Учебно-методический комплекс по дисциплине «Техническая эксплуатация, реконструкция, строительство железнодорожных зданий и сооружений»
Скачать 0.56 Mb.
|
Для сварных конструкций, работающих на статические нагрузки14.11. σ0≤0,5 Rу.о 14.12. σ0≤0,6 Rу.о 14.13. σ0≤0,7 Rу.о 14.14. σ0≤0,8 Rу.о 14.15. σ0≤0,9 Rу.о 15. При осмотрах элементов металлических конструкций скрытые дефекты обнаруживают: 15.1. только визуальным методом, в редких случаях механическими испытаниями; 15.2. простукивание шва молотком массой 0,1 кг; 15.3. с помощью магнитных, рентгенографических и других физических методов; 15.4. контрольным высверливанием и визуальным осмотром; 15.5. обработкой места высверливания дисциплированной водой. 16. Термодеформационное старение стали, способствующего возникновению хрупкого разрушения происходит в температурном интервале: 16.1. 100-2000С 16.2. 200-4000С 16.3. 400-5000С 16.4. 500-6000С 17. Чаще всего хрупкое разрушение связано со сварными монтажными соединениями выполненными: 17.1. ручной сваркой; 17.2. автоматизированной сваркой; 17.3. сваркой в инертном газе; 17.4. сваркой в вакууме. 18. Основным видом дефектов, повреждений железобетонных конструкций являются: 18.1. пустоты, возникающие в результате непрохождения бетона на каком-либо участке бетонирования; 18.2. поверхностные неровности глубиной 2-3 см; 18.3. швы и прослойки из-за попадания в массу бетона случайных тел (строительный мусор, щепки, бутылки и т.п.); 18.4. трещины. 19. Трещины встречаются: 19.1. только в монолитных теплобетонных конструкциях; 19.2. только в сборных конструкциях; 19.3. как в монолитных, так и сборных железобетонных конструкциях. 20. Допускаемая ширина раскрытия трещин в растянутых и изгибаемых элементах из обычного железобетона позволяющая усиление конструкций и их дальнейшую эксплуатацию: 20.1. – 0,1-0,2 мм; 20.2. – 03 мм; 20.3. – 04,-05 мм; 20.4. – 0,6-0,8 мм; 20.5. – 09,-1,0 мм; 20.6. – 1,1 – 1,5 мм; 20.7. не более 1,5 мм. 21. Тоже в преднапряженном железобетоне.
22. Для повышения сопротивления деревянных балок или сжато-изгибаемых элементов форм сдвигу на приопорных участках применяется установка: 22.1. металлических стержней на экоксидном клее; 22.2. металлических стержней на заклепках; 22.3. металлических стержней на сварке. 23. Безраскосные деревянные формы при наличии повреждений верхнего пояса, могут быть превращены при соответствующем усилении; 23.1. в балку; 23.2. трехшарнирную арку; 23.3. раскосную ферму; 23.4. ферму с параллельными поясами. 24. Усиление деревянной балки может быть осуществлено: 24.1. шпренгелем; 24.2. стальной обоймой видимой части балки; 24.3. обетонированием центральной части балки. 25. Фактическая несущая способность обследуемой каменной конструкции вычисляется по формуле: Ф=N∙Ктс где N – расчетная несущая конструкция (по СНиП II-22-81); Ктс – коэффициент технического состояния конструкций. По Вашему мнению, когда еще допустимо усиление конструкций без их разборки при следующем снижении несущей способности в % 25.1. – 0-5; 25.2. – до 15; 25.3. – до 25; 25.4. – до 40; 25.5. – до 50; 25.6. – до 60; 25.7. – до 70; 25.8. – свыше 70. 26. Что способствует опасности хрупкого разрушения стальных сварных конструкций? 26.1. низкое качество стали (малоуглеродистая кипящая); 26.2. наличие конструктивно – технологических форм пониженной хладостойкости; 26.3. ударные, циклические и знакопеременные нагрузки; 26.4. отрицательные температуры эксплуатации конструкций. 27. Что способствует опасности хрупкого разрушения стальных сварных конструкций? 27.1. наличие резких концентратов напряжений и связанная с этим объемность напряженного состояния; 27.2. наличие высоких растягивающих остаточных сварных напряжений; 27.3. термодеформационное старение при ведении сварных процессов. 27.4. максимальные кратковременные напряжения и недостаточное время для пластической релаксации напряжений. 28. Какие из нижеперечисленных факторов способствуют образованию трещин в каменных конструкциях? 28.1. низкое качество кладки (несоблюдение перевязки, толстые растворные швы, забутовка кирпичным боем); 28.2. недостаточная прочность кирпича и раствора (трещиноватость и криволинейность кирпича, высокая подвижность раствора и т.п.); 28.3. совместное применение в кладке разнородных по прочности и деформативности каменных материалов (например, глиняного кирпича совместно с силикатным или шлакоблоками); 28.4. использование каменных материалов не по назначению (например силикатного кирпича в условиях повышенной влажности). 29. Какие из нижеперечисленных факторов способствуют образованию трещин в каменных конструкциях? 