или) путём применения стационарных СМ.

Не смотря на разнообразие средств технической диагностики, применяемых в НМК и в СМ, до настоящего времени отсутствуют аппаратурные средства, позволяющие регистрировать такой физический параметр конструкций и оснований ЗиС, как их несущая способность (НС), которая лежит в основе таких показателей, как надёжность [5], категории технических состояний (КТС) [2, 6] и механическая безопасность ЗиС [3] (рис. 1).

По этой причине несущая способность конструкций и оснований при обследованиях ТС ЗиС согласно требований в [2, 6] определяется расчётно-теоретическими методами с использованием конкретных физико-механических характеристик (ФМХ)

431

материала конструкций и оснований, влияющих на формирование их НС. При этом сами по себе аппаратурно-регистрируемые ФМХ являются косвенными параметрами, формирующими НС элементов ЗиС.

Большое число косвенных параметров НС конструкций и оснований ЗиС, регистрируемых большим количеством приборов НМК, включая средства стационарных СМ, и требующих привлечения высококвалифицированных специалистов по использованию средств НМК и выполнению поверочных расчётов НС элементов строительной части (СЧ) ЗиС обуславливают низкую оперативность получения информации о степени функциональной пригодности (СФП) ЗиС. Использование рекомендаций по экспресс-диагностированию по ГОСТ 20911-89 [7] при больших объёмах ЗиС может служить причиной низкой достоверности заключений о СФП строительного объекта. Кроме того, отсутствие в СП 13-102-2003 и ГОСТ 31937-2011 (рис. 1) количественных показателей снижения НС конструкций и оснований при снижении категорий ТС ЗиС не способствует объективности заключения о СФП ЗиС.

Низкие показатели оперативности, достоверности и объективности получения результатов диагностирования ТС ЗиС при отсутствии прямых аппаратурных методов регистрации НС строительных элементов ЗиС оказываются неприемлемыми для наиболее ответственных строительных объектов, включая стартовые сооружения, для которых отсутствие своевременной информации о снижении НС конструкций и оснований вызывает риски невозможности проведения пусков РКН в установленные сроки (рис. 2). Отсутствие указанной информации ограничивает возможности своевременно и в необходимом объёме выполнять на СС ремонтно-восстановительные работы (РВР) в течении заданного срока эксплуатации Тэ (рис. 2).

Рис. 1. Структурно-логическая схема формирования показателей технического состояния строительных объектов: количественная мера надёжности, несущая

способность (НС), КТС

Рис. 2. Проблемная ситуация при отсутствии аппаратурных методов регистрации НС элементов СЧ стартовым сооружений

Рассмотренная ситуация (рис. 1, 2) обуславливает актуальность развития интегральных аппаратурных методов оценивания снижения НС конструкций и оснований ЗиС [4], что возможно по результатам анализа: фактических нагрузок Рф, которые не

должны превышать критических нагрузок р; фактических напряжений Оф, которые

не должны превышать предела прочности материала Я; по жёсткости С несущих элементов ЗиС (рис. 3).

Указанные интегральные методы имеют ряд ограничений. Так, при эксплуатации ЗиС в них, как правило, не производится регистрация фактически действующих нагрузок Рф, а для регистрации фактических напряжений Оф требуется установка тензометров в конструкциях и основании ЗиС на стадии их строительства.

В случае действия указанных ограничений третий способ (по жёсткости С конструкций и оснований) (рис. 3) является единственным интегральным способом оценивания снижения НС элементов ЗиС, применение которого однако возможно только при действии динамических нагрузок Р () и использовании методов вибрационной

диагностики. При этом различают методы тестовой вибрационной диагностики (ТВД), когда в качестве динамического воздействия используют тестовые (ударные и гармонические) нагрузки, и функциональной вибрационной диагностики (ФВД), когда воздействием являются динамические нагрузки природного характера (ветровые, сейсмические), технологические (от работающего оборудования: машин, механизмов и т. п.) и техногенные (например, от наземного и подземного транспорта) (рис. 3) [8].

