Обследование аварийных зданий и сооружений

где t – нормативный коэффициент при переходе от средней квадратической ошибки к предельной, равный 2 или 3;

h – средняя квадратическая ошибка единицы веса;

[ h] – обратный эквивалентный вес хода от опорного репера до анализируемого.

Если H j S j , то репер считается смешенным, и он исключается из числа опорных. Когда исключены нестабильные реперы из числа опорных,

анализ оставшихся реперов повторяют.

Следующим способом, относящимся ко второй группе, является способ,

предложенный В.Ф. Черниковым, который использует принцип неизменной средней отметки реперной сети и принцип минимума суммы квадратов отклонений. Основной алгоритм заключается в следующем.

После выполнения каждого последующего цикла вычисляют новые отметки реперов, предварительно уравняв превышения как свободной сети.

При этом в качестве исходного последовательно берется каждый репер с его высотою по первому (начальному) циклу. По каждому исходному реперу определяют разности высотных отметок, полагая:

циклам;

ji – возможное изменение положения j-гo репера.

По вышеприведенным выражениям составляют уравнения поправок

считая, что после исправления на высоты исходного репера, [V ji2 ] min .

Решая под условием [V ji2 ] min , находят

51

После введения в высоту исходного репера, перевычисляют высоты остальных i реперов. В этом случае является дополнением до средней плоскости. Изменения величины поправок,

характеризуют состояние реперов и при их устойчивом положении не превышают ошибок измерений. В противном случае такой репер исключается из числа опорных.

Математический аппарат данного способа достаточно обоснован, объем вычислений незначителен и сложности не представляет. Возможно определение направления и величины сдвига. Объем измерительных работ не

увеличивается. Исследования устойчивости возможны уже со второго цикла.

Таким образом, рассмотрено четыре способа определения устойчивости реперов, относящихся к двум группам по использованию математического аппарата: статистического анализа и способа наименьших квадратов.

Предпочтение было отдано способам с наиболее простыми алгоритмами, для

лучшего обозрения которых по условленным критериям сведены в табл.3.1.

Таблица 3.1

Оценка способов по критериям

52

3.5. Обработка результатов повторного нивелирования осадочных марок Осадка определяется изменением отметок элементов здания. Осадки бывают: Sпол – полная осадка (см. формулу (3.14)), Sр – равномерная осадка,

S – неравномерная осадка.

В связи с созданием новых концепций развития геодезических сетей принцип обработки повторных измерений заключается в том, что находятся разности между смежными циклами и первым и текущим циклом. Названные разности характеризуют абсолютные величины пространственного изменения

положения исследуемых точек (осадочных марок).

Полная осадка (осадка с начала наблюдений) определяется как разность

отметок одной и той же марки последующего и первого цикла наблюдений.

Равномерная осадка Sрав.,(полн.) есть минимальная, полная осадка из всего цикла. Неравномерная осадка определяется как разность одной и той же марки полной и равномерной осадки.

По полученным скоростям определяют ускорения по формуле

53

В соответствии с тем, что вертикальные перемещения (осадки) могут иметь как положительный, так и отрицательный знак, то характеристика скорости и ускорения также будет иметь знак. В физическом смысле скорости означают нарастание или затухание процесса деформации территории.

Результаты определения осадок марок заносят в ведомость, см. табл.

3.2.

Таблица 3.2

Ведомость осадок марок

Уклоны, характеризующие отдельные строительные конструкции, принято называть перекосом i'.

где i – перекос фундаментов считается между двумя марками.

4. Определение кренов зданий

4.1. Методы определения кренов

Крен – уклонение вертикально ориентированных строительных конструкций от отвесной линии.

При обследовании зданий и сооружений определяют крены ребер

54

сооружений и крены плоскостей стен сооружений, При определении крена плоскости выполняют измерения по некоторым сечениям данной плоскости.

Количество сечений определяется конструктивными решениями стен. Для

каждого сечения определяют одну составляющую крена.

Y

qy

Q

qx

Рис. 4.1. Крены плоскостей стен пространственную ориентацию стены и ее деформационные характеристики

(прогибы, выгибы) и величины неплоскостности.

Крены определяют следующими способами.

1. Использование теодолита – вертикальное проектирование (рис. 4.2):

В данном способе определяются координаты верхней точки ребра и нижней точки ребра (рис.4.3).

3. Способ определения кренов методом вертикального проектирования

(рис.4.4).

55

q

Рис. 4.2. Вертикальное проектирование

X

Y

2. Определение вертикальных профилей ребер и стен сооружений (рис. 4.6)

56

АВ

Ан

Рис. 4.4. Определение кренов с использованием прибора вертикального проектирования

SB

qx SH

Рис. 4.5. Определение кренов сечения стен

57

4

3

2

1

qy

0

qx

Рис. 4.6. Определение вертикальных профилей

Рис. 4.7. Вертикальный профиль стен сооружения

4.2. Обработка результатов наблюдения за кренами При анализе технического состояния здания выделяют пространственную

и внутреннюю геометрию. Под пространственной геометрией здания понимают параметры взаимного расположения главных осей здания относительно топоцентрической системы координат.

Под внутренней геометрией здания понимают параметры взаимного расположения его основных и частных детализирующих осей относительно главных:

1)продольные и поперечные размеры сооружения;

2)угловое расположение строительных элементов в плане;

3)высота сооружения;

4)шаг строительных конструкций.

В топоцентрической системе координат за основную координатную плоскость ОХУ принимают плоскость, касательную к уровенной поверхности,

силы тяжести в данной точке, за ось Z принимают направление отвесной линии.

59

Аза начало координат какую-либо точку земной поверхности (рис. 4.8).

Впространственной системе координат деформации зданий отображают

дворовый фасад

Рис. 4.8. Правило оцифровки ребер сооружения

при помощи следующих характеристик.

1. Крены сооружения могут быть выражены в относительной и абсолютной мере. Кроме того, различают частные и абсолютные (полные)

крены как для отдельных элементов, так и в целом для сооружения.

2.Частный крен – крен, определенный в некоторой координатной плоскости (в плоскости одной из стен) qx, qy .

3.Абсолютный (полный) крен вычисляется по формуле:

4. Угол ориентирования абсолютного крена вычисляется по формуле: