RU66524U1 - THE STRUCTURE IN WHICH THE POSSIBILITY OF COMPLEX MONITORING OF THE STRUCTURE IS PROVIDED - Google Patents

THE STRUCTURE IN WHICH THE POSSIBILITY OF COMPLEX MONITORING OF THE STRUCTURE IS PROVIDED Download PDF

Info

Publication number
RU66524U1
RU66524U1 RU2007116331/22U RU2007116331U RU66524U1 RU 66524 U1 RU66524 U1 RU 66524U1 RU 2007116331/22 U RU2007116331/22 U RU 2007116331/22U RU 2007116331 U RU2007116331 U RU 2007116331U RU 66524 U1 RU66524 U1 RU 66524U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sensor
readings
sensors
reference value
value
Prior art date
Application number
RU2007116331/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Федор Андреевич Егоров
Алексей Павлович Неугодников
Вадим Игоревич Поспелов
Михаил Юрьевич Ахлебинин
Андрей Юрьевич Красоченков
Original Assignee
Федор Андреевич Егоров
Алексей Павлович Неугодников
Вадим Игоревич Поспелов
Михаил Юрьевич Ахлебинин
Андрей Юрьевич Красоченков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федор Андреевич Егоров, Алексей Павлович Неугодников, Вадим Игоревич Поспелов, Михаил Юрьевич Ахлебинин, Андрей Юрьевич Красоченков filed Critical Федор Андреевич Егоров
Priority to RU2007116331/22U priority Critical patent/RU66524U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU66524U1 publication Critical patent/RU66524U1/en

Links

Abstract

Полезная модель относится к комплексному мониторингу сооружения в период возведения и/или эксплуатации с использованием информации не менее чем от двух датчиков измерения деформации по меньшей мере одной конструкции сооружения. При этом конструкцию сооружения снабжают по меньшей мере одним датчиком на поверхности конструкции и по меньшей мере одним датчиком внутри конструкции и измеряют поверхностную и внутреннюю деформацию конструкции. Таким образом уточняется картина деформации и распределения нагрузок по всему сооружению. 2 ил.The utility model relates to integrated monitoring of a structure during construction and / or operation using information from at least two strain gauges of at least one structure design. Moreover, the structure of the structure is provided with at least one sensor on the surface of the structure and at least one sensor inside the structure, and the surface and internal deformation of the structure is measured. Thus, the picture of deformation and load distribution throughout the structure is specified. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к области сооружений, снабженным измерительной техникой при строительстве и эксплуатации сооружений.The utility model relates to the field of structures equipped with measuring equipment during the construction and operation of structures.

В известном техническом решении, мониторинг проводят в период возведения здания, устанавливая волоконно-оптические датчики в колонны, проводя анализ и контроль напряженно-деформированного состояния колонн и перераспределения усилий и напряжений в колоннах в результате неравномерных осадок фундамента (Мониторинг колонн здания во время строительства. (Бранко Глисич, Данеле Инауди, Ки Чинг Хунг, Джу Минг Ло, 5-я Тихоокеанская конференция по проблемам строительства и проектирования (APSEC), 26-28 Августа 2003, Джохор Бахру, Малайзия (2003), стр.593-606).In a known technical solution, monitoring is carried out during the period of building construction, installing fiber-optic sensors in the columns, analyzing and monitoring the stress-strain state of the columns and the redistribution of forces and stresses in the columns as a result of uneven settlement of the foundation (Monitoring of building columns during construction. ( Branko Glisich, Danele Inaudi, Key Ching Hung, Joo Ming Lo, 5th Pacific Conference on Construction and Design (APSEC), August 26-28, 2003, Johor Bahru, Malaysia (2003), pp. 593-606).