29.1. низкое качество работ, выполняемых в зимнее время (использование не очищенного от наледи кирпича, применение смерзшегося раствора); 29.2. отсутствие температурно-осадочных швов или недопустимо большое расстояние между ними; 29.3. агрессивное воздействие внешней среды (кислотное, щелочное и солевое, попеременное замораживание и оттаивание, увлажнение и высушивание); 29.4. неравномерная осадка фундаментов. Какие возможны способы усиления металлических элементов каркаса производственных зданий при их повреждениях: Для ферм при следующих дефектах: 30. При общем выгибе из плоскости рамы: 30.1. увеличение сечения; 30.2. разгрузка; 30.3. постановка дополнительных вертикальных связей. 31. При общем выгибе из плоскости рамы: 31.1. увеличение сечения; 31.2. разгрузка. 32. Внеузловое приложение нагрузки к нижнему поясу: 32.1. нагрузку убрать; 32.2. поставить дополнительные вертикальные подвески в местах нагрузки. 33. Увеличенный зазор между колонной и фермой, болты отсутствуют либо погнуты: 33.1. увеличить толщину опорного столика подваркой листа толщиной 2030 мм; 33.2. деформированные болты убрать, поставить новые; 33.3. заполнить зазор прокладками по месту с расклинкой. 34. Коррозионный износ стержней и сварных швов на величину (не более 15%): 34.1. для сжатых стержней приварить дополнительные уголки и ребра жесткости; 34.2. растянутые стержни усилить накладками, продольной арматурой, дополнительными уголками; 34.3. увеличить катет и длину сварного шва. Для связей: 35. При значительной деформации элементов связей по покрытию и колоннам: 35.1. заменить элементы; 35.2.усилить элементы увеличением сечения или постановкой шпренгелей. Для подкрановых конструкций: 36. Трещины в поясных швах и околошовной зоне; разрушение сварных швов; выгиб стенки из-за потери местной устойчивости или по другим причинам: 36.1. заварить швы и возможно усиление наклонными или вертикальными ламелями (ребра из листов); 36.2. восстановить сварные швы; 36.3. усилить наклонным ребром из листа по сжатой диагонали. Для колонн: 37. Имеются сквозные вырезы в стенках и полках для пропуска коммуникаций или коррозионной износ элементов базы колонны: 37.1. усилить накладками, демонтировать или изменить направление коммуникаций через колонны; 37.2. элементы базы усилить, защитить от коррозии. 38. Основные методы усиления оснований? 38.1. цементация (нагнетание цементного раствора); 38.2. однорастворная силикатизация (нагнетание раствора силиката натрия); 38.3. двухрастворная силикатизация (нагнетание раствора силиката натрия и хлористого кальция); 38.4. смолизация (нагнетание раствора карболидной смолы с отвердителем); 38.5. термический способ (сжигание топлива в скважинах при t 600-650°С и продолжительностью 5-7 суток); 38.6. механическое уплотнение (устройство буронабивных наклонных свай» устройство «стена» в грунте). 39. Основные методы усиления фундаментов эксплуатируемых зданий: 39.1. укрепление кладки фундамента без расширения подошвы (нагнетание цементного раствора в трещины); 39.2. устройство железобетонных или металлических обойм; 39.3. изменение конструктивной схемы фундамента с устройством дополнительных опор; 39.4. применение разгружающих конструкций (устройство металлических поясов). 40. Восстановление гидроизоляции и кровельного покрытия достигается: 40.1. инъектирование локальных трещин и сплошная гидроизоляция стен и пола быстросхватывающим раствором повышенной водостойкости (цементно-песчаный раствор с добавкой алюмината натрия); 40.2. постоянное содержание кровли в чистоте (удаление снега, устранение дефектов и повреждений); 40.3. применение при ремонтах кровли новых материалов на основе армирующих материалов (изоэласт, изопласт, технопласт, фимизол и др). Всего вопросов 40 При правильном ответе на 35-40 вопросов – «отлично» на 27-34 – «хорошо» 18-26 вопросов – «удовлетворительно» на 17 и меньше – «неудовлетворительно» Примечание: в каждом из вопросов № 26-40 правильных ответов может быть больше одного. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЕЙ ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
4.СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1.РАЗДЕЛЫ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ ЗАНЯТИЙ
ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ Частная методика преподавания учебной дисциплины решает следующие основные задачи: - определяет задачи обучения по дисциплине; - научно обосновывает содержание учебной программы, намечает последовательность ее изучения в комплексе с другими дисциплинами; - определяет пути реализации принципов обучения при изучении дисциплины, формы и методы обучения; - вырабатывает требования к методической подготовке преподавателей; - изучает историю методики преподавания дисциплины; - внедряет передовой опыт обучения; - вырабатывает рекомендации по воспитанию обучаемых в процессе изучения дисциплины. В соответствии с этими задачами частная методика осуществляет отбор научного материала, его систематизацию и переработку в интересах развития и совершенствования содержания учебной дисциплины. Частная методика разработана применительно к утвержденной рабочей программе для студентов-заочников со сроком обучения 6 лет с учетом требований Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности: 270102 Промышленное и гражданское