Способ оценки технического состояния металлических конструкций строительных сооружений

 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при разработке технологии проведения оценки технического состояния металлических конструкций строительных сооружений. Целью изобретения является повышение качества проведения оценки технического состояния металлических конструкций строительных сооружений при одновременном снижении трудоемкости. При анализе проектной документации в строительных сооружениях выделяют металлические конструкции, а в них - элементы и на основе расчетов прочности определяют в них параметры и сечения для инструментального обследования, устанавливают критерии пригодности и их допустимые величины, объединяют металлические конструкции в карте замеров в группы и при инструментальном обследовании определяют и записывают в нее фактические значения параметров и нагрузки, дополнительные к нормативным, определяют фактические величины критериев, сравнивают их с допустимыми величинами и на основе их сравнения устанавливают пригодность элементов металлических конструкций для дальнейшей безопасной эксплуатации. 107 з.п. ф-лы, 16 ил., 24 табл.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при разработке технологии проведения оценки технического состояния (ОТС) металлических конструкций (м/к) строительных сооружений (СО) таких как: стропильные фермы, подстропильные балки и ригеля перекрытий цехов, колонны опирания стропильных ферм и ригелей, светофорные площадки (СП) и ходовые лестницы (ХЛ) кирпичных и железобетонных дымовых труб (д/тр), оболочки секций, растяжки, ХЛ и СП металлических дымовых труб (мд/тр) и т.д.

В процессе эксплуатации строительных сооружений появляется необходимость получения "Заключения о техническом состоянии металлических конструкций строительных сооружений", которое используется, например, при принятии обоснованного решения о возможности дальнейшей безопасной эксплуатации CO по условиям прочности их м/к, или о возможности реконструкции CO. "Заключение" может быть сформировано на основе оценки технического состояния м/к, результаты которого приводятся в технических отчетах: "Карта замеров" (ОТС-КЗ) и "Результаты расчетов". Нагрузки, прочность, ресурс" (ОТС-РР).

Известен способ ОТС м/к СО, включающий анализ проектной и нормативной документации на м/к, расчеты нагрузок на СО и м/к, расчеты прочности м/к и определение фактических значений параметров м/к при инструментальном обследовании (и/о) м/к, изложенный в "Методике обследования металлоконструкций вытяжных башен обшивных градирен, МТ 354-70-014-84, М. СПО Союзтехэнерго, 1984".

Недостатком известного способа является то, что технология проведения ОТС, основанная на нем, не учитывает особенностей конкретного СО, не указывает при этом конкретных сечений, наименований замеряемых параметров и их количества.

Целью изобретения является повышение качества проведения ОТС м/к СО при одновременном снижении трудоемкости за счет оптимизации проведения ОТС и автоматизации обработки результатов и/о.

Это достигается тем, что в способе ОТС м/к СО, включающем анализ проектной и нормативной документации на м/к, расчеты нагрузок на СО и м/к, расчеты прочности м/к и определение фактических значений параметров м/к при и/о, при анализе п/д в СО выделяют м/к, а в каждой м/к выделяют элементы м/к и на основе расчетов прочности при параметрах, соответствующих п/д, на нагрузки, соответствующие н/д, определяют параметры и сечения элементов м/к для и/о, устанавливают критерии пригодности их для дальнейшей безопасной эксплуатации и расчетным путем устанавливают допустимые величины этих критериев, объединяют м/к в карте замеров в группы с указанием в ней определенных ранее замеряемых параметров и сечений элементов м/к, а при и/о определяют и записывают в карту замеров фактические значения параметров элементов м/к и нагрузки, дополнительные к нормативным, после и/о на основе фактических значений параметров, полученных при и/о, и нормативных нагрузок с учетом дополнительных нагрузок, выявленных при и/о м/к, определяют расчетным путем фактические величины критериев пригодности элементов м/к для дальнейшей безопасной эксплуатации, сравнивают их с ранее установленными допустимыми величинами критериев, и, наконец, на основе сравнения допустимых и фактических величин критериев устанавливают пригодность элементов м/к для дальнейшей безопасной эксплуатации.

Для и/о определяют те параметры м/к, относительное уменьшение которых приводит к наибольшему увеличению величин эксплуатационных напряжений в элементах м/к, и те сечения элементов м/к, в которых это увеличение наибольшее.

В качестве параметров для и/о устанавливают размеры поперечных сечений элементов м/к; габаритные размеры м/к и их элементов; механические характеристики материалов элементов м/к; размеры пятен язвенной коррозии и сквозных отверстий в элементах м/к, а так же координаты их расположения; соответствие фактических соединений между собой элементов м/к проектным соединениям.

В качестве критерия пригодности элементов м/к для дальнейшей безопасной эксплуатации устанавливают функциональную зависимость: размеров поперечных сечений элементов м/к; размеров поперечных сечений элементов м/к и механических характеристик их материалов; размеров поперечных сечений элементов м/к и времени эксплуатации м/к до и/о.

Функциональную зависимость принимают в виде выражения для определения: минимальных вероятных размеров поперечных сечений элементов м/к; допустимых напряжений; ресурса.

В качестве допустимой величины критерия пригодности элемента м/к для дальнейшей безопасной эксплуатации устанавливают допустимую для него величину: размера; напряжения; ресурса.

В качестве фактической величины критерия пригодности элемента м/к для дальнейшей безопасной эксплуатации устанавливают минимальную величину: размера поперечного сечения элемента м/к на основе статистической обработки результатов замеров при и/о; эксплуатационного напряжения для элемента м/к при минимальной величине размера поперечного сечения элемента м/к при нормативных нагрузках с учетом дополнительных нагрузок и в сечении, определенном для и/о; ресурса для элемента м/k при минимальной величине размера поперечного сечения элемента м/k и при нормативных нагрузках с учетом дополнительных нагрузок.

М/к оценивается пригодной для дальнейшей безопасной эксплуатации при условии, что: минимальные величины размеров поперечных сечений ее элементов превышают или равны соответствующим величинам допустимых размеров; величины эксплуатационных напряжений в ее элементах, определенные при нормативных нагрузках с учетом дополнительных нагрузок при минимальных размерах и в сечениях, определенных для и/о, не превышают или равны соответствующим величинам допустимых напряжений; величины ресурсов ее элементов, определенные при нормативных нагрузках с учетом дополнительных нагрузок и при минимальных размерах, превышают или равны соответствующим величинам допустимых ресурсов.

При проведении и/о осуществляют контроль параметров для элементов м/к и их сечений выборочно.

Для CO кирпичной д/тр выделяют м/к поперечные стержни настила, продольные стержни настила, перила ограждения, стойки ограждения, полосы ограждения и балки опирания СП; скобы ходовые, скобы ограждения, полосы ограждения ХЛ. Для СО железобетонной д/тр выделяют м/к поперечные стержни настила, продольные стержни настила, перила ограждения, стойки ограждения, полосы ограждения и кронштейны опирания СП; тетивы, ступени, скобы ограждения, полосы ограждения ХЛ. Для СО мд/тр выделяют м/к поперечные стержни настила, продольные стержни настила, перила ограждения, стойки ограждения, полосы ограждения и кронштейны опирания СП; скобы ходовые ХЛ; секции и растяжки.

При проведении и/о м/к объединяют в группы: по конструктивному подобию; по функциональному назначению.

Для Со кирпичной д/тр ее м/к поперечные стержни настила, продольные стержни настила, перила ограждения, стойки ограждения, полосы ограждения и балки опирания объединяют по критерию функционального назначения в группу СП кирпичной д/тр; скобы ходовые, скобы ограждения и полосы ограждения объединяют в группу ХЛ кирпичной д/тр. Для СО железобетонной д/тр ее м/к поперечные стержни настила, продольные стержни настила, перила ограждения, стойки ограждения, полосы ограждения и кронштейны опирания объединяют по критерию функционального назначения в группу СП железобетонной д/тр; тетивы, ступени, скобы ограждения, полосы ограждения объединяют по критерию функционального назначения в группу ХЛ железобетонной д/тр. Для СО мд/тр ее м/к - поперечные стержни настила, продольные стержни настила, перила ограждения, стойки ограждения, полосы ограждения и кронштейны опирания объединяют по критерию функционального назначения в группу СП металлической д/тр; скобы ходовые объединяют по критерию функционального назначения в группу ХЛ металлической д/тр; секции и растяжки объединяют по критерию конструктивного подобия в группы м/к ствол и пояса растяжек соответственно.

Для м/к поперечные стержни настила СП кирпичной, железобетонной и мд/тр для и/о выделяют элементы этих м/к, представляющие собой то количество их поперечных стержней, которое расположено на длине параметра СП, равной 500. 1000 мм. Для м/к перила и полосы ограждения СП кирпичной, железобетонной и мд/тр для и/о выделяют элементы этих м/к, представляющие собой участки соответствующих м/к, которые расположены между смежными стойками ограждения перил. Для м/к продольные стержни настила СП кирпичной д/тр для и/о выделяют элементы этой м/к, представляющие собой участки, расположенные между смежными балками опирания СП. Для м/к продольные стержни настила СП железобетонной и металлической д/тр для и/о выделяют элементы этих м/к, представляющие собой участки, расположенные между смежными кронштейнами опирания СП. Для м/к стойки ограждения СП кирпичной, железобетонной и мд/тр для и/о выделяют элементы этих м/к отдельные стойки. Для м/к балки опирания СП кирпичной д/тр для и/о выделяют элементы этой м/к -отдельные балки. Для м/к кронштейны опирания СП железобетонной и мд/тр для и/о выделяют элементы этих м/к отдельные кронштейны. Для м/к полосы ограждения ХЛ кирпичной и железобетонной д/тр для и/о выделяют элементы этих м/к, представляющие собой участки соответствующей м/к, длиной 2000 2500 мм. Для м/к скобы ходовые ХЛ кирпичной и металлической д/тр для и/о выделяют элементы этих м/к, представляющие собой то количество скоб ходовых, которое расположено на длине ствола соответствующей д/тр, равной 2000.2500 мм. Для м/к ступни ХЛ железобетонной д/тр для и/о выделяют элементы этой м/к, представляющие собой то количество ступеней, которое расположено по длине ствола д/тр, равной 2000.2500 мм. Для м/к тетивы ХЛ железобетонной д/тр для и/о выделяют элементы этой м/к, представляющие собой участок м/к длиной 2000.2500 мм. Для м/к скобы ограждения ХЛ кирпичной и железобетонной д/тр для и/о выделяют элементы этих м/к отдельные скобы ограждения. Для м/к - секция ствола металлической д/тр для и/о выделяют элемент оболочку секции.

Для скоб ходовых контролируют: размеры их поперечных сечений у заделок их в ствол д/тр, а также в средних их частях; удаления их от ствола д/тр и расстояния между заделками их в ствол. Для ступеней ХЛ контролируют: размеры их поперечных сечений в средних частях и в местах крепления с тетивами; расстояния между тетивами. Для полос ограждения ХЛ контролируют размеры их поперечных сечений в средних частях между смежными скобами ограждения. Для тетив ХЛ контролируют размеры их поперечных сечений в средних частях между смежными ступенями. Для скоб ограждения ХЛ контролируют размеры их поперечных сечений в сечениях, совпадающими с осями их симметрии. Для поперечных стержней настила СП контролируют размеры их поперечных сечений вблизи соединений их с продольными стержнями настила и в средних сечениях. Для продольных стержней настила, перил и полос ограждения СП контролируют размеры поперечных сечений в средних сечениях. Для стоек ограждения СП контролируют размеры их поперечных сечений на расстоянии 10.100 мм от места заделки. Для мд/тр контролируют: толщины оболочек секций; размеры поперечных сечений растяжек; величины провисаний растяжек; величины моментов затяжки талрепов; крен основания ствола д/тр; толщины оболочек секций на расстоянии 50.100 мм от сварных швов и на расстоянии 100.500 мм по периметру по обе стороны от заделок скоб ходовых.

Для СО перекрытие СО выделяют для и/о м/к стропильные фермы, ригеля перекрытия, ряды прогонов, колонны, ряды стоек опирания ферм и ригелей, а также подстропильные балки.

Для СО перекрытие СО выделяют по критерию конструктивного подобия группы м/к стропильные фермы, ригеля перекрытия, ряды прогонов, колонны, ряды стоек опирание ферм и ригелей, а также подстропильные балки.

Для м/к стропильные фермы для и/о выделяют элементы этих м/к стержни. Для м/к ригеля, колонны и подстропильные балки для и/о выделяют элементы этих м/к участки между сечениями на расстоянии 0,1.0,2 от длин, соответствующих м/к. Для м/к ряд прогонов для и/о выделяют элемент этой м/к отдельный прогон. Для м/к ряд стоек опирания стропильных ферм для и/о выделяют элемент этой м/к отдельную стойку.

При и/о стержней стропильных ферм контролируют размеры поперечных сечений стержней в средних их частях и в сечениях, отстоящих от средних с шагом 0,1.0,2 длин стержней. Для прогонов контролируют размеры их поперечных сечений в средних их частях. При и/о стоек и колонн опирания стропильных ферм контролируют размеры поперечных сечений стоек и колонн в средних их частях и в сечениях, отстоящих от средних с шагом 0,1.0,2 их длин. При и/о ригелей контролируют размеры поперечных сечений ригелей в средних их частях и в сечениях, отстоящих от средних с шагом 0,1.0,2 длин ригелей. При и/о подстропильных балок контролируют размеры их поперечных сечений в средних частях элементов м/к и в сечениях, отстоящих от средних с шагом 0,1.0,2 длин элементов.

При и/о стропильных ферм перекрытия СО контролируют: геометрические схемы стропильных ферм, количество стержней, узлов, определяют длины стержней и сравнивают их с соответствующими проектными величинами.

При и/о размеров элементов м/к контролируют: для кругового сечения - диаметры; для уголкового сечения толщины средних сечений их полок; для двутаврового сечения толщины средних сечений их полок и стенок; для двутаврового сечения, усиленного пластинами, толщины усиливают пластин и толщины средних сечений стенок; для швеллерового сечения толщины средних сечений их полок и стенок; для прямоугольного сечения толщины в средних сечениях.

Для м/к, содержащей: 1.20 элементов, осуществляют и/о для всех элементов; 20.50 элементов для 20.25 элементов; более 50 элементов для 20.50 элементов.

Минимальный параметр P_мин определяют из выражения P_мин P_ср z·D, где P_ср среднее значение параметра по результатам и/о, D среднее квадратичное отклонение, z 4,1 для двадцати замеров, z 3,53 для пятидесяти замеров.

Минимальные параметры P_мин определяют для замеренных диаметров сечений и для замеренных толщин полок и стенок профилей.

Допустимые напряжения для растянутых элементов м/к определяют из выражения R = σ_т·(0,7...1,0), где σ_т - предел текучести материала элемента м/к.

Допустимые напряжения для сжатых элементов м/к определяют из выражения R = σ_кр, где σ_кр критические напряжения потери устойчивости элементов, если σ_кр < σ_т или из выражения R = σ_т, если σ_кр > σ_т, где σ_т предел текучести материала элемента м/к.

В случае, когда минимальные величины параметров элементов меньше допустимых величин параметров, дополнительно осуществляют и/о для остальных элементов м/к, количество которых находится в пределах от 0,1.1,0 от количества не обследованных элементов данной м/к.

Элементам м/к присваивают порядковые номера, а и/о подвергают элементы, номера которых образуют выборку, определенную с использованием датчика случайных чисел.

При анализе п/д устанавливают номенклатуру элементов м/к, их количество, марки сталей, нагрузки дополнительные к нормативным нагрузкам, а также характер приложения нагрузок.

При и/о контролируют количество элементов м/к, марки сталей, нагрузки дополнительные к нормативным, а также характер приложения нагрузок, сравнивают их с аналогичными параметрами, установленными при анализе п/д, и при их несовпадении корректируют процесс и/о.

Для скобы ходовой кирпичной и металлической д/тр, выполненной из стержня кругового сечения, величина допустимого диаметра D (мм) не менее величины, определяемой из выражения D K·L^0,33, где L фактическое удаление от ствола в мм, K 2,5.

Для ступени ХЛ железобетонной д/тр, выполненной из стержня кругового сечения, величина допустимого диаметра D (мм) не менее величины, определяемой из выражения D K·L^0,33, где L фактическое расстояние между тетивами в мм, K= 2,0.

Толщина оболочки секции t (мм) металлический д/тр в сечении Z (м) от поверхности земли определяется из выражения t (7,5+1,3·N)·10^-2·Z_k^1,125· (1+0,8·(Z/Z_k)^2,25 1,8·Z/Z_k где Z_k- расстояние от верхнего торца ствола до земли (м), N 0, 1.7 для ветровых районов соответственно 1a, IYI.

Фактическая величина ресурса определяется по формуле Res N·(1-t_d/t_min)/(t_p / t_min-1), где N время (годы) эксплуатации CO от ввода в эксплуатацию до момента и/о, t_d, t_p, t_min толщины элемента м/к допустимые, проектные и минимальные соответственно.

Для поперечного стержня настила СП железобетонной, кирпичной и металлических д/тр, выполненного из стержня кругового сечения, величина допустимого диаметра не менее 10 мм.

Допустимые величины критериев пригодности элементов м/к для дальнейшей безопасной эксплуатации уточняют с учетом фактических механических характеристик материалов. Допустимые величины критериев пригодности элементов м/к для дальнейшей безопасности эксплуатации уточняют с учетом фактических габаритных размеров.

При анализе п/д и при и/о элементам м/к присваивают коды в зависимости от типов и размеров поперечных размеров.

При анализе п/д присваивают проектные коды элементам м/к, а при и/о -фактические коды соответственно для поперечных сечений уголок равнобокий, уголок неравнобокий, швеллер, двутавр, уголок равнобокий сдвоенный с соединением по полкам, уголок неравнобедренный сдвоенный с соединением по узким полкам, уголок неравнобедренный сдвоенный с соединением по широким полкам, швеллер сдвоенный с соединением по торцам полок, двутавр сварной, двутавр усиленный, полоса, круг, уголок равнобедренный сдвоенный по углам, уголок неравнобедренный сдвоенный с соединением по углам, швеллер сдвоенный с соединением по стенкам, величины которых находятся соответственно в пределах 101. 199, 201.299, 301. 399, 401. 499, 501. 599, 601. 699, 701 799, 801. 899, 901. 999, 1001 1099, 1101 1199, 1201 1299, 13011399, 14011499, 1501 1599.

При инструментальном обследовании соответствие между фактическими типами профилей и проектными устанавливают путем сравнения их фактических и проектных кодов.

На фиг. 1 показан эскиз мд/тр; на фиг.2 толщины оболочек секций по п/д и по результатам и/о; на фиг.3 эпюры толщин оболочек секций п/д и по результатам и/о; на фиг.4 эпюра ветровой нагрузки на ствол д/тр с гладкими оболочками секций; на фиг. 5 эпюра поперечных сил от ветрового давления с гладкими оболочками секций; на фиг.6 эпюра изгибающих моментов от ветрового давления в стволе д/тр с гладкими оболочками секций; на фиг. 7 действующие и допустимые напряжения для оболочек секций; на фиг. 8 толщины оболочек секций по результатам и/о и допустимые толщины; на фиг.9 ресурс оболочек секций д/тр; на фиг. 10 предложения по усилению оболочек секций; на фиг. 11 - допустимые и прогнозируемые толщины оболочек секций; на фиг. 12 эпюра ветровой нагрузки на ствол д/тр с гладкими и ребристыми оболочками секций; на фиг. 13 эпюра поперечных сил от ветрового давления в стволе д/тр с гладкими и ребристыми оболочками секций; на фиг. 14 эпюра изгибающих моментов от ветрового давления в стволе д/тр с гладкими и ребристыми оболочками секций; на фиг. 15 оптимальные варианты усиления оболочек секций продольными элементами; на фиг. 16 оптимальные варианты усиления оболочек секций продольными и поперечными элементами; Фиг. 1. 16 приводятся в технических отчетах, выпускаемых при ОТС мд/тр. Фиг.1 и 2 в ОТС-КЗ; фиг.3.9 в ОТС-РР; фиг.1016 в ОТС-ТР.

В табл. 1 представлено обозначение стропильных ферм по п/д и в технических отчетах; в табл.2- номера узлов ферм, записываемые при и/о; в табл.3 координаты узлов ферм, записываемые при и/о; в табл.4 длины стержней ферм; в табл. 5 -нагрузки на фермы, записываемые при и/о; в табл.6 марки сталей стержней ферм; в табл.7 соответствие ферм по п/д и по и/о; в табл.8 - результаты замеров, записываемые при и/о; в табл.9 номера узлов ферм, в табл.10 координаты узлов ферм; в табл.11 проектные размеры ферм; в табл.12 расчетные данные ферм без износа; в табл.13 нагрузки в узлах ферм; в табл.14 анализ прочности ферм без износа; в табл.15 расчетные данные ферм с износом; в табл. 16 анализ прочности ферм с износом; в табл. 17 - техническое решение по усилению ферм; в табл. 18 ресурс ферм; в табл. 19 - общие характеристики мд/тр, записываемые при и/о; в табл. 20 общие характеристики металлической д/тр по результатам и/о и по п/д; в табл. 21 - результаты расчетов прочности оболочек секций с продольными усиливающими элементами; в табл. 22 анализ результатов расчетов прочности оболочек секций с продольными усиливающими элементами; в табл. 23 результаты расчетов прочности оболочек секций с продольными и поперечными усиливающими элементами; в табл. 24 анализ результатов расчетов прочности оболочек секций с продольными и поперечными усиливающими элементами.

Табл. 1.18 приводятся в технических отчетах, выпускаемых при ОТС стропильных ферм; табл. 19.24 приводятся в технических отчетах, выпускаемых при ОТС мд/тр; табл. 1.8 в ОТС-КЗ по фермам; табл. 9.18 в ОТС-РР по фермам; табл. 19 в ОТС-КЗ по мд/тр; табл. 20 в ОТС-РР по мд/тр; табл. 21.24 в ОТС-ТР по мд/тр.

Приведем пример формирования "Заключения о техническом состоянии металлических конструкций строительных сооружений" на основе конкретной реализации способа оценки технического состояния металлических конструкций строительных сооружений по договору Заказчика с Исполнителем о выявлении возможности дальнейшей безопасной эксплуатации СО с учетом поверхностной коррозии м/к.

Результаты ОТС металлических конструкций строительных сооружений приводятся в технических отчетах "Карта замеров" (ОТС-КЗ) и "Результаты расчетов. Нагрузки, прочность, ресурс" (ОТС-РР), выпускаемых по результатам ОТС м/к СО.

Договор предусматривает выполнение следующих работ: 1. Выдача Заказчиком Исполнителю п/д на м/к СО; 2. Анализ Исполнителем п/д на м/к СО; 3. Разработка и выпуск Исполнителем технического отчета ОТС-КЗ; 4. Проведение Заказчиком или Исполнителем и/о м/к СО с использованием технического отчета ОТС-КЗ в качестве руководящего материала с занесением результатов и/о в ОТС-КЗ; 5. Проведение Исполнителем расчетов нагрузок, прочности и ресурса м/к СО с использованием исходных данных, записанных в ОТС-КЗ; 6. Выпуск Исполнителем технического отчета ОТС-РР; 7. Формирование исполнителем "Заключения о техническом состоянии металлических конструкций строительных сооружений" с обоснованием возможности (не возможности) дальнейшей безопасной эксплуатации СО по условиям прочности его м/к; 8. Выдача Заказчиком на основании "Заключения", технического задания (в случае необходимости) Исполнителю на разработку п/д на усиление м/к СО; 9. Разработка и выпуск Исполнителем технического отчета ОТС-ТР с техническим решением на усиление м/к СО; 10. Разработка Исполнителем п/д на усиление м/к СО с использованием в качестве исходных данных технических решений, приведенных в техническом отчете ОТС-ТР; 11. Проведение Заказчиком или Исполнителем работ по усилению м/к СО.

Техническое решение на усиление м/к СО может быть приведено и в техническом отчете ОТС-РР. Непосредственно к ОТС м/к СО, на основе которых формируется "Заключение", относятся работы по п.п. 2.7.

Работы по выпуску технических отчетов ОТС-КЗ, ОТС-РР и ОТС-ТР являются достаточно трудоемкими, так как требуют проведения многочисленных расчетов и последующего их оформления в виде отчетов, содержащих несколько сотен страниц машинописного текста. С целью повышения качества, стандартизации и сокращения сроков выпуска этих отчетов разработана "Автоматизированная система" (АС) комплекс программ для ПЭВМ. Алгоритмы программ АС основаны на нормах и правилах, принятых в отрасли. Структурно АС состоит из базы данных, прикладных программ и языка диалогового взаимодействия с ними. Результатом работы программ АС является техническая документация, формируемая прикладными программами в виде отчетов: ОТС-КЗ, ОТС-РР и ОТС-ТР. Проведение расчетов в условиях пожара, при взрывных и сейсмических воздействиях, при столкновении транспортных средств с м/к АС не предусматривает.

База данных АС содержит величины размеров профилей проката, механических характеристик марок сталей, нормативных снеговых и ветровых нагрузок по районам, коэффициентов надежности на нагрузки, наименование и характеристики типовых слоев перекрытий CO. В базе данных приведены размеры следующих профилей: уголок равнобокий; уголок неравнобокий; швеллер; двутавр; двутавр сварной; двутавр усиленный; _____ полоса; о круг. Из имеющихся в базе данных профилей можно формировать следующие комбинации сечений элементов м/к: уголок равнобокий сдвоенный с соединением по полкам; уголок неравнобокий сдвоенный с соединением по узким полкам; ┘└ уголок неравнобокий сдвоенный с соединением по широким полкам; [] швеллер сдвоенный с соединением по торцам полок; уголок равнобокий сдвоенный с соединением по углам; уголок неравнобокий сдвоенный с соединением по углам;[ швеллер сдвоенный с соединением по стенкам.

При работе с АС применяются разработанные коды В базе данных марок сталей содержатся следующие характеристики, например, наименование марки стали (Сталь ВСт.3кп2); предел прочности материала (Sb 35 кгс/мм²); предел текучести материала (St 20 кгс/мм²); допустимое напряжение (Sd 18 кгс/мм²). В базе данных типовых слоев перекрытий содержатся следующие характеристики, например, наименование слоя покрытия (водоизоляционный ковер); погонный вес слоя покрытия (16,0 кгс/м²).

Прикладные программы АС позволяют проводить статистическую обработку результатов замеров, расчет геометрических характеристик поперечных сечений профилей, нагрузок, прочности, ресурса м/к и размеров усиливающих м/к элементов.

Оценка технического состояния м/к СО начинается с анализа п/д на них. В процессе анализа п/д выполняются следующие работы: устанавливаются снеговой и ветровой районы расположения СО, принимаются соответствующие им нормативные снеговые и ветровые нагрузки; составляется план расположения м/к, устанавливаются габаритные размеры СО и состав покрытия. Так же при анализе п/д в СО выделяют м/к, что используется при составлении ОТС-КЗ.

Для СО кирпичной д/тр выделяют м/к поперечные стержни настила, продольные стержни настила, перила ограждения, стойки ограждения, полосы ограждения и балки опирания; скобы ходовые, скобы ограждения, полосы ограждения ХЛ. Для СО железобетонной д/тр выделяют м/к поперечные стержни настила, продольные стержни настила, перила ограждения, стойки ограждения, полосы ограждения и кронштейны опирания; тетивы, ступени, скобы ограждения, полосы ограждения ХЛ. Для СО мд/тр выделяют м/к поперечные стержни настила, продольные стержни настила, перила ограждения, стойки ограждения, полосы ограждения и кронштейны опирания, скобы ходовые ХЛ; секции и растяжки. Для СО перекрытие СО выделяют для и/о м/к стропильные фермы, ригеля перекрытия, ряды прогонов, колонны, ряды стоек опирания ферм и ригелей, а так же подстропильные балки.

Затем в каждой м/к выделяют элементы м/к.

Для м/к поперечные стержни настила СП кирпичной, железобетонной и мд/тр для и/о выделяют элементы этих м/к, представляющие собой то количество их поперечных стержней, которые расположены на длине периметра СП, равной 500. 1000 мм. Для м/к перила и полосы ограждения СП кирпичной, железобетонной и металлической д/тр для и/о выделяют элементы этих м/к, представляющие собой участки соответствующих м/к, которые расположены между смежными стойками ограждения перил. Для м/к продольные стержни настила СП кирпичной д/тр для и/о выделяют элементы этой м/к, представляющие собой участки, расположенные между смежными балками опирания СП. Для м/к - продольные стержни настила СП железобетонной и мд/тр для и/о выделяют элементы этих м/к, представляющие собой участки, расположенные между смежными кронштейнами опирания СП. Для м/к стойки ограждения СП площадок кирпичной, железобетонной и мд/тр для и/о выделяют элементы этих м/к отдельные стойки. Для м/к балки опирания СП кирпичной д/тр для и/о выделяются элементы этой м/к отдельные балки. Для м/к кронштейны опирания СП железобетонной и мд/тр для и/о выделяют элементы этих м/к отдельные кронштейны. Для м/к полосы ограждения ХЛ кирпичной и железобетонной д/тр для и/о выделяют элементы этих м/к, представляющие собой участки соответствующей м/к, длиной 2000.2500 мм. Для м/к скобы ходовые ХЛ кирпичный биметаллический д/тр для и/о выделяют элементы этих м/к, представляющие собой то количество скоб ходовых, которое расположено на длине ствола соответствующей д/тр, равной 2000.2500 мм. Для м/к ступени ХЛ железобетонной д/тр для и/о выделяют элементы этой м/к, представляющие собой то количество ступеней, которое расположено по длине ствола д/тр, равной 2000.2500 мм. Для м/к тетивы ХЛ железобетонной д/тр для и/о выделяют элементы этой м/к, представляющие собой участок м/к длиной 2000.2500 мм. Для м/к скобы ограждения ХЛ кирпичной и железобетонной д/тр для и/о выделяют элементы этих м/к отдельные скобы ограждения. Для м/к - секции ствола металлической д/тр для и/о выделяют элемент оболочку секции.

Для м/к стропильные фермы перекрытия СО для и/о выделяют элементы этих м/к стержни. Для м/к ригеля, колонны и подстропильные балки перекрытия СО для и/о выделяют элементы этих м/к участки между сечениями на расстоянии 0,1.0,2 от длин соответствующих м/к. Для м/к ряд прогонов перекрытия СО для и/о выделяют элемент этой м/к отдельной прогон. Для м/к ряд стоек опирания стропильных ферм перекрытия СО для и/о выделяют элемент этой м/к - отдельную стойку.

При анализе п/д устанавливают так же номенклатуру элементов м/к, их количество, марки сталей, нагрузки, дополнительные к нормативным, а также характер приложения нагрузок.

Так же при анализе п/д м/к объединяют в группы: по конструктивному подобию; по функциональному назначению.

Для СО кирпичный д/тр, ее м/к поперечные стержни настила, продольные стержни настила, перила ограждения, стойки ограждения, полосы ограждения и балки опирания объединяют по критерию функционального назначения в группу СП кирпичной д/тр: ее м/к скобы ходовые, скобы ограждения, полосы ограждения объединяют по критерию функционального назначения в группу ХЛ кирпичной д/тр. Для СО железобетонной ее м/к поперечные стержни настила, продольные стержни настила, перила ограждения, стойка ограждения и кронштейны опирания объединяют по критерию функционального назначения в группу СП железобетонной д/тр; ее м/к тетивы, ступени, скобы ограждения, полосы ограждения объединяют по критерию функционального назначения в группу ХЛ железобетонной д/тр. Для СО металлической д/тр ее м/к поперечные стержни настила, продольные стержни настила, перила ограждения, стойки ограждения, полосы ограждения и кронштейны опирания объединяют по критерию функционального назначения в группу СП мд/тр; ее м/к скобы ходовые объединяют по критерию функционального назначения в группу ХЛ мд/тр; ее м/к секции и растяжки объединяют по критерию конструктивного подобия в группы м/к ствол и пояса растяжек соответственно.

Для СО перекрытие СО выделяют по критерию конструктивного подобия группы м/к стропильные фермы, ригеля перекрытия, ряды прогоны, колонны, ряды стоек опирания ферм и ригелей, а также подстропильные балки.

Выделение м/к, элементов м/к, объединение м/к в группы необходимо для разработки технического отчета ОТС-КЗ и формализации проведения и/о.

На основе расчетов прочности при параметрах, соответствующих п/д, на нагрузки, соответствующие н/д, определяют параметры и сечения элементов м/к для и/о.

Для и/о определяют те параметры м/к, относительное уменьшение которых приводит к наибольшему увеличению величин эксплуатационных напряжений в элементах м/к, и те сечения элементов м/к, в которых это увеличение наибольшее.

В качестве параметров элементов м/к для и/о устанавливают: размеры поперечных сечений элементов м/к; габаритные размеры; механические характеристики материалов; размеры пятен язвенной коррозии и сквозных отверстий, а также координаты их расположения; соответствие фактических соединений между собой элементов м/к проектным соединением.

Для скобы ходовой контролируют удаление ее от ствола д/тр и расстояние между заделками ее в ствол; для ступеней ХЛ расстояние между тетивами. Для оболочек контролируют их толщину. Для растяжки металлической д/тр контролируют размеры ее поперечного сечения; величину провисания; величину момента затяжки талрепов. Контролируют крен основания ствола д/тр.

При и/о стропильных ферм контролируют их геометрические схемы; количество стержней, узлов, определяют длины стержней и сравнивают их с соответствующими проектными величинами.

При и/о размеров элементов м/к контролируют: для кругового сечения - диаметр; для уголкового сечения толщины средних сечений их полок; для двутаврового сечения толщины средних сечений их полок и стенки; для двутаврового сечения, усиленного пластинами, толщины усиливающих пластин и толщину среднего сечения стенки; для швеллерового сечения толщины средних сечений и стенки; для прямоугольного сечения толщину в среднем сечении.

При и/о контролируют количество элементов м/к, марки сталей, нагрузки, дополнительные к нормативам, а также характер приложения нагрузок, сравнивают их с аналогичными параметрами, установленными при анализе п/д и при их несовпадении корректируют процесс и/о.

При анализе п/д присваивают проектные коды элементам м/к, а при и/о - фактические коды соответственно для поперечных сечений уголок равнобокий, уголок неравнобокий, швеллер, двутавр, уголок равнобокий сдвоенный с соединением по полкам, уголок неравнобокий сдвоенный с соединением по узким полкам, уголок неравнобокий сдвоенный с соединением по широким полкам, швеллер сдвоенный с соединением по торцам полок, двутавр сварной, двутавр усиленный, полоса, круг, уголок равнобокий сдвоенный с соединением по углам, уголок неравнобокий сдвоенный с соединением по углам, швеллер сдвоенный с соединением по стенкам, величины которых находятся соответственно в пределах 101. 199, 201. 299, 301.399, 401.499, 501.599, 601.699, 701.799, 801.899, 901. 999,1001.1099, 1101.1199, 1201.1299, 1301.1399, 1401.1499, 1501.1599.

При и/о соответствие между фактическими типами профилей и проектными устанавливают путем сравнения их фактических и проектных кодов.

На основе расчетов прочности при параметрах, соответствующих п/д, на нагрузки, соответствующие н/д, определяют сечение элементов м/к для и/о.

Размеры поперечного сечения контролируют: для скобы ходовой у заделок ее в ствол д/тр, а также в средней ее части; для ступени ХЛ в средней части и в местах крепления с тетивами; для полосы ограждения ХЛ в средней части между смежными скобами ограждения; для тетивы ХЛ в средней части между смежными ступенями; для скобы ограждения ХЛ в сечении, совпадающем с осью ее симметрии для поперечного стержня настила СП вблизи соединения его с продольными стержнями настила и в среднем сечении; для продольного стержня настила, перил и полосы ограждения СП в средних сечениях; для стойки ограждения СП на расстоянии 10.100 мм от места ее заделки.

Толщина оболочек секций мд/тр контролируют на расстоянии 50.100 мм от сварных швов и на расстоянии 100.500 мм по периметру по обе стороны от заделок скоб ходовых.

При и/о стержней стропильных ферм СО контролируют размеры поперечных сечений стержней в средних их частях и в сечениях, отстоящих от средних с шагом 0,1.0,2 длин стержней. Для прогонов контролируют размеры их поперечных сечений в средних частях. При и/о стоек, колонн опирания, подстропильных балок, ригелей контролируют размеры поперечных сечений в средних их частях и в сечениях, отстоящих от средних с шагом 0,1.0,2 их длин.

Устанавливают критерии пригодности м/к для дальнейшей безопасной эксплуатации.

В качестве критерия пригодности элементов м/к для дальнейшей безопасной эксплуатации устанавливают функциональную зависимость размеров поперечных сечений элементов м/к; функциональную зависимость принимают в виде выражений для определения минимальных вероятных размеров; для скобы ходовой кирпичной и мд/тр, выполненной из стержня круглого сечения, функциональная зависимость имеет вид D K·L^0,33, где D диаметр в мм, L фактическое удаление от ствола в мм, K 2,5; для ступени ХЛ железобетонной д/тр, выполненной из стержня круглого сечения, функциональная зависимость имеет вид D K·L^0,33, где D диаметр в мм, L фактическое расстояние между тетивами в мм, K 2,0; для оболочки секций металлической д/тр в сечении Z(м) от поверхности земли функциональная зависимость имеет вид t где t -толщина оболочки (мм), Z_k расстояние от верхнего торца ствола до земли (м), N 0, 1, 7 для ветровых районов соответственно Ia, I,YII.

В качестве критерия пригодности элементов м/к для дальнейшей безопасной эксплуатации устанавливают функциональную зависимость размеров поперечных сечений элементов м/к и механических характеристик их материалов; функциональную зависимость принимают в виде выражения для определения допустимого напряжения: для растянутых элементов м/к функциональная зависимость имеет вид R = σ_т·(0,7 ... 1,0) где σ_т предел текучести материала элемента м/к; для сжатых элементов м/к функциональная зависимость имеет вид R= σ_кр, где σ_кр критические напряжения потери устойчивости элементов, если σ_кр < σ_т, или из выражения R = σ_т, если σ_кр > σ_т где σ_т предел текучести материала элемента м/к.

В качестве критерия пригодности элементов м/к для дальнейшей безопасной эксплуатации устанавливают функциональную зависимость размеров поперечных сечений элементов м/к и времени эксплуатации м/к до и/о; функциональную зависимость принимают в виде выражения для определения ресурса; функциональная зависимость имеет вид Res N·(1-t_d/t_min)/(t_p/t_min-1), где Res ресурс (года), N время эксплуатации CO от ввода в эксплуатацию до момента и/о, t_d, t_p, t_min толщины элементов м/к допустимые, проектные и минимальные соответственно.

Расчетным путем устанавливают допустимые величины критериев пригодности м/к для дальнейшей безопасной эксплуатации.

В качестве допустимой величины критерия пригодности элемента м/к для дальнейшей безопасной эксплуатации устанавливают: допустимую величину размера; допустимую для него величину напряжения; допустимую для него величину ресурса.

Допустимые напряжения для растянутых элементов м/к определяют из выражения R = σ_т·(0,7 ... 1,0), где σ_т предел текучести материала элемента м/к. Допустимые напряжения для сжатых м/к определяют из выражения R σ_кр, где σ_кр критические напряжения потери устойчивости элементов, если σ_кр < σ_т, или из выражения R = σ_т, если σ_кр > σ_т где σ_т предел текучести материала элемента м/к.

Для скобы ходовой кирпичной и металлической д/тр, выполненной из стержня кругового сечения, величина допустимого диаметра D (мм) не менее величины, определяемой из выражения D К·L^0,33, где L физическое удаление от ствола в мм, K 2,5. Для ступени ХЛ железобетонной д/тр, выполненной из стержня кругового сечения, величина допустимого диаметра D (мм) не менее величины, определяемой из выражения D K·L^0,33, где L - фактическое расстояние между тетивами в мм, K 2,0.

