автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Нормирование нагрузок и воздействие на перекрытия цехов цементно-горных комбинатов

ЛЕНИНГРАДСКИЙ ЙН»ЕНШ1в-СГРШТО>Ь|ИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

ЭДЬ-ДЖВДИ АХМАД

УДК 621.012.15.042.8

НОРМИРОВАНИЕ НАГРУЗОК И ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПЕРНШШЯ ЦЕХОВ ЦМЕНГНО-ГОРННХ КОМБИНАТОВ

Специальность 05.23.01 - Строительные конструкции,

здания и сооружения

АВТОРЕФЕРАТ дисаертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ленинград - 1991

.Работа выполнена на кайедре строительных кокетрук: Крйворотоуого горнорудного института.

Каучнн? руководитель - кандидат тэт нич'зскш: наутг, доцент 3.Н.Ке^еняо

Социальны? оппоненты: до.-стор тех г иг* ее к их наук, псоФ.сссор 'Груллъ З.А.

технически* наук, '•.н..-;. Эу^яоз А.Я.

Зедуцач овг&ь-'эзаят: Государотчеиьый проеггт!гтя

"'гтягут "ки'.т'з^ог.с.ттоог.кт" .

Защита ^озто'.К'Сгт ■ ■ ,-м____1./УТ г. ч

на заседания специализированного Соэета К.063.С?.ОТ пр; нинградском инжекернс-стрсительном инстлгуге по адресу: ТС.!ЙХ'6, г, Ленинград, ул. Красноармейская, '..

С диссертацией можно ознакомиться в нау-ям* *.?.6ллс

"ЖГЛ,

Авторе-Л;ерат разослан $^ Г59Т г.

Ученый секретарь специализированного Совета, кандидат технически ту::,

доцент 3.И.Морозо

а. \

тдрл

,исссутаций

' СЩШ XAPAKTíFHC'ir/J РАБ( Tlí

Актуальность работы. Вэадгмшим вопросом сонерщенствованил расчетов строительных конструкция пданий и сооружений является болот полны!) и адекватный увдт величины действующих нагрузок, а также назначение при ,¡x нормирования соответствую-|цих коэффициентов надежности, учитывающих изменчивость нагрузок, ион'П'руктияннп особенности прпекгируемнх объектов, условия эксплуатации.

В последние г.одн в рпде работ соьетсчих и зарубежных уче-iwx проведены фундаментальные^исследовании г.с ir ачированига нагрузок на перекрытия промьшленньгх и гражданских зданий. газра-ботан общий подход к опреде; жио рглич.. ш полезных ньгр,, зон, который сформулирован в но_ом СНиПо "Нагрузки и воздействия". Отмечается, что для конкретных отраслей прокгалекности нагрузки на перекрытия промышленных зданий с владеют рядом осс-бс-ннгстсзн , котори-з должны учитнпаться индивидуяльно.

Как для СССР, так и Сегчи проблема нор-аромнигт нагрузок и воздействий на перекрытия цехоп исментно-горнмх комбнш -■¡os (ЦГК), которые составляет весом,/п иасть вез го строительного комплекса, является особо актуальной, гак как конкретнее рекомендации по ргаюник в настоящее время отсугетгум-. Так пылевые нагрус и, которые составляют порядка Z0...'¿íf, от об'дей статической нагрузки, согласно нормам проектирования впобце не регламентируются, 'в то не время спъ <енн случая обрушения кон.трукиий покрытие вследствие значительного скопления пыли.

Кроме того, конструкции перекрытий испытывают значительные вибрационные нагрузки. Коэффициент динамичности, используемый в расчетах, принят для широких диапазонов частот работ» технологического оборудования, не мокет смоделировать реальную картину деформирования конструкций, гак как не учитывает 1« внутренние параметры частоты свободных .олебаний, демпфирующие свойства. Завышение или занижение этих нагрузок по сравнению с реальными, не учет фактора времени, в одних случаях ведет к снижения надежности и долговечности, в других - к перерасходу материалов, что установлено на ряде объектов г.г. Кривого Рога, Днепродзержинска, Краматорска.

Целью диссертационной работы является разработка иетоду-ни нормирования оснсж'ых нагрузок и воздействий на первкрытия

_ -

цехов цементно-^эрных комбинатов для зашитого уроьня над: ти и срг-э безопасной эксплуатации, на основе эксперимент; те. • -тичсоких иссдадонаний их статичзсксЯ и динамичоек-ой > кости, • .

Автор эаздигдог : ■ - результаты натур»«« испытаний конструкций монолит железобетонных перекрытий ЦШ по определен.« их прочн-тти, тичэс :ой а динамической кесткости;

полые аналитически« зависим'.-:ги для определения час свободных нслеОачиП и динамических реакций перекрыта/;

- результаты экспериментальных исследований по опенке формагивисти моделей хелезоог-тоиных перекрытий при дойзгв статических и динамических Н'грузок;

- методику нормирования ччлегых и вибрационных яагр./с? на покрытия и перекрытия цехов ЦП{;

- методику расчета элементов иерекрытий «;> хес.копм

с заданным уровнем надежности и сроком безопасной эксилуап

На.учнум новизну работы составляют:

• уточненное внутренние (геометрические и прочностные] и внешние (величина нагрузки, место ез приложения) |[арах:ет{ оценивающие динамическую жесткость элементов перекрытий, пс ченмые на основе экспериментальных исследований натурных кс струкций к мгделий;

- общие аналитические зависимости частоты свободных, к;-баний и дин-ляческих реакций перекрытий от длины элементов, величины и моста прилеченип статической и динамической иагр зок, частоты шяшней возмущавшей силы;

- методика нормирования пылевых и вибрационных нзгр.узо на монолитные? телезоие-тонные перекрытия для условий иементн горних комбинатов;

- разработка лриблжеиного метода определения стати1"••.• кого и динамического прогибов для выбранного .уровня кпдечне ти и срока нормальной эксплуатации.

Практической зизчонир работы. Предложенная в диссертационной работе методика нормирования нагрузок и воздействий позволяет с современных позиций тссрии надежности и с. бс.чеп високой точность« оценивать статическую и динамическую посткость элементов «слпзоСйтонмых перекригий для условий цемо»г! герних комбинатов. Уточнены зП«1Чс1:;:д кпяИиии'жтог «ииччи ак

i инцсжности с учетом характеристик оборудования, иримечяь-) в технологии производства цемента. Предложенная методика )рв рационально схеми размещения оборудования на пер-№>у позволяет избежать возможное явление резонанса, передали ИСПОЛ1 зования Харьковскому институту "Шгипроцемент". 'льтаты работы использованы при, разработке способов уенле-монолитных железобетонных перекрытие помольного отделения юрожского цементно-горного комбината. Экономический '¡эффект ■авляет около 15 тыс.рублей.

Апробация работы и публикации. Основные положения диссср-ганиой работы опубликованы в трех статьях.

Материалы диссертации доложены и обсуждены на наумо-тех-!ских конференциях Криворожского горнорудного института Кривой Рог, 1989, 1990, 1991 гг.); на Республиканской но-технической конференции (г. ¡¡олтава, 1^)89 г.); между-д"ой конференции по повышению надежности и долговечности иных и железобетонных конструкция (г. Данди, Шотландия, пбрь 1990 г.), на секции отдела прочности и надежности со-ений ЦНШСК (ноябрь 1990 г.);

еминвре кафедт) железобетонных конструкций и теоретической ники (г. Ленинград, ЛИСП, 1991 г.). Объем работы. Диссертация состоит из видения, пяти глав, х выводов, списка литературы иа 132 наименований и прило-п. Диссертация изложена на 18?. страницах и содержит 5 2 ри~ он. 24 таблиц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТУ

В первой главе диссертации приведен anaiu., современною эяния по нормирований нагрузок и воздействий на перегсрнтия а промышленных зданий и сооружений. Отмечается, Что найме-«ученными являются нагрузки от технологического сборудо-1, npii этом важно оценить как статическую, так и динамичес-¡оетавлящуы с учетом их изменения во времени. Эги вопросы ¡атривались в ряде работ советских и зарубежных ученых. im Л.С., Багь A.A., Беленя Е.И., Болотина В.В., Булычз-¡1., Гвоздева Л,А., Зубова А.П., Кикина А И., Калусти-¡1., Попова ii.il., Силаднепа H.H., Судакова В.Б., Стрелец-tl.G., Сухова Ю.Д., Райяера В.Д., Рогонского В.Д., Ржани-Л.Р., Тиыашева O.A., Трулля H.A., Шапиро Г.А., А у.ус-

Т1, . ¡^.'Тт.': /-., К-и : 1 ','■ , 'у-.-' -рс. !:'■. л ^¡у-

пи и снос от>4>сеь«2 "и нов л- С.к:« "¡кг руп;;.; ;; сзодойст-5!!,-я", д также в ии-трутш Цн'.ШСЯ не риочсту иссуцих конструкций арилшенпых здан,:п и соо|\лгск«й на динамические нагрузки. Следует отиеткть,.чго дойстеио статических нагрузок на перекрытия -изучается на основе вероятностных подходе J с применением теории случайных функций. Расчеты конструкций на динамические нагрузки долечи опираться на численное моделирование и изучение частот собственных колебаний и динамических реакций элементов пврекры'.-ий.

.Статические и динамические нагрузки на перекрытия цехов цр.ьмнтио-горннх комбинатов до настоящего времени изучены еще недостаточно глубоко, п связи с этим в работе поставлены следующие задачи:

- на Сазе экспериментальных и теоретических исследований 'установить действительную ьеличину временных нагрузок на перекрытия к покрытий цехоь Ц1К;

- выгнить фактор!', влияющие на величину этих нагрузок, с уда024 их изменения ьо времени;

- предложить зависимости, позволяющие на стад ш проекта-роь.'.ннл выбирать рациональные едзмы загружения порокритий г...-лзадюй нагрузкой, исключая явление резонанса;

■ - рцэр;.Сс-тсть моготику нормировать* нагрузок и ооэдойс?-|«и: на пе*рекрыт;м Ц»К с учетом заданного уровня надежности и срокл нормальной эксплуатации;

- уточнить взличииу коэффициентов надежности и динамичности с учетом реальных условий эксплуатация для цехов Ц1К.

Вторая глава поешцона экспериментальным исследованиям на натурных конструкциях по определению статических к динами-' чеогсих гфогис'ов, частоты свободных колебаний, величины реальных нагрузок, а также оценке общей надежности основных" конструктивных элементов перекрытий для условий ЦГК.

Установлены реальные размеры второстепенных и гласных балок, толщины плиты, а тндасе их коэффициенты ва^ншшя. Выявлены дефекты элементов перекрытий, наиболее характерные трещины в растянутой зоне бетона с шириной раскрытия 0,6,..! мм, оголение и коррозия ерматурц, нарушение защитного слоя. Нераз-рушающими методами опредо;ялась фактическая прочность бетона,

которая соответствует классу В 12,Î3. Наибольшую тревогу вызвали прогибы отдельных второстепенных балок, которые достигли 7. ..9 мм, в 1,5. ..2 раза превышая допустимую величину 1/200 t- = 4,5 см. Величина динамических прогибов, которая измерялась с помощью осциллографа 11—700 и вибродятчиков перемещений в г. Кривом Роге и Днепродзержинске и вибрографа-само-ггисиа в Сирии, в I.B...2 раз?! превышает допустимую величину 1/50000 I = 0,1В мм.