Данный способ мониторинга заключается в том, что получают информацию о напряженно-деформированном состоянии одной колонны на основании максимум двух волоконно-оптических датчиков деформации (ВОД), которые помещают непосредственно в бетон колонны. Наличие нескольких волоконно-оптических датчиков и контроль, осуществляемый на локальном - для конкретной конструкции и глобальном (общем) - для секции сооружения (например, для потолка этажа) уровнях позволяет рассматривать известное техническое решение как наиболее близкое к заявляемому изобретению.This monitoring method consists in obtaining information about the stress-strain state of one column based on a maximum of two fiber-optic strain sensors (VOD), which are placed directly in the concrete of the column. The presence of several fiber-optic sensors and the control carried out at the local — for a particular structure and global (general) —for the section of the structure (for example, for the ceiling of the floor) allows us to consider the known technical solution as the closest to the claimed invention.

Однако, процессы деформирования железобетонной конструкции являются неоднородными по ее объему, учитывая различие упруго-пластических характеристик бетона и арматуры и неоднородность свойств бетона, а также неравномерное распределение образования и раскрытия трещин в бетоне.However, the processes of deformation of a reinforced concrete structure are heterogeneous in its volume, taking into account the difference in the elastic-plastic characteristics of concrete and reinforcement and the heterogeneity of concrete properties, as well as the uneven distribution of crack formation and opening in concrete.

Поэтому указанное техническое решение может решить только часть задачи, заключающейся в контроле напряженно-деформированного состояния конструкции.Therefore, the specified technical solution can solve only part of the problem, which is to control the stress-strain state of the structure.

Для достижения технического результата, состоящего в более информативном и точном контроле напряженно-деформированного состояния конструкции, определении картины деформации и распределения нагрузок по сооружению предлагается способ комплексного мониторинга в период возведения сооружения и/или эксплуатации сооружения, заключающийся в том, что способ комплексного мониторинга сооружения, в котором используется информация не менее чем от двух датчиков измерения деформации по меньшей мере одной конструкции сооружения, характеризуется тем, что конструкцию сооружения снабжают по меньшей мере одним датчиком на поверхности конструкции и по меньшей мере одним датчиком внутри конструкции и измеряют поверхностную и внутреннюю деформацию конструкции. Устанавливают по меньшей мере один датчик измерения деформации внутрь по меньшей мере одной конструкции, и при этом устанавливают снаружи по меньшей мере одной конструкции по меньшей мере один датчик измерения деформации, имеющий сенсорный элемент, обеспечивающий изменение количества проходимого света при изменении кривизны световода, заключенный в корпус, выполненный с возможностью воздействия на сенсорный элемент с одной стороны посредством толкателя, размещенного в корпусе, а, с другой стороны, стенки корпуса, при этом толкатель обеспечивает восприятие деформации конструкции, а корпус обеспечивает возможность подключения, по меньшей мере, одного световода к средству обработки сигнала датчика, далее подключают упомянутые датчики к средству обработки сигналов датчиков, далее проводят анализ информации о сигналах датчиков.To achieve a technical result consisting in a more informative and accurate control of the stress-strain state of the structure, determining the deformation pattern and load distribution of the structure, a method for integrated monitoring during the construction of the structure and / or operation of the structure is proposed, which consists in the fact that the method of complex monitoring of the structure, which uses information from at least two strain gauges of at least one structure design, is characterized in that the construction of facilities provided with at least one sensor on the surface of the structure and at least one sensor inside the structure, and measure the surface and internal deformation of the structure. At least one strain gauge is installed inside of the at least one structure, and at least one strain gauge is installed outside of the at least one structure, having a sensor element providing a change in the amount of light transmitted when the fiber curvature changes, enclosed in the housing made with the possibility of impact on the sensor element on the one hand by means of a pusher placed in the housing, and, on the other hand, the wall of the housing, while the pusher provides the perception of the deformation of the structure, and the housing provides the ability to connect at least one fiber to the sensor signal processing means, then connect the mentioned sensors to the sensor signal processing means, then analyze the information about the sensor signals.

