ВІБРАЦІЙНИЙ МОНІТОРИНГ ЗБЕРЕЖЕННЯ СТАНУ ІСТОРИЧНИХ СПОРУД
Заголовок (англійською):
VIBRATION MONITORING OF THE STATE OF PRESERVATION OF HISTORICAL BUILDINGS
Автор(и):
І.Д. Бєлов
М.О. Вабіщевич
О.П. Дєдов
О.М. Скорук
Автор(и) (англ):
Belov I.D.
Vabishchevich M.O.
Dedov O.P.
Skoruk O.M.
Ключові слова (укр):
вібрація, обстеження, спектральний аналіз, архітектурна спадщина, метод скінченних елементів
Ключові слова (англ):
vibration, technical inspection, spectral analysis, architectural heritage, finite element method
Анотація (укр):
Сучасне міське середовище знаходиться в умовах постійних техногенних впливів пов’язаних з вібрацією. Рух залізничних поїздів і метрополітену, рух трамваїв, тролейбусів, автобусів, навантаження від будівництва, потоки людей в пікові години. Це створює динамічні навантаження на будівлі і споруди, особливо в центральних частинах міст, де концентруються, суттєві динамічні впливи. Завдяки вібраціям, може виникати складна ситуація для найбільш вразливої частини будівель і споруд, а саме – пам’яток історії і архітектури. В сучасних будівельних об’єктах вже закладені необхідні вимоги надійності, стійкості, довговічності матеріалів, які пристосовані для сьогодення. Інша річ, історичні об’єкти, які виконані з природних матеріалів - цегли, розчину і деревини, мають багаторічні терміни експлуатації та більше піддаються старінню, руйнуванню і викликам сучасного урбаністичного середовища.
Анотація (англ):
The paper presents the results of the study of dynamic processes in the building of a historical architectural monument. A technical inspection of the building was performed and existing defects were identified. The analysis of potential sources of dynamic influences on the building is carried out.
The technique of experimental researches is developed. The technique is based on a systems approach and involves the determination of dynamic parameters with the location of sensors directly on the individual elements of the studied structures. During the study, records of continuous fixation of the distribution of active oscillations of the structure were used.
Numerical values of oscillation frequencies at different external sources are obtained. The nature of the distribution of amplitude values of oscillations in structures testified to the integrity of the structure as a single dynamic system.
A comprehensive approach to solving the problem of modeling complex dynamical systems is considered.
A mathematical model of a fragment of structures has been developed. The elements of the model create a multilayer structure with variable elastic characteristics. The results of numerical studies of the behavior of structures, taking into account the presence of peeling plaster, indicate a significant increase in natural frequencies of oscillation (up to 10 times), taking into account the partial lack of adhesion between plaster and load-bearing structures. As a result of separation, the plaster begins to work as a separate element with its own frequency with which it can resonate with other vibrating sources.
The method of experimental-numerical analysis of the object is offered. This approach is based on the premise of determining the dynamic parameters of the interaction of subsystems with each other. The obtained numerical values of dynamic parameters will be used in further monitoring of the investigated building, on the basis of which it is possible to predict possible scenarios of behavior of structures over time.
The research results can be used in the restoration process for optimal fixing of plaster fragments and avoidance of resonant phenomena in operation on the basis of detailed local mathematical models.
