В статье приводится альтернативный способ определения прогибов и проектных отметок строительных конструкций, основанный на совместном использовании стандартных геодезических приборов и лазерного дальномера.
Ключевые слова: геодезический контроль, прогиб строительных конструкций, промышленная безопасность, экспертиза, теодолит, нивелир, лазерный дальномер.
The alternative way of definition of sags and design elevations of building construction which is based on shared use of standard geodetic devices and a laser ranging device is given in article.
Keywords: geodesic control, sag of engineer construction, industrial safety, inspection, theodolite, batter level, laser ranging device.
Геодезический контроль прогибов несущих конструкций промышленных и общественных зданий всегда был неотъемлемой частью экспертного заключения по оценке остаточной несущей способности и эксплуатационной пригодности зданий и сооружений. В России в настоящее время большая часть промышленных предприятий частично, а в некоторых случаях полностью, израсходовали свой остаточный ресурс. Для определения этого ресурса на большинстве предприятий с целью обеспечения промышленной безопасности зданий и сооружений производятся плановые экспертизы по оценке технического состояния строительных конструкций зданий и сооружений. При этом в процессе проведения стандартной плановой экспертизы промышленной безопасности зачастую не представляется возможным достоверно оценить фактическое значение прогибов труднодоступных для геодезического контроля строительных конструкций. Определения прогибов конструкций и оценки неравномерной осадки сооружения либо отдельных его частей особенно актуальна для элементов, расположенных на высоте более 6,5 м от уровня пола первого этажа.
В настоящее время с целью определения прогибов стропильных балок, плит и ферм покрытия используется нивелир с геодезической рейкой. При этом в зданиях, где высоты проектных отметок стропильных конструкций превышают размеры геодезической рейки, используется теодолит. Однако в реальных условиях существующего предприятия это не всегда возможно, так как наличие технологического оборудования и недостаточная освещенность измеряемых конструкций (для точной визуальной фиксации контрольных точек) исключает возможность геодезического контроля теодолитом. Кроме того, использование одновременно теодолита и нивелира приводит к увеличению трудоемкости процесса геодезического контроля.
Для оценки прогибов, либо неравномерной деформации сооружения в основном используются высотные отметки нижней грани конструкции (балки, фермы и т. п.). Указанные отметки могут быть получены путем измерения высоты от пола до нижней грани конструкции, при этом значительный разброс отметок существующих полов зданий на стадии изготовления, а также изменение проектных отметок полов при эксплуатации (наличие неравномерных просадок, механических повреждений и т. п.) не позволяет достоверно оценить реальное положение контролируемых конструкций. Для определения прогибов необходимо знать точные высотные отметки полов в контрольных точках, которые могут быть получены по результатам стандартного геодезического контроля — нивелировкой пола здания с последующим закреплением указанных точек на полу здания для установки лазерного дальномера и последующего измерения расстояния от пола до стропильных конструкций. Но в реальных условиях обследование (экспертиза промышленной безопасности) производственного здания производится без вывода объекта из эксплуатации и остановки производственного процесса, что практически исключает возможность закрепления контрольных точек.
В данной статье авторы предлагают альтернативный способ определения прогибов и фактических высотных отметок строительных конструкций, основанный на совместном использовании современных геодезических приборов.
Предлагаемый способ геодезического контроля строительных конструкций основан на измерении расстояния не от поверхности пола помещения до нижней горизонтальной грани указанных конструкций с использованием лазерного дальномера (рис. 1), а от уровня горизонта инструмента независимо от отметок пола здания.
Рис. 1 Принципиальная схема измерения высотных отметок стропильной конструкции
Это позволяет выполнять геодезический контроль строительных конструкций (стропильных балок, плит и ферм покрытия) с помощью нивелира, рейки и лазерного дальномера без закрепления контрольных точек на полах зданий с одновременным контролем отметок пола. В основе способа лежит совместное использование стандартного лазерного дальномера, соединенного с геодезической рейкой при помощи разработанного авторами крепления. При этом прогибы и проектные отметки в соответствии с данным методом могут быть определены по следующей формуле:
, (1)
где
D — расстояние от горизонта инструмента (нивелира) до контрольной точки;
а — расстояние от лазерного дальномера до контрольной точки;
с — расстояние от лазерного дальномера до низа рейки;
b — расстояние от пола до уровня горизонта инструмента (нивелира).
В ходе проведения геодезических обследований строительных конструкций (рис. 2) были выявлены следующие преимущества предложенного способа:
значительное уменьшение погрешности измерений при наведении геодезического прибора (теодолита) на контрольные точки;
отсутствие необходимости выполнять дополнительные работы по геодезическому контролю (закрепление контрольных точек на полах здания) строительных конструкций;
значительное снижение трудоемкости процесса обследования объекта за счет возможности одновременного выполнения геодезического контроля полов в помещении и строительных конструкций перекрытий (покрытия);
возможность выполнять контроль не только непосредственно с отметок уровня пола, но и с существующих предметов (технологическое оборудование, переходы, эстакады и т. п.).
Рис. 2. Проведение геодезических обследований строительных конструкций
