Пчельніков Сергій Борисович. Забезпечення надійності спеціальних промислових будівель

Краткое описание

Пчельніков Сергій Борисович. Забезпечення надійності спеціальних промислових будівель : Дис... канд. наук: 05.23.01 2007

Пчельніков С.Б. Забезпечення надійності спеціальних промислових будівель. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.01 будівельні конструкції, будівлі та споруди. Донбаська національна академія будівництва і архітектури Міністерства освіти і науки України, Макіївка, 2007 р.
У дисертації розроблена модель забезпечення гарантованої імовірності безвідмовної роботи металевих будівельних конструкцій спеціальних промислових будівель. Запропонована модель заснована на раціональному проведенні заходів з обслуговування з урахуванням зміни технічного стану конструкцій в процесі експлуатації. Оцінка технічного стану окремих елементів, конструкцій і будівлі в цілому являє собою імовірність безвідмовної роботи, яка визначається з врахуванням конструктивного і функціонального взаємозв'язку окремих елементів і конструкцій.
На підставі натурних досліджень уточнено вплив недосконалостей окремих елементів на окремі конструкції і будівлю в цілому. Розроблена і впроваджена методика забезпечення гарантованої надійності металевих будівельних конструкцій спеціальних промислових будівель. Запропонована методика дозволяє отримати економію коштів на проведення поточних оглядів і ремонтів протягом заданого періоду при незначному зниженні імовірності безвідмовної роботи в порівнянні з нормативними вимогами.

1. На основі теоретичних і натурних досліджень розроблена модель забезпечення гарантованої надійності металевих будівельних конструкцій спеціальних промислових будівель. Основним принципом моделі є визначення кількості і термінів проведення поточних оглядів і ремонтів залежно від фактичного технічного стану конструкцій, які забезпечують гарантований рівень вірогідності безвідмовної роботи конструкцій протягом заданого періоду.
2. Розглядаючи основні конструкції будівлі як складні багатоелементні системи і використовуючи імовірнісний підхід до оцінки технічного стану конструкцій розроблено алгоритм визначення імовірності безвідмовної роботи окремих елементів і конструкцій, що дозволяє кількісно оцінити технічний стан конструкцій на відміну від якісної оцінки, що регламентується нормативними документами, а також використати для оцінки технічного стану окремих елементів результати розрахунку елементів конструкцій за методом граничних станів. Для досліджених конструкцій була визначена імовірність безвідмовної роботи, яка знаходиться в межах 0,9714-0,9998 в залежності від виду конструкції.
3. Розроблена структурна схема будівлі, яка враховує конструктивний і функціональний взаємозв'язок основних конструктивних елементів будівлі, і дозволяє, розглянувши будівлю як систему послідовно і паралельно сполучених елементів, визначити імовірність безвідмовної роботи будівлі в цілому. Для досліджених об'єктів була визначена імовірність безвідмовної роботи будівель в цілому, яка знаходяться в межах 0,9438-0,9703 і залежить від конструктивної схеми будівлі.
4. Проведені натурні дослідження реальних об'єктів дозволили уточнити вплив виявлених пошкоджень окремих елементів на будівлю в цілому. Чисельні дослідження впливу такого неприпустимого дефекту, як відсутність елементів решітки колон, на решту конструкцій одноповерхової промислової будівлі виявили збільшення напруження в елементах протилежної колони до 10-20%, що дозволило зробити висновок про необхідність в подібних випадках виконання розрахунку пошкодженої конструкції не окремо, а у складі поперечної рами будівлі.
5. На підставі проведених досліджень розроблена методика забезпечення гарантованої імовірності безвідмовної роботи металевих будівельних конструкцій спеціальних промислових будівель, заснована на раціональному проведенні заходів з обслуговування. Для підкранових балок запропонована методика дозволяє знизити витрати на проведення поточних оглядів на 30% в порівнянні з нормативними рекомендаціями при забезпеченні рівня безвідмовної роботи на 0,13% менш ніж за нормативними рекомендаціями.
6. Результати проведених досліджень були впроваджені при проведенні робіт з обстеження, оцінки технічного стану і розробки рекомендацій з експлуатації ряду промислових об'єктів: коксосортировки ЗАТ «Макіївкокс» (економічний ефект склав 15 тис.грн/рік); мартенівського цеху ВАТ «Макіївський металургійний завод» (економічний ефект склав 20 тис.грн/рік).