Публікатор:
Київський національний університет будівництва і архітектури
Назва журналу, номер, рік випуску (укр):
Опір матеріалів і теорія споруд, 2021, номер 107
Назва журналу, номер, рік випуску (англ):
Strength of Materials and Theory of Structures, 2021, issue 107
Мова статті:
Українська
Формат документа:
application/pdf
Документ:
Дата публікації:
27 Июнь 2022
Номер збірника:
Університет автора:
Kyiv National University of Construction and Architecture 31, Povitroflotskyave, Kyiv, Ukraine, 03680
Литература:
- Dr. Eng. Nader Jawad El Namara. Reconstruction and Restoration of Historic Buildings according to International Conventions (Gaza Strip as a Case Study) International Journal of Education and Research Vol. 1 No. 12 December 2013
- Andrea Enrico del Grosso, Paolo Basso. Monitoring of Vibrations for the Protection of Architectural Heritage,7th European Workshop on Structural Health Monitoring July 8-11, 2014. La Cité, Nantes, France
- Rabindra Adhikari , Pratyush Jha, Dipendra Gautam ,and Giovanni Fabbrocino. Seismic Strengthening of the Bagh Durbar Heritage Building in Kathmandu Following the Gorkha Earthquake Sequence. Buildings 2019, 9, 128
- M.Sami Döndüren1, and Ozlem Sişik. Materials, used in historical buildings, analysis methods and solutions puroposals. E3S Web of Conferences 19, 03019 (2017)
- Sayali Sandbhor, Rohan Botre. A SYSTEMATIC APPROACH TOWARDS RESTORATION OF HERITAGE BUILDINGS- A CASE STUDY. IJRET: International Journal of Research in Engineering and Technology ISSN: 2319-1163
- Shota Urushadze, and Miroš Pirner. Analysis and evaluation of the effect of vibrations on historical buildings. MATEC Web of Conferences 313, 00020 (2020)
- Nenad Šekularac 1, Jelena Ivanovi´c-Šekularac, Aleksandar Petrovski , Nikola Macut and Milan Radojevi´. Restoration of a Historic Building in Order to Improve Energy E_ciency and Energy Saving - Case Study -The Dining Room within the Žiˇca Monastery Property. Sustainability 2020, 12, 6271
- Arne P. Johnson and W. Robert Hannen. Vibration Limits for Historic Buildings and Art Collections. APT BULLETIN JOURNAL OF PRESERVATION TECHNOLOGY / 46:2-3 2015
- Georges Kouroussisa, Calogero Conti and Olivier Verlinden. Building vibrations induced by human activities: a benchmark of existing standards. Mechanics & Industry 15, 345–353 (2014)
- ISO 4866. Механічна вібрація та ударна вібрація будівель, Настанови щодо вимірювання в будівництві
References:
- Dr. Eng. Nader Jawad El Namara. Reconstruction and Restoration of Historic Buildings according to International Conventions (Gaza Strip as a Case Study) International Journal of Education and Research Vol. 1 No. 12 December 2013
- Andrea Enrico del Grosso, Paolo Basso. Monitoring of Vibrations for the Protection of Architectural Heritage,7th European Workshop on Structural Health Monitoring July 8-11, 2014. La Cité, Nantes, France
- Rabindra Adhikari , Pratyush Jha, Dipendra Gautam ,and Giovanni Fabbrocino. Seismic Strengthening of the Bagh Durbar Heritage Building in Kathmandu Following the Gorkha Earthquake Sequence. Buildings 2019, 9, 128
- M.Sami Döndüren1, and Ozlem Sişik. Materials, used in historical buildings, analysis methods and solutions puroposals. E3S Web of Conferences 19, 03019 (2017)
- Sayali Sandbhor, Rohan Botre. A SYSTEMATIC APPROACH TOWARDS RESTORATION OF HERITAGE BUILDINGS- A CASE STUDY. IJRET: International Journal of Research in Engineering and Technology ISSN: 2319-1163
- Shota Urushadze, and Miroš Pirner. Analysis and evaluation of the effect of vibrations on historical buildings. MATEC Web of Conferences 313, 00020 (2020)
- Nenad Šekularac 1, Jelena Ivanovi´c-Šekularac, Aleksandar Petrovski , Nikola Macut and Milan Radojevi´. Restoration of a Historic Building in Order to Improve Energy E_ciency and Energy Saving - Case Study -The Dining Room within the Žiˇca Monastery Property. Sustainability 2020, 12, 6271
- Arne P. Johnson and W. Robert Hannen. Vibration Limits for Historic Buildings and Art Collections. APT BULLETIN JOURNAL OF PRESERVATION TECHNOLOGY / 46:2-3 2015
- Georges Kouroussisa, Calogero Conti and Olivier Verlinden. Building vibrations induced by human activities: a benchmark of existing standards. Mechanics & Industry 15, 345–353 (2014)
- ISO 4866. Механічна вібрація та ударна вібрація будівель, Настанови щодо вимірювання в будівництві