Ввиду массивности несущих конструкций и всего СС в целом создание на них тестовых нагрузок Р (t) с целью возбуждения вибраций Х( ^) элементов СЧ СС является весьма проблематичным. По этой причине методы ТВД не находят применения в практике мониторинга ТС СЧ СС и используются методы ФВД [9] благодаря тому, что при каждом пуске РКН функциональным динамическим воздействием на СС является случайное нестационарное по пространству и времени поле пульсаций давления, генерируемое реактивной газовой струёй первой ступени РКН (рис. 3).

Использование ФВД как интегрального метода оценивания снижения НС элементов СЧ СС позволяет существенно снизить зависимость результата мониторинга ТС СЧ СС от регистрации большого числа параметров ФМХ с помощью переносных приборов НМК и от достоверности поверочных расчётов НС конструкций и оснований ЗиС.

Рис. 3. Интегральные методы аппаратурного оценивания снижения несущей способности конструкций и оснований зданий и сооружений

Вместе с тем практика применения методов ФВД свидетельствует о наличии ряда нерешённых в этой области аппаратурной диагностики снижения НС конструкций и оснований ЗиС проблем. Применительно к стартовым сооружениям наиболее актуальными являются вопросы обоснования чувствительности методов ФВД к снижению НС пролётных железобетонных конструкций (ЖБК), которое может быть вызвано повреждениями бетона и арматуры, формирующими НС пролётных ЖБК. В этой связи одним из вопросов исследования, рассматриваемым в данной статье, являются факторы, влияющие на чувствительность методов ФМД к снижению НС пролётных ЖБК, выявляемые экспериментально-теоретическими методами.

Степень изученности эффективности вибрационного диагностирования снижения несущей способности пролётных железобетонных конструкций стартовых сооружений.

Пролётные ЖБК являются основными конструкционными элементами стартовых сооружений.

Для идентификации снижения их НС используется общий принцип вибрационной диагностики, заключающийся в регистрации собственной частоты колебаний

по первой (основной) форме колебаний диагностируемых j-ых пролётных конструкций, которая, как известно из решения дифференциального уравнения движения их массы М [10]

М -mz-(t) + Q-C-z(t) + C-z(t) = P(t), (1)

является функцией изгибной жёсткости конструкции С при М = const:

(2)

1 \м

В общем случае носителями информации о собственной (резонансной) частоте колебаний конструкций являются параметры их вибраций €,(/), которые могут регистрироваться в режиме ускорений V(t), скоростей V(t) и перемещений V(t), где

V(t) ={jc(/),y(/),z(/)J. Ввиду случайности и широкополосности вибраций^) конструкций на СС при пусках РКН зарегистрировать собственные резонансные частоты колебаний непосредственно в реализациях вибрационных ускорений, скоростей и перемещений (как и при землетрясениях) [11] никогда не удаётся. Поэтому в качестве носителя информации о собственной (резонансной) частоте колебаний j-ых пролётных конструкций при случайных воздействиях P(l j следует использовать их передаточную

функцию Г|; (со), которая по известной модели «чёрного ящика» [12] может быть определена при знании энергетических спектров Фурье (функций спектральных плотностей [13]) входных и выходных процессов:

= (з)

Однако, для стартовых сооружений возникает проблема [8, 9], заключающаяся в том, что результирующие параметры случайного поля пульсаций давления на СС при пусках РКН аппаратурно невозможно зарегистрировать (рис. 2). Вследствие этого использовать традиционный алгоритм (3) [12] для выявления передаточных функций j-ых конструкций, формирующих несущий остов СС, невозможно. В этой связи в исследованиях специалистов BKA имени А.Ф. Можайского [8, 9, 14-16] показано, что при снижении жёсткости конструкций С (при М = const в процессе эксплуатации ЗиС) в передаточных функциях Т|;(со) (3) (рис. 4) проявляются два информативных диагностических признака (Дп) не только в виде сдвига экстремума передаточной функции на некоторую величину АХ из-за снижения собственной (резонансной) частоты колебаний (2), но и в виде увеличения ординаты самого экстремума в некоторое V раз.