строительство (ЗГС) и вооружает преподавателей необходимыми знаниями, способствует их внедрению в практику обучения и воспитания студентов. Изучение и овладение частной методикой позволит преподавателю успешнее решать учебно-воспитательные задачи в разрезе требований, стоящих перед кафедрой. МЕТОДЫ ОБУЧЕНИЯ На кафедре при преподавании дисциплины применяются следующие методы обучения студентов: - устное изложение учебного материала на лекциях, сопровождаемое показом и демонстраций макетов, плакатов, слайдов, кинофильмов; - самостоятельное изучение студентами учебного материала по рекомендованной литературе; - выполнение контрольных работ студентами. Выбор методов проведения занятий обусловлен учебными целями, содержанием учебного материала, временем, отводимым на занятия. На занятиях в тесном сочетании применяется несколько методов, один из которых выступает ведущим. Он определяет построение и вид занятий. На лекциях излагаются лишь основные, имеющие принципиальное значение и наиболее трудные для понимания и усвоения теоретические и расчетно-конструкторские вопросы. Теоретические знания, полученные студентами на лекциях и при самостоятельном изучении курса по литературным источникам, закрепляются при выполнении контрольных работ. При выполнении контрольных работ обращается особое внимание на выработку у студентов умения пользоваться нормативной и справочной литературой, грамотно выполнять и оформлять инженерные расчеты и чертежи и умения отрабатывать отчетные документы в срок и с высоким качеством. СРЕДСТВА ОБУЧЕНИЯ К средствам обучения по данной дисциплине относятся: - речь преподавателя; - технические средства обучения: доска, цветные мелки, электронно-вычислительная техника, средства вывода изображений на экран, тематические материалы к лекциям (презентации), видеофильмы по работе систем водоснабжения, макеты, стенды, плакаты и другие наглядные пособия по сооружениям систем водоснабжения; - лабораторные стенды в лаборатории «Строительные материалы и конструкции» - учебники, учебные пособия, справочники, изданные лекции; Практически все из указанных средств обучения кафедра имеет возможность использовать в настоящее время. На занятиях по дисциплине должны широко использоваться разнообразные средства обучения, способствующие более полному и правильному пониманию темы лекции или лабораторного занятия, а также выработке конструкторских навыков. Для показа реальных объектов или сложных узлов целесообразно использование видеофильмов, а также презентаций. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРОВЕДЕНИЮ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ По дисциплине «Техническая эксплуатация, реконструкция, строительство железнодорожных зданий и сооружений» следующий порядок проведения промежуточной аттестации. При промежуточной аттестации студентов устанавливаются оценки: - по дифференцированным зачетам: «отлично», «хорошо», «удовлетворительно» и «неудовлетворительно». Рекомендуемые критерии оценок: «Отлично» заслуживает студент, показавший глубокий и всесторонний уровень знания дисциплины и умение творчески выполнять задания, предусмотренные программой. «Хорошо» заслуживает студент, показавший полное знание дисциплины, успешно выполнивший задания, предусмотренные программой. «Удовлетворительно» заслуживает студент, показавший знание дисциплины в объеме, достаточном для продолжения обучения, справившийся с заданиями, предусмотренными программой. «Неудовлетворительно» заслуживает студент, обнаруживший значительные пробелы в знании предмета, допустивший принципиальные ошибки при выполнении заданий, предусмотренных программой. Если студент явился на зачет или экзамен и отказался от ответа, то ему проставляется в ведомость «не зачтено» или «неудовлетворительно». Аналогичные правила могут быть заложены в программы компьютерного тестирования. При контроле знаний в устной форме преподаватель использует метод индивидуального собеседования, в ходе которого обсуждает со студентом один или несколько вопросов из учебной программы. При необходимости могут быть предложены дополнительные вопросы, задачи и примеры. По окончании ответа на вопросы преподаватель объявляет студенту результаты сдачи зачета. При удовлетворительном результате в зачетную ведомость, зачетную книжку и зачетно-экзаменационную карточку вносится соответствующая оценка. Результаты текущего контроля успеваемости могут быть использованы для выставления зачета по дисциплине. Критерии для определения оценок а) Теоретический вопрос: «Отлично» - полный и точный ответ; «Хорошо» - полный ответ с не существенными неточностями в определениях; «Удовлетворительно» – полный ответ, существенные неточности в определениях; «Неудовлетворительно» – нет полного ответа на теоретический вопрос. б) Практическое задание: «Отлично» - задания выполнено полностью правильно; «Хорошо» - задания выполнено полностью, оформлено неаккуратно; «Удовлетворительно» - задания выполнено полностью, но в отчете незначительные ошибки, не влияющие на конечный результат; «Неудовлетворительно» – задание не выполнено или допущены ошибки, существенно влияющие на результат. в) общая оценка за экзамен:
Образец лекции ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ В ВИДЕ СИСТЕМ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ Системный подход к формированию структурной схемы эксплуатационного содержания строительно-технических систем (зданий и сооружений) Эксплуатационная надежность зданий и сооружений с учетом расчетных сроков их функционирования описывается функцией, зависящей от большого числа факторов, которые достаточно сложно учитывать и прогнозировать в реальных условиях. Это обусловлено тем, что любая строительно-техническая система на стадии проектирования не может быть полностью описана в каждый момент времени (t) конечным набором чисел, а их изменение во времени - соответствующими функциями. Поэтому особенность вопросов эксплуатационного содержания зданий и сооружений состоит в том, что они характеризуются пространственно-временной функцией. Состояние подобных объектов должно задаваться не только в каждый момент времени (t), но и в каждой точке с соответствующими координатами той геометрической области физического пространства, которую он (объект) занимает. Поэтому строительные системы в общем случае следует рассматривать как системы с распределенными параметрами, которые в простейшем случае могут описываться одной функцией, зависящей минимум от двух независимых аргументов. Обычно этими аргументами являются время (t) и пространственные переменные. Изучение изменений пространственно-временных параметров строитель но-технических систем (зданий и сооружений) на стадии технической эксплуатации необходимо для выработки управленческих инженер но-технических решений (мероприятий) для поддержания заданных (проектных и эксплуатационных) характеристик каждого отдельно взятого конструктивного элемента и их совокупности. Выполнение комплекса профилактических мероприятий в течение всего периода технической эксплуатации зданий и сооружений является той основой, которая направлена на обеспечение надежности всей строительной системы и, в первую очередь, здесь необходимо рассматривать безотказность. Отказ любого элемента строительной системы как совокупности взаимосвязанных конструктивных элементов может привести к необратимым последствиям, связанным с потерей эксплуатационных параметров, а в ряде случаев - к обрушению зданий и сооружений, то есть к авариям и катастрофам. Поэтому для изучения явлений и процессов на стадии эксплуатационного содержания строительно-технических систем, которые относятся к системам с распределенными параметрами, следует ввести некоторые предпосылки и допущения: 1. Состояние строительно-технических систем описывается функциями нескольких независимых переменных. Например, напряженно-деформированное состояние конструктивных элементов зависит от сочетания нагрузок и воздействий, имеющих различную физическую природу происхождения (силовые нагрузки - гравитационные, ветровые, деформационные и др.; не силовые воздействия - температурно-влажностные, радиационные, химические и др.), что требует на стадии проектирования учитывать и предусматривать такой комплекс конструктивно-технологических и в последующем эксплуатационных мероприятий, чтобы предотвратить возникновение (появление) любого вида отказов. 2. Работа строительно-технических систем в самом широком смысле описывается дифференциальными уравнениями или системами дифференциальных уравнений с частными производными, интегральными уравнениями, интегро-дифференциальными уравнениями и др. Особенностью рассматриваемых систем является то, что все многообразие физических процессов описывается системами уравнений различного математического типа. 3. Строительно-технические системы обладают объективным свойством - старением как физического происхождения, обусловленным изменением свойств материалов, конструкций и изделий, так и моральным, связанным с разработкой новых требований к самим строительно-техническим системам. С целью приведения системы в соответствие с действующими нормативными требованиями в процессе технической эксплуатации необходимо постоянно отслеживать ее состояние и разрабатывать комплекс управляющих воздействий. Эти воздействия могут быть сосредоточенными - описываться функциями одной независимой переменной (например, усиление строительных конструкций направлено на обеспечение их работоспособности, что позволит обеспечить требования по соответствующим предельным состояниям). Данный вид управленческого воздействия осуществляется единовременно. Он относится к категории так называемого жесткого управления, то есть для реализации принятого решения используются наиболее простые функции воздействия. Применительно к строительно-техническим системам на сегодняшний день такой подход является доминирующим. Все управленческие воздействия должны представлять собой заранее определенный комплекс производственно-технологических мероприятий с учетом фактического состояния рассматриваемого объекта. В общем случае все многообразие внешних факторов (нагрузок и воздействий), влияющих на состояние строительно-технических систем, является краевым условием (начальным и граничным) и формирует потенциальные поля (силового и несилового происхождения) в отдельных точках, линиях, поверхностях объемных областях. 