Оценены реальные значения пылевой нагр.угжи на перекрытия и'-покрытия, а такие ее изменения во времени, lia сносе приведенного статистического анализа замеров проб пыли устанс .",рно, что распределение величины пиленой нягрлзки q п подчиняется нормальному закону ;

№",) =0,OlZlf5W,Vjffaw,?} ,

f(<j*i) =0,0051 li вур(-hbj/шо, 9b) y (I)

соответственно для перекрытий и покрытий Ц1ТС. .la основании правила "трех сигм" в ичторналн 501 ,ВЬ,. .687,74 H ht и ЬВ0,5,.. 1048,17 Н/м'" попадают. У9,7'/> случайных величин пмлермх нагрузок На перекрытия и покрытия, b дальнейшем, на основании получэ: мх вероятностных характеристик, дани ^еко-мендапии по нормирование всл^чичо" пылевых нагр; юн на перекрытия и пскры-:*я ИГК, а та;«а установлены оптимальны* сроки убор--' кк пыл и. Дяя этого привлечен универсальный критерий себестоимости изготовления и эксплуатации 1 и"" перекрытия и соответствующие показатели трудоемкости. Установлено, что для условий ЦГК с величиной фактической нагрузки, преЕышаюшей 1 к(Ь, оптимальной является периодичность уберки 4 месяца. При этом'за нормативно- значение тгрузки следует принимать величину 0,35 к Га, см. рис. I.

Полученные при проведении натурного эксперимента геометрические и прочностные параметры, а также реальные нагрузки, положены в основу проверочного расчета элементов перекрытой по прочности и жпсткости. Расчет выполнен с помощью вычислительного комплекса "ЛИРА" и представлен в табл. I.

- е -

Рис. I

» Г.! ю (31

Затрата на стро- гельство и эксплуатацию I ь? перекрытия в эа1 -..^имости от величини пмлевой нагрузки:

1 - затраты на уборху?пыли;

2 - себестоимость I перекрытия;

3 - суммарные затраты.

Таблица Т

Способ опре-'МагсИ' деления по- .малька, затея ей

; Максимальный ста-:иый тический¡дина-прогиб, ¡мичес-

^ • ш ;прогиб

I .мм:

;'Лаксимлль-:ный и.-" ч— ;бающий момент от ; статически их нагру-;эок, М"

кНн

Натурные иэм%.ания

Аналитический расчет

Пролет в осях 32-34

61

0,3?

Т9,48 0,1239 397,74

Макс ималь-; КоаЬфи-нмй иэги- :циент сающий мо-:динамич-мент от ;ности динамиуес-; „ «.м. ких нагру-; оок. М» ' м кй м « :

7,31

1,02

Установлено, что прочность элементов перекрытий квк помольного, гак и сырьевого отделений, по нормальным сечениям обеспечена. Что.касаатся статических и динамических прог(бов, то натурные значения в 2...3 раза превышают теоретические.

Можно предположить несколько причин, которые дали такой результат:

- это неточности в изготовлении отдельных конструктивных элементов перекрытий, а также отступления от технологии выполнения бетонных работ;

- неадекватный подход к расчету элементов перекрытий

на стадии проектирования: не учат реальной величины нагрузок и их изменения во времени, неточности в построении р..счетных схем и назначении коэффициентов надежности для условий ЦГК , и др.

В связи с этим в третьей главе диссертации выполнено численное моделирование работы перекрытий НТК под действием динамических нагрузок. При эч-ом решались следующие задачи:

- по требуемым параметрам технологического оборудования выбрать размеры элементов монолитного перекрытия и для него подобрать соответствующее оборудование, обеспечив минимальные значения динамических реакций;

- установить связь между частотой собственных колебаний, геометрическими размерами элементов "ерекрытий и местом расположения и величиной динамической составляющей.

Попытки аналитически определить динамические характеристики и реакции монолитных железобь джных г ..рекрытий связаны с необходимостью создания расчетных моделе" в веде систем диг&ференциальных уравнений высоких порядков, решения которых связаны со значительными трудностями. Кроме того, характер расположения на перекрытии динамических нагрузок л особенности их передачи на элементы перекрытий не позволяет получить. достаточно точное решение задачи.

