автореферат диссертации по строительству, 05.23.08, диссертация на тему:Организационно-технологическое обеспечение качества объектов с учетом долговечности железобетонных конструкций

РГ6 од

- 5 ДПР 1993

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ им. В. В. КУЙБЫШЕВА

На правах рукописи УДК 624.046.5 : 693.55

СЕМАГИН АЛЕКСАНДР ТИМОФЕЕВИЧ

ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА ОБЪЕКТОВ С УЧЕТОМ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

05.23.08 — Технология и организация промышленного и гражданского строительства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва, 1993

Работа выполнена в Московском инжсиерно-строитсль-иом институте им. В. В. Куйбышева

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Булгаков С. Н.;

доктор технических наук, профессор Монфред Ю. Б.;

доктор технических наук, профессор Шрейбер К. А.

Ведущая организация: Центральный научно-исследовательский п проектно-экспериментальный институт организации, механизации и технической помощи строительству (ЦНИИОМТП).

Защита состоится « 0.О » Ая^^аЯ 199¿г. в

]^ часов ауд. %2 У на заседании специализирован-

ного Совета Д.053.11.10 при Московском инженерно-строительном институте им. В. В. Куйбышева по адресу: 113114, Москва, Шлюзовая наб., д. 8, ауд.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Просим Вас принять участие в защите и направить отзыв по адресу: 129337, Москва, Ярославское шоссе, 26, МИСИ им. В. В. Куйбышева, Ученый совет.

Автореферат разослан « ^ » •¿¿ирИ' 199^ г.,

Ученый секретарь специализированного Совета

Б. Ф. Ширшиков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТУ

Актуальность. Проблема обеспечения качества, необходимой долговечности железобетонных конструкций приобретает все более важное значение для десятков тысяч объектов*

Из-за низкого качества стрсительно-монтаиних работ, преждевременного износа конструкций наблюдается рост затрат на ремонтно-восстановительные работы, количества аварий с катастрофическими последствиями и человеческими жертвами.

Ежегодно на защиту, восстановление, ремонт, замену поврежденных конструкций в мире расходуется около 3 триллионов долларов, в CHIA - более 300 млрд.долларов, в Великобритании только на ремонт мостовых Конструкций из железобетона расходуется примерно 300 млн. фунтов стерлингов. Прямые потери от коррозии конструкций в Японии составляют 'более 9 млрд^олларов, в нашей стране в 1990г. 35 млрд. рублей, á косвенные затраты превышают эти цифры в несколько раз. Затраты на переделки, устранение дефектов, ремонт на строительной площадке и в первые три года эксплуатации достигают 10% сметной стоимости объектов, а за весь период эксплуатации часто превышают первоначальную стоимость объектов; здания изнашиваются раньше нормативного срока службы на 10-30 лет.'Дополнительные убытки от преждевременного износа проносит ущерб, причиняемый остановкой производства на ремонт, достигаемый в некоторых случаях 20£ рабочего времени; Анализ затрат на капитальный ремонт железобетонных конструкций измышленных предприятий показывает их рост за период с 1974 по 1990гг. в 5,5 раза.

Темпы ухудшения состояния конструкций приводит к выводу, что в следующем столетии при таком отношении к проблеме обеспечения ^ачества ресурсы на строительство будут направлены на ремонтно-восстановительные работы, в противном случае произойдет спонтанный выход (отказ) конструкций, в той числе с авариями.

Дефекты, повреждения конструкций й аварии объектов возникают по причинам (факторам), которые формируются, а такяе проявляются! На разных этапах Нх существования в условиях Стохастического неблагоприятного характера строительного производства и эксплуатации.

Несмотря На актуальность» в настоящее время реиение проблем обеспечения качества объектов носи* преимущественно разрозненный характер, отсутствует целостный методический подход, а нормативы, применяемые прй проектировании и строительстве в основном формируются бва учета данных, полученных é процессе эксплуатации.

Данная работа рассматривает проблему в целом и включает основные вопросы организационно-технологического обеспечения заданного уровня эксплуатационного качества объектов и долговечности железо-' бетонных конструкций путем учета при проектировании фактических условий строительного производства и эксплуатации, а также внедрения оперативных методов и средств диагностики, прогнозирования состояния конструктивных элементов и рациональной реализации мероприятий. - . ,

Под организационно-технологически« обеспечением качества и долговечности конструкций понимается совокупность организационных, технологических, конструктивных мероприятий, которые используются и уточняются при строительстве и эксплуатации зданий »гсооружений* а также научно-методические положения, направленные на достижение или поддержание заданных нормативно-технической документацией показателей. '- ' '

Научно-методические положения организационно-технологического обеспечения качества объектов и долговечности их конструкций позволяют теоретически обоснованно проводить•контроль, анализ и принятие решений по осуществлению организационных* технологических и конструктивных мероприятий с тем, чтобы повысить или поддержать заданный уровень качества и срок службы конструкций с максимальным ресурсосбережением. . !

