Введение к работе
Актуальность работы
В СРВ строительство производственных зданий современного типа ведётся из легких стальных конструкций. Подавляющее большинство этих зданий – одноэтажные бескрановые. Основными несущими конструкциями являются однопролетные рамы. Во Вьетнаме в настоящее время построено большое количество бескрановых зданий (БЗ) в различных отраслях народного хозяйства (машиностроение, производство строительных материалов, пищевая, текстильная промышленность, сельское хозяйство и др.).
Основной задачей строителей СРВ в настоящее время является дальнейшее наращивание производственного потенциала страны на новой технической основе. Эта задача требует повышения эффективности капитальных вложений в строительство, ускорения научно-технического прогресса в области строительства, что может быть достигнуто прежде всего за счет совершенствования прогрессивных конструктивных решений, уменьшения удельных расходов материалов, обоснованного выбора и повышения надежности и долговечности зданий и сооружений.
Большое технико-экономическое значение имеет и проблема повышения эффективности применения легких конструкций в СРВ. Вопросы повышения эффективности бескрановых зданий мало изучены в условиях, схожих с условиями СРВ, являются в какой-то степени специфическими в строительной науке и экономике. Изучая некоторые особенности строительства и эксплуатации бескрановых зданий в условиях СРВ, необходимо и целесообразно изыскать эффективные способы создания и применения новых рациональных конструктивных форм бескрановых зданий в соответствии с природно-климатическими условиями и технико-экономическими возможностями СРВ. Основное внимание должно быть обращено на повышение надежности и эффективности вновь создаваемых конструктивных форм.
Главным показателем конструктивных решений является надёжность их работы, которая характеризуется параметрами вероятности, безотказности, долговечности, ремонтопригодности, сохраняемости. Наиболее важной характеристикой является безотказность работы элементов стальных конструкций рам. Большое внимание уделяется вопросам проектирования сооружений с учетом статистической случайности различных расчетных факторов. Существенной изменчивостью обладают нагрузки и конструкции одноэтажных бескрановых зданий. Проектировать конструкции надежными и экономичными возможно, только учитывая взаимодействия указанных случайных факторов, т.е. используя механизм теории надежности строительных конструкций, основанный на вероятностных методах. На основании технико-экономических оценок анализа определяется вероятность показателей надежности проектируемых зданий.
Цель работы
Целью работ является разработка рациональных конструктивных форм рам стальных конструкций бескрановых зданий в условиях Вьетнама и обеспечение их надежности (вероятность безотказной работы), а также разработка анализа экономической эффективности вариантов предлагаемых конструктивных форм.
Для выполнения поставленной цели решаются следующие задачи:
- обоснование возможности применения стальных бескрановых зданий в условиях СРВ;
- изучение существующих конструктивных форм стальных бескрановых зданий в СРВ;
- проведение анализа климатических факторов (ветер, температура) в условиях Вьетнама, и установление значений нагрузок и их влияние при расчете стальных рам;
- предложение рациональных конструктивных форм стальных бескрановых зданий в СРВ;
- разработка методики расчета конструкции рам со случайными характеристиками (ветер, температура, предел текучести стали) и определение вероятности безотказной работы этих рам;
- оценка экономической эффективности рассматриваемых вариантов;
- оценка связи показателя эффективности и уровня надежности конструктивных решений стальных бескрановых зданий в СРВ.
Научная новизна:
- предложено рациональное сечение и эффективный тип зданий в условиях СРВ;
- рекомендовано использование стальных конструктивных типов зданий в различных ветровых районах СРВ;
- разработано районирование климатических данных (ветер, температура) для расчета рассматриваемых задач;
- разработано применение метода двух моментов для вероятностного расчета конструкции рам стальных бескрановых зданий со случайными характеристиками в условии СРВ.
- определено обеспечение надежности рам здания в соответствии с показатели эффективности и уровни надежности конструктивных решений стальных бескрановых зданий во СРВ.
Практическое значение работы:
- предложены новые рациональные формы для конструктивных рам стальных бескрановых зданий в СРВ.
- полученные результаты позволяют при анализе характеристики стоимости бескрановых стальных зданий типов с использованием разных сечений более точно определить эффективность применения этих зданий с различными шагами рам в разных ветровых районах.
- разработанная методика для вероятностного расчета рам со случайными характеристиками позволяет производить оценку надежности стальных конструктивных рам зданий. В дальнейшем надеемся применить эти результаты в разработке норм строительства СРВ.
- определены оптимальные значения вероятности безотказной работы конструкции с соответствующим уровнем экономии.
Апробация
Основные положения работы доложены на III и IV Международной (IX и X межвузовской) научно-практической конференции молодых учёных, аспирантов и докторантов «Строительство-формирование среды жизнедеятельности» (М., 2006 и 2007).
Публикации
Результаты научных исследований опубликованы в четырех статьях.
Структура и объем работы