4. Управляющие воздействия на строительно-технические системы с учетом состояния объекта (здания и сооружения) всегда связаны с определенными ограничениями различного характера как технического, так и экономического. Например, при усилении строительных конструкций последовательно выполняются: обследование технического состояния того или иного конструктивного элемента, определение его фактической несущей способности с учетом выявленных повреждений и разработка технических решений, обеспечивающих реализацию сохранения его функции с учетом предельных состояний первой и второй группы. Одновременно с этим решаются задачи минимизации по расходованию материальных ресурсов, то есть накладывается ограничение в виде неравенства. 5. Реализация управляющих воздействий по обеспечению функциональной устойчивости (безотказности) строительно-технических систем непосредственно связана с созданием новых технических и технологических решений. Например, при усилении грунтов оснований на существующих объектах необходимо определить состояние подстилающего грунтового массива (тип грунта, плотность, влажность, пластичность и др.), прогнозируемые нагрузки и воздействия во времени, плотность застройки района, возможность реализации существующих технологий по усилению грунтов основания, а в случае невозможности создание новых технических решений и технологий. 6. Следующим аспектом проблемы эксплуатационного содержания строительно-технических систем является то, что в действующих нормативных документах, регламентирующих процесс проектирования, существует неразрешимое противоречие между детерминированным расчетным аппаратом и статистически-вероятностной природой расчетных параметров конструктивных элементов зданий и сооружений. С точки зрения физических процессов и явлений все расчетные параметры относятся к категории случайных величин, что является основой расчета строительных конструкций по предельным состояниям. Однако реализованные в нормах строительного проектирования решения используют аппарат теории надежности в крайне ограниченных пределах. Таким образом, следствием указанного выше противоречия является эмпирическая неопределенность между расчетными и физическими значениями параметров конструкций. Не представляется возможным найти оптимальное решение предельного неравенства в связи с тем, что накладываются ограничения как на левую, так и правую его части по минимуму и по максимуму. Обобщенные расчетные характеристики предельного неравенства имеют также свойства изменчивости, так как являются функциями нагрузок, воздействий, физико-механических и пространственных характеристик изделий и конструктивных элементов. Для выявления их расчетных значений следует использовать вероятностно-статистический анализ предельного неравенства, в котором левая и правая части представляют собой системы случайных величин. Одной из проблем в общей теории проектирования строительно-технических систем по предельным состояниям, и это узаконено в строительных нормах и правилах, является отсутствие параметра времени, что с физической точки зрения свидетельствует о постоянных в течение времени свойствах материалов и конструкций. Поэтому реализация предельных состояний может наступить только при экстремальном сочетании нагрузок и воздействий, что противоречит сути физических процессов, происходящих в реальных условиях эксплуатации зданий и сооружений - их старение и накопление повреждений. Прогнозировать подобные процессы достаточно сложно, так как для решения данной проблемы необходимо иметь не только теорию, но и значительное количество исходных данных, которые можно получить только эмпирическим путем на основании обобщения материалов изучения работы строительно-технических систем на стадии технической эксплуатации. С учетом изложенного выше можно сделать вывод о том, что физическое и техническое состояние конструкций и изделий условно фиксируется в данный момент времени, так как методика расчета их эксплуатационно-технического ресурса в нормах строительного проектирования на сегодняшний день отсутствует. Основные положения теории расчета и принципы конструирования строительно-технических систем по предельным состояниям были разработаны и введены в практику строительных норм проектирования в 1955 году по инициативе члена корреспондента АН ссср н.с. Стрелецкого. Прогрессивность предложенного метода расчета строительных конструкций в настоящее время подтверждена инженерно-строительной практикой создания объектов различного назначения. Однако, как указывал н.