Толщина оболочки секции t (мм) металлический д/тр в сечении Z (м) от поверхности земли определяется из выражения где Z_k расстояние от верхнего торца ствола до земли (м), N 0,1.7 для ветровых районов соответственно Ia, I.YII.

Допустимую величину критерия пригодности элементов м/к для дальнейшей безопасности эксплуатации уточняют с учетом фактических габаритных размеров.

При и/о определяют и записывают в ОТС-К3 фактические значения параметров элементов м/к и нагрузки, дополнительные к нормативным нагрузкам.

В качестве фактической величины критерия пригодности элементы м/к для дальнейшей безопасной эксплуатации устанавливают: минимальную величину размера поперечного сечения элемента м/к на основе статической обработки результатов замеров при и/о; величину эксплуатационного напряжения для элемента м/к при минимальной величине размера поперечного сечения элемента м/к при нормативных нагрузках с учетом дополнительных нагрузок и в сечении, определенном для и/о; величину ресурса для элемента м/к при минимальной величине размера поперечного сечения элемента м/к и при нормативных нагрузках с учетом дополнительных нагрузок.

Для поперечного стержня настила СП железобетонной, кирпичной и металлических д/тр, выполненного из стержня кругового сечения, величина допустимого диаметра не менее 10 мм. Допустимую величину критерия пригодности элементов м/к для дальнейшей безопасности эксплуатации уточняют с учетом фактических механических характеристик материалов.

После и/о на основе фактических значений параметров, полученных при и/о нормативных нагрузках с учетом дополнительных нагрузок, выявленных при и/о м/к, определяют расчетным путем фактические величины критериев пригодности элементов м/к для дальнейшей безопасности эксплуатации, сравнивают их с ранее установленными допустимыми величинами критериев, и, наконец, на основе сравнения допустимых и фактических величин критериев устанавливают пригодность элементов м/к для дальнейшей эксплуатации.

Фактическая величина ресурса определяется по формуле Res N·(1-t_d/t_min)/(t_p/t_min-1), где N время (годы) эксплуатации CO от ввода в эксплуатацию до момента и/о, t_d, t_p, t_min толщины элементов м/к допустимые, проектные и минимальные соответственно.

М/к оценивается пригодной для дальнейшей безопасной эксплуатации при условии, что минимальные величины размеров поперечных сечений ее элементов превышают или равны соответствующим величинам допустимых размеров.

М/к оценивается пригодной к дальнейшей безопасной эксплуатации при условии, что величины эксплуатационных напряжений в элементах, определенных при нагрузках с учетом дополнительных нагрузок при минимальных размерах им в сечении, определенном для и/о, не превышают или равны соответствующим величинам допустимых напряжений.

М/к оценивается пригодной для дальнейшей безопасной эксплуатации при условии, что величины ресурсов ее элементов, определенные при нормативных нагрузках с учетом дополнительных нагрузок и при минимальных размерах, превышают или равны соответствующим величинам допустимых ресурсов.

ОТС м/к СО может проводится выборочно. При проведении и/о осуществляют контроль параметров для элементов м/к и их сечений выборочно. Для м/к, содержащей 1. 20 элементов, осуществляют и/о для всех элементов. Для м/к, содержащей 20.50 элементов, осуществляют и/о для 20.25 элементов. Для м/к, содержащей более 50 элементов, и/о проводят для 20.50 элементов.

Минимальный параметр P_мин определяют из выражения P_мин P_ср z D, где P_ср среднее значение параметра по результатам и/о, D среднее квадратичное отклонение, z 4,1 для двадцати замеров, z 3,53 для пятидесяти замеров. Минимальный параметр P_мин определяют для замеренных диаметров сечений и для замеренных толщин полок и стенок профилей. В случае, когда минимальные величины параметров элементов меньше допустимых величин параметров, дополнительно осуществляют и/о для остальных элементов м/к, количество которых находится в пределах от 0,1.1,0 от количества не обследованных элементов данной м/к.

Элементам м/к присваивают порядковые номера, а и/о подвергают элементы, номера которых образуют выборку, определенную с использованием датчика случайных чисел.

Приведем конкретный пример технического отчета ОТС-КЗ по и/о 20-ти одинаковых по конфигурации и профилям стропильных ферм перекрытия СО, включающего в себя следующие разделы: Введение; 1. Описание цеха и эскизы ферм; 2. Соответствие между фермами в п/д и в ОТС-КЗ; 3. Номера узлов на концах стержней; 4. Координаты узлов стержней; 5. Длины стержней; 6. Нагрузки от покрытия цеха; 7. Наименование материалов стержней; 8. Соответствие проектных профилей; 9. Результаты замеров м/к; Заключение.

Во введении дается обоснование необходимости проведения ОТС м/к СО. В разделе 1 отчета ОТС-КЗ приведены описание цеха, эскизы стропильных ферм и указана последовательность проведения и/о.

В разделе 2 отчета ОТС-КЗ приводятся результаты установления соответствия между фермами в п/д и в таблицах технических отчетов. Номера таблиц, используемые в технических отчетах ОТС-КЗ ОТС-РР, в общем случае имеют вид NT-TO/FRNN.FRNK, где NT номер таблицы по порядку в техническом отчете; ТО вид технического отчета (КЗ или РР); FRNN.FRNK расширение номера таблицы; FR указывает, что в качестве м/к рассматривается ферма; NN, NK - начальный и последний номера по порядку ферм с одинаковой информацией. Результаты установления соответствия между фермами в п/д и в ОТС-КЗ приведены в табл. 1. В первом и во втором столбцах табл. 1 приведены номера ферм по порядку и по п/д. В столбце "Расположение фермы в цеху" приведены наименования междурядий ((м/р) и номера осей расположения соответствующих ферм. В последнем столбце приведены расширения номеров таблиц ОТС-КЗ. Здесь и далее таблицы и поясняющий текст даны в сокращенном варианте.

В разделе 3 отчета ОТС-КЗх приводится табл. 2, в столбцах "N п/п" которой указываются номера по порядку стержней ферм, а в столбцах "NN" и "NK" номера узлов на концах этих стержней. При проведении и/о м/к устанавливается соответствие количества узлов в освидетельствованных фермах количеству узлов по п/д.

В разделе 4 отчета ОТС-КЗ приводится табл. 3, в столбцах "N п/п" которой приведены номера узлов, а в столбцах "X" и "Y" соответствующие этим узлам координаты X и Y (мм). При проведении и/о м/к устанавливается соответствие координат узлов в освидетельствованных фермах координатам узлов по п/д.

В разделе 5 отчета ОТС-КЗ приводится табл. 4, в столбцах "N п/п" которой указываются номера по порядку стержней, а в столбцах "Длина стержня" длины соответствующих стержней (мм). При проведении и/о м/к устанавливается соответствие длин стержней в освидетельствованных фермах длинам стержней по п/д.

В разделе 6 отчета ОТС-КЗ приводится табл. 5 с результатами установления соответствия между проектными и фактическими нагрузками. Если установлено, что фактическая нагрузка не соответствует проектной нагрузке, приведенной в одной из строк табл. 5, то запись в данной строке оставляется без изменения. Если установлено, что фактическая нагрузка не соответствует проектной нагрузке, приведенной в одной из строк табл. 5, то запись в данной строке зачеркивается и записывается информация о фактически установленной дополнительной нагрузке.

В разделе 7 отчета ОТС-КЗ приводится табл. 6 с результатами установления соответствия между марками сталей м/к, фактически установленными при и/о, и марками сталей по п/д. Если установлено, что фактическая марка стали и ее механические характеристики (Sb, St пределы прочности и текучести) соответствуют проектной марки стали и ее механическим характеристикам, приведенным в соответствующей строке табл. 6, то запись в данной строке оставляется без изменения. Если установлено, что фактическая марка стали и ее механические характеристики не соответствует проектной марке стали и ее механическим характеристикам, приведенным в соответствующей строке табл. 6, то запись в данной строке зачеркивается и записывается информация о фактически установленной марке стали.

В разделе 8 отчета ОТС-КЗ приводится табл. 7 с результатами установления соответствия между фактическим сортаментом стержней ферм и сортаментом, указанным в п/д. Для всех элементов м/к проводится визуальный контроль по выявлению язвенной коррозии, сквозных отверстий, в следствие коррозии, погибей, трещин и иных повреждений. В табл. 7 в столбце "Обозначение профиля по п/д" используются следующие обозначения типа профиля: уголок равнобокий; уголок неравнобокий; швеллер и т.д. как показано выше. В столбце "Обозначение профиля по п/д" используются следующие обозначения размеров поперечного сечения профиля (мм): B х t х H х d, где B - ширина полки; t толщина полки (полосы); H высота стенки (ширина полосы); d толщина стенки (диаметр круга). В столбце "Вывод С/H" приведено обозначение "С/H", где "C" соответствует; "H" не соответствует. Если при и/о м/к установлено, что указанный во втором столбце табл. 7 тип профиля соответствует фактическому, то обозначение типа профиля в соответствующей строке второго столбца оставляют без изменения; в третьем столбце зачеркивается обозначение "H"; в четвертом столбце табл. 7 напротив данного профиля ставится прочерк. Если при и/о м/к установлено, что указанный во втором столбце табл. 7 тип профиля не соответствует фактическому (т.е. установленному при и/о), то обозначение типа профиля в соответствующей строке второго столбца зачеркивают; в третьем столбце зачеркивается обозначение "C"; в четвертом столбце напротив данного профиля вписывают обозначение профиля, фактически установленного по и/о.

В разделе 9 отчета ОТС-КЗ приводится табл. 8 с результатами замеров толщин м/к. Для уголков равнобокого и неравнобокого замеряют толщины двух полок; для швеллера и двутавра замеряют толщины двух полок и толщину стенки; для двух соединенных уголков замеряют толщины четырех полок; для двутавра усиленного замеряют толщины усиливающих накладок в четырех местах и толщину стенки; для полосы замеряют толщину, а для круга диаметр. Толщины профилей замеряют в точках, находящихся в области, отстоящей от свободного края полки на расстоянии половины ее ширины. В табл. 8 в столбце "N п/п" приведены номера по порядку стержней ферм; в столбце "N сеч" для каждого стержня приведены номера по порядку сечений, в которых осуществляют замеры толщин полок и стенки; в столбце "Обозначение профиля/Координата сечения, начало отсчета" в строках напротив номера стержня приведены обозначение профилей в виде: B х t х H х d; в столбце "Обозначение профиля/ Координата сечения, начало отсчета" в строках напротив номеров сечений приведены координаты сечений (мм), в которых осуществляют замеры толщин, номер узла для каждого стержня, от которого начинают отсчет координат сечений. В табл. 8 в столбцах t1, t2, t3, t4 и d раздела "Номинальные размеры/фактические размеры, мм'' в строках напротив номера стержня приведены номинальные размеры толщин полок (стенки) сечений профилей; в столбцах t1, t2, t3, t4 и d раздела "Номинальные размеры/фактические размеры, мм" в строках напротив номера сечений приведены незаполненные строки для записи фактических размеров (толщин полок и стенок), установленных при и/о. Если при и/о м/к установлено, что указанный в третьем столбце табл. 8 тип профиля соответствует фактическому (т.е. установленному при и/о), то обозначение типа профиля в соответствующей строке этого столбца и номинальные размеры t1, t2, t3, t4 и d оставляют без изменения. Если при и/о м/к установлено, что указанный в третьем столбце тип профиля не соответствует фактическому, то обозначение типа профиля в соответствующей строке этого столбца и номинальные размеры t1, t2, t3, t4 и d зачеркивают. В табл. 8 в столбцах t1, t2, t3, t4 и d раздела "Номинальные размеры/фактические размеры, мм" в строках напротив номеров сечений вписывают фактические размеры (толщины полок и стенок), установленные при и/о.

Приведенные в техническом отчете ОТС-КЗ результаты и/о м/к приспособлены для обработки программами АС, и после ввода их в память ПЭВМ программы АС формируют готовый для предоставления Заказчику технический отчет ОТС-РР.

Приведем конкретный пример технического отчета ОТС-РР по и/о 20-ти одинаковых по конфигурации и по профилям стропильных ферм перекрытия СО, включающего в себя следующие разделы: Введение; 1. Описание цеха; 2. Номера узлов на концах стержней ферм; 3. Координаты узлов ферм; 4. Размеры профилей (без износа); 5. Расчетные данные (без износа); 6. Нагрузки; 7. Анализ прочности (без износа); 8. Расчетные данные (с износом); 9. Анализ прочности (с износом); 10. Усиления конструкций; 11. Ресурс; Выводы; Литература.

Рассмотрим последовательность работы программ АС по формированию технического отчета ОТС-РР на примере ферм перекрытия цеха промышленного предприятия со следующими характеристиками размеры цеха: ширина 54 м; длина 54 м; высота 16 м; угол наклона покрытия цеха 12 град.

Состав покрытия цеха и вес его составляющих: гравий, втопленный в мастику 24 кгс/м²; рубероидный ковер 16 кгс/м²; деревоплита 136 кгс/м²; металлические прогоны 19 кгс/м².