В работе решается задача аппроксимации динамических характеристик и реакций монолитного перекрытия в зависимости от их геометрических параметров, положени" и массы технологического оборудования, частоты внешнего гармонического возбуждения. Анализ работ по колебаниям сооружений показал, что аппроксимирующие функции для частот свободных колебший, ди-

намических "прогибов и «оментов иогут бы".о «¡мнлты в а ид б мультипликативной модели. Для получения иокомьрт зависимостей использовалась теория планирования эксперимента.

План полного факторного ¡эксперимента для определения частот свободных колебаний имеет следующий вид; табл. 2 и 3.

Таблица 2

Факторы и функция отклика . 1 р - " ■ .....— 1 V €1 Г" ■-■'"--—» - Юх и>1 .

к. X, х1 х, ' X, У

В'диницн ееличины м кН Основной уровень (0) 9 300 0,4 0,333 Интервал варьирования ( ) ) 3 100 0,4 0,167 •Верхний уровень (+1) 12 400 0,8 0,5 Нижний уровень (-1) б 200 0 0,167

рад/с

Таблица 3

Факторы и функция отклика 1 р и)

• К, и

Единиц« величины Основной уровень (0) Интервал варьирования (} )

Верхний уровень (+1) Нижний уровень (-1)

кН

300

3 100 12 400 6 200

ряд/с

6Ь

11,67 76,67 53,33

мм, кН м,

где - длина второстепенных балок; Р - масса оборудования; £ и £ - безразмерные координаты, определяющие местоположение оборудования; и? - частота внешнего возбуждения.

Значения функции отклика определялось для соответствующих комбинаций на ЗйМ с помощью вычислительного комплекса "ЛИРА".

- il -

1работка результатов вычислительного эксперимента с помощью югофакторного регрессивного анализа и метода наименьшее задратоп позволила получить выражения для частот свободна: злебаний:

Л-Н»1» n-i.1l» ,0.«IJ4 . e.OM» л |-».мбв R-iUi (2)

LJi^&sà.zsl И ё у

, п i-t.foib (Л-0.1И9 lOUOD» -01

для динамических реакций :

I.IMS

'ДО

С е f-05»' п-'-»«31 ,-l HW

■Ц = ¡5¿18-Ю*1 . Y и? М1-**91<Ог*Г7°7р-а''"^-Ш'°' , (3)

/ = 4.7772 Г°,М Р"01017 U)'0>*S* . bJ^ - динамический прогиб; М^ - динамический момент;

£ - коэффициент динамичности. Для оценки значимости полученных аналитических зависимостей, а также более детального исследования работы элементов перекрытия при различных комбинациях и режимах ¡загружена динамической .и статической нагрузкой, в работе» проведены эксперименты на моделях. Результаты эксперимента изложены з четвертой гладе диссертации.

Испытаны три модели перекрытия помольно;1') отделения и три модели сырьевого отделения (с отверстие..). Модели выполнены из бетона и аркатуры, соответствующих натурным конструкциям. Геометрические размеры и нагрузки моделировались в соответствии с теорией подобия. Масштаб длин принят 0,3, длина второстепенных балок = 0,3 - 900 = 300 см; масштаб сечения 0,5 (высота сечения км = 0,6 • 65 =35 си; ширина сечения £м =0,5-зо=Т5<1м толщина плиты 8 см, ■>

Для статической сосредотопптой нагрузки принят масштаб 0,09 ( Ри = 0,09 рн ) - для статической равномерно распределенной нагрузки - 0,3 ( 1 °«3'

Для динамической составляющей сил инернии масштаб равен I, тогда усорение О и = С(н

- 12 -

Схема испытания моделей ;; места }'Становхи основных прг боров показаны на рис. 2,

" и»

Л,о

иО I £0^

------Т'-Т—

___£5 О__

Гп„

к -

ЦТ я____

____цоо__

_________заео_

рис . 2

-Г—-4

750

Статическая нагрузка создавалась домкратом через траверсы, динамическая - системой вибраторов с частотой <х) = 89 рад/с. Сравнивалась величина статического прогиба полученная на моделях и по результатам расчета на ЭВМ, сов дение удовлетворительное, расхождение до 107'. Водичииа отн сительннх продольных деформаций в растянутнх зонах сечения до уровня нагрузки 0,6. ..0,7 и также удачно согласуете? с результатами теоретических расчетов, в далын Лшем при ут личении нагрузки расхождение достигает 15...20%,

