建筑物/危房在線監(jiān)測
2021-12-15近幾年發(fā)生的幾起房屋坍塌的事故再次引起社會的廣泛關注,例如2019年8月28日上午深圳市羅湖區(qū)船步街和平新居71棟靠西面一棟居民樓發(fā)生樓體倒塌事故,2020年3月7日19時5分福建省泉州市鯉城區(qū)常泰街道南環(huán)路發(fā)生一起酒店坍塌事故有71人被困(不含自救逃生的9人)。建筑物在運營生命周期中,受人為原因、自然災害、周邊施工、地質結構變化、自身結構等因素的影響,不管是新建還是運營多年的房屋建筑,都可能會出現裂縫、傾斜、沉降等問題,嚴重的甚至有坍塌傾覆的事故風險,對人民生命財產安全構成很大的威脅。對建筑物進行嚴格的質量檢測和結構安全監(jiān)測,這對于保護人們的生命和財產安全具有非常重要的意義。建筑結構監(jiān)測的主要內容主要包括:傾斜、沉降、裂縫等監(jiān)測,應通過工程實際的情況以及監(jiān)測單位的相關的設計要求、檢測法規(guī)、規(guī)范和標準等提出對應的監(jiān)測需求,建筑結構健康監(jiān)測內容一般包括:
監(jiān)測項目 | 監(jiān)測設備 | 監(jiān)測項目 | 監(jiān)測設備 |
沉降監(jiān)測 | 靜力水準儀 | 應力應變監(jiān)測 | 表面式應變計 |
傾斜監(jiān)測 | 盒式固定測斜儀 | 環(huán)境溫濕度監(jiān)測 | 溫濕度傳感器 |
裂縫監(jiān)測 | 裂縫計 | 風速風向監(jiān)測 | 超聲波風速風向儀 |
水平、豎向位移 | 北斗GNSS |
建筑不均勻沉降監(jiān)測選用靜力水準儀, 隨著地下空間的開展,以及地下水等較為復雜地質結構,導致地基不均勻沉降。一般情況下對建筑底部混凝土結構不均勻沉降進行監(jiān)測,對結構整體健康狀況進行評估,根據評估情況提出并預防處理與防護等措施。根據現有樓體情況,不均與沉降測點布設在建筑結構的支撐柱體上(或承重梁),選取其中柱體(或承重梁)作為測點。
傾斜監(jiān)測選用盒式測斜儀。根據《建筑測量變形規(guī)范》以及建筑整體情況,在樓體的上部以及對稱部位的下部各布設一個傾斜測點,通過上下傾斜角度測量評估大樓水平位移狀態(tài),為健康情況作出評估。
建筑結構應變采用表面應變計,一般應用于鋼結構或者混凝土結構的建筑,儀器主要應用于鋼結構、公路、橋梁、民用建筑、隧道、地鐵等混凝土、鋼筋及錨桿的應力測量,具有防水性能好、不受外界環(huán)境影響、溫度性能穩(wěn)定等特點。
裂縫監(jiān)測使用裂縫計。早期房屋結構因其建筑年代久遠,建筑材料經過長期老化性能衰減,不合理使用、拆改承重結構等因素,導致整體性差,結構松散,一旦受外力如震動、地基沉降、溫度的變化會引起材料的熱脹冷縮、地質災害等影響,容易產生裂縫;裂縫監(jiān)測傳感器一般安裝于鋼結構焊縫、建筑物已出現裂縫或有較大出現裂縫風險的部位。
對建筑整體結構做水平、豎向位移的監(jiān)測,能很好的反應結構變形情況,評估建筑使用過程穩(wěn)固情況。樓體水平、豎向位移監(jiān)測采用GNSS進行監(jiān)測,GNSS主要用于長期自動化監(jiān)測尾礦庫、大壩、公路、邊坡、基坑、建筑橋梁、船泊平臺等水平位移和垂直位移監(jiān)測,采用高性能芯片通過接收衛(wèi)星信號來計算所處位置的水平和垂直位移。
環(huán)境溫濕度傳感器采用溫濕度傳感器,該儀器廣泛運用于結構環(huán)境自動化監(jiān)測中的溫濕度監(jiān)測,具有操作靈活,使用方便,采用標準RS485通信接口,可與大部分采用RS485接口的設備及系統(tǒng)集成等優(yōu)點。
風荷載是結構的主要動力荷載之一。在風荷載作用下將產生振動,引起疲勞損傷累積,導致建筑抗力衰減,通過監(jiān)測風速、風向,統(tǒng)計最大風速值,可以得出結構的風與結構響應關系,了解鋼結構受風動力荷載的情況。風速風向的監(jiān)測主要為風速風向儀,該儀器是一種3軸的無運動部件的超聲波風速儀??梢蕴峁┮粋€全面的風場描述,風速儀具有迅速響應,高分辨率和三維風速測量等特點。
部分項目實例