Наличие указанных на рис. 4 Дп снижения жёсткости С пролётных конструкций и оснований ЗиС позволило Ш.Ш. Исхакову выдвинуть идею нетрадиционного метода ФВД в условиях, когда в (3) неизвестен энергетический спектр входного динамического воздействия. Суть идеи заключается в том [8, 9, 14-16], что экстремумы передаточных функций г|; (со) с диагностическими признаками снижения НС конструкции (рис. 4) (при невозможности использования традиционного алгоритма (3) [12] следует выявлять непосредственно в энергетических спектрах G^ (со) выходных сигналов

SM (Рис. 3):

Дп(АНС)ел,((0)еа(ю). (4)

фунтового основания

Рис. 4. Диагностические признаки (Дц) снижения несущей способности (НС) элементов сооружений при воздействииь динамических нагрузок

435

Алгоритм (4) является сутью запатентованного нетрадиционного метода функциональной вибрационной диагностики [16] при воздействии нерегистрируемых динамических нагрузок Р^) с неизвестными спектральными характеристиками. При этом

следует иметь в виду, что в ряде известных работ в области технической диагностики различных автоматизированных систем управления и технических устройств [17, 18] условие = ? трактуется как ненаблюдаемость объекта диагностики, которая влечёт за собой невозможность реализации традиционного алгоритма (3). В этой связи уместно отметить, что в действующей в России нормативной базе по технической диагностике [7] здания и сооружения вообще не рассматриваются как объекты диагностики. Вместе с тем для ЗиС возникает неопределённость того, функции спектральных плотностей (Д (со) каких параметров вибраций - ускорений, скоростей или перемещений (рис. 3) - являются наиболее информативными для выявления Дп снижения НС элементов ЗиС при случайном характере реализаций вибраций [12].

Развитие теоретических основ спектрального анализа случайных вибрационных процессов [19] в совокупности с анализом натурных данных по вибрациям строительных элементов на СС [9, 14, 15] позволили установить, что наиболее информативными для выявления Дп снижения НС массивных пролётных ЖБК в СС являются энергетические спектры вибрационных ускорений (/) (где / = ^^ [Гц]), что учтено в

методике ФВД пролётных ЖБК СС [8, 9] (рис. 5).

Рис. 5. Пример обнаружения Дп. снижения НС пролётных ЖБК в энергетических спектрах ускорений (}■■. (/), где в соответствующих квадратах показаны:

1 — эталонный спектр с отсутствием резонансного экстремума на частоте X;

2 — появление резонансного экстремума на частоте X; 3 — снижение НС пролетной ЖБК со сдвигом частоты X на некоторую величину ДА.,; 4 — дальнейшее снижение НС по Дп на рис. 4

Данная методика (рис. 5) позволяет информативно судить о факте снижений НС пролётных ЖБК в СС по проявлению их Дп (рис. 4) в энергетических спектрах широкополосных вибрационных ускорений, генерируемых полем пульсаций давления газовой струи РКН, с учётом того, что в целом воздействие поля газодинамической нагрузки при пусках РКН является низкочастотным с основной частотой воздействия /* = 2Гц. В следствие этого энергетические спектры вибрационных перемещений £[/(/) с максимумом энергии на частоте /* нечувствительны к проявлению резонансных экстремумов (рис. 4) на собственных частотах колебаний А, пролётных ЖБК [8, 9, 14-16].

При этом исследования показывают, что имеется большое число факторов, способных влиять на чувствительность (разрешающую способность) комплектов ВК при их функционировании по алгоритму (4) в режиме «обученной» вибрационной диагностической системы (ВДС), модель которой представлена в работах [8, 9].