с. Стрелецкий, метод расчета по предельным состояниям необходимо постоянно изучать и совершенствовать с учетом развития инженерно-строительной науки и практики. Одним из недостатков теории предельных состояний при расчете зданий и сооружений является то, что не учитывается их эволюция, то есть временной параметр. В течение длительного периода эксплуатации строительных систем возможно появление повреждений, которые, к сожалению, до настоящего времени не являются предметом нормирования и соответствующих документов, регламентирующих строительное проектирование. Поэтому рядом авторов, занимающихся развитием теории предельных состояний, предлагается ввести третью самостоятельную группу предельных состояний, которая явилась бы основой для прогнозирования эксплуатационно-технического состояния зданий и сооружений с учетом возможных факторов, влияющих на возникновение повреждений конструктивных элементов. В любом случае процесс старения строительных материалов, конструкций и изделий является объективным. Каждая группа предельных состояний направлена на обеспечение нормальных условий эксплуатации конструкций, элементов и изделий в течение нормативного срока службы. Данный подход наиболее важен именно для организаций и предприятий, осуществляющих техническую эксплуатацию зданий и сооружений. Это обусловлено тем, что временной интервал на проектирование и строительство зданий и сооружений не соизмерим со временем их жизненного цикла. Эксплуатирующие организации принимают на баланс здания и сооружения с какими-то условными параметрами, регламентируемыми строительными нормами и правилами, но в них отсутствуют те возможные в период эксплуатации физические процессы и явления, которые формируются в течение жизненного цикла любой строительно-технической системы. Эксплуатационно-технические характеристики зданий и сооружений постоянно изменяются с течением времени, а прогнозировать их большей частью не представляется возможным по ряду причин. К ним можно отнести: во-первых, широкий вероятностный спектр внешних (входных) параметров нагрузок и воздействий; во-вторых, появление дополнительных возмущений, действующих на конструкции и изделия и не учтенных на стадии проектирования; в третьих, изменение качественного состояния непосредственно самого объекта (здания и сооружения). Весь этот комплекс дополнительных условий требует детального и систематического исследования с целью обеспечения необходимых требований по предотвращению отказов в строительно-технических системах. В обобщенном виде структура строительно-технической системы может быть представлена рядом взаимосвязанных блоков. Первый блок - блок нагрузок и воздействий представляет собой систему входных (возмущающих) параметров. Возмущающие параметры, в свою очередь, могут быть разделены на подблоки. Первый из них включает нагрузки и воздействия, которые регламентируются нормами строительного проектирования (основные сочетания нагрузок и воздействий). Во второй подблок входят те нагрузки и воздействия, которые в основные расчетные сочетания не были включены в силу их неопределенности, но которые в процессе эксплуатации могут приводить к возникновению повреждений (непредвиденные нагрузки и воздействия). Второй блок, характеризующий непосредственно здания или сооружения с учетом их функционального предназначения, который включает в себя ряд подблоков: часть здания (секция, пролет, этаж); несущие конструктивные элементы; ограждающие конструкции; инженерные технические и технологические системы жизнеобеспечения. Подблок инженерных систем здесь рассматриваться не будет, так как он относится к отдельной области научных знаний. Третий блок - выходных параметров (блок откликов). Он характеризует реакцию строитель но-технических систем на те возмущающие параметры, которые возникают в элементах строительных конструкций и изделий в процессе строительства и последующей эксплуатации. Данный блок является той основой, на которой базируется деятельность эксплуатирующих организаций и предприятий. Службы эксплуатации интересуют как начальные, так и последующие эксплуатационно-технические характеристики зданий и сооружений для выработки соответствующих инженерных решений (мероприятий) для предотвращения отказов элементов строительных конструкций, обеспечения долговечности и определения ремонтопригодности зданий и сооружений в случае появления повреждений. Организации и предприятия, осуществляющие техническую эксплуатацию зданий и сооружений, должны поддерживать соответствующие параметры строительно-технических систем на заданном уровне. Обозначим этот интегральный параметр Х0, который характеризуется рядом отдельных параметров: предельной несущей способностью, потерей устойчивости формы, физико-механическими характеристиками материалов, деформационными показателями (прогибами, углами поворота, частотами и амплитудами колебаний), температурно-влажностным режимом и т.