Несущие элементы перекрытия цеха: количество ферм в цехе 20; количество стержней фермы 65; количество узлов фермы 34; количество прогонов в ряду 22; суммарный вес ферм со связями 153000 кгс; материал ферм сталь 15ХСНД ГОСТ 5058 65; материал прогонов сталь ВСт3сп5 ГОСТ 380 71; материал колонн, стоек и подстропильных балок сталь 10Г2С1 ГОСТ 5058 65; допустимое напряжение материала ферм колонн, стоек и подстропильных балок 25 кгс/мм²; допустимое напряжение материала прогонов 18 кгс/мм².

Характеристики района расположения цеха: номер снегового района 5; нормативный вес снегового покрова 200 кгс/м₂; средняя скорость ветра 5 м/с; район не сейсмичный.

В разделе 2 отчета ОТС-РР приводится поясняющий текст и табл. 9, с номерами "N" стержней ферм и с номерами узлов "NN" и "NK" на концах соответствующих стержней, позволяющие устанавливать соответствие между стержнями фермы в п/д и в таблицах отчета.

В разделе 3 отчета ОТС-РР приводится поясняющий текст и табл. 10 с номерами "N" узлов фермы и с их координатами "X" и "Y", при этом принято, что начало координат находится в узле 1, координата "X" направлена вдоль фермы.

В разделе 4 отчета ОТС-РР приводится поясняющий текст и табл. 11 с номерами "N" стержней фермы, типами их профилей и размерами поперечных сечений.

В разделе 5 отчета ОТС-РР приводится поясняющий текст и табл. 12 с номерами "N" стержней фермы, и их характеристики: "F" площадь, "RI" радиус инерции и "W" момент сопротивления изгибу поперечного сечения; "S_кр" критическая сила.

В разделе 6 отчета ОТС-РР приводится поясняющий текст и табл. 13 с номерами "N" узлов фермы и с величинами нагрузок в узлах: "N_т" - нагрузки, приведенные в проектной документации; "N_э" результирующие расчетных нагрузок, включающие вес снега и слоев покрытия.

В разделе 7 отчета ОТС-РР приводится поясняющий текст и табл. 14 с номерами "N" стержней фермы и результатами расчета усилий в стержнях фермы; "S_дп" и "S_э" соответственно допустимые и эксплуатационные усилия стержней ферм, (растяжение "p"; сжатие "c"). В столбце "Вывод" приведены результаты анализа прочности стержней ферм: "Удов" - эксплуатационные усилия (напряжения) в стержнях не превышают расчетные; "Неуд." превышают.

В разделе 8 отчета ОТС-РР приводится поясняющий текст и табл. 15 с номерами "N" стержней фермы и с характеристиками, аналогичными приведенным в табл. 12, рассчитанными с учетом износа.

В разделе 9 отчета ОТС-РР приводится поясняющий текст и табл. 16 с номерами "N" стержней фермы и результатами расчета усилий в стержнях фермы с учетом их износа.

В разделе 10 отчета ОТС-РР приводится поясняющий текст и табл. 17 с номерами "N" стержней фермы и с размерами усиливающих элементов. С целью обеспечения дальнейшей безопасной эксплуатации ферм программами АС проводят расчеты по определению размеров усиливающих элементов, использование которых позволяет компенсировать коррозионный износ. Для принятия технического решения по усилению ферм в качестве усиливающих элементов рассмотрены стержни с круговыми и квадратными поперечными сечениями, для которых определены соответственно диаметр "D" и сторона квадрата "H".

В разделе 11 отчета приводится поясняющий текст и табл. 18 с номерами "N" стержней фермы и с результатами расчета ресурса м/к. С использованием программ АС для каждого стержня определена равномерная вероятная максимальная скорость коррозии "V", ресурс в годах и допустимый износ в Ресурс определяется из допущения, что в течение допустимого срока эксплуатации скорость коррозии "V" стержней постоянна и не превышает равномерную вероятную максимальную скорость коррозии соответствующего стержня.

Разработана также АС применительно к металлическим д/тр. Результатом работы программ АС является технические отчеты ОТС-КЗ, ОТС-РР, "Заключение." и ОТС-ТР, готовые для представления Заказчику.

Проведение ОТС оболочек секций металлической д/тр предполагает выполнение следующих работ: анализ п/д на д/тр; выпуск технического отчета ОТС-КЗ, для записи в него величин замеряемых параметров; приведение и/о оболочек секций и запись его результатов в ОТС-КЗ; выпуск технического отчета ОТС-РР; выпуск технического отчета "Заключение."; выпуск технического отчета ОТС-ТР с техническим решением об усилении оболочек секций (в случае необходимости).

Приведем конкретный пример представления в технических отчетах ОТС-КЗ, ОТС-РР, "Заключение. " и ОТС-ТР результатов оценки технического состояния металлических конструкций строительного сооружения оболочек секций металлической дымовой трубы.

Пример технического отчета ОТС-КЗ.

В техническом отчете ОТС-КЗ приводятся величины параметров мд/тр, полученные при анализе п/д и при проведении и/о м/к д/тр, в объеме, необходимом и достаточном для выпуска технического отчета ОТС-РР "Нагрузки, прочность и ресурс оболочек секций", а также для выпуска технического отчета ОТС-ТР "Нагрузки, прочность и усиления оболочек секций" (в случае необходимости).

Технический отчет ОТС-КЗ содержит разделы: Введение; 1. Общие характеристики; 2. Результаты инструментального обследования.

В разделе 1 приводятся следующие общие характеристики, полученные при анализе п/д на строительное сооружение: наружный диаметр D оболочек секций; координата Z_k верхнего торца ствола д/тр; координата Z_o нижнего торца ствола д/тр в эксплуатацию. Численные значения общих характеристик приведены в табл. 19.

В разделе 2 ОТС-КЗ приводятся результаты и/о, при котором замеряются параметры строительного сооружения, необходимые и достаточные для проведения расчетов нагрузок, прочности и ресурса оболочек секций. На фиг. 1 приведены величины отметок стыков оболочек секций, верхнего и нижнего торцов д/тр (по торцам верхней и нижней оболочек секций). На фиг. 2 приведены толщины t_p оболочек секций по п/д и их минимальные толщины t_min по результатам и/о.

Пример технического отчета ОТС-РР.

Технический отчет ОТС-РР содержит разделы: Введение; 1. Общие характеристики; 2. Результаты инструментального обследования; 3. Ветровая нагрузка на ствол д/тр; 4. Нагрузки на створ д/тр; 5. Прочность (устойчивость) оболочек секций; 6. Допустимые толщины оболочек секций; 7. Ресурс оболочек секций; Заключение.

В разделе 1 ОТС-РР приводятся общие характеристики д/тр. Значения общих характеристик приведены в табл. 20.

В разделе 2 ОТС-РР приведены результаты и/о. Объем измеряемых параметров металлической д/тр, необходим для проведения расчетов нагрузок, прочности и ресурса, определен в техническом отчете ОТС-КЗ. На фиг. 3 приведены эпюра толщин оболочек секций по п/д и по и/о.

В разделе 3 ОТС-РР приводится методика определения ветровой нагрузки на ствол д/тр.

Ветровая нагрузка W на ствол д/тр определяется как сумма средней W_m и пульсационной W_p составляющих W = γ·(W_m+ W_p) где γ коэффициент надежности по ветровой нагрузке; W_m W₀·K·C; W₀ нормативное значение ветрового давления; C аэродинамический коэффициент; W_p= W_m·ζ·ζ·ν; K коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте; ζ коэффициент динамичности ( x > 1,0, при f₁ < f_p; x 1,0, при f₁ > f_p); f₁ 945·D/(Z_k-Z₀)² (Гц) первая частота собственных колебаний ствола д/тр; f_p предельное значение частоты собственных колебаний ствола д/тр при логарифмическом декременте колебаний, равном 0,15; z коэффициент пульсации давления ветра на соответствующей высоте; n - коэффициент пространственной корреляции пульсаций давления ветра на соответствующей высоте; D наружный диаметр оболочки секции; Z_k координата верхнего; Z₀ координата нижнего торца ствола д/тр.

Выражение для ветровой нагрузки W для д/тр с гладкими оболочками секций в сечении Z (m) можно записать в виде W K_w·W₀·Zⁿ, где K_w 1,0, (f₁ < f_p); K_w 0,77, (f₁ > f_p); n 0,25 для местности типа А; K_w 0,86, (f₁ < f_p); K_w 0,66, (f₁ > f_p); n 0,25 для местности типа B; K_w 0,75, n 0,28 (f₁ < f_p); K_w 0,6, n 0,25 (f₁ > f_p) для местности типа C.

Эпюра ветровой нагрузки для верхнего торца ствола д/тр и для нижних сечений оболочек секций приведена на фиг. 4.

В разделе 4 приводится методика определения поперечных сил Q от ветрового давления и изгибающих моментов M от ветрового давления.

Поперечные силы Q и изгибающие моменты M от ветрового давления в оболочках секций для д/тр с гладкими оболочками секций в сечении Z (m) (без учета растяжек) для местности типа A и при f₁ < f_p определяется по формулам Q 0,8·D·W_o·(1-(Z/Z_k)^1,25)·Z¹_k^,25 M = 1/2,25·D·W_o·K_m·Z²_k^,25, где K_m (1+0,8·(Z/Z_k)^2,25 1,8·Z/Z_k).

Эпюра поперечных сил Q от ветрового давления в оболочках секций д/тр (в нижних сечениях) приведена на фиг. 5. Эпюра изгибающих моментов M от ветрового давления в оболочках секций д/тр (в их нижних сечениях) приведена на фиг. 6.

В разделе 5 приводится методика расчета секций на устойчивость.

Действующие (эксплуатационные) сжимающие напряжения в оболочке секций д/тр определяются по формуле R_d M/W_k+G/F_k+M₀/W_k, где M изгибающий момент от ветрового давления в нижнем сечении секции д/тр; G вес ствола д/тр (с учетом коэффициента надежности на весовую нагрузку, равного 1,05) до рассматриваемого сечения секции; M_e изгибающий момент от веса при отклонении ствола д/тр от вертикальной оси в нижнем сечении секции д/тр; W_k F_k·D/4; F_k= π·D·t_min момент сопротивления изгибу и площадь поперечного сечения оболочки секции; t_min минимальная замеренная толщина оболочки секции.

Допустимые (критические) сжимающие напряжения для оболочки секции определяются по формуле R_k 2·K_u·K_f·E·t_min/D, где K_u 0,1.0,18 коэффициент устойчивости (зависит от отношения D/t_min); K_f 0,5.1,0 (K_f 1,0 начальные несовершенства формы поверхности не превышают толщину оболочки секции; K_f 0,5.0,7 - превышают); E модуль упругости материала оболочки секции.

Эпюра эксплуатационных и допустимых напряжений приведена на фиг. 7.

В разделе 6 ОТС-РР приводится методика определения допустимых толщин оболочек секций.

Допустимые толщины t_d (мм) оболочек секций (без учета растяжек) для местности типа A и при f₁ < f_p определяются по формуле t_d= K_d·K⁰_m^,5·Z¹_k^,125, где K_d = 0,405·10^-2·W⁰_o^,5·(K_u·K_f)^-0,5; Z, Z_k(m); W₀ (кгс/м²); Коэффициент K_d можно записать в виде K_d (7,5+1,3·N)·10^-2; N 0, 1.7 для ветровых районов Ia, I.VII соответственно.

Эпюра допустимых и замеренных толщин приведена на фиг. 8.

в разделе 7 ОТС-РР приводится методика определения ресурса (допустимой безопасной эксплуатации) оболочек секций.

Ресурс Res (допустимый срок безопасной эксплуатации оболочки секций в годах) определяется по формуле Res (t_min-t_d)/V, где V (t_p-t_min)/m средняя скорость поверхностной коррозии оболочки секции; t_p толщина секции по п/д; m срок (годы) эксплуатации д/тр до ОТС.

Ресурс оболочек секций определен из допущения, что в течение последующего срока эксплуатации д/тр (после ОТС) средняя скорость поверхностной коррозии оболочки секции не превысит среднюю скорость коррозии соответствующей секции до ОТС.

Эпюра ресурса (в годах) оболочек секций приведена на фиг. 9.

Пример технического отчета "Заключение".

На основе работ по ОТС м/к д/тр выпускается технический отчет "Заключение о техническом состоянии металлических конструкций д/тр". В нем приводится перечень выпущенных отчетов (ОТС-КЗ и ОТС-РР) с результатами ОТС и говорится также, что результаты расчетов нагрузок, прочности и ресурса м/к д/тр, что оболочка секций ствола д/тр неравнопрочны и имеют различные ресурсы. Повышение прочности оболочек секций ствола д/тр и ресурса может быть достигнуто путем их усиления. Наиболее экономичным является следующий вариант усиления. Наиболее экономичным является следующий вариант усиления: количество усиливаемых секций 6; номера усиливаемых секций 1, 2, 3, 4, 5, 6; в результате усиления обеспечивается ресурс (в годах) 4; такой же ресурс у секции 8.

Пример технического отчета ОТС-ТР.

В техническом отчете ОТС-ТР приводятся результаты расчетов нагрузок, прочности усиленных оболочек секций и техническое решение по усилению оболочек секций металлической дымовой трубы.

Технический отчет ОТС-ТР содержит разделы: Введение. 1. Общие характеристики строительного сооружения и результаты инструментального обследования; 2. Результаты расчетов ресурса и допустимых толщин, прогнозируемые толщины и предложения по усилению оболочек секций; 3. Ветровая нагрузка на ствол д/тр; 4. Нагрузки на ствол д/тр; 5. Методика расчета ан прочность (устойчивость) усиленных оболочек секций; 6. Результаты расчетов прочности оболочек секций, усиленных продольными элементами; 7. Анализ результатов расчетов прочности оболочек секций с продольными элементами; 8. Результаты расчетов прочности оболочек секций, усиленных продольными и поперечными элементами; 9. Анализ результатов расчетов прочности оболочек секций с продольными и поперечными элементами.

Раздел 1 ОТС-ТР содержит общие характеристики строительного сооружения и результаты инструментального обследования.

В разделе 2 ОТС-ТР приводятся результаты расчетов ресурса, допустимых и прогнозируемых толщин и предложения по усилению оболочек секций. На фиг. 10 приведен экономичный вариант усиления оболочек секций д/тр, обеспечивающий ресурс RES_p 4 (годы) последующей безопасной эксплуатации д/тр. Рекомендуемые к усилению оболочки секций д/тр на фиг.10 раскрашены. По истечению времени, равного RES_p после усиления оболочек секций д/тр, безопасная эксплуатация д/тр не гарантируется, так как прогнозируемые толщины оболочек секций становятся равными (меньше) допустимых толщин. Эпюра допустимых и минимальных прогнозируемых толщин оболочек секций д/тр по истечению времени, равного ресурсу RES_p, приведена на фиг. 11. Минимальная прогнозируемая толщина t_v оболочки секции д/тр определяется по формуле t_v RES_p·V, где V средняя скорость поверхностной коррозии.

В разделе 3 ОТС-ТР приводится методика определения ветровой нагрузки для ствола д/тр с ребристыми оболочками секций. Выражения для ветровой нагрузки ствола д/тр с ребристой цилиндрической поверхностью имеет вид W_p (1+K_p)·W, где K_p 0,5; W ветровая нагрузка для ствола с гладкой цилиндрической поверхностью. Эпюра ветровой нагрузки для верхнего торца ствола д/тр и для нижних сечений оболочек секций приведена на фиг. 12.

В разделе 4 ОТС-ТР приводится методика определения поперечных сил Q от ветрового давления и изгибающие моменты M от ветрового давления. Поперечные силы Q и изгибающие моменты M от ветрового давления в стволе д/тр, имеющем гладкие и ребристые оболочки секций, определяются по формулам Q_p (1+K_p)·Q; M_p (1+K_p)·M, где Q и M поперечные силы и изгибающие моменты от ветрового давления в стволе д/тр с гладкими оболочками секций; K_p 0 для секций с гладкой оболочкой; K_p 0,5 для секций с ребристой оболочкой. Эпюра поперечных сил Q от ветрового давления в стволе д/тр (в нижних сечениях оболочек секций) приведена на фиг. 13. Эпюра изгибающих моментов M от ветрового давления в стволе д/тр (в нижних сечениях оболочек секций) приведена на фиг. 14.

В разделе 5 ОТС-ТР приводится методика расчета на прочность (устойчивость) усиленных оболочек секций. Увеличение ресурса безопасной эксплуатации д/тр может быть достигнуто путем усиления оболочек ее секций продольными силовыми элементами, скрепленными с наружной поверхностью оболочки соответствующей секции. Техническое решение о принятии приемлемого варианта усиления оболочек секций д/тр может быть принято на основе проектирования подкрепленных оболочек, при этом важной задачей проектирования является выбор оптимальной по массе конструктивной схемы подкрепленной оболочки. Особенностью конструкции подкрепленной оболочки является то, что параметры ее силовых элементов могут быть только дискретными, определяемыми нормативными документами. В данном изобретении используется алгоритм определения оптимальных параметров силовых элементов по критерию минимальной массы, реализованной в виде программ для ПЭВМ. Задачей оптимизации подкрепленной оболочки сводится к последовательному проектированию оболочек, параметры силовых элементов которых принимают ряд дискретных значений, и к последующему выбору из этого множества оболочки минимальной массы, при этом все множество проектируемых оболочек должно удовлетворять требованиям прочности.

Ниже приводится методика расчета подкрепленной оболочки.

Критические осевые сжимающие напряжения R_kp потери устойчивости подкрепляющих продольных элементов (стрингеров) определяются как минимальная величина из выражения R_kp K·MIN{ R_kp2, R_kp2, R_kp3} где K 0,85 коэффициент, учитывающий местную потерю устойчивости оболочки; R_kp1 E·(3,14·i/L)² - критические напряжения потери устойчивости стрингера между смежными шпангоутами; R_kp2 K_m·E критические напряжения местной потери устойчивости стрингера; R_kp3 критические напряжения потери устойчивости стрингера с учетом жесткости промежуточных шпангоутов; E модуль упругости материала стрингера; i (J/F)^0,5 радиус инерции поперечного сечения стрингера; F площадь поперечного сечения стрингера; J момент инерции поперечного сечения стрингера; L длина оболочки секции д/тр (расстояние между смежными шпангоутами; K_m 0,435·(t_s/b)²; b ширина полки стрингера; t_s - минимальная толщина полки стрингера.

Критические напряжения R_kp3 потери устойчивости стрингера с учетом жесткости промежуточных шпангоутов определяются по схеме сжатого стержня, связанного посредине с упругой опорой с жесткостью KS (при N_ш 1, N_ш количество промежуточных шпангоутов) или как для стержня, лежащего на упругом основании с коэффициентом жесткости KS/L (при N_ш 2, N_ш>2,), R_kp3 R_ke·[N² + r/(R_ke·N²)] где R_ke E·(3,14/i·L)²; L длина оболочки секции, при N_ш=1; r= 3·L·KS/(16·F); N 1; при N_ш 2; r KS·L²/(F·3,14²); N 1 при 1 < r < 4; N 2 при 4 < r < 36; N 3 при 36 < r < 144.

Величина KS определена из рассмотрения деформации кольцевого промежуточного шпангоута, при действии на него дискретных усилий от взаимодействия с продольными силовыми элементами. Величина KS при преобладании в деформации 2-ой гармоники записывается в виде KS = 56,6·E_ш·J_ш/(N_s·R³_ш), где N_s - количество стрингеров; E_w, J_w, R_w модуль упругости, момент инерции, радиус инерции поперечного сечения шпангоута. При допущении отсутствия взаимного влияния усилий от стрингеров на деформацию шпангоута, что правомочно при наличии обшивки, выражение для KS можно записать в виде KS = 23,8·E_ш·J_ш/R³_ш ..

Критические напряжения для оболочки при действии осевых сжимающих усилий определяются как для панели R_kpo E₀·[3,6·(t_v/b_p)² + 0,3· t _v/D] где E₀, t_v модуль упругости и прогнозируемая толщина оболочки; b_p D·AL/2 c ширина панели; D диаметр оболочки секции; AL - угловое расстояние между смежными стрингерами; c расстояние в окружном направлении между рядами заклепок (сварными швами), крепящих стрингер к оболочке.

Критические касательные напряжения для оболочки определяются как для панели t_kpo E₀· [5·(t _v/b_p)² + 0,2·t_v/D] Критические напряжения потери устойчивости оболочки между заклепками (сварными швами) определяются согласно R_kpz 0,82·E_o·t²_v/(t_z- d_z)²где t_z шаг заклепок в продольном направлении (шаг между сварными швами в продольном направлении для прерывистого сварного шва); d_z диаметр заклепок (длина шва).

Минимальные действующие осевые сжимающие напряжения в подкрепляющих продольных элементах (стрингерах) определяются из выражения R_d G_p/F_p+(M_p+M_e)/W_p, где G_p вес конструкции д/тр с учетом подкрепляющих продольных элементов; F_p N_s·(F+b_pr·t_v) приведена площадь поперечного сечения оболочки секций; F площадь поперечного сечения стрингера; t_v прогнозируемая толщина оболочки; b_pr 1,9·t_v·(E₀/R_kp)^0,5 + c приведенная ширина оболочки; c расстояние в окружном направлении между рядами заклепок (сварными швами), крепящих стрингер к оболочке, R_kp минимальное критическое напряжение потери устойчивости стрингера; E₀ модуль упругости материала оболочки; M_p изгибающий момент от ветрового давления в оболочках секций д/тр, имеющей гладкие и ребристые секции; M_e изгибающий момент от веса с учетом подкрепляющих продольных элементов, возникающий при отклонении ствола д/тр от вертикальной оси; W_p 0,5·D·(F + b_pr·t_v)·SUM[(COS(BL)²)] приведенный момент сопротивления изгибу поперечного сечения подкрепленной оболочки; BL угловое расстояние до стрингера от принятого начала отсчета.

Минимальные действующие касательные напряжения в оболочке с учетом подкрепляющих элементов определяются из выражения t _d 0,5·Q_p·S_p/(J_p·t_v), где Q_p - поперечная сила от ветрового давления в оболочках секций д/тр, имеющей гладкие и ребристые секции, раздел 4 отчета ОТС-ТР; S_p 0,5·D·(F+b_pr·t_v)·SUM[(COS(BL)] приведенный статический момент половины поперечного сечения подкрепленной оболочки (суммирование ведется от 0 град. до 180 град. ); J_p 0,25·D²·(F+b_pr·t_v)·SUM [(COS(ВL)²)] приведенный момент сопротивления изгибу поперечного сечения подкрепленной оболочки;
С использованием выше приведенной методики осуществляется последовательное проектирование подкрепленных оболочек. Параметры силовых продольных элементов принимают дискретные значения, при этом каждая проектируемая оболочка удовлетворяет требованиям прочности R_d < R_kp(R_d R_kp); t_d <t(t_d t_kp).

В разделе 6 ОТС-ТР приводится поясняющий текст к табл. 21. В столбце "Номер п/п" табл. 21 и во всех последующих таблицах ОТС-ТР приведены порядковые номера профилей рассматриваемых последовательно при проектировании подкрепленных оболочек. В столбце "Обозначение профиля" табл. 21 приведены обозначения профилей с размерами BxtxHxd. В столбце "N_s" табл. 21 приведено минимально необходимое количество продольных силовых элементов соответствующего профиля, обеспечивающее нормативную прочность оболочки секции на весь период гарантированного срока RES_p. В последующих столбцах табл. 21 приведено соответственно площадь "F" поперечного сечения продольного элемента, радиус инерции "i" поперечного сечения продольного элемента и "масса" продольных элементов. В таблицах ОТС-ТР используется расширение номера таблицы, например, "/секция 1" это означает, что информация данной таблицы относится к секции 1.

В разделе 7 ОТС-ТР приводится поясняющий текст к табл. 22. В табл. 22 приведены эпюра массы продольных подкрепляющих элементов, осевые и касательные напряжения для силовых элементов и оболочки (критические и действующие). Типы профилей подкрепляющих продольных элементов приведены в табл. 22 в той же последовательности, как и в табл. 21. Во втором столбце табл. 22 приведена эпюра массы продольных подкрепляющих элементов, размеры и количество которых приведены в табл. 21. В столбце "E_p" табл. 22 приведена безразмерная масса продольных силовых элементов, соответствующего типа, отнесенная к минимальной массе силовых элементов из числа приведенных в табл. 21. В последующих столбцах табл. 22 приведено соответственно критические сжимающие напряжения "R_kp" для продольных силовых элементов, действующие сжимающие напряжения "R_d" в продольных силовых элементов, критические касательные напряжения "t_kp для обшивки, действующие касательные напряжения "t_d" в обшивке.

В разделе 8 ОТС-ТР приводится поясняющий текст к табл. 23. В табл. 23 приведены размеры продольных силовых элементов, геометрические характеристики их поперечных сечений и результаты проектирования подкрепленных оболочек с учетом поперечных силовых элементов. В качестве поперечных силовых элементов рассматриваются шпангоуты, выполненные из двух полос 75 х 10 (мм), расположенных в средней части оболочки секции с зазором между собой 100.150 мм и приваренных к обшивке и к продольным элементам, при этом плоскость полосы перпендикулярна продольной оси оболочки секции, а сам шпангоут может быть выполнен в форме фрагментов, расположенных между смежными продольными элементами. В столбце "N_g" табл. 23 приведено минимально необходимое количество продольных силовых элементов соответствующего профиля, обеспечивающих при наличии промежуточного шпангоута нормативную прочность оболочки секции на весь период гарантированного срока "RES_p". В последующих столбцах табл. 23 информация аналогична табл. 21.

В разделе 9 ОТС-ТР приводится поясняющий текст к табл. 24. В табл. 24 приведены эпюра массы продольных и поперечных подкрепляющих элементов, осевые и касательные напряжения для силовых элементов и оболочки (критические и действующие). Типы профилей подкрепляющих продольных элементов приведены в табл. 24 в той же последовательности, как и в табл. 23. Во втором столбце табл. 24 приведена эпюра массы продольных и поперечных подкрепляющих элементов, размеры и количество которых приведены в табл. 23. В столбце "E_p" табл. 24 приведена безразмерная масса продольных и поперечных силовых элементов, соответствующего типа, отнесенная к минимальной массе силовых элементов из числа приведенных в табл. 23. В последующих столбцах табл. 24 информация аналогична табл. 22.

Оптимальный по массе вариант усиления оболочек секций д/тр только продольными силовыми элементами представлен на фиг. 15. Оптимальный по массе вариант усиления оболочек секций д/тр продольными и поперечными силовыми элементами представлен на фиг. 16.