Целью диссертации является разработка теоретических основ, научно-методических положений* обоснование практических методов и создание систем, обеспечивающих заданный уровень эксплуатационного качества и долговечности келезобетонных конструкцйй»

Для достижения поставленной цели потребовалось решить следуй щие задачиг •

провести анализ строительства и эксплуатации зданий к сооружений с применением железобетона.. На основе анализа существующих методов организационно-технологического обеспечения качества, а также путем систематизации причин возникновения дефектов (отказов) конструкций, состав и направленность мероприятий повышения х(Ълго-вечности железобетонных конструкций; ,

,. сформировать принципы диагностирования, оценки и прогнозирования качества и долговечности конструктивных эдементов^

установить методический подход к изучению свойств материалов, параметров технологических процессов.работы конструкций при вероятностных вивших воздействиях на них, с разработкой методики

расчета надежности и долговечности;

разработать научно-методические основы системы активного контроля качества, включая статистический контроль, испытания с применением принципов тестового, функционального диагностирования и опытную эксплуатацию, обследования с автоматизацией сбора, обработки, анализа и хранения информации;

разработать методический подход по организационно-технологическому обеспечению качества на примере монолитных железобетонных конструкций и. сооружений, основанного на использовании в качестве критерия долговечности количественной оценки трещинообразования;

разработать организационно-технологические и конструктивные-решения,проведения ремонтно-восстановительных и реконструкционных работ по устранению дефектов и предупреждению аварийных ситуаций. Научная новизна диссертации заключается в: разработке теоретических основ и практических рекомендаций по организационно-технологическому обеспечению качества И долго- • вечности железобетонных конструкций, работ гнетах в условиях вероятности неблагоприятного совокупного воздействия многочисленных возмущений;

количественной оценке состояния железобетонных конструкций на,основе прогноза их долговечности,-а также классификации и систематизации повреждений и отказов конструкций, разработанных алгоритмах й программах обработки, анализа й принятия решения по корректировке, организационно-технологических, конструктивны* мероприятий, направленных на' обеспечение качества конструктивных элементов;

выявлении закономерностей, отражающих влияние организационно-технологических факторов на качество й долговечность железобетонных конструкций, разработке технико-математических зависимостей трецянообразования от этих факторов, установленных с использованием вероятностно-статистических Методов й! эксЬертных оценок.

Совокупность разработанных теоретических основ и научно-методических положений позволили решить имеющую крупную народнохо^ зяйственнув проблему организационно-технологического обеспечения качества объектов с учетом долговечности калсзобетонных конструкций. ■.■•.■','•'...'•;■•■•

Принципиальной особенность!) решения является учет вероятности возникновения неблагоприятных воздействий на здания, сооружения и их конструктивные элементы в процесса строительства и экс-

гиуатации.

Для выполнения исследований были изучены и привлечет труды отечественных и зарубежных ученых и специалистов в данной области науки.

При разработке некоторых вопросов использовались результаты исследований, выполненных в МИСИ, ЛИСИ ЦЖИОЬГГП, НИШ®, а также результаты решения аналогичных задач в Мэриленде ком университете США.

На основании исследований и выполнения значительного количества экспериментов в лабораторных и производственных условиях, обследований зданий и сооружений на залету выносятся!

методики оценки и прогнозирования уровня организационно-технологический и конструктивной надежности и долговечности железобетонных конструкций;

методы контроля, анализа и принятия решений по оперативной корректировке и осуществлению организационно-технологических мероприятий, обеспечивающих заданные значения показателей качества и долговечное^ I конструкций;

методики н научно-методические положения по организационно-* технологическому обеспечеыт треиданостойкостк железобетонный конструкций и сооружений;

методика выявления статистических закономерностей, проявляющихся в технологии и организации строительства и эксплуатации объектов под воздействием совокупного влияния производственных факторов и внешних воздействий;

Практическое значение и результаты работа.

Применение предложенных в работе методик, моделей и алгоритмов позволяет обеспечить эксплуатационное качество в долговечности железобетонных конструкций в условиях неблагоприятного вероятностного характера многочисленных возмущащнх воздействий среды, &тн методы применимы для повышения качества конструкций на разных стадиях их существования. ;

Работа выполнялась в соответствии с координационными планами научно-технических отраслевых, межвузовских программ.

В работе изложены результаты теоретических н экспериментальных исследований, которые автор проводил как участник я руководитель научных коллективов в КарПИ и ШСИ для строительных к проектных организация, служб наблюдения за состоянием зданий я сооружений различных строительных и других министерств, ведомств.

Научные результаты, полученные в диссертации, использованы в

государственном нормативном документе ВОН 31-83 " Правила

Минэнерго СиОР

Производства бетонных работ при возведении гидротехнических соору-кений" Л.,1984, в 20 научно-технических отчетах, выполненных под руководством и при участии автора за период с 1973 по 1992гг., внедренных при возведении или реконструкции более 40 крупных объектов с применением телезобеч-она: Андижанской и Кировской плотин, производственных корпусов заводов полупроводниковых приборов, Электроавтоматика, Потенциал, медико-фармацевтической, перерабатывающей промышленности» деревообрабатывающего комбината, саль-скохоэяйственннх комплексов и др.

Прогрессивный метод реконструкции промышленных предприятий в стесненных условиях действующего производства, предложенный автором диссертации и экспонирующийся на ВДНХ СССР, удостоин серебряной иецали Н диплома П степени.

Ряд научно-исследовательских работ автора награждались дипломами за 1-П места в конкурсе научных трудоз МарПИ.

■Внедрение результатов работы а различных отраслях народного хозяйства принесло экономический эффект на сумму более 1,5 млн. рублей (цены 1990г.), подтвержденный актами внедрения. Произведено такжо внедрение, я учебный процесс при подготовке инженеров-строителей и инженеров-экономистов, а такте пря повышении квалификации руководил?« кадров-строителей в МарПИ.

Атгробтдия .работы и публикация результатов работы. Результаты и положения диссертации неоднократно докладывались и получила одобрзние на международных скшюпгнумах, всесоюзных» республиканских, отраслевых и региональных научно-техничес-кгос конференциях, семинарах, совещаниях, в тон число на:

Нзздународном съезде вггеряканского общества инженеров про-шкхяенкого а гражданского строительства (США, г.Ват»птон,1982г.){

Увтяунардиой конференция по производству бетонных работ «а объектах из иоиолйтмэго бетона (США, г.®иладеяьфяя,1983г.)}

Мзвдународгаи сшповиукз по эащятз бетона. (Взаякобрятагащ, р.Даццн, 1920г.)|

УШ Всзсойзной конференции "Коррозия и зещята строительны* конструкций прокзподственишс здаияй и сооружения" (г.Донэцк,18Шг,)1

Всеоовзноа совещания по оценке технического состояния гядр®~ техшчеекях сооружений в ввраод строатэльства а эксплуатация йо рваугьтьтен кошигекешх всоледованнй (г.Тбижса, IS37r.l i

Республиканских конференциях "Использование вторичных ресурсов и местных строительных материалов на предприятиях етройвдцус-трии" {г.Челябинск, 1937г.), "Пути повыастя\эффективности производства железобетона" (г.Челябинск, 1933г.), "Научно-технический прогресс в технологии строительш^х материадов" (г.Алма-Ата, 1990г.),, "Проблемы перехода к рыночной экономике и приватизации собствен- м ности" (г.Пенза, 1991г.); -

ХП региональной научно-технической конференции "Повышение эффективности и качества геодезических работ" (г^Вяад1шир,1992г.)}

координационных совещаниях по гидротехническому бетону во , В1ШИГ им.Б.Е.Веденеева (г.Ленинград, 19^, 197бгг.)$

научно-технических конференциях . ЩСИ в 197о,197бггу^ научно-технических конференциях МзрПИ с 1975 по 1983гг.; ¡научно-технических Советах строительшх ведомств, организа-'ций. / ■' ;':7. - - У':': ■'. ■

Автором опубликовано .64 работы, в том ,числе по теме диссер- '. тации 55 работ, один нормативный документ и 20 научно-технических отчетов. • ' .. ■• . ' ' у. /

Под редакцией автора издан меквузовский сборник "Ресурсссбе- . решение на основе обеспечь.мя качества и долговечности строительных объектов". ; ; ■ % . : .'■ : • '

Структура и объем работы. Диссертация состоит из. введения,, шести глав, заключения и выводов, приложения.й содержит, 320 стр. машинописного текста, 64 рисунков, 29 таблиц, 185 стр.приложений. Список литературы включает 330 наименований. .. .

■ . ОСНОВНОЕ С0Д5КШ5Е РАБОТЫ

Во введении рассмотрена актуальность исследуемой проблемы, сформулированы цель, задачи, научная новизна, выносимые на защиту положения| приводятся краткие сведения по практическому значению, результатам и апробации работы. ': ■

-Первая глава диссертации посвящена анализу причин дефектов, аварий и методов обеспечения качества и долговечности железобетонных конструкций и сооружений. Приведена структура затрат на обеспечение качества и работоспособности конструкций и сооружений с применением железобетона и показан рост объемов и затрат на рс- • мочт но-восстановитольные работы за последние годы. V , , ^ '

Проводится анализ организационно-технологического обеспечение качества и управления этим процессом при возведении и эксплу-

атацни здания и сооружений с применением железобетонных конструк-CJЯ. Теоретические основы и практическое внедрение при исследовании этих вопросов развивали ученые Л.И.Абрамов, А.А.Афанасьев, Э.М.Баженов, В.В.Болотин, С.Н.Булгаков, А.А.Гусаков, Е.А.Гузеев, г1.Й.Данилов, Ф.М.Кванов, В.А.Крылов, О.В.Лутягн, Ю.Б.Ыонфрод, П.П. Элейник, Л.Л.Пилюгин, В.В.Лрыкин, Т.Н.Цай, А.К.Ирейбор.К.А.Ерей-5ер и др.