Дальнейшее повышение эффективности применения ФВД как интегрального метода идентификации снижения НС пролётных ЖБК на эксплуатируемых СС (рис. 3) во многом определяется степенью изученности факторов Ф ., влияющих на возможности выявления Дп снижения НС (рис. 4) в энергетических спектрах выходных вибрационных сигналов по алгоритму (4).

Некоторые факторы, влияющие на эффективность применения вибрационных диагностических систем

Опыт функционирования стартовых сооружений показывает, что в начальный период их эксплуатации снижение НС пролётных ЖБК проявляется незначительно (рис. 2), что подтверждается отсутствием резонансных экстремумов (рис. 5) в энергетических спектрах вибрационных ускорений Оу (/), принимаемых за эталонные спектральные характеристики, свидетельствующих об отсутствии колебаний (динамических прогибов) пролётных ЖБК относительно опорных узлов. В последующем при снижении жёсткости конструкций (рис. 2) в энергетических спектрах ускорений Оу (/), регистрируемых в СС на диагностируемых ЖБК при каждом пуске РКН, в них проявляются Дп снижения НС (рис. 4) в виде появления резонансного экстремума на собственной частоте 1 и последующего его смещения в низкочастотную область и увеличения его ординаты (рис. 5).

При такой методике обнаружения факта снижения НС пролётных ЖБК остаётся нераспознаваемой количественная мера снижения НС и её запас до некоторого предельно допустимого значения.

Одним из направлений решения этого вопроса является расширение экспериментально-теоретической базы исследования чувствительности методов вибрационного диагностирования к распознаванию факторовФ., влияющих на снижение НС (рис. 2)

пролётных ЖБК зданий и сооружений. Данный вопрос остаётся малоизученным, несмотря на то, что в последние годы вибрационная диагностика в практике производства и эксплуатации строительных конструкций находит всё более широкое применение [20,

Для изучения влияния различных факторов на чувствительность методов ФВД к снижению НС пролётных ЖБК авторы данной статьи в своих исследованиях используют известную аналитическую зависимость для определения основной (по первой форме) собственной частоты колебаний 1 однопролётных железобетонных балок, в которой используется приведённая к бетону изгибная жёсткость В [22]:

При этом геометрические параметры расчётных сечений ЖБК балочного типа могут оказывать существенное влияние на приведённый момент инерции I расчётных

сечений, что в свою очередь влияет на изгибную жёсткость В^ и собственную частоту

колебаний 1 (5) пролётных ЖБК. На отклонения геометрических параметров существуют гостированные допуски. Расчёты показывают, что отклонения этих геометрических параметров от проектных значений в пределах действующих допусков дают существенный разброс (диапазон, изменения) значений собственной частоты колебаний ж/б конструкций балочного типа 1 (5) при их соответствии требованиям по достаточности их НС на изгиб по СП 63.13330.2012 [23] по изгибающему моменту:

21].

(5)

M<Mult=Rb-b-x{K-0,5x) + Rsc-As\h,-a<). (6)

Из этого следует, что отклонение геометрических характеристик сечений пролётных ЖБК от проектных значений в пределах допуска не должны приниматься за фактор, влияющий на изменение Дп снижения НС (рис. 4) пролётных ЖБК. На этом основании могут быть сделаны два важных вывода.

Первый касается того, что в начальный период эксплуатации СС (и др. ЗиС) (рис. 4) при наличии вибрационных систем мониторинга по эталонным спектрам вибрационных ускорений (рис. 5) следует убедиться в одном из двух фактов:

- либо в эталонных спектрах отсутствуют резонансные экстремумы на собственных частотах колебаний X (5) диагностируемых ЖБК (см. квадрат 1 на рис. 5), что свидетельствует об однозначной обеспеченности их НС по условию (6);

- либо уже на начальной стадии эксплуатации СС в спектрах виброускорений могут появляться резонансные экстремумы, как показано в квадрате 2 на рис. 5, по которым должна фиксироваться начальная собственная частота колебаний Лп (5) диагностируемых конструкций с проведением для них поверочных расчётов на выполнение условия (6).

