Необходимо зарегистрироваться, чтобы получить доступ к полным текстам статей и выпусков журналов!
- Название статьи
- Внешнее армирование композитными материалами и оптический мониторинг надежности эксплуатации строительных сооружений (Обзор)
- Авторы
- Будадин Олег Николаевич oleg.budadin@yandex.ru, д-р техн. наук; профессор, начальник отдела неразрушающего контроля и технической диагностики, АО "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения", г. Хотьково, Московская обл., Россия
Козельская Софья Олеговна kozelskaya.Sofik1977@yandex.ru, руководитель группы, АО "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения", г. Хотьково, Московская обл., Россия
Федотов Михаил Юрьевич fedotovmyu@gmail.com, аспирант, Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Москва, Россия
Овчинников Игорь Георгиевич bridgesar@mail.ru, д-р техн. наук, профессор, Тюменский индустриальный университет, г. Тюмень, Россия
Шелемба Иван Сергеевич shelemba@iae.nsk.ru, канд. техн. наук, заместитель директора по связям с промышленностью, первый заместитель генерального директора - главный конструктор, Институт автоматики и электрометрии СО РАН; ООО «Инверсия-Сенсор», г. Новосибирск, Россия; г. Пермь, Россия
- В разделе
- КОНТРОЛЬ И ИСПЫТАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ
- Ключевые слова
- полимерный композит / строительная конструкция / железобетонная конструкция / металлическая конструкция / усиление / оптический неразрушающий контроль
- Год
- 2022 номер журнала 1 Страницы 57 - 67
- Индекс УДК
- 620.179.18:624.04
- Код EDN
- Код DOI
- 10.52190/2073-2562_2022_1_57
- Финансирование
- Тип статьи
- Обзорная статья
- Аннотация
- Описан отечественный опыт и представлены результаты экспериментальных исследований и внедрения на реальных строительных конструкциях полимерных композитов на основе углеродных армирующих волокон и полимерных матриц, позволяющих осуществлять усиление в целях восстановления несущей способности и продления ресурса. Рассмотрены особенности технологических процессов внешнего армирования поврежденных железобетонных и металлических конструкций. Показано, что ключевым аспектом обеспечения безопасности эксплуатации сложных технических систем и своевременного обнаружения возникновения и накопления дефектов, а также оценки фактического технического состояния в режиме реального времени является применение методов и средств оптического неразрушающего контроля, что подтверждается полученными результатами. Установлено, что совместное применение полимерных композитов и волоконно-оптических средств неразрушающего контроля позволяет не только восстановить или повысить несущую способность усиливаемой конструкции, но и обеспечить контроль качества выполненных работ и дальнейшей эксплуатации в течение всего жизненного цикла.
- Полный текст статьи
- Для прочтения полного текста необходимо купить статью
- Список цитируемой литературы
-
Иванов Л. А., Капустин И. А., Борисова О. Н., Писаренко Ж. В. Изобретения, основанные на использовании нанотехнологий, позволяют получить принципиально новые технические результаты. Ч. II // Нанотехнологии в строительстве. 2020. Т. 12. № 2. С. 71-76. DOI: 10.15828/2075-8545-2020-12-2-71-76.
Иванов Л. А., Деменев А. В., Писаренко Ж. В., Ванг Ц. Изобретения, основанные на использовании нанотехнологий, позволяют получить принципиально новые технические результаты. Ч. III // Нанотехнологии в строительстве. 2020. Т. 12. № 3. С. 140-146. DOI: 10.15828/2075-8545-2020-12-3-140-146.
РЖД жалуется, что мосты в ее хозяйстве находятся в царском состоянии [Электронный ресурс]. URL: https://www.vedomosti.ru/business/articles/2011/07/25/stoletnie_mosty (дата обращения: 25.02.2020).
"Износ 39,5 процентов": что происходит с мостом на Суворова [Электронный ресурс]. URL: <https://www.newkaliningrad.ru/news/community/5832859-iznos-395-protsentov-chto-proiskhodit-s-mostom-na-suvorova.html> (дата обращения: 25.02.2020).
Коррозия арматуры [Электронный ресурс]. URL: <https://bstudy.net/652634/tehnika/korroziya_armatury> (дата обращения: 25.02.2020).
Иванников В. В., Николаев А. Г., Шварц В. М., Рябов О. Б., Степанов В. Н. Характерные дефекты и повреждения металлических конструкций // Химическая техника. 2015. № 7. С. 7.