Качество железобетонных конструкций - это совокупность свойств, обуславливающих пригодность конструкций удовлетворять потребностям функционирования в соответствии с назначением. Долговечность определяется соблюдением нормативной продолжительности эксплуатации конструкций до перехода их в предельное состояние. Дефекты и повреждения конструкций снижает- их качество, надежность и долговечность;.

Анализируя суцестаугя?!о методы обеспечения качества следуэт отметить отсутствие разработок, которые рассматривали бы проблему в единстве на всех этапах суцествования конструкций, вклвчая проектирование, изготовление, возведете ¡I эксплуатации. Обеспечение качества производится главным образоа на стадии изготовления ила возведения конструкций, а назначаешь иеропртятия осуществляются без учета степени влияния контролируемых параметров ¡ra конечные показатели качества с учетом эксплуатации. При этой отсутствуя? функциональные з&вискаастя влияния оргашзамгонно-тех-нологическнх факторов строительного производства и условий эксплуатации на показатели качества с учзтои долговечности конструкций» Оценка качества яелезобетоккых конструкций, проводимая в настоящее' время на основа проверки соответствия допускаемых отклонений единичных показателей качества требованиям »opa, технических условий, via способствует а полной иере повыаешш стабильности отах показателей sí не позволяет принимать репэнвя о пригодности и работоспособности На весь заданный срок службы по конечному по-сазатага, й качзстве которого tsoser быть нейольаопаи показатель нэдеиности, безотказности.

В рабом установлено, <зто около 65$ дафеетов про исходи? 8 адагаяя а сооружениях аэ еажэзобатона a ora в 86$ случаев является следствием низкого качества нзготоолегая, аоавэдения ebr-струкций и сооруханай, са/гзаншх о карувеишшя оргаозадаоиио-техлологического характера.

Ишлано, что трзз^янообрзао ванза является наиболее раепрз-сграшшши идея дефектов а воэрвжцоиай м ааабадй» знзчшэ гнида?

на снижение качества и долговечности железобетонных конструкций. Однако до последнего времени не разработана количественная оценка влияния тревршообразования на эксплуатационные качества и долговечность конструкций и сооруяений.

Тагам образом в результате анализа причин дефектов, аварий и методов обеспечения качества н долговечности железобетонных конструкций и сооружений предложено реиение проблемы в виде целостной системы,включающей пять взаимосвязанных последовательных подсистем. Исследована возможность совместить (логически, методологически, информационно, математически и т.д.) подсистемы: обследования н анализа состояния объектов; проектирования организационно-технологических, конструктивных мероприятий; изготовления и возведения конструкций; организации и технологии ремонт-но-воссташвнтельных работ; систематических наблюдении за состоянием объектов (мониторинг) с целью обеспечения качества объектов с учетом долговечности конструкций. На рис Л представлена схема системы.

В результате реализации кавдой подсистемы формируется база данных, которая может быть использована по двум направлениям:

для принятия решений по проектирования н проведению орГанзз-аациошю-технологическкх, конструктивных мероприятий по конкрзт-кэцу обследуемому объекту!

для создания бант данных, используемых при проеетировашш, возведении, эксплуатации аналогичных конструкций и сооружений с уктои собранной информации и корректировки норматнвио-техниадс-ккх документов при установлении закономерностей влакгаш различных организационно-технологических, конструктивных факторов на сшгжонио качоства в долговечности конструктивных элементов.

Реализация скстеш организационно-технологического обеспечения качества и долговечности железобетонных конструкций затруднена тем, что в настоящее время в научной и научно-методической литературе отсутствуют научные положения и рекомендации по функционирование отдельных, входящих в нее подсистем и их элементов.

