Разработка механизма определения категории технического состояния несущих конструкций

зданий памятников архитектуры

М.С. Дмитрюков

асс., магистр, galina_vd@mail.ru,

ПНИПУ, г. Пермь

В статье разработана шкала, используемая для определения категории технического состояния несущих конструкция здания. Принципиальным отличием являются введённые интервалы с численными значениями определённых категорий, описывающих техническое состояние несущих строительных конструкций здания. Тем самым, авторами расширен перечень характеристик, влияющих на выбор категории тех. состояния несущих конструкций при проведении технической экспертизы, с последующей оценкой данных категорий.

 

We develop a scale used to determine the category of technical condition of bearing structure of the building. The principal difference is the introduction of intervals with the numerical values ​​of certain categories describing the technical condition of bearing structures of the building. Thus, the authors expanded the list of characteristics that influence the choice of those categories. state of load-bearing structures in technical expertise, followed by evaluation of the data categories.

 

Основным критерием при принятии решения о дальнейшей эксплуатации здания памятника архитектуры служит техническое состояние строительных конструкций.Согласно ГОСТ 31937-2011 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния»[1],  оценка здания в целом определяется по наихудшему из состояний несущих строительных конструкций. Несущими конструкциями здания являются: фундаменты, наружные и внутренние стены,  перекрытия, крыша. В соответствии с данными конструкциями предлагается модель оценивания технического состояния каждой из них в отдельности(рис 1).[2] Учитывая важность культурного значения памятника архитектуры предлагается рассмотреть модель оценивания технического состояния несущих стен, поскольку именно наружные и внутренние несущие стены являются одной из характеристик уникальности объекта.

рис.1 Модель комплексного оценивания несущих стен здания

Учитывая близость факторов влияющих на характеристики строительных конструкций предлагается их агрегирование на основе линейной свертки.[3] Линейная свертка адекватно описывает характеристику как комплексную оценку. При небольших областях варьирования соответствующие множества факторов, которые предварительно должны быть приведены в произвольной единой шкале комплексного оценивания. Рекомендуема шкала 1-4.

В области обследования памятника архитектуры важным фактором при определении технического состояния здания в целом является определение состоянии несущих наружных стен внутренних стен здания. Поскольку именно они являются одной из уникальных характеристик определяющих культурную ценность данного объекта.

Для примера работы модели комплексного оценивания состояния несущих стен был рассмотрен объект культурного наследия, построенный в 1898 году в городе Пермь «Пассаж №1», расположенный на пересечении улиц  Куйбышева и Советской. Самой объемной характеристикой при определении технического состояния стен является критерий «дефекты». Он включает в себя множество факторов и различных численных значений. Целесообразно на примере данного фактора проиллюстрировать работу линейной свертки[3].

Представлена таблица ранжирования образующих факторов с учетом конкретных значений дефектов по важности их влияния на техническое состояние конструкции с двух позиций (таблица 1):

- архитектурной выразительная часть;

- техническая часть.

 

 

 

Таблица 1

Сводная таблица значения коэффициентов

№ коэф.

Взвешенный коэффициент для архитектурной части

 

Взвешенный коэффициент для технической части

К1

0,048

> 

0,022

Кi

0,046

> 

0,035

 

     В таблице указаны два коэффициента значимости. Первый коэффициент показывает значимость влияния на архитектурно выразительную составляющую, а второй – на техническую. При выборе коэффициента для расчета берется наихудшее из двух значений (max).

Определение комплексной оценки критерия дефекты с помощью линейной свертки[3]

деф= i*Фi

деф–это комплексная оценка критерия дефекты,

Ki– это взвешенный коэффициент i-го фактора,

Фi– это i-ый фактор влияющий на ход образований качественного значения критерия дефекты.

Определение взвешенного коэффициента после нормирования:

Ki=

 -это первичный коэффициент i-го дефекта после ранжирования. Данный коэффициент определяется после визуального и инструментального обследования памятника архитектуры, определяется экспертно, относительно других дефектов, присутствующих в здании.

 - это сумма всех первичных коэффициентов, всегда равна 1.

Учитывая схожесть видов функций приведения для некоторых групп дефектов предлагается рассмотреть график функции приведения для дефектов группы 2 (рис. 2.)

рис.2. График функции приведения для дефектов группы 2

Фi– расчетное значение, выражается площадью поражения дефектом конструкций стены.

а*-приведенное значение дефекта для архитектурной составляющей

с*-приведенное значение дефекта для технической составляющей

Используя функцию приведения можно определить все факторы образующие критерий дефекты по шкале 1-4.

Поскольку критерий «дефекты» отрицательно влияет на общую оценку технического состояния несущих стен здания, необходимо пересчитать данный критерий для подстановки его в модель комплексного оценивания (рис 3).

дефXдеф

рис.3. Схема определения критерия «дефекты» с учетом его отрицательного влияния

Итог: полученное значение критерия для подстановки в модель комплексного оценивания с учетом его отрицательного влияния равняется  2,07. Аналогично данной схеме вычисляются остальные критерии, входящие в модель.

Исследование модели комплексного оценивания объектов культурного наследия, построенных на наборе значений частных критериев с использованием автоматизированной системы комплексного оценивания объектов (Декон-Табл.) [4] в соответствии с предпочтениями лица принимающего решение (рис 4.).

рис.4. Результат расчета  модели комплексного оценивания определения технического состояния несущих стен здания. Техническое состояние стен 1,9

Для анализа полученных оценок была разработана шкала ранжирования категорий технического состояния несущих конструкций (рис 5.).

рис.5. Шкала ранжирования категорий технического состояния несущих конструкций

Основываясь на шкале определения технического состояния разработанной для подстановки данных модель комплексного оценивания определяется категория технического состояния стен – Ограниченно работоспособное.

Вывод: данная шкала адекватно позволяет оценить категорию технического состояния несущих конструкций здания, благодаря расширенному количеству факторов,в последствии образующих определенный критерии отбора. Исключается возможность субъективного суждения при определении категории технического состояния, поскольку области определения привязаны численными значениями.

Литература

1.  ГОСТ Р 53778-2010 «Здания и сооружения». Правила обследования и мониторинга технического состояния»

2.  Современные технологии комплексного оценивания научно-технических проектов / В. А. Харитонов, И. Р. Винокур, А. А. Белых // Перспективные материалы и технологии для ракетно-космической техники = Novel Material and Technologies for Space Rockets and Space Development : [сборник статей] / Под ред. А.А. Берлина, И.Г. Ассовского. — М., 2007 .— С. 442-446 .— (Космический вызов XXI века = Space Challenges in XX iCentury ; Т. 3) .

3.  Харитонов М.В. Интеллектуальные технологии обоснования инновационных решений  //Монография под  науч. ред. Харитонова В.А. - Пермь: Изд-во Перм. гос. тех. ун-та, 2010.

4.  Белых А.А., Шайдулин Р.Ф., Гуреев К.А., Харитонов В.А., Алексеев А.О. Принцип многомодельности в задачах моделирования индивидуальных предпочтений // Управление большими системами: сборник трудов.  2010. №30-1. С. 128–143.