inbureИзвестия вузов. Инвестиции. Строительство. НедвижимостьIzvestiya vuzov. Investitsii. Stroitelstvo. Nedvizhimost2227-29172500-154XIrkutsk National Research Technical University10.21285/2227-2917-2024-2-311-325UZYSDPinbure-232Research ArticleТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. СТРОИТЕЛЬСТВОTECHNICAL SCIENCES. CONSTRUCTIONАнализ технического состояния здания на примере цеха подготовки кормовAnalysis of the technical condition of building structures on the example of a feed preparation workshophttps://orcid.org/0000-0002-3097-7037КостаревС. Н.KostarevS. N.

Костарев Сергей Николаевич, д.т.н., доцент, профессор кафедры информатики; профессор кафедры зоотехники

614030, г. Пермь, ул. Гремячий лог, 1

Author ID: 353194

Sergey N. Kostarev, Dr. Sci. (Eng.), Associate Professor, Professor of the Department of Informatics

1, Gremjachij log St., Perm, 614030

125, Karpinsky St., Perm, 614012

Author ID: 353194

iums@dom.raid.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7682-9013СередаТ. Г.SeredaT. G.

Середа Татьяна Геннадьевна, д.т.н., доцент, профессор кафедры строительных технологий

614099, г. Пермь, ул. Петропавловская, 23

Author ID: 434093

Tatyana G. Sereda, Dr. Sci. (Eng.), Associate Professor, Professor of the Department of Construction Production

23, Petropavlovskaja St., Perm, 614990

Author ID: 434093

iums@dom.raid.ruПермский военный институт войск национальной гвардии Российской Федерации; Пермский институт Федеральной службы исполнения наказаний РоссииРоссияPerm Military Institute of National Guard Troops of the Russian Federation; Perm Institute of the Federal Penitentiary Service of RussiaRussian FederationПермский государственный аграрно-технологический университет имени академика Д.Н. ПрянишниковаРоссияPerm State Agrarian and Technological University named after Academician D.N. PryanishnikovRussian Federation202407072024142311325Copyright © Костарев С.Н., Середа Т.Г., 20242024Костарев С.Н., Середа Т.Г.Kostarev S.N., Sereda T.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://inbure.elpub.ru/jour/article/view/232

Целью работы является разработка инструментальной модели комплексной оценки состояния строительных конструкций здания, изменяющихся в процессе жизненного цикла, и обоснование необходимости улучшения (реконструкции), направленной на создание благоприятных условий жизнедеятельности людей, или сноса здания. Исследование базируется на общей теории систем, применении методик оценки состояния строительных конструкций. Испытания материалов кирпичных стен проводились неразрушающим методом при помощи измерителя ИПС-МГ-4.03. Испытание кладки стен из гипсовых блоков проведено при помощи прибора ОНИКС-2.5. Испытание бетона проводились неразрушающим методом при помощи склерометра ОМШ-1. При оптимизации расчетов и поиска оптимального решения по затратам на ремонт здания использовано динамическое программирование Беллма. Приведен пример анализа технического состояния здания и определены мероприятия, позволяющие продлить его жизненный цикл. Был сделан вывод, что оценка безопасной эксплуатации здания должна учитывать комплексное состояние основных несущих конструкций с учетом воздействия окружающей среды, что минимизирует риски разрушения здания и расходы на реконструкцию здания. Чтобы оценить текущее состояние здание, оно было поделено на множество элементов: фундамент, стеновая коробка, перекрытия, кровля. Также учитываются гидрогеологические параметры почвы. Исходя из износа строительных элементов, были рассчитаны коэффициенты ослабления здания. Разработана система математических моделей, учитывающая совокупность изменений при эксплуатации. Переходные состояния системы описаны полумарковскими процессами. Полученные результаты могут быть полезны при оценке остаточного ресурса здания, направленности мероприятий на улучшения прочности конструкций, имеющих большой износ и использованы при обосновании концепций реноваций территорий.

The article aims to develop an instrumental model for a complex assessment of building structures that are subject to changes during their life-cycle process. This model can be used to substantiate the need either to reconstruct the existing building structures with the purpose of creating favorable living conditions or to demolish the building. The research methodology involved the general theory of systems and available techniques for estimating the state of building structures. Brick walls were tested by a nondestructive method using an IPS-MG-4.03 meter. Gypsum block masonry walls were tested by an ONIKS- 2.5 meter. Concrete was tested by an OMSh-1 hardness tester. Bellman dynamic programming was used to optimize the calculations and to find a solution for optimizing reconstruction costs. An example of assessing the condition of a building construction is provided, along with measures for extending its lifecycle. A conclusion is made that evaluation of the reliable operation of a building structure should consider the integral condition of the basic load-bearing structures under the action of environmental factors. This allows the risks of building destruction and the costs of building reconstruction to be reduced. For evaluating the current condition of the building under study, its structure was divided into a number of elements: foundation, wall box, floor slabs, roof. The hydrogeological parameters of the soil were also considered. Basing on the wear of building elements, the weakening coefficients of the building were calculated. The transient states of the system were described by semi-Markov processes. The results obtained can be used when evaluating the building residual life, selecting measures for improving the durability of structures with high wear and tear, and justifying the renovation concepts of territories.