Упомянутые датчики соединены со средством обработки сигналов датчиков (СОСД), которое сигнализирует о приближении аварийного события, относящегося к одной или нескольким конструкциям.The said sensors are connected to a sensor signal processing means (SOSD), which signals the approach of an emergency event related to one or more structures.

Если фактические деформации конструкции достигают или превышают предельные деформации, то СОСД сигнализирует об этом соответствующим информационным сообщением.If the actual deformations of the structure reach or exceed the ultimate deformations, then the SOSD signals this with a corresponding information message.

Фиг.1 - схема размещения волоконно-оптических датчиков для контроля железобетонной конструкции.Figure 1 - layout of fiber optic sensors for monitoring a reinforced concrete structure.

Фиг.2 - волоконно-оптический датчик внутреннего крепления.Figure 2 - fiber optic sensor internal mounting.

На фиг.1 представлена схема расположения ВОД, относительно железобетонной конструкции (ЖБК) и СОСД, соединенная с данными ВОД.Figure 1 presents the layout of the water, relative to the reinforced concrete structure (RC) and SOSD, connected to the data of the water.

При изготовлении ЖБК к арматуре 1 крепят ВОД 2, непосредственно в бетон 5 помещают ВОД 4, снаружи к ЖБК крепится ВОД 3, имеющий стержень толкателя и корпус, с помощью волоконно-оптических кабелей 6, указанные ВОД, подключают к оптическому разветвителю 7, соединенному с СОСД 8.In the manufacture of reinforced concrete products, VOD 2 is attached to the reinforcement 1, VOD 4 is placed directly in concrete 5, and VOD 3 is mounted on the outside of the reinforced concrete panel; SOSD 8.

СОСД имеет устройство ввода данных (УВВД), запоминающее (ЗУ) и сигнализирующее (СУ) устройства и устройство вывода данных (УВД), которые соединены друг с другом и с устройством обработки и управления (УОУ).SOSD has a data input device (ATC), memory (memory) and signaling (SU) devices and a data output device (ATC), which are connected to each other and to the processing and control device (OOU).

ЗУ СОСД предназначено для записи посредством УВВД и хранения значений предела текучести арматуры, предела прочности бетона и среднего предела прочности конструкции, принимаемых за эталонные значения и вычисляемых до возведения сооружения для конструкции, которую предстоит контролировать. Данные пределы прочности и текучести вычисляются The SOSD memory device is intended for recording by means of ATC and storing the values of the yield strength of reinforcement, the ultimate strength of concrete and the average ultimate strength of the structure, taken as reference values and calculated before the construction of the structure for the structure to be controlled. These tensile and yield strengths are calculated

известными методами теории железобетонных конструкций, по СНиПам или численными методами.by known methods of the theory of reinforced concrete structures, according to SNiPs or numerical methods.

УОУ предназначено для сравнения фактических показаний датчиков с соответствующими эталонными значениями и управления работой ЗУ, СУ, УВВДиУВД СОСД.UOU is designed to compare the actual readings of sensors with the corresponding reference values and control the operation of the memory, control system, air traffic control and air traffic control system of the internal control system.

СУ предназначено для формирования сигнала о приближении или наступлении аварийного события, относящегося к конструкции. При комплексном мониторинге за критический уровень приближения аварийного события принят интервал 50-100%, предпочтительно 70-80% от хотя бы одного из эталонных значений, записываемых в ЗУ СОСД.SU is designed to generate a signal about the approach or occurrence of an emergency event related to the design. In complex monitoring, the interval of 50-100%, preferably 70-80% of at least one of the reference values recorded in the RAMS memory is taken as a critical level of approaching an emergency event.

УВД предназначено для передачи данных от СОСД к внешнему электронному устройству - персональному компьютеру или периферийному оборудованию.ATC is designed to transfer data from SOSD to an external electronic device - a personal computer or peripheral equipment.

