Крен сооружения – одна из основных разновидностей строительных деформаций, способных причинить значительный ущерб любой постройке. Этот дефект представляет собой наклон, нарушающий вертикальную осевую симметрию конструкции.

В результате в несущих частях зданий образуются трещины и разломы, которые снижают их устойчивость, прочность, надежность и долговечность.

Причины образования кренов:

- изменения и смещения грунта под зданием,
- неравномерное распределение нагрузки веса здания на его фундамент при осадке,
- ранспортные вибрации,
- ветровое давление,
- инженерные просчеты при проектировании,
- и др.

Мониторинг кренов необходим с самого начала строительства и должен вестись все время, пока оно продолжается. мониторинг крена. Так как происходит первоначальная осадка и этот процесс нужно постоянно контролировать, чтобы вовремя заметить возможный крен фундамента и несущих опор.

Но и после завершения строительных работ следует продолжать наблюдение до того момента, пока процесс осадки окончательно не прекратится. Она должна быть равномерной для того, чтобы не возникло дефектов и разрушений в стенах постройки. Кроме того, со временем грунты под зданием могут перемещаться из-за воздействия на них проточных вод или производящихся рядом строительств других зданий. Все это должно контролироваться, так как создает опасность того, что образуется наклон здания.

Объекты повышенного риска

Особенно опасен крен для высотных башенных домов с небольшой площадью основания, дымовых труб, связных вышек и опор линий электропередач. Они могут подвергаться риску обрушений даже из-за незначительных кренов. Поэтому перед началом и во время строительства, а также при эксплуатации таких зданий и конструкций необходим геодезический мониторинг деформаций зданий и сооружений и проведение внимательных профессиональных исследований.

Крен башни может происходить благодаря свойству ее конструкции – большой высоты и малого основания. Центр тяжести такой постройки находится наверху, на нее особенно действуют ветровые и вибрационные нагрузки. Высотная застройка помогает экономить городские территории, но при этом необходим особенно тщательный контроль за деформационными процессами при их эксплуатации и своевременное определение крена башенных сооружений на ранних стадиях, когда возможно их устранение и укрепление сооружения. Позже это может стать необратимым или потребовать больших финансовых затрат.

Часто кренам подвержены бывают также промышленные дымовые и вентиляционные трубы. Ствол трубы может отклониться по вертикали и получить смещение ее верха относительно основания. Измерение крена дымовой трубы необходимо во избежание возникновения чрезвычайных ситуаций и получения экономического ущерба от ее выхода из строя.

Крен дымовой трубы может говорить о том, что деформации подверглось все здание, на котором она распложена, и его обнаружение служит поводом для тщательного мониторинга такого сооружения. Своевременное выявление и определение крена трубы при помощи технической диагностики и мониторинга деформаций позволяет обеспечить безопасную эксплуатацию промышленных и коммунальных объектов.

Как осуществляется строительный мониторинг?

Крен дома или наклон дымовой трубы может прогрессировать быстро или постепенно и незаметно, в течение многих лет. Чтобы заметить наклон сооружения и следить за процессом его развития необходимо специальное оборудование для контроля крена. Определение кренов сооружений осуществляется при помощи измерительных теодолитов, а также специальных датчиков и диспетчерских центров, куда собирается информация от них. Они дают сигнал о необходимости своевременного принятия мер к стабилизации конструкции и помогают оценить во времени эффективность таких мер.

Датчики крена крепятся на опорных несущих конструкциях, в лифтовых шахтах, на фундаменте. Такие приборы позволяют осуществлять наблюдение деструктивных процессов в динамике, замерять скорость крена. Их данные передаются на диспетчерские устройства, обрабатываются при помощи компьютерных программ и в результате получается отчет о состоянии здания.

Таким способом мониторинг деформаций может осуществляться на постоянной или длительной основе. Система мониторинга собирает, анализирует и хранит всю полученную от датчиков информацию, благодаря чему она может использоваться для составления любого вида отчетности.

Экспертная помощь и услуги специалистов по мониторингу деформаций

Компания "СМИС Эксперт" разрабатывает и реализует современные решения для мониторинга состояния строительных сооружений и инженерных конструкций. При помощи них возможно делать точное определение угла крена, обнаруживать любые деформации, которые могут быть опасными и привести к разрушениям, осуществлять контроль и наблюдение за кренами.

Предлагаемые нами системы, состоящие из измерителей, датчиков и диспетчерского оборудования, способны эффективно справляться с отслеживанием образования любых видов дефектов (кренов, смещений, сдвигов, перекосов, трещин и т.д.) и помогают вовремя предотвратить связанные с ними критические последствия. Осуществляем отдельные поставки приборов и оборудования, а также можем организовать систему мониторинга полностью под ключ.

Наши специалисты производят контрольные и сервисные работы на различных строительных и промышленных объектах. Используем новейшее инновационное оборудование и технологии. Обеспечиваем гарантию качества и точность результатов.

Доверьте безопасность вашего строительства профессионалам.

Крен дымовой трубы

Независимо от того, какой материал использовался для возведения дымовой трубы, а также других высотных сооружений, например, опор ЛЭП, башен связи или осветительных вышек, они должны сохранять вертикальное положение в пределах норм, установленных для конкретного сооружения.

Крен дымовой трубы и подобных ей сооружений возникает с течением времени. В зависимости от срока и условий эксплуатации этот показатель может меняться. В соответствии с ПБ 03-445-02 первые 2 года использования высотных сооружений измерение крена и осадки фундамента осуществляется каждые полгода. Далее замеры производятся раз в год. При стабилизации осадок замеры осуществляются раз в 5 лет.

Если наклон дымовой трубы явно заметен, а также появились другие признаки деформации конструкции, такие как горизонтальные и вертикальные трещины, а также искривление ствола трубы, необходимо внеочередное измерение крена конструкции. Такие деформации могут появиться с течением времени, под влиянием стихийных бедствий, близлежащего строительства, изменения уровня грунтовых вод и т.д.

При возникновении первых тревожных признаков объект необходимо держать под постоянным контролем. Крен дымовой трубы можно непрерывно отслеживать при помощи системы датчиков, которые при критических изменениях подадут соответствующий сигнал.

Определение угла крена

Процедура определения угла крена включает в себя выполнение измерений с использованием геодезической контрольно-измерительной аппаратуры. Такие замеры должны проводиться специалистами. На основании полученных данных они производят необходимые вычисления, чтобы определить угол крена. Кроме того, специалисты на основании полученных данных и проектной документации могут сделать прогноз для каждого конкретного сооружения.

Наблюдение за кренами

Наблюдение за кренами чаще всего необходимо ещё на стадии возведения многоэтажных зданий и высотных сооружений. Наблюдения начинаются во время закладки фундамента и продолжаются по мере строительства, когда сооружение достигает определённой высоты.

В дальнейшем, уже после сдачи объекта и во время его эксплуатации наблюдение за кренами продолжается. Данные, полученные в результате такого исследования, позволяют определить динамику изменений и построить прогноз дальнейших изменений.

Наклон сооружения

Смещение поверхностей объекта относительно его проектных величин – серьезная проблема, которая может обернуться разрушением здания. Своевременное выявление дефектов и их контроль помогают предотвратить аварийные ситуации.

Наклон сооружения возможен по ряду причин:

- пустоты в фундаменте;
- объект нагревается неравномерно;
- малая плотность грунта под основанием;
- изгибы стен;
- ошибки в расчётах конструкторов;
- скручивание усиливающей арматуры.

Один или несколько перечисленных факторов могут вызвать наклон здания. Кроме того, крен возможен по причине сейсмической активности или нового строительства в непосредственной близости к объекту.

Для проведения мониторинга дымовой трубы использовать инклинометры ИН-Д3 (3600”), акселерометры СД-1Э, анемометр. Инклинометры устанавливаются ствол трубы для предотвращения его крена и чрезмерного изгиба. Оси датчиков ориентированы по буквенным и цифровым осям объекта. Из общей теории расчета высотных зданий и компьютерной расчетной модели вытекает, что датчики целесообразно установить равномерно, охватывая всю высоту сооружения.

При создании СМИК заглубленных зданий используются в основном те же принципы, что и для расположенных над землей.

Для мониторинга использовались средства измерения:

1. Акселерометр

Производитель СМИС Эксперт
Модель СД-1Э
Количество осей измерения 3
Диапазон рабочих частот, Гц 0,15 ÷ 400
Неравномерность АЧХ, не более дБ 2,0
Коэффициент преобразования, В/gg 1÷
Эффективное значение собственных шумов, приведённых ко входу, не более g 5·10-4
Диапазон рабочих температур, ºC от – 40 до +65
Напряжение питания (однополярное), В +6 ÷ +24

2. Анемометр

Производитель Гидрометприбор
Модель ДВЭС-2
Диапазон измерений скорости воздушного потока
(ветра), м/с 0,5 - 60
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений скорости воздушного потока (V - измеренное значение скорости ветра), м/с:
- при V < 10 м/с ± (0,3+0,02)
- при V ≥ 10 м/с ± 0,05 · V
Диапазон измерений направлений воздушного потока
(ветра), градус ± 3
Напряжение питания (постоянное), В от 20 до 27
Максимальная мощность, потребляемая ДВЭС-2 сети постоянного тока с учетом подогрева, В·А, не более 10
Напряженность поля индустриальных радиопомех, создаваемых ДВЭС в диапазоне частот от 130 до 150 МГц, дБ, не более 45
Габаритные размеры, мм, не более 400х280х520
Масса, кг, не более 3,2
Средний срок службы, лет 8
Средняя наработка на отказ, ч 20000

  3. Инклинометр

Производитель НТП Горизонт
Модель ИН-Д3ц
Функция преобразования линейная
Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений угла, % от диапазона ± 0,5
Фактическое значение основной погрешности 0,1
Предельное значение собственного дрейфа нуля, % от диапазона измерений ± 0,3
Пределы допускаемой дополнительной погрешности, вызванной изменением температуры на 1ºС, % от диапазона измерений ± 0,005
Температурный дрейф нуля, вызванный изменением температуры на 1°С, % от диапазона измерений ± 0,005
Рабочий температурный диапазон, С° от – 30 до + 50
Частотный диапазон измерения при неравномерности АЧХ на уровне 3дБ, Гц от 0 до 3
Угол между радиальными измерительными осями преобразователя, ° 90 ± 1