безопасность эксплуатации зданийсистемный анализресурсосбережениестроительные конструкциидинамическое программирование Беллманаbuilding operation safetysystem analysisresource savingbuilding structuresBellman dynamic programmingReferencesСущев С.П., Самарин В.В., Адаменко И.А., Сотин В.Н. Мониторинг технического состояния несущих конструкций зданий и сооружений // Мониторинг. Наука и безопасность. 2011. № 1. С. 24-32. EDN: NUHNWJ.Sushchev S.P., Samarin V.V., Adamenko I.A., Sotin V.N. Monitoring The Technical Condition of Load-Bearing Structures of Buildings and Structures. Monitoring. Nauka i bezopasnost' = Monitoring. Science and Safety. 2011;1:24-32. (In Russ.). EDN: NUHNWJ.Козлова Н.И. Оценка технического состояния конструкций здания санатория // Аллея науки. 2017. Т. 3. № 15. С. 31–34. EDN: YMDQOD.Kozlova N.I. Assessment of The Technical Condition of the Sanatorium Building Structures. Alleya nauki = Alley of Science. 2017;3(15):31-34. (In Russ.). EDN: YMDQOD.Лобанов Д.В., Мерщиев А.А., Звенигородский И.И., Сафонов С.А. Обследование здания лаборатории с рекомендациями по его дальнейшей эксплуатации // Высокие технологии в строительном комплексе. 2022. № 2. С. 44–50. EDN: KWTYLZ.Lobanov D.V., Mershchiev A.A., Zvenigorodskiy I.I., Safonov S.A. Inspection of The Laboratory Building with Recommendations for its Further Operation. Vysokie tekhnologii v stroitel'nom komplekse = High Technologies in Construction Complex. 2022;2:44-50. (In Russ.). EDN: KWTYLZ.Потапова Т.В. История и современное состояние строительных конструкций павильона № 67 «Карелия» на Выставке достижений народного хозяйства // Вестник Евразийской науки. 2019. Т. 11. № 3. С. 1–45. EDN: ZKSATB.Potapova T.V. History and Present State of Building Constructions of Pavilion №67 "Karelia" On Exhibition of Achievements of National Economy in Moscow. Vestnik Evraziiskoi nauki = The Eurasian Scientific Journal. 2019;11(3):1-45. (In Russ.). EDN: ZKSATB.Бирюков Ю.А. Методика мониторинга технического состояния зданий и сооружений в ограниченно работоспособном и аварийном состояниях // Нормирование и оплата труда в строительстве. 2019. № 2. С. 43–51. EDN: XLSIUM.Biryukov Yu.A. Methodology for Monitoring the Technical Condition of Buildings and Structures in Limited Operable and Emergency Conditions. Normirovanie i oplata truda v stroitel'stve = Rationing and Remuneration of Labor in Construction. 2019;2:43-51. (In Russ.). EDN: XLSIUM.Строганова Т.Б. Парадигма и программа формирования вектора устойчивого развития сельских территорий // Высокие технологии в строительном комплексе. 2022. № 2. С. 51–55. EDN: EVCFZF.Stroganova T.B. Paradigm and The Program for Forming the Vector of Sustainable Development. Vysokie tekhnologii v stroitel'nom komplekse = High Technologies in Construction Complex. 2022;2:51-55. (In Russ.). EDN: EVCFZF.Бондаренко А.Н., Чернышев А.А., Адилов Р.Р., Патрин С.А., Кощеев И.Г. Обследование здания котельной, с целью определения технического состояния строительных конструкций и оценки их эксплуатационной пригодности // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2016. № 1-2. С. 23–27. EDN: VLCEVP.Bondarenko A.N., Chernyshev A.A., Adilov R.R., Patrin S.A., Koshcheev I.G. Inspection of The Boiler House Building in Order to Determine the Technical Condition of Building Structures and Assess Their Operational Suitability. Aktual'nye problemy gumanitarnykh i estestvennykh nauk = Current Problems in The Humanities and Natural Sciences. 2016;1-2:23-27. (In Russ.). EDN: VLCEVP.Sazonova S.A., Nikolenko S.D., Akamsina N.V., Sysoev D.V., Stenyukhin L.V. Monitoring of The Technical Condition of Structures and Building Materials of an Elevator Silo Housing // XIV International Conference on Transport Infrastructure: Territory Development and Sustainability (TITDS-XIV-2023). 2024. Vol. 471. p. 1–7. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202447102025.Sazonova S.A., Nikolenko S.D., Akamsina N.V., Sysoev D.V., Stenyukhin L.V. Monitoring of The Technical Condition of Structures and Building Materials of an Elevator Silo Housing. In: XIV International Conference on Transport Infrastructure: Territory Development and Sustainability (TITDS-XIV-2023). 