Динамические прогибы измерялись для каждой серии с пс мощью осциллографа Н-700 и специальных вибродатчиксв при } уровнях нагружения (0,0,5 Ри ; 0,8...0,9 Ри ). Ср< нение результатов эксперимента и теоретических, получения из условий (3), показало расхождение до 10-12/!..

Достоверность теоретических моделей для частот свобО, них колебаний, условие (2), подтверждена специальным оксп 'риментом.- Свободные колебании. возбуждались сбрасыванием с платфорш, удерживаемой мостовьт краном, чугунной "болван весом I кН. Запись колебаний осуществлялась с помощью осц лог-рафа и специального датчика перемещений. Максимальное хояздекие для первой собственной частоты колебаний в преде 7...10%, табл. 4.

Отмечено, что с увеличением статической нагрузки, уу кается амплитуда динамического прогиба при постоянной час

то внешнего возбуждения. С увеличением частоты внесшего возбуждении уменьшается величина козфф|~1иента динамичности.

Таблица 4

: Р, к» : ^ : (Л ;' («Л; '^з (ИД)

1 240 0,6 - Т 120 0,2

N

3

4

?

Сс7, : оЛ и\

анал. ;экспср.

76,93 82,14 94,33 131,99

67,77 73,12 77,59 121,133

70,27 75,91 93,29 132,05

68,94 62,53 7С.73 121,19

Проведенные эксперименты на натурных кактрукциях и моделях подтвердила необходимый уровень адекватности полученшх аналитических зависимостей, которые ж: пользованы для разработки матодики расчета : знструктивных элементов перекрытий ЦГК по жесткости с заданным уровнем надеадссти и сроком безпас-чой эксплуатации, которая представлена п пятой . лаво диссертации ,

В настоящее время расчет элементов монолитны* железобег тонних перекрытий проводится по методу предельные состояний; я котором вероятностная природа нагрузок и прочноотних хзрая-теристик материалов учитывается так называемыми коэффициентами надежности. Сущность эти* коэффициентов скрыта а расчетных формулах и ,/редлагаптся строго регламентированные СНиП значения, в 'л же время практически нигде по говаривается время эксплуатации конструкций и уровень надежности. Более правильном, на наш взгляд, является подход, сформулированный в работах В.В.Болотина, который предполагает наличие в явном виде соответствующих Функциональных зависимостеИ, которые связывает между со^ой статистические характеристики сопротивлений и нагрузок, нормаг-тжуп надежность и установленный срок елу*-

I

- 14 -

■бы, т.е. те параметры, которые в первую очередь определяют надежность элементов конструкций. Все это'возможно реализовать лишь при наличии соответствующей статистической иншорм; ции. - .

Необходимые коэффициенты изменчивости геометрических п; раиетров сечений, прочности бетона и стали, а также нагрузо! получены в предыдущих главах работы. Сроки нормальной зкспл; таци:1 установлены в пределах 15...20 лет, на основании обсл' дований, проведенных на натурных конструкциях в г.г. Кривом ге, Днепродзержинске, Краматорске. Аналогичные сроки реноме! дуются Для монолитных перекрытий при наличии вибрационных h¡ грузок в работах В.А.Погонского, В.В.Оудакова, А.Г.Ройтмана что соответствует функционал ному износу основного оборудов; ния.

В работах А.Р.Ржаницына, В.Д.Райзера и В.А.Тимашева и j отмечается, что для статически-неопределимых конструкций мо) но рекомендовать уровни надежности в следующих пределах: 0,99 - начальный; 0,95 за Т = 15...20 лет эксплуатации. Имс! го эти параметры и были положены в основу норм< 'вания поле: ных нагрузок на перекрытия ЦТ К, а также определения величин; коэффициентов надежности при расчете элементов перекрытия m жесткости.