д. при заданных исходных внешних воздействиях (сочетаниях нагрузок и воздействий), заложенных при проектировании и определяющих экстремальное силовое воздействие. В реальных условиях технико-эксплуатационное состояние любой строительно-технической системы описывается функцией X(t), зависящей как от внешних возмущающих параметров, так и от времени. Причем текущее значение параметра X(t) в зависимости от нагрузок и воздействий изменяется в каком-то диапазоне величин, но максимальное его значение не должно превышать величину интегрального параметра Х0. Поэтому основным условием нормального (заданного) эксплуатационно-технического состояния строительно-технических систем является неравенство в виде X(t) ≤ Х0, (2.1) где Х0 - интегральный параметр, характеризующий предельное эксплуатационно-техническое состояние строительно-технической системы (СТС) и определяемый на стадии проектирования из условия экстремального сочетания нагрузок и воздействий (предельная величина); X(t) - параметр (отклик строительно-технической системы, СТС), характеризующий текущие значения эксплуатационно-технических параметров строительно-технической системы и являющийся функцией времени t; t - текущее время. Поддержание заданного неравенства в течение всего периода функционирования строительно-технических систем является основной задачей эксплуатирующих организаций, которые должны разрабатывать комплекс инженерно-технических и технологических мероприятий, чтобы обеспечивать требуемые (заданные в проекте) значения показателей какого-либо процесса или состояния. В практике технической эксплуатации зданий и сооружений (объекты управления) комплекс управляющих воздействий (технических и технологических) определен не в полном объеме. В частности, нормативными документами определяются сроки планово-предупредительных работ - текущий и капитальный ремонты. Однако в ряде случаев в результате того, что в процессе эксплуатации возникают такие сочетания нагрузок и воздействий, при которых неравенство (2.1) может не выполняться X(t) > Х0, то есть отдельные текущие значения эксплуатационно-технических параметров могут превышать интегральное значение установленного параметра Х0 для заданной строительно-технической системы. В этом случае эксплуатирующим организациям и предприятиям необходимо с помощью инженерно-технических и технологических мероприятий снизить текущее значение параметра X(t), чтобы могли быть реализованы два условия первое (минимальное - предельное) X(t) = Х0, (2.2) второе – исходное, соответствующее выражению (2.1) или X(t) ≤ Х0, (2.3) Для реализации процессов управления с целью поддержания заданного эксплуатационно-технического состояния строительно-технической системы необходимо в качестве критерия рассматривать разность параметров нормативных (или проектных) Х0 и текущих X(t), который можно назвать невязкой или ошибкой Х = Х0 – Х(t), (2.4) Если невязка х > 0, то управляющих воздействий, направленных на поддержание заданного состояния строительно-технической системы, осуществлять не требуется. Если же х < 0, то в этом случае следует обязательно выработать и принять такой комплекс инженерно-технических и технологических мероприятий Δи, где Δи - регулирующие воздействия, чтобы вернуть систему либо к предельному (2.2), либо к исходному (2.1) либо близкому к нему (2.3) состояниям. Таким образом, строительно-техническую систему можно представить в виде структуры с обратной связью. Текущие значения параметров состояния конструкций и изделий Xi(t) - отклики, поступающие от объекта, сравниваются с заданным интегральным параметром Х0. Определяется невязка х и по величине, знаку и тенденции ее изменения определяются необходимость выработки и физические принципы регулирующих воздействий Δиi. В отличие от технических и технологических систем, требующих постоянной корректировки состояния определенных процессов для строительно-технических систем, должно выполняться только одно требование, чтобы текущие значения расчетных параметров строительных элементов Xi(t) не превышали предельной, наперед заданной величины Х0, то есть для зданий и сооружений процессы регулирования и поддержания соответствующих эксплуатационно-технических характеристик несколько упрощаются с точки зрения математического описания управленческой деятельности. В общем случае схема, представленная на рис. 2.2, является системой с обратной связью. Данный принцип построения строительно-технической системы дает возможность вне зависимости от количества и характера внешних возмущающих воздействий поддерживать текущую величину параметра Xi(t) в требуемом диапазоне изменений, соответствующем неравенству (2.1). Принцип управления эксплуатационно-техническим состоянием строительно-технической системы можно сформулировать следующим образом: сравниваются текущее Xi(t) и предельное значения X0i параметров системы, и определяется не вязка х. Затем при условии невыполнения неравенства (2.1) инженерно-технический персонал