Визначення залишкового ресурсу конструкцій будівель та споруд після різних впливів
DOI:
https://doi.org/10.15587/2312-8372.2019.181523Ключові слова:
конструкції будівель та споруд, дефекти та пошкодження, обстеження, розрахунок конструкцій, залишковий ресурсАнотація
Об’єктом дослідження є залишковий ресурс конструкцій будівель та споруд після різних впливів. Залишковим ресурсом називається сумарне напрацювання об'єкту від моменту контролю його технічного стану до переходу в граничний стан.
Методики розрахунку, які рекомендовано чинними нормативними документами України, не дозволяють прогнозувати імовірність відмов, збільшення кількості дефектів і деформацій конструкцій в часі та реально оцінити можливість подальшої експлуатації за таких умов. Одним з найбільш проблемних місць є визначення технічного стану конструкцій будівель та споруд, які працюють при різних впливах (в агресивному середовищі, при вимушених зміщеннях опор, можливих високотемпературних впливах тощо).
Показано, що залишковий ресурс конструкцій будівель та споруд, які отримали пошкодження під час експлуатації після різних впливів, може бути перепризначеним за рахунок підсилення. При цьому основним питанням залишається визначення фізико-механічних характеристик матеріалів, які було застосовано при виготовленні конструкцій, а також виконання розрахунку конструкцій для обґрунтованого призначення перерізів елементів підсилення. Характеристики матеріалів визначаються під час проведення обстежень. В ході обстеження використовуються різні методи визначення фізико-механічних характеристик матеріалів конструкцій (бетону, арматури, сталі, цегляної кладки тощо), як правило, неруйнівні. Руйнівні методи можливо застосовувати в тих випадках, коли це можливо за умов роботи конструкцій, наприклад, вилучення фрагментів металу, арматури або бетону з малонавантажених елементів.
Можливість перепризначення залишкового ресурсу визначається шляхом зіставлення величин несучої здатності конструкцій з тими величинами, що діють. Несучу здатність конструкцій визначають з використанням величин характеристик матеріалів і параметрів (розмірів поперечних перерізів, геометричних розмірів з урахуванням корозійного зносу тощо), які було отримано під час проведення обстеження. Величини зусиль, що діють в конструкціях будівель та споруд, визначаються шляхом моделювання їхньої роботи з використанням методу скінченних елементів і сучасних обчислювальних комплексів. Завдяки такій процедурі можна отримати зусилля, які могли б виникнути в конструкціях будівлі та підсилення. Завдяки цьому забезпечується можливість прийняття рішення про перепризначення залишкового ресурсу конструкцій, тобто можливість подальшої експлуатації, необхідність підсилення або заміни.
Посилання
- DSTU-N B V.1.2-18:2016. Nastanova shchodo obstezhennya budivel' i sporud dlya vyznachennya ta otsinky yikh tekhnichnoho stanu (2017). Kyiv: DP «UkrNDNTs», 45.
- DSTU-N B V.1.2-17:2016. Nastanova shchodo naukovo-tekhnichnoho monitorinhu budivel' i sporud (2017). Kyiv: DP «UkrNDNTs», 38.
- DBN В.1.2-14:2018. Sistema zabezpechennia nadiinosti ta bezpeki budivelnih ob'ektiv. Zagalni principi zabezpechennia nadijnosti ta konstruktivnoi bezpeki budivel', sporud, budivelnih konstrukcii ta osnov (2018). Kyiv: Міnrehion Ukrayiny, 30.
- Holodnov, O., Gordiuk, M., Tkachuk, I., Semynoh, M. (2015). Opredelenie ostatochnoho resursa izhibaemih elementov posle razlichnih vozdeistvii. Zbirnyk naukovykh prats' Ukrayins'koi dergavnoi akademii zaliznichnogo transportu, 151, 94–102.
- Otroch, Yu., Ivanov, А., Holodnov, O. (2011). Komplex vzaemozviazanih zahodiv shchodo viznachennia parametriv naprugeno-deformovanogo i tehnichnogo stanu konstrukcii pri riznih vplivah. Zbirnyk naukovykh prats' Ukrayins'koho instytutu stalevykh konstruktsiy imeni V. M. Shymanovs'koho, 8, 98–109.
- Larocca, A. P. C. (2014). Dynamic Monitoring vertical Deflectionof Small Concrete Bridge Using Conventional Sensors And 100 Hz GPS Receivers – Preliminary Results. IOSR Journal of Engineering, 4 (9), 9–20. doi: http://doi.org/10.9790/3021-04920920
- Gaidaichuk, V., Kotenko, K., Kedyk, I. (2018). Development of theoretical and experimental dynamic monitoring of large-scale building structure. Technology Audit and Production Reserves, 1 (2 (39)), 38–45. doi: http://doi.org/10.15587/2312-8372.2018.123463
- Wendner, R., Hubler, M. H., Bažant, Z. P. (2015). Statistical justification of model B4 for multi-decade concrete creep using laboratory and bridge databases and comparisons to other models. Materials and Structures, 48 (4), 815–833. doi: http://doi.org/10.1617/s11527-014-0486-1
- Abdel-Fttah, A., Said, M., Salah, A. (2016). Nonlinear finite element analysis for reinforced concrete slabs under punching loads. International Journal of Civil Engineering and Technology, 7 (3), 392–397.
- Hubler, M. H., Wendner, R., Bažant, Z. P. (2015). Statistical justification of Model B4 for drying and autogenous shrinkage of concrete and comparisons to other models. Materials and Structures, 48 (4), 797–814. doi: http://doi.org/10.1617/s11527-014-0516-z
- Balomenos, G. P., Genikomsou, A. S., Polak, M. A., Pandey, M. D. (2015). Efficient method for probabilistic finite element analysis with application to reinforced concrete slabs. Engineering Structures, 103, 85–101. doi: http://doi.org/10.1016/j.engstruct.2015.08.038
- Fraile-Garcia, E., Ferreiro-Cabello, J., Martinez-Camara, E., Jimenez-Macias, E. (2016). Optimization based on life cycle analysis for reinforced concrete structures with one-way slabs. Engineering Structures, 109, 126–138. doi: http://doi.org/10.1016/j.engstruct.2015.12.001
- Lantsoght, E. O. L., van der Veen, C., Walraven, J., de Boer, A. (2015). Experimental investigation on shear capacity of reinforced concrete slabs with plain bars and slabs on elastomeric bearings. Engineering Structures, 103, 1–14. doi: http://doi.org/10.1016/j.engstruct.2015.08.028
- Einpaul, J., Ospina, C. E., Fernández Ruiz, M., Muttoni, A. (2016). Punching shear capacity of continuous slabs. ACI Structural Journal, 113 (4), 861–872. doi: http://doi.org/10.14359/51688758
- Caldas, R. B., Fakury, R. H., Sousa Jr., J. B. M. (2014). Finite element implementation for the analysis of 3D steel and composite frames subjected to fire. Latin American Journal of Solids and Structures, 11 (1), 1–18. doi: http://doi.org/10.1590/s1679-78252014000100001
- Vatulia, G., Orel, E., Kovalov, M. (2014). Evaluation of steel-concrete beams fire resistance with the selection of effective fire protection. Proceedings of the 6th International Conference on Dynamics of Civil Engineering and Transport Structures and Wind Engineering. Zilina, 327–331.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Mykola Gordiuk, Mykola Semynoh, Oleksandr Holodnov, Igor Tkachuk, Boris Ivanov
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