В частности, отсутствуют или из разработаны с соответствуюари обоснованием:

в первой подсистеме:

систематизация причин дефектов, повреждений г аварий железобетонных конструкций и сооруяений;

методика повврочннх расчетов о учетом изменчивости свойств

-и-

Л?'А

'X 1 -

с Я/Обследование ¡^¿.у / и аналил

з

«Ржавого Соу

состояния объектов

'Систегчагичес* | $схсостоянием |

{/юнигориг/гу

J

Л

¿л"»*/

•v

■^рисггд; и

ш

II

Прое/сгирова-

' ние

обра.-

О5еспечен1о:-качества, и

долговечное ги

гонсгрукцт*

ни

IЗа [ор'^ацион-

упехломогичеехш]

• с- ¿\xoHC7pyKmuSHi. ' ¿»д

^'Слови^

<Ь

\ С* "

У Щ Х ^ :

'изГОТОВЛени,

V еозведеиие тсонструк- а ции

о

Рис. I. Система опганкзнииснно-тзхнологического обеспечения качества обтч->ктов с учетом тпебзваний долговечности чеелезобетонннх конструкций.

Материалов, параметров конструкций, технологических процессов с Оценкой степени опасности повреждений и коррозионного износа, Прогнозированием долговечности, определением межремонтных сроков службы железобетонных конструкций;

автоматизация сбора, обработки, анализа и хранения данных о результатах испытаний и обследований;

методика учета особенностей проведения натурных испытаний обследуемых конструкций; во второй подсистеме.'

способ проектирования мероприятий и решений на основе использования вероятностно-статистических методов при оценке долговечности и эксплуатационной надежности конструкций; в третей подсистеме;

взаимосвязанные метода контроля качества, позволяющие выпускать и эксплуатировать железобетонные конструкции и сооружения требуемой долговечности;

методики подбора долговечного бетона для конструкций к сооружений с использованием современных методов, в частности, механики разрушения;

количественный кратерий трещинообразования» как эначамйй показатель качества долговечности и методика установления зависимостей этого критерия от различных организационно-технологических факторов;

методический подход к повывеннв организационно-технологической надекности функционирования бето но укладочного процесса и оперативной корректировки параметров специализированного потока при изменении ритмичности бетонирования; в четвертой подсистеме;

способы н методы демонтаяа и монтажа конструкций о учетом

специфики одбот по нсовеленнп пемонтно-восстановителъных и се кон-'«* •••«- « -

струкцяоннкх работ на промышленных предприятиях в стесненных условиях действующего производстве пра ограниченном доступе к строительной площадке)

9 пятой подсистеме;

вопрос» реализация подсистемы наблюдений за состоянием объектов (мониторинг) $ связанные с необходимостью подготовки и комплектования квалкЗицированшкн кадрами структур мониторинга, с разработкой проекта и строительства учебно-лабораторно-производственного центра по подготовке таких специалистов я испытанию конструкций;

формирование содержательной части и перечень документации 1Я сбора, обработки, анализа и хранения информации о состоят!!! шкретных объектов, включая автоматизации эти:: процессов с нс-зльзовагаеи ЗШ.

Диссертационнал работа направлена на решеше оииеперзчислсн-IX вопросов.

Во многих случаях наблюдается завьпаение расхода матери алышх зсурсов при изготовлении конструкций, которое объясняется не толь-з организационно-техническими причинами, но и в значительной сте-э!Л! отсутствием эффективных методов контроля и управления тохно-эгнческнш процессами. Вследствии этого значительный запас проч-эсти бетона (в некоторых случаях до 50£) закладывается на покрике возможных отклонений от технологических регламентов. Поэтому, одной стороны, появляется возможность снижения ресурсных затрат, сяи фактическое качество конструкций (при условии стабильности ехнологических процессов) превышает проектный урозень, а о дру-ой стороны, в случае низкого качества необходимо обеспечить нор-ативный уровень качества.

В настоящее врем в строительстве действует около 760 стан-арто в н нор!. При таком чрезмерно больгоы количества нор*ативных окументов легко за счет второстепенных показателей создать нллю->ю высокого качества или выбрать кэ 1мх те которые легко обеспэ-лть разработчику, изготовители конструкций а друпш участникам нвестиционного строительного процесса.

Стандарты должны отражать конечные показатели качества кон-трукций, несоблюдение которых пожег привести к материальному ущзр~ у или даже к авария;.! с человеческими кертвами. Опираясь на эти оказатели должны устанавливаться требования к единичным показа-еляы качества, ко тор« я дожни быть динамичными, корректироваться учетом особенностей яелезобетонных конструкций, изменения реальна: условий конкретного производства и эксплуатации.

Показатель надежности, безотказности яЗлезобетотшх конструк-;нй следует считать наиболее приешшмш коночным показателен ка-[ества, который позволяет учитывать сто хаотичность строительного [роиэводства и эксплуатации конструкций, работающих в условиях ¡еблагопряятного совокупного вероятностного характера иногочяс-акных воаиущащих воздействий.

Под обеспечением качества каш понимается создание научно «основанного методического аппарста, опособетвувцего реализйота

основных функций управления качеством, а именно, выявление, своевременную компенсацию отклонений и дефектов, внедрение соответствующих противодействий систематическим и случайным нарусенилм.