Формирование "Заключения о техническом состоянии металлических конструкций строительных сооружений" других типов м/к (ригелей, колонн и т.д.) с использованием разработанных программ АС подобна приведенным параметрам, и содержит все этапы и режимы способа.

Формула изобретения

1. Способ оценки технического состояния металлических конструкций строительных сооружений, включающий анализ проектной и нормативной документации на металлические конструкции, расчеты нагрузок на строительные сооружения и металлические конструкции, расчеты прочности металлических конструкций и определение фактических значений параметров металлических конструкций при инструментальном обследовании, отличающийся тем, что при анализе проектной документации в строительных сооружениях выделяют металлические конструкции, а в каждой металлической конструкции выделяют элементы металлической конструкции и на основе расчетов прочности при параметрах, соответствующих проектной документации, на нагрузки, соответствующие нормативной документации, определяют параметры и сечения элементов металлический конструкций для инструментального обследования, устанавливают критерии пригодности их для дальнейшей безопасной эксплуатации и расчетным путем устанавливают допустимые величины этих критериев, объединяют металлические конструкции в карте замеров в группы с указанием в ней определенных ранее замеряемых параметров и сечений элементов металлических конструкций, а при инструментальном обследовании определяют и записывают в карту замеров фактические значения параметров элементов металлических конструкций и нагрузки, дополнительные к нормативным, после инструментального обследования на основе фактических значений параметров, полученных при инструментальном обследовании, и нормативных нагрузок с учетом дополнительных нагрузок, выявленных при инструментальном обследовании металлических конструкций, определяют расчетным путем фактические величины критериев пригодности элементов металлических конструкций для дальнейшей безопасной эксплуатации, сравнивают их с ранее установленными допустимыми величинами критериев, и, наконец, на основе сравнения допустимых и фактических величин критериев устанавливают пригодность элементов металлических конструкций для дальнейшей безопасной эксплуатации.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для инструментального обследования определяют те параметры металлических конструкций, относительное уменьшение которых приводит к наибольшему увеличению величин эксплуатационных напряжений в элементах металлических конструкций, и те сечения элементов металлических конструкций, в которых это увеличение наибольшее.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве параметров для инструментального обследования устанавливают размеры поперечных сечений элементов металлической конструкции.

4. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве параметров для инструментального обследования устанавливают габаритные размеры металлических конструкций и их элементов.

5. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве параметров для инструментального обследования устанавливают механические характеристики материалов элементов металлических конструкций.

6. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве параметров для инструментального обследования устанавливают размеры пятен язвенной коррозии и сквозных отверстий в элементах металлических конструкций, а также координаты их расположения.

7. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве параметров для инструментального обследования устанавливают соответствие фактических соединений между собой элементов металлических конструкций проектным соединениям.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве критерия пригодности элементов металлических конструкций для дальнейшей безопасной эксплуатации устанавливают функциональную зависимость размеров поперечных сечений элементов металлических конструкций.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве критерия пригодности элементов металлических конструкций для дальнейшей безопасной эксплуатации устанавливают функциональную зависимость размеров поперечных сечений элементов металлических конструкций и механических характеристик их материалов.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве критерия пригодности элементов металлических конструкций для дальнейшей безопасной эксплуатации устанавливают функциональную зависимость размеров поперечных сечений элементов металлических конструкций и времени эксплуатации металлических конструкций до инструментального обследования.

11. Способ по пп.1 и 8, отличающийся тем, что функциональную зависимость принимают в виде выражения для определения минимальных вероятных размеров поперечных сечений элементов металлических конструкций.

12. Способ по пп. 1 и 9, отличающийся тем, что функциональную зависимость принимают в виде выражения для определения допустимого напряжения.

13. Способ по пп.1 и 10, отличающийся тем, что функциональную зависимость принимают в виде выражения для определения ресурса.

14. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве допустимой величины критерия пригодности элемента металлической конструкции для дальнейшей безопасной эксплуатации устанавливают допустимую для него величину размера.

15. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве допустимой величины критерия пригодности элемента металлической конструкции для дальнейшей безопасной эксплуатации устанавливают допустимую для него величину напряжения.

16. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве допустимой величины критерия пригодности элемента металлической конструкции для дальнейшей безопасной эксплуатации устанавливают допустимую для него величину ресурса.

17. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве фактической величины критерия пригодности элемента металлической конструкции для дальнейшей безопасной эксплуатации устанавливают минимальную величину размера поперечного сечения элемента металлической конструкции на основе статистической обработки результатов замеров при инструментальном обследовании.

18. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве фактической величины критерия пригодности элемента металлической конструкции для дальнейшей безопасной эксплуатации устанавливают величину эксплуатационного напряжения для элемента металлической конструкции при минимальной величине размера поперечного сечения элемента металлической конструкции при нормативных нагрузках с учетом дополнительных нагрузок и в сечении, определенном для инструментального обследования.

19. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве фактической величины критерия пригодности элемента металлической конструкции для дальнейшей безопасной эксплуатации устанавливают величину ресурса для элемента металлической конструкции при минимальной величине размера поперечного сечения элемента металлической конструкции и при нормативных нагрузках с учетом дополнительных нагрузок.

20. Способ по пп.1, 14 и 17, отличающийся тем, что металлическая конструкция оценивается пригодной для дальнейшей безопасной эксплуатации при условии, что минимальные величины размеров поперечных сечений ее элементов превышают или равны соответствующим величинам допустимых размеров.

21. Способ по пп.1, 15 и 18, отличающийся тем, что металлическая конструкция оценивается пригодной для дальнейшей безопасной эксплуатации при условии, что величины эксплуатационных напряжений в ее элементах, определенные при нормативных нагрузках с учетом дополнительных нагрузок при минимальных размерах и в сечениях, определенных для инструментального обследования, не превышают или равны соответствующим величинам допустимых напряжений.

22. Способ по пп. 1, 16, 17 и 19, отличающийся тем, что металлическая конструкция оценивается пригодной для дальнейшей безопасной эксплуатации при условии, что величины ресурсов ее элементов, определенные при нормативных нагрузках с учетом дополнительных нагрузок и при минимальных размерах, превышают или равны соответствующим величинам допустимых ресурсов.

23. Способ по п.1, отличающийся тем, что при проведении инструментального обследования осуществляют контроль параметров для элементов металлических конструкций и их сечений выборочно.

24. Способ по п.1, отличающийся тем, что для строительного сооружения - кирпичной дымовой трубы выделяют металлические конструкции поперечные стержни настила, продольные стержни настила, перила ограждения, стойки ограждения, полосы ограждения и балки опирания.

25. Способ по п.1, отличающийся тем, что для строительного сооружения - железобетонной дымовой трубы выделяют металлические конструкции поперечные стержни настила, продольные стержни настила, перила ограждения, стойки ограждения, полосы ограждения и кронштейны опирания.

26. Способ по п.1, отличающийся тем, что для строительного сооружения - металлической дымовой трубы выделяют металлические конструкции поперечные стержни настила, продольные стержни настила, перила ограждения, стойки ограждения, полосы ограждения и кронштейны опирания.

27. Способ по п.1, отличающийся тем, что для строительного сооружения - кирпичной дымовой трубы выделяют металлические конструкции скобы ходовые, скобы ограждения, полосы ограждения.

28. Способ по п.1, отличающийся тем, что для строительного сооружения - железобетонной дымовой трубы выделяют металлические конструкции тетивы, ступени, скобы ограждения, полосы ограждения.

29. Способ по п.1, отличающийся тем, что для строительного сооружения - металлической дымовой трубы выделяют металлические конструкции скобы ходовые.

30. Способ по п.1, отличающийся тем, что для строительного сооружения - металлической дымовой трубы выделяют металлические конструкции секции и растяжки.

31. Способ по п.1, отличающийся тем, что при проведении инструментального обследования металлические конструкции объединяют в группы по конструктивному подобию.

32. Способ по п.1, отличающийся тем, что при проведении инструментального обследования металлические конструкции объединяют в группы по функциональному назначению.

33. Способ по пп.1 и 32, отличающийся тем, что для строительного сооружения кирпичной дымовой трубы ее металлические конструкции поперечные стержни настила, продольные стержни настила, перила ограждения, стойки ограждения, полосы ограждения и балки опирания объединяют по критерию функционального назначения в группу светофорная площадка кирпичной дымовой трубы.

34. Способ по пп.1 и 32, отличающийся тем, что для строительного сооружения железобетонной дымовой трубы ее металлические конструкции - поперечные стержни настила, продольные стержни настила, перила ограждения, стойки ограждения, полосы ограждения и кронштейны опирания объединяют по критерию функционального назначения в группу светофорная площадка железобетонной дымовой трубы.

35. Способ по пп.1 и 32, отличающийся тем, что для строительного сооружения металлической дымовой трубы ее металлические конструкции - поперечные стержни настила, продольные стержни настила, перила ограждения, стойки ограждения, полосы ограждения и кронштейны опирания объединяют по критерию функционального назначения в группу светофорная площадка металлической дымовой трубы.

36. Способ по пп.1 и 32, отличающийся тем, что для строительного сооружения кирпичной дымовой трубы ее металлические конструкции скобы ходовые, скобы ограждения, полосы ограждения объединяют по критерию функционального назначения в группу ходовая лестница кирпичной дымовой трубы.

37. Способ по пп.1 и 32, отличающийся тем, что для строительного сооружения железобетонной дымовой трубы ее металлические конструкции - тетивы, ступени, скобы ограждения, полосы ограждения объединяют по критерию функционального назначения в группу ходовая лестница железобетонной дымовой трубы.

38. Способ по пп.1 и 32, отличающийся тем, что для строительного сооружения металлической дымовой трубы ее металлические конструкции скобы ходовые объединяют по критерию функционального назначения в группу ходовая лестница металлической дымовой трубы.

39. Способ по пп.1 и 31, отличающийся тем, что для строительного сооружения металлической дымовой трубы ее металлические конструкции секции и растяжки объединяют по критерию конструктивного подобия в группы металлических конструкций ствол и пояса растяжек соответственно.

40. Способ по пп.1, 24 26, отличающийся тем, что для металлических конструкций поперечные стержни настила светофорных площадок кирпичной, железобетонной и металлической дымовых труб для инструментального обследованию выделяют элементы этих металлических конструкций, представляющие собой то количество их поперечных стержней, которое расположено на длине периметра светофорной площадки, равной 500 1000 мм.

41. Способ по пп.1, 24 26, отличающийся тем, что для металлических конструкций перила и полосы ограждения светофорных площадок кирпичной, железобетонной и металлической дымовых труб для инструментального обследования выделяют элементы этих металлических конструкций, представляющие собой участки соответствующих металлических конструкций, которые расположены между смежными стойками ограждения перил.

42. Способ по пп.1 и 24, отличающийся тем, что для металлической конструкции продольные стержни настила светофорной площадки кирпичной дымовой трубы для инструментального обследования выделяют элементы этой металлической конструкции, представляющие собой участки, расположенные между смежными балками опирания светофорной площадки.

43. Способ по пп.1, 25 и 26, отличающийся тем, что для металлических конструкций продольные стержни настила светофорных площадок железобетонной и металлической дымовых труб для инструментального обследования выделяют элементы этих металлических конструкций, представляющие собой участки, расположенные между смежными кронштейнами опирания светофорных площадок.

44. Способ по пп. 1, 24 26, отличающийся тем, что для металлических конструкций стойки ограждения светофорных площадок кирпичной, железобетонной и металлической дымовых труб для инструментального обследования выделяют элементы этих металлических конструкций отдельные стойки.

45. Способ по пп.1 и 24, отличающийся тем, что для металлической конструкции балки опирания светофорной площадки кирпичной дымовой трубы для инструментального обследования выделяют элементы этой металлической конструкции отдельные балки.

46. Способ по пп. 1, 25 и 26, отличающийся тем, что для металлической конструкции кронштейны опирания светофорных площадок железобетонной и металлической дымовых труб для инструментального обследования выделяют элементы этой металлической конструкции отдельные кронштейны.

47. Способ по пп.1, 27 и 28, отличающийся тем, что для металлических конструкций полосы ограждения лестниц ходовых кирпичной и железобетонной дымовых труб для инструментального обследования выделяют элементы этих металлических конструкций, представляющие собой участки соответствующей металлической конструкции длиной 2000 2500 мм.

48. Способ по пп.1, 27 и 29, отличающийся тем, что для металлических конструкций скобы ходовые лестницы ходовой кирпичной и металлической дымовых труб для инструментального обследования выделяют элементы этих металлических конструкций, представляющие собой то количество скоб ходовых, которое расположено на длине ствола соответствующей дымовой трубы, равной 200 2500 мм.

49. Способ по пп.1 и 28, отличающийся тем, что для металлической конструкции ступени лестницы ходовой железобетонной дымовой трубы для инструментального обследования выделяют элементы этой металлической конструкции, представляющие собой то количество ступеней, которое расположено по длине ствола дымовой трубы, равной 2000 2500 мм.

50. Способ по пп.1 и 28, отличающийся тем, что для металлической конструкции тетивы лестницы ходовой железобетонной дымовой трубы для инструментального обследования выделяют элементы этой металлической конструкции, представляющие собой участок металлической конструкции длиной 2000 2500 мм.

51. Способ по пп.1, 27 и 29, отличающийся тем, что для металлических конструкций скобы ограждения лестниц ходовых кирпичной и железобетонной дымовых труб для инструментального обследования выделяют элементы этих металлических конструкций отдельные скобы ограждения.