Схема СОСД представлена на фиг.2, где 1 - УВВД, 2 - ЗУ, 3 - СУ, 4 - УОУ, 5 - УВД.The SOSD diagram is presented in figure 2, where 1 - ATC, 2 - memory, 3 - SU, 4 - UOU, 5 - ATC.

Заявляемый способ мониторинга также решает задачу определения картины деформации и распределения нагрузок по всему сооружению. Для этого волоконно-оптические датчики измерения деформаций размещают на множестве конструктивных элементов сооружения и в процессе возведения здания СОСД записывает показания этих датчиков. Далее показания датчиков по известным экспериментальным или теоретическим соотношениям переводятся в соответствующие нагрузки УОУ СОСД.The inventive monitoring method also solves the problem of determining the deformation pattern and load distribution throughout the structure. To do this, fiber-optic strain gauges are placed on many structural elements of the structure and during the construction of the building, the SOSD records the readings of these sensors. Further, the readings of the sensors according to known experimental or theoretical relationships are translated into the corresponding loads of the OOU OSD.

Интервал записи показаний упомянутых датчиков зависит от уровня указанных показаний, если показания датчиков находятся в интервале 0-70% от соответствующего эталонного значения, то интервал записи более одной минуты, если в интервале 70-100% от соответствующего эталонного значения, то интервал записи равен, например, 2 секунды. Соответствующий интервал записи показаний датчиков заносят в ЗУ СОСД.The recording interval of the readings of the mentioned sensors depends on the level of the indicated readings, if the readings of the sensors are in the range of 0-70% of the corresponding reference value, then the recording interval is more than one minute, if in the range of 70-100% of the corresponding reference value, the recording interval is for example, 2 seconds. The corresponding interval for recording sensor readings is recorded in the memory of the SOSD.

Claims (8)