Блок-схема кото дичее кого подхода к организационно-технологической системе обеспечения качества и долговечности железобетонных конструкций с учетом ресурсосбережения приведена на рис.2.

Система состоит из двух подсистем:

подсистема "А" обеспечивает анализ состояния строительного производства и конструкций, в таете подготовку необходимых норма-тирно-технических документов по контролю качества, долговечности с учетом реальных возможностей технологичзскнх линий, особенностей функционирования в рзелышх условиях эксплуатации конструктивных элементов;

подсистема *ВК осудзствляет контроль, анализ и принятие реЕе~ ний по мероприятиям, обеспечившими качество, долговечность, ресурсосбережение ь оперативном реошз управления качестгои.

Сгорая глава содержит изложение методологических основ исследования свойств к параметров материалов, конструкций, технологических процессов к воздействий. Методическая подход решения задач обеспечения качества к долгосзчности келезобетоишх конструкций вьклвчаотсг. с установлении реально сумеет вуадах связей с технологи час кккк процессами, конструктивный! реионияки, экономикой, организацией производства к эксплуатации.

Стохастическая природе свойств железобетона, условий строительного производства к эксплуатации rpeOyes кспольеосать с качестве ссше ксследосаний вероятностпэ-стьтистичзских кстодоб, моделей s: тс орт: надежности, ЖолееоОстоинио .конструкции и ссору-кешш исгстазлисаагся, rosводятся из материала, степень неоднородности» качзстг-а н сюйства которого кояоблхяск s шрокнх пределах li ssehcitf от большого вдюла факторов. Б ризультш-ёt при определении характеристик бетона к кслезоботопа получается сучсмг-оеннай разброс изиеренкых величин. Прк втои измеряемая х&рактеркс-тнкб определяется как срздиеарафкеткчсская величина кз всех порченных значений е ссрак экспериментальных данных. Величина же рассева, то есть отклонения ииореш:й от их средах значений характеризуются величиной "изменчивость" {коэффициентом гаркали;) измеряемой хсргктергстикз.

Показатели, характеризуют качество железобетонных еонсу--рукций к факторов, влиетз;тх на них, «шзтек случайные i Нарукошо к тобеспечзшгс качества в долговечности шт

-?

Оп-уд? чснко гасче?н?гз качества и цэлгопсч-'

н:с?и ■■;о1Рзо''ет"!ННс.'х конструкт.

&:'••>•> к":»тичаок?го п'рдо.и'нг'-о с?о">чч!1я на осн-ве 'прячитч "ола^ого" зз!?ча гуп'^ента

; пггекг'п-

техчичесчо* д:'ку-иентас:ии

..остг^ени^ 1>т;-огсион не 1 «тцети начальной Зозчтчагжтсти

! Анализ стаби^ы-гсг', точности гпэрами^ ;; с"сго?чч" кзн.с-"-'."--:;!;4

хно логических.

Стоитетьнэг пго-кэвсдсгао конст-пу таи и нсудт в 1С г -верительного состояния

С".'глцтел''чнсг производство с удовлетворительней стабильностью и то чнсстью,констгукции-удовлетвзритального состояния"

СТПСИТ^ПЬН'Ш

производство с хчро'во": стабильностью и точностью .конструкции высокого качества «и

Оптимизация допускаемых отклонений ЕЛХ

I__

ПГ

Назначение мероприятий по обеспечению качества и долговечности железобетонных конструкций

А

Контроль качества и надежности строительной продукции

Рис.2. Блок-схема системы обеспечения качества и долговечности объектов из железобетона

I

- 1Л -

«сооружений наступает в момент такого напряченно-дефоршрован-(юго состояния, когда конструктивные элементы не удовлетворяют требованиям нормативно-технических документов по несущей способности и по пригодности к нормальной эксплуатации.

Вопросы долговечности, ремонтоатригоцногти, резервирования железобетонных конструкций связаны с обеспечением качества и надежности конструктивных элементов, доляны рассматр1ваться, как правило, с вероятностно-статистических позиций возникновения отказов. Эти вопросы в настоящее время практически не разработаны из-за отсутствия достоверной и систематической статистической информации с необходимым» количественными параметрами.

В общем случае отказ конструкции является событием выхода из поля допусков параметров и характер,¡спи: выбранных или назначенных для его нормального функционирования. На работоспособность конструкций влияет множество условий, фикциями которой являются: условие прочности

условие т ре прщо стойкости

<РС<*сгсС) ' <гсс ~ а^сс условие прогибов

где Су*', » - саотсстмваида, фактпуэсхме уровн;! напря-

жений, сирина раскрытая трагуш, прогабы; /?/', «¿^ , - мэр-мяроватшв сопротивление, раскрытие трещин, прогиби.