Аналитическое выражение для определения коэффициента д! намичности представлено условием (3), Как видно, J-> является случайной функцией, зависящей от длины элемента t , i личины динамдчеокой составляющей Pt , частот'ы возмущающе! силы (лР (с достаточной точность*) эти параметры подчиняются нормальному закону распределения с соответствующими коэййиц! ентами вариации).

"Тогда нормативное значение коэффициента динамичности 63 дет определяться из условия:

математическое_ожццание, определяется по средним значениям Т, Pt, СО ;

стандарт распределения величины J> рекомендуется определять методом статистической линеЕриза-

где

/

|| г.э услсзия

££. = -6.2 -В. • ^

^•=-(3973 £. 11 '

в гг.

Ъ. = -0,647&-«<»*»". ¿¿г"-'""*,

Ни?

бг - ^ • * ; 4=^ ' ^ = ^' ^ ■

^ - характеристика безопасности, определяемая по метода-В«В.болотина, из условия ;

и Щ\/7Ш^Г (6)

Т - 1В лет - срок безопасной эксплуатац^/;

К = 0,95 - принятый уровень надежности;

- коэффициент, который учитывает вероятность еаыаения величиной уЗ значения, заданного на этапе проек-ропанн^ за время Т, определяется по предложена) А.Р.Ржани-на •

^ IЬI

, (?)

После соответствующих преобразований для условий ЦГК лучена характеристика безопасности ^ = 2 ,Тв и принятая дальнейших расчетах, которые сведены а табл. 5.

У^Олиц.ч t>

Лйкнбнэвшш- 3«*.' '.Размере! оборудования Ioí'o- '.сборуцо-

4ücrciv!¡'jio характера

коэффициент

:рудо-:сйяия, м

п

а

: т- :

Рукавный

фильтр 5РШ1-Э60 28 6,0 X 4,5

1,2 1,25 1.2 Г,3

Циклон 20 1,6 х 1,6

Вепт.щгяторы

(ВРС »8) 0,5

750 ог/м'Л!! 1,35 1,55

Т000 об/мин ' 1,60 1,32

Т500 об/мин 2,25 1,18

850 сб/мин 1,4 1,43

2-3 об/с 1,3 1,2

Элеватор Редуктор

1,2 Т ,3

Анализ полученных результатов показывает, что правильный учет влияния динамических нагрузок и уточнение величины уй , позволяет рационально проектировать элементы перекрытия, обеспечивая а одном случае необходимую надежность, в другом - эко-нСйШй материалов.

Учитывая, что наиболее характерный признак нарушения окоплуагационкых качеств конструкций перекрытий - превышение величины прогибами нормативных значений в 1,5...2 раза, в работе предложен метод, уточняющий их расчет по жесткости с заданным уровнем надежности и сроком эксплуатации.

Расчет выполнен как на совместное действие статических и динамических нагрузок (конструктивное и эстетическое ограничение), так и действие только динамической составляющей (огра-нучение по вибрации). Учитывая, что практически все параметры, определение величину статического и динамического прогиба являются изменчивыми, зная уровень надежности Н и срок эксплуатации Т , ставится задача определить обобщенный ко-оффициент надежности ^ .

Условие пригодности к нормальной эксплуатации элементов перекрытия будет иметь вид:

а) при рас чет о по зететическии ч конструктирнчч трс' •»•»..

б) при расчете на действие яибрацич ; (и)

/г-»' //• ^ .

где /.- - е™*-»* «р«

- модуль деформаций г-отсиа; - пркпачснкцЯ мо»снт

инерции; и - ко:»$фица"Ш>1, зависящие от пцд" бето-

на, определяются но СНиП 03.ОТ-В1;

В,- ;

3Агь-ло" I-•"' К" - прогиб от д!.