2024. Vol. 471. p. 1-7. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202447102025.Egorochkina I.O., Serebryanay I.A., Shlyakhova E.A. Monitoring The Condition of Structures of an Existing Building Near New Construction // Physics and Mechanics of New Materials and Their Applications. 2020 International Conference оn "Physics and Mechanics of New Materials and Their Applications"(Phenma 2020) (Kitakyushu, 26–29 марта 2021 г.). Kitakyushu, 2021. P. 99–100. EDN: JYSAGT.Egorochkina I.O., Serebryanay I.A., Shlyakhova E.A. Monitoring The Condition of Structures of an Existing Building Near New Construction. In: Physics and Mechanics of New Materials and Their Applications. 2020 International Conference оn "Physics and Mechanics of New Materials and Their Applications"(Phenma 2020) 26–29 March 2021, Kitakyushu. Kitakyushu; 2021. P. 99–100. EDN: JYSAGT.Гевара Рада Л.Т., Пешков В.В., Мартьянов В.И., Радионова Е.А., Бужеева Ф.Г., Сайбаталова Е.В. Технологии информационного моделирования (BIM) как основа бережливого строительства // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2022. Т. 12. № 1. С. 70–81. https://doi.org/10.21285/2227-2917-2022-1-70-81. EDN: TDEUOH.Guevara Rada L.T., Peshkov V.V., Mart'yanov V.I., Radionova E.A., Buzheeva F.G., Saibatalova E.V. Building Information Modelling (BIM) Technology as A Basis for Lean Construction. Izvestiya vuzov. Investitsii. Stroitel'stvo. Nedvizhimost' = Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate. 2022;12(1):70-81. (In Russ.). https://doi.org/10.21285/2227-2917-2022-1-70-81. EDN: TDEUOH.Козлова Н.И. Определение предварительного технического состояния здания с целью обоснования актуальности проведения капитального ремонта // Синергия наук. 2017. № S14. С. 116–122. EDN: ZEKRUN.Kozlova N.I. Preliminary Definition of the Technical Condition of the Building, with a View to Justify the Relevance of Major Repairs. Sinergiya nauk = Synergy of Sciences. 2017;S14:116-122. (In Russ.). EDN: ZEKRUN.Хлобыстов С.А. Оценка технического состояния объекта недвижимости // Синергия Наук. 2017. № 17. С. 513–525. EDN: ZWUBGZ.Khlobystov S.A. Assessment of The Technical Condition of the Property. Sinergiya nauk = Synergy of Sciences. 2017;17:513-525. (In Russ.). EDN: ZWUBGZ.Сморчков А.А., Кереб С.А., Орлов Д.А., Барановская К.О. Оценка технического состояния эксплуатируемых строительных конструкций зданий и сооружений // Инженерно-строительный журнал. 2012. № 7 (33). С. 70–75. EDN: PHGQRX.Smorchkov A.A., Kereb S.A., Orlov D.A., Baranovskaya K.O. Testing The Technical Condition of Maintained Building Structures. Inzhenerno-stroitel'nyi zhurnal = Magazine of Civil Engineering. 2012;7(33):70-75. (In Russ.). EDN: PHGQRX.Доминов Р.Р., Костарев С.Н. Разработка методики оценки состояния реконструируемого здания // Инвестиции, строительство, недвижимость как материальный базис модернизации и инновационного развития экономики. Материалы VII Междунар. науч.-практ. конф. В 2-х частях. (г. Томск, 14–16 марта 2017 г.). Томск, 2017. Ч. 1. С. 328–332. EDN: YOKIWV.Dominov R.R., Kostarev S.N. Development of a Methodology for Assessing the Condition of a Reconstructed Building. In: Investitsii, stroitel'stvo, nedvizhimost' kak material'nyi bazis modernizatsii i innovatsionnogo razvitiya ekonomiki. Materialy VII Mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii. V 2-kh chastyakh = Investments, Construction, Real Estate as The Material Basis for Modernization and Innovative Development of the Economy. Materials of The VII International Scientific and Practical Conference. In 2 Parts. 14–16 March 2017, Tomsk. Tomsk; 2017. Part. 1. P. 328-332. (In Russ.). EDN: YOKIWV.Костарев С.Н., Середа Т.Г., Пугин К.Г., Цховребов Э.С. Переход системы жизнеобеспечения на замкнутый цикл ресурсно-сырьевого обращения: тенденции, механизмы, перспективы // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Прикладная экология. Урбанистика. 