В обоих случаях снижение НС пролётных ЖБК в процессе длительной эксплуатации СС (рис. 2) следует оценивать по динамике проявления Дп, представленных на рис. 4 и 5.

Второй вывод касается вопроса о том, возможна ли в принципе детализация факторов, например, трещинообразования бетона в растянутых зонах сечений пролётных ЖБК, которые могут быть идентифицированы по Дп снижения НС (рис. 4, 5) при наличии вышеуказанного влияния отклонений от допусков к размерам геометрических характеристик сечений пролётных ЖБК в (6) на собственные частоты колебаний (5) эксплуатируемых ж/б конструкций при деформациях бетона (трещинообразованиях) за пределами упругости. При исследовании данного вопроса путём проведения статических и динамических испытаний однопролётных ж/б балок C.B. Зариным получен следующий результат. Статические загружения балок выполнялись с доведением их прогибов до различной величины асгс раскрытия трещин бетона в растянутой зоне сечений, превышающей предельно допустимую по СП 13.13330.2012 [23] величину

а = 0,3мм. (7)

После снятия статической нагрузки выполнялись динамические испытания балок с регистрацией их собственной частоты колебаний Xk (2), (5) в к-ых циклах вибрационных испытаний балок, предварительно доведённых до трещинообразований бетона с различной шириной раскрытия трещин асгс . Опыты показали, что наличие трещин

бетона в растянутых зонах сечений балок с различной шириной асгс их раскрытия

(меньше и больше а ), достигнутой предварительно в статических загружениях ба-

crcuit

лок, не приводит к снижению их собственных (резонансных) частот колебаний Хк до

той поры, пока рабочая (растянутая) арматура работает в упругой стадии, когда после снятия статической нагрузки происходит закрытие трещин бетона. Таким образом, получение эффекта

Xk = const (8)

при а""" > а > а свидетельствует о том, что наличие трещин в растянутых зонах

crc СГС crcuit

сечений ж/б балок, при разной ширине раскрытия трещин с последующим их закрытием, не влечёт за собой снижение НС пролётных ЖБК при упругой работе рабочей (растянутой) арматуры.

Из этого следует, что соблюдение требования по непревышению параметра а (7) [23] необходимо не столько по причине немедленного возникновения риска

сгсиИ

опасного снижения НС изгибаемых ЖБК, сколько из-за возможности коррозии арматуры через образующиеся трещины бетона и снижения её диаметра. Это влечёт за собой в течение длительного срока Тэ эксплуатации ЗиС (рис. 2) снижение момента инерции I в сечениях пролётных ЖБК и снижение их изгибной жёсткости В^ в (5), что при

вибрационной диагностике должно проявляться в виде снижения собственной (резонансной) частоты колебаний 1 (2), (5) в соответствии с методикой выявления ДП снижения НС, представленной на рис. 4 и 5.

Заключение. Несмотря на то, что вибрационная диагностика находит всё более широкое применение в мониторинге технического состояния уникальных зданий и сооружений [24, 25], вопросу чувствительности методов ФЗД к снижению НС пролётных ЖБК посвящено незначительное число исследований. В этой связи особенно актуальны результаты натурных исследований на действующих ЗиС по проявлению дефектов несущих ЖБК в течение длительного срока их эксплуатации, степень опасности которых удаётся достоверно установить в течение длительного периода их мониторинга вибрационными методами. К числу таких строительных объектов относятся стартовые сооружения (рис. 2), для которых при многолетних пусках РКН тяжёлого класса «Протон» (с 1965 года) Ш.Ш. Исхаковым [4, 9, 14, 15] получены натурные данные, на основе которых разработана методика мониторинга с ДП снижения НС пролётных ЖБК на СС, представленная на рис. 4 и 5.