панической состазл'гоцей мокет составлять 20...30;'« от статического прогиба. Переменными величинами явлчвтся $ ; Р, / о ;

С;

К- ччина ко.^Тф цнента надежное?»« с учетом изменчивости вышеприведенных ..араметров определится ив условия:

где И - Г?-,16 - лэрактеристкка белопалневти; , у^«^/г ; ~ ~ к0э^и1*иентн вариации; Од и буь - сгрн-дартн распределения стаг.'меского ч динамического прогиба;

" Лг " соответственно математические ожидания - определяется по методу статистической линеаризации, аналог'.г'.чо коэффициенту динам^сос ти.

Проведенные рч-теты дла условий ЦП< показали, что на стадии проектирования, при определении статичгмсго 'А дкиамичееко-го прогибов следует учитанать коэффициента надежности ¡1/, « 1,4;

¡^ з 1,5, тем са«чм существенно повгазч оксплуатлцмотт йа-н.-отпа конструкт?.

- 1В -

Предложенная методика позволяет решать обратную задач выбора оптимальных параметров сечений для элементов иокоди ньк келепоботонных перекрытий с заданным уровнем надежи ост и сроком эксплуатации. По сравнения с традиционным методом проектирования достигается экономия бетона до 10.. Л55,

' ОСНСВШР ВЫВОДИ

' I. Уточнена величина временных (пылевой и динамичесно сссыелявщой) нагрузок на перекрытия ЦГК в зависимости от ; вий и срока эксплуатации; предлагается принимать в расчета; нормативное значение пылевой нагрузки 3,5 кПа, установлен оптимальный срок уборки пыли - \ месяца.

2. ./точнрчы сроки безопасной эксплуатации основных ко структизннх элементов для утопий ЦГК, которие составляют 15...20 дет, что соотнетстз; /• йункцяональноуу" износу оеьт/ го технологического оборудования.

3. Установлен характер работы и разруаенсл кокс трухти; элементов перекрытия при испытании моделей к натурных кокс ц',1 ¡1; обнаружен довольно зиачительний запас прочности по не] м-»-. ■ ным сечениям до ЗОЙ, о то ке время величина прогибов к< статического5 та;с и динамического на натурных конструкции в 1,5...2 раза превшает нормативные значения.

4. На ооноэо численного эксперимента на ЭВМ, в явном 1 де получен.- функциональные зависимости динамических реакц! перекрытия от длины элементов, частоты вибрационных нагруз( массы оборудования и места его расположения, которые подтве доли на натурных конструкциях и моделях (максимальное расхс дение 15... 20%.)

5. На основании многофакторного регрессивного анализа получены выражения для частот свободных колебаний, что поэ! ляет на стадии проектирования выбрать оптимальную схему га: ценил оборудования или решать обратную задачу, не допуская резонансных явлений.

6. Предложена методика нормирования коэффициентов дин« ыичности при расчете перекрытий на вибрационные нагрузки.

7. При определении расчетных значений статического и ^ намического прогибов следует учитывать новые значения коэЭД циентов надежности, которые соответственно равны £ = 1,4;

$» - 1,6.

Основные положения диссертация опубликованы в следующих: работах:

Г. Кебенко В Н., Чирва В.Н., Ахмад Эль Джэди. Совершенствование расчета монолитных перекрытий, работающих при сложных режима загружения. Тезисы докладов Республиканской научно-технической конйеренцчи "Совершенствование железобетонных конструкций, работагачих на елочные виды деформаций и их внедрение з строительную практ'/ку". Часть I. - Полтава: 1989. - с. 81."

Кебадго З.К., Ахмад Эль Дяеди, Эффективность применения профилированной листовой стали при усилении монолитных хелезобетоин:и перекрытий. Тематически? сборник научных трудов кафедры строительных конструкций КГРГ ТЬвстение надежности и долговечности строительных конструкций". - Киев: У?,И.ВО, Т990. - с. 10-15.

?ТП КГБ;. За*. !," 121 тар. 120 экз. педгаоаьо у пет-мти Со.1591г. г.Криво? Рог ул XII Япртст^зда II.