1. Сооружение в котором обеспечена возможность комплексного мониторинга сооружения с использованием информации не менее чем от двух датчиков измерения деформации по меньшей мере одной конструкции сооружения, отличающееся тем, что конструкцию сооружения снабжают, по меньшей мере, одним датчиком на поверхности конструкции и, по меньшей мере, одним датчиком внутри конструкции и измеряют поверхностную и внутреннюю деформацию конструкции.1. The structure in which it is possible to comprehensively monitor the structure using information from at least two strain gauges of at least one structure of the structure, characterized in that the structure of the structure is provided with at least one sensor on the surface of the structure and at least , one sensor inside the structure and measure the surface and internal deformation of the structure. 2. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что датчик измерения деформации, устанавливаемый внутрь, по меньшей мере, одной конструкции, прикреплен к арматуре конструкции и/или устанавлен в тело конструкции.2. The structure according to claim 1, characterized in that the strain gauge installed inside of at least one structure is attached to the reinforcement of the structure and / or installed in the body of the structure. 3. Сооружение по п.1 или 2, отличающееся тем, что устанавлен, по меньшей мере, один датчик измерения деформации внутрь, по меньшей мере, одной конструкции сооружения, при этом устанавлен снаружи, по меньшей мере, на одной конструкции сооружения, по меньшей мере, один датчик измерения деформации, имеющий сенсорный элемент, обеспечивающий изменение количества проходимого света при изменении кривизны световода, заключенного в корпус, выполненный с возможностью воздействия на сенсорный элемент для восприятия деформации конструкции, а корпус обеспечивает возможность подключения, по меньшей мере, одного световода к средству обработки сигнала датчика, далее обеспечено подключение датчики к средству обработки сигналов датчиков, и проведение анализа информации о сигналах датчиков.3. The structure according to claim 1 or 2, characterized in that at least one strain gauge is installed inside of at least one structure of the structure, while installed outside of at least one structure of the structure of at least at least one strain gauge sensor having a sensor element that provides a change in the amount of light transmitted when changing the curvature of the fiber enclosed in the housing, configured to act on the sensor element to perceive structural deformation, and the housing effectiveness to the ability to connect at least one optical fiber to the sensor signal processing means, further provided with means to connect the sensors to sensor signal processing and analyzes information about the sensor signals. 4. Сооружение по п.2, отличающееся тем, что датчик измерения деформации, устанавливаемый внутрь, по меньшей мере, одной конструкции в тело конструкции, устанавлен, по меньшей мере, в одном направлении осей декартовой системы координат и/или устанавливают с угловым отклонением, по меньшей мере, от одного направления осей декартовой системы координат.4. The structure according to claim 2, characterized in that the strain gauge installed inside of at least one structure in the body of the structure is installed in at least one direction of the axes of the Cartesian coordinate system and / or is installed with an angular deviation, from at least one direction of the axes of the Cartesian coordinate system. 5. Сооружение по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что в запоминающее устройство средства обработки сигналов датчиков записывают первое эталонное значение предела текучести арматуры, второе эталонное значение среднего предела прочности бетона и третье эталонное значение среднего предела прочности, по меньшей мере, одной всей конструкции, далее в период возведения сооружения сравнивают показания, по меньшей мере, одного первого датчика, установленного снаружи, по меньшей мере, одной конструкции с третьим значением, показания, по меньшей мере, одного второго датчика, прикрепленного к арматуре, с первым значением, показания, по меньшей мере, одного третьего датчика, установленного в тело конструкции со вторым значением, далее, если показания по меньшей мере одного из упомянутых датчиков составляют величину больше, чем 50% от соответствующего эталонного значения, формируют сигнал тревоги о приближении аварийного события.5. The structure according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the first reference value of the yield strength of the reinforcement, the second reference value of the average tensile strength of concrete, and the third reference value of the average tensile strength, at least of the whole structure, then during the period of construction of the structure, the readings of at least one first sensor mounted outside of at least one structure with a third value are compared, readings of at least of at least one second sensor attached to the fixture, with a first value, the readings of at least one third sensor installed in the body of the structure with a second value, further, if the readings of at least one of these sensors are greater than 50 % of the corresponding reference value, form an alarm signal about the approach of an emergency event. 6. Сооружение по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что показания датчиков записывают в запоминающее устройство системы обработки сигналов датчиков с периодом времени записи, выбранным из интервала от одной минуты до одного дня, если показания, по меньшей мере, одного из упомянутых датчиков больше, чем 50 но менее 70% от соответствующего эталонного значения, если же показания, по меньшей мере, одного из упомянутых датчиков более или равны 70% от соответствующего эталонного значения, то с периодом времени записи менее одной минуты.6. The construction according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the readings of the sensors are recorded in a storage device of the sensor signal processing system with a recording time period selected from the interval from one minute to one day, if the readings of at least one of said sensors are greater than 50 but less than 70% of the corresponding reference value, but if the readings of at least one of the said sensors are greater than or equal to 70% of the corresponding reference value, then with a recording time period of less than one minute. 7. Сооружение по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что записанные в запоминающее устройство системы обработки сигналов датчиков показания упомянутых датчиков, представляющие собой значения деформаций, преобразуют с помощью упомянутого устройства обработки и управления в значения соответствующих нагрузок, далее получают картину распределения деформаций и нагрузок по конструкциям сооружения.7. The construction according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the readings of said sensors, which are the values of deformations recorded in the storage device of the sensor signal processing system, are converted using the said processing and control device into the values of the corresponding loads, and then a distribution picture is obtained deformations and loads on the structures of the structure. 8. Сооружение по пп.1 и 2, отличающееся тем, что формирование сигнала тревоги о приближении аварийного события происходит, если показания по меньшей мере одного из датчиков составляют величину, выбранную из диапазона большего, чем 50% от соответствующего эталонного значения.
Figure 00000001
8. The construction according to claims 1 and 2, characterized in that the formation of an alarm signal about the approach of an emergency occurs if the readings of at least one of the sensors comprise a value selected from a range greater than 50% of the corresponding reference value.
Figure 00000001
RU2007116331/22U 2007-05-03 2007-05-03 THE STRUCTURE IN WHICH THE POSSIBILITY OF COMPLEX MONITORING OF THE STRUCTURE IS PROVIDED RU66524U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007116331/22U RU66524U1 (en) 2007-05-03 2007-05-03 THE STRUCTURE IN WHICH THE POSSIBILITY OF COMPLEX MONITORING OF THE STRUCTURE IS PROVIDED