ОДМ 218.3.100-2017 Рекомендации по применению материалов для ремонта бетонных и железобетонных конструкций транспортных сооружений [Электронный ресурс]. URL: <http://docs.cntd.ru/document/557297116> (дата обращения: 25.02.2020).
Система внешнего армирования FibArm [Электронный ресурс]. URL: <https://www.csm-spb.ru/assets/pdf/Kompozit%20usilenie/%D0%9F%D1%80%D0%B5%D0%B7%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F%20%D0%A1%D0%92%D0%90%202017_correct.pdf> (дата обращения: 25.02.2020).
ГОСТ Р 22.1.12-2005 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Структурированная система мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений. Общие требования (с Изменением № 1) [Электронный ресурс]. URL: <http://docs.cntd.ru/document/1200039543> (дата обращения: 25.02.2020).
СП 35.13330.2011 Мосты и трубы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.03-84* (с Изменением № 1) [Электронный ресурс]. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200084849 (дата обращения: 25.02.2020).
СТО 38276489.001-2017 Усиление железобетонных конструкций композитными материалами. Проектирование и технология производства работ [Электронный ресурс]. URL: <https://mpkm.org/attachments/get/772/sto-38276489.001-2017-carbonwrap.pdf> (дата обращения: 25.02.2020).
СТО 70386662-102-2016 Защита надземных и подземных конструкций зданий и сооружений, их ремонт и усиление, закрепление грунтов с применением материалов химического концерна "BASF". Материалы для проектирования. Чертежи узлов. Инструкция по производству работ [Электронный ресурс]. URL: <https://mpkm.org/attachments/get/1364/sto-70386662-102-2016.pdf> (дата обращения: 25.02.2020).
Овчинников И. Г., Валиев Ш. Н., Овчинников И. И., Зиновьев В. С., Умиров А. Д. Вопросы усиления железобетонных конструкций композитами: 1. экспериментальные исследования особенностей усиления композитами изгибаемых железобетонных конструкций // Науковедение. 2012. № 4. 22 с. <https://naukovedenie.ru/PDF/7tvn412.pdf>
Система внешнего армирования Carbonwrap [Электронный ресурс]. URL: <http://carbonwrap.ru/> (дата обращения: 25.02.2020).
Композиционные материалы для усиления конструкций [Электронный ресурс]. URL: <http://triadaholdingnn.ru/apparatus_and_materials/kompozicionnye_materialy_dlya_usileniya_konstrukcij/> (дата обращения: 25.02.2020).
Система внешнего армирования из углеродных композитных материалов для ремонта и усиления строительных конструкций [Электронный ресурс]. URL: <http://www.hccomposite.com/upload/files/stroyka%20technika/SVA%20v%20stroitelstve.pdf> (дата обращения: 25.02.2020).
Готовые решения для ремонта и строительства промышленных зданий и сооружений [Электронный ресурс]. URL: <https://assets.master-builders-solutions.basf.com/ru-ru/basf-resheniia-dlia-promishlennich-zdanii-i-soorugenii.pdf> (дата обращения: 25.02.2020).
Усиление конструкций [Электронный ресурс]. URL: <https://rus.sika.com/ru/solutions_products/02/remont_betona/mosty/rewenija_dlia_mostov/usilenie_konstrukcij.html> (дата обращения: 25.02.2020).
Pultruded Carbon Fiber Plate Pre-Impregnated in Epoxy-Based Resin [Электронный ресурс]. URL: <https://www.mapei.com/public/CA/products/Carboplate_E_170_EN_lr.pdf> (дата обращения: 25.02.2020).
Replark ™ Карбоновая ткань для ремонта и укрепления поврежденных конструкций [Электронный ресурс]. URL: <https://www.jst.go.jp/sdgs/en/practices/p057.html> (дата обращения: 25.02.2020).
TORAYCA® cloth method Specifications/performance [Электронный ресурс]. URL: <https://www.torayca.com/en/lineup/industrial/ind_012.html> (дата обращения: 25.02.2020).
