Введение к работе
Актуальность работы. Современное состояние науки и техники в ка-;тве основной технико-экономической проблемы строительства выдвигает не-содимость решения задачи по управлению его качеством, т.е. получения изде-Ї и конструкций с определенными характеристиками, что позволит с макси-тьным эффектом использовать их потенциальные возможности, обеспечивая :плуатационную надежность зданий и сооружений. Важнейшее место в реше-ї этой проблемы занимает создание системы технологического контроля и давления качеством, обеспечивающей управление основными этапами техноло-[еского процесса изготовления деталей и конструкций.
Главной задачей системы приемочного заводского контроля при производ-;е сборных железобетонных конструкций является обеспечение их надежности \ минимальных затратах. С этой целью на заводах ЖБИ в соответствии с дей-іующими стандартами ведется текущий контроль отдельных показателей качена (геометрические параметры конструкции, характеристики прочности и де-рмативности материалов, идущих на изготовление конструкций и т. д.), однако результатам текущего контроля отдельных показателей вывода о надежности іструкций в целом не делается. Поэтому на заводах ЖБИ с целью проверки плуатационной пригодности проводят периодические контрольные испытания урных конструкций на контрольную нагрузку, больше расчетной (ГОСТ 8829-. Но действующая система контроля недостаточно учитывает технологическую іенчивость конкретного производства, а поэтому не обеспечивает выпуск про-щии с заданными потребительскими свойствами, т.е. не гарантирует надежно-[ всей партии выпускаемых изделий. Под надежностью в данной работе пони-:тся вероятность безотказной работы конструкций при кратковременных испы-иях.
Следует также отметить, что стоимость проведения испытаний при кон->ле отдельных показателей качества гораздо ниже, чем стоимость проведения прольных испытаний самих конструкций. Актуальна в связи с этим задача ин-ральной оценки надежности конструкций по результатам дифференцированно-контроля отдельных показателей качества. Эта задача может быть выполнена ько с использованием вероятностных методов расчета, которые позволяют :сменно обобщать влияние технологических параметров и их изменчивости на ребительские свойства выпускаемой продукции. Применение такой системы ітроля позволит накопить достаточное количество информации о контроли-мых характеристиках по каждому показателю качества, оперативно вычислять ЭВМ оценку показателя надежности конструкций в целом, сделать вывод о це-ообразности применения некоторых положений существующего контроля, а же по мере накопления информации о числе принятых и забракованных пар-[, обоснованно определять возможные резервы снижения материалоемкости [струкций. Испытания нагружением в этом случае становятся контрольными : проверки добросовестности исполнения принятой ОТК продукции и могут гь значительно сокращены по сравнению с нормативными требованиями.
В связи с необходимостью выполнения вероятностных расчетов при опре-ении показателей надежности конструкций на стадии изготовления важными
являются исследования, посвященные выбору оптимальной расчетной модели, проверке:ее адекватности фактическому напряженно-деформированному состоянию конструкций, а также исследование значимости технологических факторов и влияния их изменчивости на эксплуатационную пригодность конструкции, чтс особенно актуально для управления качеством выпускаемой продукции и для создания АСУТП на заводах ЖБИ.
Цель диссертационной работы. Разработка методики заводскогс приемочного контроля качества сборных железобетонных конструкций на основе автоматизированного ежесменного способа интегральной оценки их надежности В соответствии с целью работы решались следующие задачи:
разработка критериев эксплуатационной пригодности основной номенклатурь: сборных железобетонных конструкций на стадии изготовления;
разработка на основе выбранных расчетных моделей вероятностных алгоритмов и программ для ЭВМ по оценке начальной безотказности плит и балок;
проведение экспериментальных исследований и сопоставление результатов автоматизированного способа оценки эксплуатационной пригодности конструкций с испытанием по ГОСТ 8829-94;
определение коэффициентов значимости контролируемых параметров и оценка их влияния на начальную безотказность конструкций;
разработка рекомендаций по процедуре и регламенту автоматизированной системы приемочного контроля качества сборных железобетонных конструкций;
внедрение результатов разработки автоматизированной оценки эксплуатационной пригодности железобетонных конструкций заводского изготовления.
.. Научную новизну составляют:
новый интегральный подход к разработке автоматизированного способа оценки надежности железобетонных конструкций на стадии изготовления по результатам ежесменного технологического контроля;
методика разработки и обоснование применения вероятностных алгоритмов оценки надежности исследуемых конструкций применительно к разным расчетным моделям, в том числе, учитывающим нелинейные свойства железобетона, и их реализация в программах для ЭВМ;
расчетные и экспериментальные данные при оценке изменчивости контролируемых параметров и учет их влияния на начальную безотказность преднапря-женных балок и ребристых плит со смешанным армированием;
разработанная методика приемочного контроля качества сборных железобетонных конструкций, которая позволяет на основе интервальной статистической оценки технологических параметров, более достоверно определять эксплуатационную пригодность конструкций;
Практическое значение работы. Переход на новую автоматизированную систему неразрушающего контроля конструкций заводского изготовления
- позволяет сократить объем испытаний конструкций нагружением в 6... 10 раз;
позволяет учитывать изменчивость технологического процесса и ежесменно давать интегральную оценку эксплуатационной пригодности выпускаемой продукции;
создает предпосылки для автоматизированного управления всем технологическим процессом;
дает возможность научно обоснованно решать вопросы материалоемкости конструкций.
Автор защищает:
вероятностный подход к ежесменной интегральной оценке эксплуатационной пригодности сборных железобетонных конструкций заводского изготовления с учетом изменчивости технологических параметров;
обоснование критериев эксплуатационной пригодности основной номенклатуры сборных железобетонных конструкций на стадии изготовления;
результаты экспериментальных исследований при проведении натурных испытаний разных типов железобетонных конструкций;
методику интервального способа оценки начальной безотказности сборных железобетонных конструкций на базе накопленной статистической информации по контролируемым параметрам;
регламент системы приемочного контроля качества сборных железобетонных конструкций.
Внедрение результатов работы. Результаты работы внедрены:
на комбинате "Братскжелезобетон" (автоматизированный контроль качества плит в 1997-1998 г., балок - в 1998-2000 г.). Годовой экономический эффект составил на комбинате 2150 тыс. руб.;
при разработке пакетов программ по оценке начальной безотказности следующих железобетонных конструкций: плит покрытий и перекрытий - «PLATTE», балок и ригелей - «BALKA», дорожных и аэродромных плит - «CREADOR».
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были доложены и обсуждены:
на кафедре Строительных конструкций БрГТУ, г. Братск (1997-2000 гг.);
на ежегодных научно-технических конференциях БрГТУ, г. Братск (1997-2000 гг.);
на научно-технических конференциях (1997-1999 гг.) НГАСУ в г.Новосибирске;
на Международном конгрессе "Ресурсосберегающие и энергосберегающие технологии реконструкции и нового строительства" в г.Новосибирске, 1998 г.;
на конференции молодых ученых в области бетона и железобетона в НИИЖБе, г. Москва, 1998 г.
на кафедре ЖБиКК МГСУ, г. Москва, 2000 г.
Работа экспонировалась на выставке-ярмарке "Наука, производство, новые технологии", которая состоялась в апреле 1999 г. в г. Иркутске.
Основное содержание диссертации опубликовано в 7 печатных работах.
Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка использованных источников, включающего 128 наименований и содержит 199 страниц, в том числе 52 рисунка, 23 таблицы, 2 приложения. Экспериментальная часть работы выполнена на комбинате "Братскжелезобетон".