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007116331/22U RU66524U1 (en) 2007-05-03 2007-05-03 THE STRUCTURE IN WHICH THE POSSIBILITY OF COMPLEX MONITORING OF THE STRUCTURE IS PROVIDED

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU66524U1 true RU66524U1 (en) 2007-09-10

Family

ID=38598849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007116331/22U RU66524U1 (en) 2007-05-03 2007-05-03 THE STRUCTURE IN WHICH THE POSSIBILITY OF COMPLEX MONITORING OF THE STRUCTURE IS PROVIDED

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU66524U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11414705B2 (en) 2016-03-08 2022-08-16 The University Of Birmingham Salivary biomarkers of brain injury

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11414705B2 (en) 2016-03-08 2022-08-16 The University Of Birmingham Salivary biomarkers of brain injury

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6995792B2 (en) Building health assessment system
RU2381470C2 (en) Method of monitoring and predicting technical state of buildings and structures and system for monitoring and predicing technical state of buildings and structures (versions)
JP2014134436A (en) Building safety verification system and building safety verification method
CN106092036A (en) A kind of formwork-support deformation remote real time monitoring system and method
CN106840265B (en) Scaffold safety early warning system
KR101028363B1 (en) System for sensing indication collapse of structure using strain
KR100805184B1 (en) Method for concrete lining quality evaluating according to concussion blasting excavation in tunnel
Kim et al. Practical wireless safety monitoring system of long-span girders subjected to construction loading a building under construction
CN110725347A (en) Real-time detection method and system for broken pile in concrete cast-in-place pile construction process
RU66524U1 (en) THE STRUCTURE IN WHICH THE POSSIBILITY OF COMPLEX MONITORING OF THE STRUCTURE IS PROVIDED
Guan et al. Web‐based structural health monitoring of an FRP composite bridge
CN113802565A (en) Foundation pit and structure integrated intelligent monitoring system and method in steelmaking workshop
Pozzi et al. MEMS-based sensors for post-earthquake damage assessment
CN111075119B (en) Grouting sleeve for quality monitoring of fabricated building node, monitoring device, monitoring system, method and application
RU83617U1 (en) SAFETY MONITORING SYSTEM OF CARRYING STRUCTURES, STRUCTURAL ELEMENTS OF BUILDINGS, STRUCTURES IN REAL TIME
Amditis et al. An overview of MEMSCON project: An intelligent wireless sensor network for after-earthquake evaluation of concrete buildings
KR100602832B1 (en) Amentment method of differential shortenint of vertical member in reinforced-concrete structures
CN210862784U (en) Reinforced concrete structure with embedded passive detection device
Liu et al. Horizontal resonance of a 13 story building under external machine vibrations
RU2392403C1 (en) Method for detection of changes in deflected mode of building or structure components
Osman1&2 et al. Evaluating the stresses in a supertall structure: Field monitoring and numerical analysis
RU2591734C1 (en) Method of measuring and long-term monitoring of carrier rockets launching facility and system for its implementation
RU2672532C2 (en) Method of monitoring technical condition of building sites and building site engineering status monitoring system
Singh Kanwar et al. Health monitoring of RCC building model experimentally and its analytical validation
RU2708340C2 (en) Method for monitoring integrity of bank-protecting structure and device for implementation thereof

Legal Events

Date Code Title Description
PC1K Assignment of utility model

Effective date: 20081118

MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20090504