52. Способ по пп.1 и 30, отличающийся тем, что для металлической конструкции секция ствола металлической дымовой трубы для инструментального обследования выделяют элемент оболочку секции.

53. Способ по пп.1, 2, 3 и 48, отличающийся тем, что для скоб ходовых контролируют размеры их поперечных сечений у заделок их в ствол дымовой трубы, а также в средних их частях.

54. Способ по пп.1, 2, 4 и 48, отличающийся тем, что для скоб ходовых контролируют удаление их от ствола дымовой трубы и расстояния между заделками их в ствол.

55. Способ по пп.1 3, 49, отличающийся тем, что для ступеней лестницы ходовой контролируют размеры их поперечных сечений в средних частях и в местах крепления с тетивами.

56. Способ по пп.1, 2, 4 и 49, отличающийся тем, что для ступеней лестницы ходовой контролируют расстояния между тетивами.

57. Способ по пп. 1 3, 47, отличающийся тем, что для полос ограждения лестницы ходовой контролируют размеры их поперечных сечений в средних частях между смежными скобами ограждения.

58. Способ по пп.1 3, 50, отличающийся тем, что для тетив лестницы ходовой контролируют размеры их поперечных сечений в средних частях между смежными ступенями.

59. Способ по пп.1 3, 51, отличающийся тем, что для скоб ограждения лестницы ходовой контролируют размеры их поперечных сечений в сечениях, совпадающими с осями их симметрии.

60. Способ по пп.1 3, 40, отличающийся тем, что для поперечных стержней настила светофорной площадки контролируют размеры их поперечных сечений вблизи соединений их с продольными стержнями настила и в средних сечениях.

61. Способ по пп.1 3, 42, отличающийся тем, что для продольных стержней настила, перил и полос ограждения светофорной площадки контролируют размеры поперечных сечений в средних сечениях.

62. Способ по пп. 1 3, 44, отличающийся тем, что для стоек ограждения светофорной площадки контролируют размеры их поперечных сечений на расстоянии 10 100 мм от места заделки.

63. Способ по пп.1, 3, 52, отличающийся тем, что контролируют толщины оболочек секций.

64. Способ по пп.1, 3 и 30, отличающийся тем, что контролируют размеры поперечных сечений растяжек металлической дымовой трубы.

65. Способ по пп.1, 4 и 30, отличающийся тем, что контролируют величины провисаний растяжек металлической дымовой трубы.

66. Способ по пп.1, 4 и 40, отличающийся тем, что контролируют величины моментов затяжки талрепов растяжек металлической дымовой трубы.

67. Способ по пп.1 и 4, отличающийся тем, что контролируют крен основания ствола дымовой трубы.

68. Способ по пп.1, 52 и 63, отличающийся тем, что толщины оболочек секций металлической дымовой трубы контролируют на расстоянии 50 100 мм от сварных швов и на расстоянии 100 500 мм по периметру по обе стороны от заделок скоб ходовых.

69. Способ по п.1, отличающийся тем, что для строительного сооружения - перекрытие строительного сооружения выделяют для инструментального обследования металлические конструкции стропильные фермы, ригеля перекрытия, ряды прогонов, колонны, ряды стоек опирания ферм и ригелей, а также подстропильные балки.

70. Способ по пп.1 и 31, отличающийся тем, что для строительного сооружения перекрытие строительного сооружения выделяют по критерию конструктивного подобия группы металлических конструкций стропильные фермы, ригеля перекрытия, ряды прогонов, колонны, ряды стоек опирания ферм и ригелей, а также подстропильные балки.

71. Способ по пп.1 и 69, отличающийся тем, что для металлической конструкции стропильная ферма перекрытия строительного сооружения для инструментального обследования выделяют элементы этой металлической конструкции стержни.

72. Способ по пп.1 и 69, отличающийся тем, что для металлических конструкций ригеля, колонны и подстропильные балки перекрытия строительного сооружения для инструментального обследования выделяют элементы этих металлических конструкций участки между сечениями на расстоянии 0,1 0,2 от длин соответствующих металлических конструкций.

73. Способ по пп.1 и 69, отличающийся тем, что для металлической конструкции ряд прогонов перекрытия строительного сооружения для инструментального обследования выделяют элемент этой металлической конструкции отдельный прогон.

74. Способ по пп.1 и 69, отличающийся тем, что для металлической конструкции ряд стоек опирания стропильных ферм перекрытия строительного сооружения для инструментального обследования выделяют элемент этой металлической конструкции отдельную стойку.

75. Способ по пп. 1 3, 71, отличающийся тем, что при инструментальном обследовании стержней стропильных ферм перекрытий строительного сооружения контролируют размеры поперечных сечений стержней в средних их частях и в сечениях, отстоящих от средних с шагом 0,1 0,2 длин стержней.

76. Способ по пп.1 3, 73, отличающийся тем, что для прогонов контролируют размеры их поперечных сечений в средних их частях.

77. Способ по пп.1 3, 72 и 74, отличающийся тем, что при инструментальном обследовании стоек и колонн опирания стропильных ферм контролируют размеры поперечных сечений стоек и колонн в средних их частях и в сечениях, отстоящих от средних с шагом 0,1 0,2 их длин.

78. Способ по пп. 1 3, 72, отличающийся тем, что при инструментальном обследовании ригелей контролируют размеры поперечных сечений ригелей в средних их частях и в сечениях, отстоящих от средних с шагом 0,1 0,2 длин ригелей.

79. Способ по пп.1 3, 72, отличающийся тем, что при инструментальном обследовании подстропильных балок контролируют размеры их поперечных сечений в средних частях элементов металлических конструкций и в сечениях, отстоящих от средних с шагом 0,1 0,2 длин элементов.

80. Способ по пп.1, 4 и 69, отличающийся тем, что при инструментальном обследовании стропильных ферм перекрытия строительного сооружения контролируют геометрические схемы ферм.

81. Способ по пп.1, 4 и 69, отличающийся тем, что при инструментальном обследовании стропильных ферм перекрытия строительного сооружения контролируют количество стержней, узлов, определяют длины стержней и сравнивают их с соответствующими проектными величинами.

82. Способ по пп.1 и 3, отличающийся тем, что при инструментальном обследовании размеров элементов металлических конструкций кругового сечения контролируют диаметры.

83. Способ по пп.1 и 3, отличающийся тем, что при инструментальном обследовании размеров элементов металлических конструкций, выполненных из уголков, контролируют толщины средних сечений их полок.

84. Способ по пп.1 и 3, отличающийся тем, что при инструментальном обследовании размеров элементов металлических конструкций, выполненных из двутавров, контролируют толщины средних сечений их полок и стенок.

85. Способ по пп.1 и 3, отличающийся тем, что при инструментальном обследовании размеров элементов металлических конструкций, выполненных из двутавров, усиленных пластинами, контролируют толщины усиливающих пластин и толщины средних сечений стенок.

86. Способ по пп.1 и 3, отличающийся тем, что при инструментальном обследовании размеров элементов металлических конструкций, выполненных из швеллеров, контролируют толщины средних сечений их полок и стенок.

87. Способ по пп.1 и 3, отличающийся тем, что при инструментальном обследовании размеров элементов металлических конструкций, выполненных из полос, контролируют толщины в средних сечениях.

88. Способ по п.1, отличающийся тем, что для металлической конструкции, содержащей 1 20 элементов, осуществляют инструментальное обследование для всех элементов.

89. Способ по пп.1 и 23, отличающийся тем, что для металлической конструкции, содержащей 20 50 элементов, осуществляют инструментальное обследования для 20 25 элементов.

90. Способ по пп.1 и 23, отличающийся тем, что для металлической конструкции, содержащей более 50 элементов, инструментальное обследование проводят для 20 50 элементов.

91. Способ по п.1, отличающийся тем, что минимальные параметры Р_мин определяют из выражения Р_мин Р_ср Z · D, где Р_ср среднее значение параметра по результатам инструментального обследования, D среднее квадратичное отклонение, Z 4,1 для двадцати замеров, Z 3,53 для пятидесяти замеров.

92. Способ по пп. 1 и 91, отличающийся тем, что минимальные параметры Р_мин определяют для замеренных диаметров сечений и для замеренных толщин полок и стенок профилей.

93. Способ по п.1, отличающийся тем, что допустимые напряжения для растянутых элементов металлических конструкций определяют из выражения R = σ_т·(0,7...1,0), где σ_т- предел текучести материала элемента металлической конструкции.

94. Способ по п. 1, отличающийся тем, что допустимые напряжения для сжатых элементов металлических конструкций определяют из выражения R = σ_кр, где σ_кр- критические напряжения потери устойчивости элементов, если σ_кр < σ_т, или из выражения R = σ_т, если σ_кр > σ_т, где σ_т- предел текучести материала элемента металлической конструкции.

95. Способ по пп.1 и 23, отличающийся тем, что в случае, когда минимальные величины параметров элементов меньше допустимых величин параметров, дополнительно осуществляют инструментальное обследование для остальных элементов металлической конструкции, количество которых находится в пределах от 0,1 1,0 от количества не обследованных элементов данной металлической конструкции.

96. Способ по пп.1 и 23, отличающийся тем, что элементам металлической конструкции присваивают порядковые номера, а инструментальному обследованию подвергают элементы, номера которых образуют выборку, определенную с использованием датчика случайных чисел.

97. Способ по п.1, отличающийся тем, что при анализе проектной документации устанавливают номенклатуру металлических элементов, их количество, марки сталей, нагрузки, дополнительные к нормативным нагрузкам, а также характер приложения нагрузок.

98. Способ по п.1, отличающийся тем, что при инструментальном обследовании контролируют количество элементов металлических конструкций, марки сталей, нагрузки, дополнительные к нормативным, а также характер приложения нагрузок, сравнивают их с аналогичными параметрами, установленными при анализе проектной документации, и при их несовпадении корректируют процесс инструментального обследования.

99. Способ по пп.1 и 8, отличающийся тем, что для скобы ходовой кирпичной и металлической дымовых труб, выполненной из стержня кругового сечения, величина допустимого диаметра D (мм) не менее величины, определяемой из выражения D K · L^0,33, где L фактическое удаление от ствола в мм, K 2,5.

100. Способ по пп.1 и 8, отличающийся тем, что для ступени лестницы ходовой железобетонной дымовой трубы, выполненной из стержня кругового сечения, величина допустимого диаметра D (мм) не менее величины, определяемой из выражения D K · L^0,33, где L - фактическое расстояние между тетивами в мм, K 2,0.

101. Способ по пп.1 и 8, отличающийся тем, что толщина оболочки секции t (мм) металлической дымовой трубы в сечении Z (мм) от поверхности земли определяется из выражения t (7,5 + 1,3 · N) · 10^-2 · Z_k^1,125 · (1 + 0,8 · (Z/Z_k)^2,25 1,8 · Z/Z_k), где Z_k расстояние от верхнего торца ствола до земли (м), N 0, 1 7 для ветровых районов соответственно I_a, I VII.

102. Способ по пп.1 и 10, отличающийся тем, что фактическая величина ресурса определяется по формуле Res N · (1 - t_d/t_min) / (t_p/t_min- 1), где N время (годы) эксплуатации строительного сооружения от ввода в эксплуатацию до момента инструментального обследования, t_d, t_p, t_min толщины элемента металлической конструкции - допустимая, проектная и минимальная соответственно.

103. Способ по пп.1 и 9, отличающийся тем, что для поперечного стержня настила светофорной площадки железобетонной, кирпичной и металлических дымовых труб, выполненного из стержня кругового сечения, величина допустимого диаметра не менее 10 мм.

104. Способ по пп.1 и 9, отличающийся тем, что допустимые величины критериев пригодности элементов металлических конструкций для дальнейшей безопасной эксплуатации уточняют с учетом фактических механических характеристик материалов.

105. Способ по п.1, отличающийся тем, что допустимые величины критериев пригодности элементов металлических конструкций для дальнейшей безопасной эксплуатации уточняют с учетом фактических габаритных размеров.

106. Способ по п.1, отличающийся тем, что при анализе проектной документации и при инструментальном обследовании элементов металлических конструкций присваивают коды в зависимости от типов и размеров поперечных размеров.

107. Способ по п.1, отличающийся тем, что при анализе проектной документации присваивают проектные коды элементам металлических конструкций, а при инструментальном обследовании фактические коды соответственно для поперечных сечений уголок равнобокий, уголок неравнобокий, швеллер, двутавр, уголок равнобокий сдвоенный с соединением по полкам, уголок неравнобокий сдвоенный с соединением по узким полкам, уголок неравнобокий сдвоенный с соединением по широким полкам, швеллер сдвоенный с соединением по торцам полок, двутавр сварной, двутавр усиленный, полоса, круг, уголок равнобокий сдвоенный с соединением по углам, уголок неравнобокий сдвоенный с соединением по углам, швеллер сдвоенный с соединением по стенкам, величины которых находятся соответственно в пределах 101 199, 201 299, 301 399, 401 - 499, 501 599, 601 699, 701 799, 801 899, 901 999, 1001 1099, 1101 1199, 1201 1299, 1301 1399, 1401 1499, 1501 1599.

108. Способ по пп.1, 98 и 99, отличающийся тем, что при инструментальном обследовании соответствие между фактическими типами профилей и проектными устанавливают путем сравнения их фактических и проектных кодов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24, Рисунок 25, Рисунок 26