В статье рассматриваются метрологические проблемы нормативного и математического обеспечения пространственного контроля векторных динамических параметров безопасности объектов техносферы. На примере анализа ряда нормативных документов, регламентирующих динамические обследования, представлены доказательства отсутствия в этих документах необходимых и достаточных критериев для практической реализации задач безопасности. На основании результатов динамических обследований реальных объектов техносферы показано, что существующий нормативный подход не позволяет идентифицировать контролируемые формы колебания зданий и сооружений.
объекты техносферы, безопасность, нормативные документы, формальное применение, динамическое обследование, достоверность обследований, динамическая устойчивость, формы колебаний, идентификация, критерий необходимости, критерий достаточности.
1. Введение в проблему
Проблема динамического обследования и мониторинга вариаций векторных полей параметров технического состояния опасных объектов техносферы в современной научно-методической трактовке была сформулирована в проектах программ научно-технического сотрудничества Минобрнауки России и Минатома, а также в ряде научно-исследовательских работ, выполненных в 2005–2008 гг. в соответствии с решениями Московского конгресса по безопасности мегаполисов в рамках научно-практической конференции «Безопасность строительного комплекса и жизнеобеспечение граждан» [1–8]. Практическая важность аттестации и мониторинга динамических характеристик строительных объектов нашли отражение и развитие в ряде документов, включая РБ-045-08 «Динамический мониторинг строительных конструкций объектов использования атомной энергии», ГОСТ Р 53778-2010 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния», рм-2957 «Рекомендации по эксплуатации многофункциональных высотных зданий и комплексов».
Однако, как часто происходит с развитием наукоемких технологий, их формальное внедрение в нормативную практику сопровождается нарушением условий и критериев технической эффективности способов решения практических задач в части метрологического обеспечения достоверности. К сожалению, эта «недосказанность» присуща и перечисленным выше документам.
2. Метрологический анализ нормативного обеспечения
Рассмотрим с этой точки зрения ГОСТ Р 53778-2010. К числу несомненных достоинств этого ГОСТа следует, в первую очередь, отнести достаточно полный и комплексный характер обязательных параметров обследования, в отличие от СП 13-102-2003 «Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений». Согласно п. 3.19 ГОСТа к числу динамических параметров зданий и сооружений следует относить параметры зданий и сооружений, характеризующие их динамические свойства, проявляющиеся при динамических нагрузках, и включающие периоды и декременты собственных колебаний основного тона и обертонов; передаточные функции объектов, их частей и элементов и другие параметры. Если при повторном измерении динамических параметров объекта результаты измерений различаются более чем на 10%, то техническое состояние такого здания или сооружения подлежит обязательному внеплановому обследованию.
1. Завалишин С.И., Хлыстунов М.С. Грависейсмические резонансы строительных объектов // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2000. № 3. С. 19-21.
2. Теличенко В.И., Завалишин С.И., Хлыстунов М.С. Глобальные риски и новые угрозы безопасности ответственных строительных объектов мегаполиса // Сборник докладов Тематической научно-практической конференции «Городской строительный комплекс и безопасность жизнеобеспечения граждан». Часть 1. В рамках Научно-технического конгресса по безопасности «Безопасность - основа устойчивого развития регионов и мегаполисов». - М.: МГСУ, 2005. - С. 256-260.
3. Хлыстунов М.С. Прикладная динамическая теория упругости и математическое моделирование динамических нагрузок в системах типа «объект-основание» // Сборник докладов Тематической научно-практической конференции «Городской строительный комплекс и безопасность жизнеобеспечения граждан». Часть 1. В рамках Научно-технического конгресса по безопасности «Безопасность - основа устойчивого развития регионов и мегаполисов». - М.: МГСУ, 2005. - С. 261-267.
4. Подувальцев В.В., Хлыстунов М.С., Могилюк Ж.Г. Достоверность результатов динамических обследований зданий и сооружений // Измерительная техника. 2013. № 8. - С. 9-11.
5. Подувальцев В.В., Хлыстунов М.С. Грависейсмометрический комплекс для мониторинга ответственных строительных конструкций / МГТУ им. Н.Э. Баумана. 9-е Всероссийское совещание-семинар «Инженерно-физические проблемы новой техники». Сборник материалов, 2010. - С. 110-112.
6. Король Е.А., Завалишин С.И., Хлыстунов М.С. Состояние нормативного обеспечения безопасности ответственных строительных объектов в условиях экстремальных динамических нагрузок / АСВ. //Вестник МГСУ. 2009. Спецвыпуск № 2. - С. 23.
7. Теличенко В.И., Хлыстунов М.С. Теория модального анализа микросейсмических процессов и моделирование геодеформационных процессов в основаниях. Москва-Иваново: Вестник отделения строительных наук РААСН. 2010. Т. 1. - С. 178.
8. Подувальцев В.В., Хлыстунов М.С., Могилюк Ж.Г. Метрологические характеристики численного моделирования и расчета резонансных частот методом конечных элементов // Наука и Образование: электронное научно-техническое издание. 2011. Выпуск 11. http://technomag.edu.ru/doc/ 252202.html, 11 ноября 2011.
9. Хлыстунов М.С., Могилюк Ж.Г. Вибродозиметрический метод мониторинга и прогноза эволюции остаточного ресурса циклической усталости материалов строительных конструкций и грунтов оснований на базе вибродозиметрической станции СВД-60У. - М.: Издание Weld // Труды Международной конференции «Повышение безопасности зданий и сооружений в процессе строительства и эксплуатации», 9-10 июня 2009 г.
10. Могилюк Ж.Г., Хлыстунов М.С. Проектная оценка, мониторинг и прогноз эволюции геодеформационных рисков неравномерных осадок зданий и сооружений методами динамической теории упругости с использованием программно-алгоритмического комплекса «Композит-7». - М.: Издание Weld // Труды Международной конференции «Повышение безопасности зданий и сооружений в процессе строительства и эксплуатации», Москва, 9-10 июня 2009 г.
11. Подувальцев В.В. Об экономике и менеджменте качества, сертификации, стандартизации и метрологического обеспечения / МГТУ им. Н.Э. Баумана. XI Всероссийская научно-техническая конференция «Состояние и проблемы измерений». Сборник материалов, 2011. - С. 125-129.
12. Киселёв М.И., Подувальцев В.В., Хлыстунов М.С. Проблемы метрологического обеспечения объектов техносферы, строительной науки и практики // Наука и Образование: электронное научно-техническое издание. 2011. Выпуск 11. http://technomag.edu.ru/doc/252086.html.
13. Подувальцев В.В. О метрологической экспертизе и наиболее насущных проблемах метрологического обеспечения // Наука и Образование: электронное научно-техническое издание. 2012. Выпуск 2. http://technomag.edu.ru/doc/327076.html.
14. Подувальцев В.В. Законодательная метрология: учебное пособие. - М.: Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012. - 271 с.