Овчинников И. И., Овчинников И. Г., Чесноков Г. В., Покулаев К. В. Усиление металлических конструкций фиброармированными пластиками. Ч. 1. Состояние проблемы // Науковедение. 2014. № 3. 27 с. <https://naukovedenie.ru/PDF/19TVN314.pdf>
Овчинников И. И., Овчинников И. Г., Чесноков Г. В., Покулаев К. В. Усиление металлических конструкций фиброармированными пластиками. Ч. 2. Применение метода предельных состояний к расчету растягиваемых и изгибаемых конструкций // Науковедение. 2014. № 3. 23 с. <https://naukovedenie.ru/PDF/20TVN314.pdf>
Miller T. C., Chajes M. J., Mertz D. R., Hastings J. N. Strengthening of a Steel Bridge Girder using CFRP Plates // J. Bridge Engineering. 2001. V. 6(6). P. 514-522.
Peiris A., Harik I. E. Field Testing of Steel Bridge Girders Strengthened Using Ultra High Modulus (UHM) Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) Laminates: Conference Proceedings: The 6th International Conference on FRP Composites in Civil Engineering. 13-15 June 2012. Rome. 8 P.
Голушко С. К., Харенко Д. С., Чейдо Г. П., Чурин А. Е., Шакиров С. Р., Шелемба И. С. Мониторинг производственной среды угольных шахт волоконно-оптическими датчиками: сб. тр. XIV Междунар. науч.-практ. конф. "Энергетическая безопасность России. Новые подходы к развитию угольной промышленности" / под ред. Клишина В. И., Исмагилова З. Р., Блюменштейна В. Ю., Протасова С. И., Дубинина Г. П. 2012. С. 83-85.
Шишкин В. В., Чурин А. Е., Харенко Д. С., Шелемба И. С. Система мониторинга несущих конструкций футбольного манежа на основе волоконно-оптических датчиков // Фотон-Экспресс. 2013. № 6(110). С. 22-23.
Wenzel H. Health Monitoring of Bridges // John Wiley & Sons Ltd. 2009. 643 p.
Ye X.-W., Su Y.-H., Xi P.-S. Statistical Analysis of Stress Signals from Bridge Monitoring by FBG System // Sensors (Basel). 2018. V. 18(2). № 491. 14 р. <https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5855928/>
Wang C.-Y., Wang H.-L., Chen M.-H. Applications of FBG Sensors on Bridge Health Monitoring & Diagnosis: Taiwan-Japan Symposium on Advancement of Urban Earthquake Hazard Mitigation Technology (Jhongli, Taoyuan, Taiwan). 2005. - 9 р. <https://www.researchgate.net/publication/229035582_Applications_of_FBG_Sensors_on_Bridge_Health_Monitoring_Diagnosis>
Kiong S. C., Madhav A. V. G., Suresh B. Application of Structural Health Monitoring Technology in Asia. IWSHM 2015. Nanyang Technological University. - 42 р. <https://web.stanford.edu/group/sacl/workshop/documents/Keynote%20presentations/IWSHM%202015/IWSHM_Keynote_Soh_published.pdf>
Федотов М. Ю., Кошман Н. П., Гусев Б. В. и др. Опыт применения композитных систем внешнего армирования и оптического мониторинга строительных сооружений // Транспортные сооружения. 2019. Т. 6. № 4. 20 с.
Лоскутов М. Л. Устройство повышения несущей способности металлических конструкций инженерных сооружений. Патент РФ № 2018122657, E01D 22/00, E04G 23/00, E04G 23/02, № 2018122657. Заявл. 21.06.2018. Опубл. 23.12.2019. Бюл. № 36. - 10 с.
Федотов М. Ю., Лоскутов М. Л., Шелемба И. С., Колесников А. В., Овчинников И. Г. К вопросу мониторинга несущих металлических конструкций мостов с использованием волоконно-оптических датчиков // Транспортные сооружения. 2018. Т. 5. № 3. С. 10.
Овчинников И. Г., Валиев Ш. Н., Овчинников И. И., Зиновьев В. С., Умиров А. Д. Вопросы усиления железобетонных конструкций композитами. 2. Натурные исследования усиления железобетонных конструкций композитами, возникающие проблемы и пути их решения // Науковедение. 2012. № 4. 37 с. <https://naukovedenie.ru/PDF/8tvn412.pdf>
Шелемба И. С. Методы опроса распределенных волоконно-оптических измерительных систем и их практическое применение: дис. ... канд. тех. наук. - Новосибирск, 2018. - 135 с.
Шишкин В. В., Гранёв И. В., Шелемба И. С. Отечественный опыт производства и применения волоконно-оптических датчиков // Прикладная фотоника. 2016. Т. 3. № 1. С. 61-75.
- Купить
- 500.00 руб