эксплуатирующих организации и предприятий вырабатывает управляющие воздействия (комплекс мероприятий) по разгрузке конструкций и последующего выполнения ремонтно-восстановительных работ (усиления или замены конструктивных элементов); разрабатываются проектные и технологические решения по восстановлению эксплуатационно-технических характеристик соответствующих конструктивных элементов зданий и сооружений. Таким образом, при выполнении инженерно-технических и технологических мероприятий, направленных на восстановление функций конструктивных элементов, используется принцип регулирования по отклонению. В теории автоматического управления для ряда технических и технологических систем широко используется принцип регулирования по возмущении, сущность которого состоит в том, что предварительно определяется график или функция во времени возмущающих параметров. На основании этого вырабатываются регулирующие воздействия, которые препятствуют возникновению предельных состояний. Однако для строительно-технических систем подобные прогнозные регулирующие воздействия выполнить не представляется возможным, так как теоретическое описание процессов, протекающих в объекте, как правило, недостаточно полно и точно, а численные параметры неизвестны. Поэтому принцип регулирования по возмущению для строительно-технических систем имеет ограниченное применение в силу большого числа неизвестных величин. В последующем при исследовании процессов деформирования строительно-технических систем, определения их долговечности, ремонтопригодности, ресурса будет использоваться системный подход, основывающийся на принципе регулирования по отклонению. МАТЕРИАЛЫ ТЕКУЩЕГО И ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ Тесты по дисциплине «Техническая эксплуатация, реконструкция, строительство железнодорожных зданий и сооружений» |
Похожие:
 | Рабочая программа по дисциплине Иностранный язык(немецкий) по специальности... ... |  | Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников... Программа составлена в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта по специальности среднего... |
| Учебно-методический комплекс дисциплины механика грунтов направление... Дисциплина для учебного плана специальности (ей): по специальности 271101«Строительство уникальных зданий и сооружений» | | План для самостоятельной работы по специальности спо 270802 «Строительство... Спо 270802 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений». «Архитектура и строительство» (в соответствии с фгос) |
| Изучить вопросы производства, распределения и потребления энергии Дисциплина читается в втором семестре первого курса по направлению подготовки магистров 270800. 01. 68 "Техническая эксплуатация... | | Рабочая программа по дисциплине Техническая механика Рабочая программа составлена на основе фгос спо и учебного плана мгту по специальности 270802 Строительство и эксплуатация зданий... |
| Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников... Технология и организация строительного производства» предназначена для реализации государственного требования к минимуму содержания... | | 1. Цель и задачи изучения дисциплины (учебного курса) Дисциплина читается в первом семестре второго курса по направлению подготовки магистров 270800. 01. 68 "Техническая эксплуатация... |
| Реферат по курсу «Реконструкция зданий и сооружений» на тему «Обеспечение... Реконструкция зданий и сооружений — это их переустройство с целью частичного или полного изменения функционального назначения, установки... | | Методические указания и задания для выполнения контрольных работ... Методические указания предназначены для студентов заочного отделения специальности 270802 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений... |
| Методические указания и задания для выполнения контрольных работ... Методические указания составлены на основе рабочей программы учебной дисциплины «Русский язык и культура речи», которая является... | | Правила оформления текстовых документов методические указания специальность... Правила оформления текстовых документов [Текст]: Методические указания по оформлению текстовых документов. Специальности 270802 Строительство... |
| Рабочая программа по дисциплине Сейсмостойкое строительство Рабочая программа составлена на основе фгос спо и учебного плана мгту по специальности 270802 Строительство и эксплуатация зданий... | | План для самостоятельной работы Спо 270802 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений». «Архитектура и строительство» (в соответствии с фгос) |
| Учебный комплекс Анкудиновское шоссе, д. 3 Материально-техническая база Нижегородской академии мвд россии представляет собой комплекс зданий, сооружений, материальных и технических... | | Реферата и курсовой работы по дисциплине «Реконструкция зданий и... Цель работы — изучить вопросы, связанные с разработкой мероприятий по ремонту, восстановлению и усилению конструкций зданий и сооружений,... |