В обобщенном езда вышкшероодслекшэ условия ио^но вапаеатзь в вида неравенства

., . „ г г . „ п ■), г™ <Р ^ „тг /■ ^ а> у

/V * /х'1 ( О,- ^ /V,. у, ( Сгсу ^ ^Сгсс J>L Г1 ' V '

гдо Л/ - показатели надежности, характеризующие вневпше уело вал.

/?- показатели вероятности безотказной работы, определяесте внутренними свойствами конструкций.

При твыполнении этих условий неравенства возникает вероятность появления дефзетов, повреждений, аварий (отказа).

В зданиях, сооружениях и конструкциях различают последога-тельное и параллельное соединение элементов с точки зрения тсоу» вадечностн. В роботе приводится кгтоднка расчета вероятности ? -каза дяя егах соеданений.

- и -

Для определения расчетного уровня качества, под которым ката понимается вероятность ненаступлеш1я предельных состояний железобетонных конструкций, а также степени изменчивости единичных показателей качества на безотказность конструктивных элементов с использованием статистического моделирования в работе проведен статистический анализ информации о свойствах материалов, параметров технологических процессов, конструкций, воздействий и установлены законы распределения информационных данных.

В этой главе установлено, что наиболее значимыми для обеспечения качества и долговечности конструкций являются изменчи -вость прочносгей бетона и арматуры, ширина раскрытия трещин, толщина защитного слоя бетона и размеры сечений арматуры, изменяп» щиеся в результате коррозионного износа.

На основании проведенных исследований проводится оценка и расчет надежности и долговечности конструкций, что позволяет рекомендовать межремонтные и обпдее сроки службы конструктивных элементов.

Третья глава посвящена вопросам, связанным с организацией контроля качества й оценкой долговечности железобетонных конструкций н управлении этими процессами на всех этапах нх существования. Рассматривается сущность диагностики н прогнозирования состояния конструкций, позволяющие объективно и целенаправленно оценить и прогнозировать их долговечность.

Объединение в одну обцун систему ныне разрозненных систем проектировать, возведения и функционирования (эксплуатации) пред-латает постановку новых проблем, ренете которых в пределах прежних систем невозможно. Предлагается стыковка и взаимоувязка Есех трех этапов жизненного существования объектов; проектирование « их возведение, возведение и эксплуатации о возвращением на этап проектирование с учетом и анализом эксплуатации аналогичных зданий и сооружений.

Этя проблема объединяй многие теоретические, методологи- , чзскнэ а практические задачи строительного проектирования, орга-нязацют я технологии строительства я эксплуатацгш объоетоя. Ногт-I» назвать две укрупненные группы наиболее перспективных научных и экспериментальных разработок я определять их место о струя-тура обеспечения качества и долговечности конструкций:

первая группа (стык проектирование - еоэваденяв)- проблему проектирования с учетов надежности проектная роетняй я определяя»!

в^ася относительно коротким временем жизненного цикла существования об7*ектов;

вторая группа (стык возведения - эксплуатация)- проблемы качества и надежности организации и технологии строительства с учетом надежности и долговечности конструкций в период эксплуатации.

Исследование поставленных проблем велось на основе достижений современной строительной науки и в работе использовались следующие методологические принципы:

функционально-системный принцип, согласно котороцу главный системообразующим фактором притмается заданный результат функционирования конструкций к сооружений, являющихся елочными строительными системами;

имитационно-модедирувчиЯ принцип, позволяющий имитировать на ЭШ путем расчэтов реальные производственные ситуации а условия работы конструкций во время эксплуатация, всесторонне их анализировать и решать содержательные задачи проектирования, возва-дения и эксплуатации объектов;

вероятностно-статистический принцип, который существенно меняет применяет!* в организационно-технологических и конструктив! шх задачах детерминированный подход.

Проверка всех трех методологических принципов, на основе которых велись исследования наиболее объективно реализуется 8 результате проведения статистического контроля качества, натурных испытаний конструкция и обследований зданий к сооружений и те« самым моделировать, имитировать и прогнозировать работу объектов» При решении задач диагностирования проверялась исправность, работоспособность к правильность функционирования конструкций и объектов, проводился поиск дефектов с использованием при этом тестовых и функциональных систем.

Для статистического контроля качества бетона и «елозобетона в работе использовались исходы расслоения, ит'ро.Пар^гго, ицрл— чиш-рззультат"» контрольные листы, перфокарты, гистограмма,поле корреляции ч т.д. Применение кх на всех этапах производства й эксплуатации в наивысшей степени способствовали экономичному и качественному использовании конструкций.

Для автоматизации статистического контроля был разработан напет прикладных програш ЕЕСГА, реализуемых на персональных компьютерах в операционной системе РА5СС,

Испытания заключались в установлении характеристик показателей качества конструкций в соответствии с пумштми методиками

н являются наиболее надежный способом оценки качества и прогнозирования долговечности. Испытания» проводимые в работе, осуществлялись на этапах разработки опытного образца н серийного производства конструкций, на стадии эксплуатации объектов, когда с помощью натурных испытаний и опытной эксплуатации оценивалось влияние дефектов в конструкциях на их работоспособность, эксплуатационную пригодность.