В указанных натурных данных степень деградации эксплуатационной пригодности ж/б плит перекрытий дошла до образования пластических шарниров, для идентификации которых оказалось достаточным чувствительности метода вибрационной диагностики с Дп, представленными на рис. 4 и 5. Данный результат указывает на правомерность п. 12.3.3 в СП 63.13330.2012 [23] о том, что «допускается не производить поверочные расчёты по эксплуатационной пригодности, если перемещения и ширина раскрытия трещин в существующих конструкциях при максимальных фактических нагрузках не превосходят допустимых значений, а усилия в сечениях элементов от возможных нагрузок не превышают значений усилий от фактически действующих нагрузок». Это подтверждается опытным результатом (8).

В то же время открытым остаётся вопрос о значениях ширины раскрытия трещин и других видах повреждений в эксплуатируемых пролётных ЖБК, для идентификации которых является достаточной чувствительность вибрационных методов диагностики. В этой связи актуальным является дальнейшее расширение экспериментально-теоретических и натурных исследований в выявлении возможностей вибрационных методов в диагностировании параметров технического состояния строительных конструкций.

Список литературы

1. ГОСТ Р 22.1.12-2005. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Структурированная система мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений. Общие требования. М., 2005.

2. ГОСТ 31937 - 2011. Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния. М., 2011.

3. Федеральный закон Российской Федерации от 30 декабря 2009. №384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений». М., 2009.

4. Проблемы оценивания надёжности и безопасности эксплуатируемых сооружений наземной космической инфраструктуры и идентификации их технических состояний / Ш.Ш. Исхаков, Ф.Е. Ковалёв, Р.Э. Косенков, А.П. Мохнаткин // Известия ПГУПС. 2016. Том 13. Вып. 4 (49)/2016. С. 592 - 599.

5. ГОСТ 27751-2014. Надёжность строительных конструкций и оснований. Основные положения. М., 2015.

6. СП 13-102-2003. Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений. М., 2004.

7. ГОСТ 20911 Техническая диагностика. Термины и определения. М., 1989.

8. Исхаков Ш.Ш. Вибрационная тестово-функциональная диагностика состояния строительных конструкций при мониторинге зданий и сооружений для предупреждения чрезвычайных ситуаций: монография. СПб.: ВКА имени А.Ф. Можайского, 2011. 163 с.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

9. Становление и развитие вибрационных систем мониторинга технического состояния несущих элементов стартовых сооружений: монография / Ш.Ш. Исхаков, Ф.Е. Ковалёв, А.П. Мохнаткин, Д.С. Старчуков. СПб.: ВКА имени А.Ф. Можайского, 2015. 110 с.

10. Справочник по динамике сооружений / под ред. проф. Б.Г. Коренева, И.М. Рабиновича. М.: Стройиздат, 1972. 511 с.

11. Болотин В.В. Случайные колебания упругих систем. М.: Наука, 1979. 335 с.

12. Болотин В. В. Применение методов теории вероятностей и теории надёжности в расчётах сооружений. М.: Стройиздат, 1971. 255 с.

13. Бендат Дж., Присол А. Измерение и анализ случайных процессов. М.: Мир, 1974. 464 с.

14. Методы вибрационного и тензометрического диагностирования состояния несущих конструкций и грунтовых оснований специальных сооружений при воздействии динамических нагрузок / А.П. Козин, Ш.Ш. Исхаков, В.М. Васкевич, Ф.Е. Ковалёв; под ред. К.И. Ерёмина // Сб. науч. тр. «Предотвращение аварий зданий и сооружений». М.: ООО «ВЕЛД» и др., 2010. С. 86 - 92.

15. Безопасность России. Безопасность строительного комплекса / В.М. Васкевич, Н.Н. Гусев, Ш.Ш. Исхаков, Ф.Е. Ковалёв, В.А. Рудаков; под ред. Н.А. Махутова. М.: МГОФ «Знание», 2012. 798 с.

16. А. с. Яи(21)2008147445/28(13)А. Метод функциональной вибрационной диагностики изменения несущей способности грунтового основания и строительных конструкций зданий и сооружений / Н.Н. Гусев, Ш.Ш. Исхаков. Опубл. 2010. Бюл. №31.

