Подсистема СМИК

Мониторинг собственной частоты колебаний и логарифмического декремента затуханий

Для выявления изменений напряженно-деформированного состояния конструкций уже достаточно давно и особенно в последние 10 – 15 лет используются динамические методы зондирования зданий и сооружений, основанные на измерении периодов и логарифмических декрементов собственных колебаний зданий и сооружений.

Колебания зданий и мостовых сооружений могут возникать вследствие воздействия проводимых рядом строительных работ, движения различного транспорта или другими техногенными факторами. В связи с этим для высотных зданий возникает необходимость выявления изменений напряженно-деформированного состояния конструкций и локализации мест такого изменения с использованием других методов, позволяющих автоматизировать процесс измерений.

Превышение допустимого уровня напряженно-деформированного состояния способны, при определённых условиях, привести к частичному или полному обрушению данных конструкций и другим негативным последствиям.  В истории немало примеров, таких последствий: Египетский мост в Санкт-Петербурге, мост Тэкома-Нерровз в США, Волгоградский мост в Волгограде и др.

Подсистема СМИК «Мониторинга собственной частоты колебаний и логарифмического декремента» позволяет в автоматизированном режиме сигнализировать о превышении допустимого уровня напряженно-деформированного состояния для предупреждения аварийно-опасных случаев.

Акселерометры ZET 7150

Подсистема работает на базе цифровых датчиков ZET 7152-N и ZET 7156 и обеспечивает контроль за виброускорениями элементов конструкций, периодами собственных частот колебаний зданий (сооружений) и соответствующих им логарифмическими декрементами затухания.

Основные характеристики

Контролируемый параметр Собственная частота колебаний Декремент затуханий Ускорение Скорость
Тип модуля/цифрового датчика ZET 7156 ZET 7152‑N ZET 7156
Единица измерения Гц м/c2 мкм/с
Диапазон измерений 0,5…20 0,05…0,9 -140…+140 0,1…250
Минимально регистрируемое изменение 0,02 % 2 % 0,1 0,1
Минимальный уровень ALARM 2 % 10 % 3 2

Цифровые трехкомпонентные акселерометры ZET 7152-N рекомендуется использовать для контроля за значительными амплитудами колебаний (порядка 1…100 м/с2) и располагать в местах с максимальной амплитудой колебаний (например в середине закрепленной с двух сторон балки (либо фермы), в середине стропилы, в середине ванта, на конце консоли).

Цифровые трехкомпонентные сейсмометры ZET 7156 рекомендуется располагать в местах с незначительными амплитудами колебаний (порядка 0,001…20 мм/с) на бетонных основаниях (опорах, сваях, фундаментах) либо на конструктивных элементах имеющих надежную механическую связь с несущими элементами сооружения.

Датчики крепятся при помощи пластин и крепёжных приспособлений, входящих в комплект поставки, непосредственно на несущие конструкции объекта мониторинга.

С целью определения мест оптимального расположения цифровых датчиков на здании мы рекомендуем провести комплекс проектно-изыскательских работ (ПИР) при помощи мобильной системы измерений собственной частоты колебаний и логарифмического декремента.

Предпочтение отдаётся тем местам, для которых по спектральным характеристикам получены минимальные отклонения СКО в пределах областей регистрации собственных частот колебаний.

Также на этапе ПИР опытным путём определяются базовые значения собственных частот колебаний здания для нестандартных зданий и сооружений.

Объекты нефтегазового и химического комплексов являются зоной повышенной опасности. В связи с этим, техногенные аварии на взрывоопасных предприятиях необходимо предупреждать в первую очередь а мониторинг объектов данного типа приобретает особую актуальность. Оборудование для мониторинга должно соответствовать определённым требованиям безопасности, поэтому нашими специалистами был разработан компактный автономный сейсмограф, выполненный во взрывозащищённом корпусе с маркировкой рудничного оборудования PB Exd I MB X.

Сейсморегистратор для проведения ПИР

сейсмограф

Сейсмограф для проведения ПИР
на взрывоопасных объектах

Подсистема СМИК «Мониторинг собственной частоты колебаний и логарифмического декремента затуханий» в непрерывном автоматическом режиме сравнивает значения зарегистрированные цифровыми датчиками с установленными пороговыми значениями для предупредительного и предаварийного уровней, и в случае детектирования превышений пороговых значений формирует соответствующие сигналы «Предупреждение» либо «Опасность».