2022. № 2 (46). С. 69–86. https://doi.org/10.15593/2409-5125/2022.02.07. EDN: RYKHAJ.Kostarev S.N., Sereda T.G, Pugin K.G., Tskhovrebov E.S. Transition of The Life Support System to a Closed Cycle of Resource and Raw Material Circulation: Trends, Mechanisms, Prospects. Vestnik Permskogo natsional'nogo issledovatel'skogo politekhnicheskogo universiteta. Prikladnaya ekologiya. Urbanistika = PNRPU Bulletin. Applied ecology. Urban development. 2022;2(46):69-86. (In Russ.). https://doi.org/10.15593/2409-5125/2022.02.07. EDN: RYKHAJ.Цховребов Э.С., Костарев С.Н., Середа Т.Г., Ниязгулов Ф.Х. Математические методы обоснования и логическое моделирование ресурсосберегающей системы экологически безопасного жизнеобеспечения // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2022. Т. 12. № 3. С. 394–407. https://doi.org/10.21285/2227-2917-2022-3-394-407. EDN: CJBJRL.Tshovrebov E.S., Kostarev S.N., Sereda T.G., Niyazgulov F.H. Mathematical Methods of Substantiating and Logical Modelling of a Resource-Saving Environmentally Safe Critical Infrastructure System. Izvestiya vuzov. Investitsii. Stroitel'stvo. Nedvizhimost' = Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate. 2022;12(3):394-407. (In Russ.). https://doi.org/10.21285/2227-2917-2022-3-394-407. EDN: CJBJRL.Костарев С.Н., Середа Т.Г. Проектирование комбинационного автомата для оценки безопасности источника опасности // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Безопасность и управление рисками. 2016. № 4. С. 77–87. EDN: VYWIJP.Kostarev S.N., Sereda T.G. Design of Combination Machine for Safety Assessment Source of Danger. Vestnik Permskogo natsional'nogo issledovatel'skogo politekhnicheskogo universiteta. Bezopasnost' i upravlenie riskami = Bulletin of The Perm National Research Polytechnic University. Security and Risk Management. 2016;4:77-87. (In Russ.). EDN: VYWIJP.Kostarev S.N., Tatarnikova N.A., Kochetova O.V., Sereda T.G. Development of a sequence automaton for recognition of deviations indicators in diagnosis of natural systems // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. Vol. 677. P. 1–6. https://doi.org/10.1088/1755-1315/677/4/042004. EDN: FVBKWU.Kostarev S.N., Tatarnikova N.A., Kochetova O.V., Sereda T.G. Development of a sequence automaton for recognition of deviations indicators in diagnosis of natural systems. In: IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021;677:1-6. https://doi.org/10.1088/1755-1315/677/4/042004. EDN: FVBKWU.Kostarev S.N., Sereda T.G., Kochetova O.V., Sidorova K.A. Technological and Constructor Solutions for The Design of Silage Trenches Using CAD // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020. Vol. 421. Iss. 4. P. 1–7. https://doi.org/10.1088/1755-1315/421/4/042010. EDN: DYOOTN.Kostarev S.N., Sereda T.G., Kochetova O.V., Sidorova K.A. Technological and Constructor Solutions for The Design of Silage Trenches Using CAD. In: IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020;421(4):1-7. https://doi.org/10.1088/1755-1315/421/4/042010. EDN: DYOOTN.Середа Т.Г., Костарев С.Н. Моделирование оперативно-производственного планирования деревоперерабатывающего предприятия // Агротехнологии XXI века: стратегия развития, технологии и инновации. Материалы Всеросс. науч.-практ. конф., посвященной Десятилетию науки и технологий в Российской Федерации (Пермь, 10–13 октября 2023 г.). Пермь, 2023. С. 465–471. EDN: ZGVOSG.Sereda T.G., Kostarev S.N. Modeling of Operational and Production Planning of a Wood Processing Enterprise. In: Agrotekhnologii XXI veka: strategiya razvitiya, tekhnologii i innovatsii. Materialy Vserossiiskoi nauchno-prakticheskoi konferentsii, posvyashchennoi Desyatiletiyu nauki i tekhnologii v Rossiiskoi Federatsii = Agricultural Technologies of The 21st Century: Development Strategy, Technology and Innovation. Materials of The All-Russian Scientific and Practical Conference Dedicated to The Decade of Science and Technology in The Russian Federation. 10–13 October 2023, Permian. Permian; 2023. P. 465-471. (In Russ.). EDN: ZGVOSG.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.