17. Дмитриев А.К., Юсупов Р.М. Идентификация и техническая диагностика: учебник для вузов. М.: МО СССР, 1987. 521 с.

18. Дмитриев А.К. Модели и методы анализа технического состояния бортовых систем. СПб.: ВИКУ им. А.Ф. Можайского, 1999. 171 с.

19. Исхаков Ш.Ш. Развитие теории спектрального анализа в вибрационной диагностике состояния строительных объектов при случайных динамических воздействиях // Электронный ж-л «Наука и безопасность», № 3 [Электронный ресурс] http://www.art - atis.com (дата обращения: 10.09.2018).

20. А.с. ЯИ(11)2473879(13)С.2 Способ определения диаметра продольной арматуры в упругих железобетонных конструкциях балочного типа / В.И. Коробко, А.В. Коробко, Е.Г. Абашин. Опубл. 2012. Бюл. №31.

21. Шатилов Ю.Ю. Локализация дефектов железобетонной колонны при помощи методов вибрационной диагностики // Электрон. научн. журнал «Инженерный вестник Дона». 2014. №4. 8 с.

22. Котляревский В. А. Безопасность строительных объектов оборонного назначения. Защитные сооружения, убежища гражданской обороны // Безопасность России. Безопасность строительного комплекса: Раздел 1 в гл. V / под ред. Н.А. Махутова. М.: МГОФ «Знание», 2012. С. 559-629.

23. СП 63.13330.2012. Свод правил. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003. М., 2011.

24. Мониторинг технического состояния несущих конструкций высотного здания / С.П. Сущев, И.А. Адаменко, В.В. Самарин, В.И. Сотин; под ред. К.И. Ерёмина // Сб. науч. тр. «Предотвращение аварий зданий и сооружений». М.: ООО «ВЕЛД» и др., 2009. С. 15 - 26.

25. Савин С.Н. Динамический мониторинг строительных конструкций на примере пандуса киноконцертного зала «Пушкинский» в г. Москва // Инженерно-строит. ж—л, № 7 (33), 2012. СПб.: ПОУ ВПО СПбГПУ, 2012. С. 58 - 62.

Исхаков Шавкат Шамильевич, канд. техн. наук, доцент, [email protected], Россия, Санкт-Петербург, Военно-космическая академия имени А. Ф. Можайского,

Ковалев Федор Евгеньевич, канд. техн. наук, kovalef81 amail. ru, Россия, Санкт-Петербург, Военно-космическая академия имени А. Ф. Можайского,

Зарин Сергей Владимирович, сотрудник, sergeyzarin2 7091989@gmail. com, Россия, Санкт-Петербург, Военно-космическая академия имени А. Ф. Можайского

EFFECTIVENESS OF VIBRATION DIAGNOSTICS METHOD OF LAUNCH FACILITIES

CONSTRUCTION ELEMENTS

Sh.Sh. Iskhakov, F.E. Kovalev, S. V. Zarin

The article describes the level of functional vibration diagnostics development of the technical condition of building structures at the launch facilities during the launches of space rockets. The actual directions of experimental and theoretical studies to improve the efficiency of vibration diagnostics methods by the criterion of reducing identification the bearing capacity of span reinforced concrete structures in the long-term operation are substantiated. The tests dynamic results of type beam reinforced concrete structures with cracks in the stretched zones of concrete are presented.

Key words: launch facilities, monitoring of technical condition, span reinforced concrete structures, bearing capacity, vibration diagnostics.

Iskhakov Shavkat Shamilevich, candidate of technical sciences, docent, ko-valeff81@,mail.ru, Russia, Saint-Petersburg, Mozhayskiy Military Space Academy,

Kovalev Fedor Evgenievich, candidate of technical sciences, kovaleff81@,mail.ru, Russia, Saint-Petersburg, Mozhayskiy Military Space Academy,

Zarin Sergey Vladimirovich, employee, sergeyzarin2 7091989@gmail. com, Russia, Saint-Petersburg, Mozhayskiy Military Space Academy

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.