3 процессе испытаний, опытной эксплуатации и обследований задаются различные параметры, описывающие различные циклы функционирования конструкций и объектов с оптимизацией их показателей качества, оценкой и прогнозированием долговечности.

Для получения информация о состоянии, размерах дефектов и повреждений железобетонных конструкций, их отказов, а также установления фактических межремонтных сроет о службы н долговечности, их прогнозирования, определения стоимости и объемов ремонтно-вос-становительных работ были проведены обследование наиболее типичных конструкций, зданий и сооружений промышленного, гражданского !! жмлицного назначения,

В результате организации и осуществления контроля качества в работе была проведена систематизация дефектов и повреждений железобетонных конструкций к реализована методика оценю! и прогнозирования их долговечности. Такая работа позволила установить, что пр'! возведении однотипных зданий и сооружений при одинаковых условиях их эксплуатации формируются однотипные дефекты и повреждения» Предлагается автоматизированная система сбора, обработки и хранения информации об испытаниях и обследованиях конструкций н объект тоа. Это дает возможность вести накопление информации, расииренив банка данных, заявление характерных дефектов для различных видов производств л технологических процессов, использовать результаты стой работы на стации проектирования, возведения и эксплуатации объектов.

Ловоровдыа расхгэты, используя задание входным параметрам ве-родтностно-статистических значений о ограничзнигсст, описыва2кы?я1 характеристиками распределений случайных величия и применял статистическое моделирование, позволлат получить результаты с необходимой степенью вероятности и, а конечном счэте, получить кон-етрушш с необходимым уровнем качества и долговечности при различных воздействиях вероятностных и детерминированных параметров. Тел самым предлагалась воажшюеть разработать оргашгаацйомко-технологачйСЕю мероприятия а ггонсгруктавша реаэшж для ебееаэ-

чекия заданных эксплуатационных качеств конструкций.

В работе было выявлено, что наиболее значимым показателем качества, шшящим на долговечность железобетонных конструкций является трещинообразование. Этот факт обусловил необходимость и актуальность разработки эффективного метода определения сопротивления бетона хрупкому разрушению, т.е. разрушении путем распространения трещин.

Количественным критерием характеристики трещиносюйкостн бетона был принят коэффициент интенсивности напряжения ), который относится к параметрам, контролирующим'локальное разрушение в окрестностях вершины трещины в момент ее страгивания. Величина коэффициента существенно дополняет стандартные механические характеристики (прочность, деформации), отражает свойства бетона, находящегося за пределом упругости, когда начинается разрушение, т.е. образованна новых поверхностей.. Метод позволил решить следующие задачи: установить количественные пределы влияния значений эксплуатационных характеристик а воздействий, изменчивость свойств бетона,-режимов обработки на трещиностойкость, линейные размеры зоны неупругого деформирования за концом развивающейся трещины;

оценить долговечность в зависимости от специфики применения бетона с учетом напряженно-деформированного состояния и максимальных размеров повреждений;

принятия критериев производственного контроля качества в зависимости от условий загружения м окружающей среды с целью прогнозирования долговечности бетона и конструкций из него.

Для проведения экспериментов применялись юглнонагруженные образцы (К1!С) размером 61 х 61см и толщиной 5см различных составов бетонов и растворов, а таете специально разработанное и изготовленное загружающее приспособление, измерительное оборудование.

Метод определения характеристик Ш|с) основан на решении задач механики разрушения о предельном равновесии тела с трещиной, использующую зависимость вида!

К,с - Рстр ■ ¿Г, Я Л, В),

где Рстр. " нагрузка приложения, при которой происходит страгива-нио трещины заданной длин« ( а, ) в образце; а,Е, р, А,В)-функция, в зависимости от геометрической конфигурации и мате"1 ла; Е - модуль Внга; р - перемещение, нормальное к пла трещины фиксированных точчк образца;/?,^ - геометр«' >скуч р

ры образца (ширина к толщина).

Для определения KjQ с помощью клинонагруженного образца использовались fí - кривые (рис.3)

KR - (р/а vi f{a/A J; f(a/A 7 = СС2+% )/(/ ■ [0,8QG '*64{<*/д 7- /л. J2 - 72(«/л) 3~ S. 6{<*/А]*].

Для решения этих же задач были использованы полностьп равновесные диаграммы деформирования (ПРДД), представляющие полную работу разрушения, корректно отражасщие реальное фисичоские процессы накопления повреждения в бетоне (рис.4).

Коэффициент интенсивности напряжения определяется из уравнения _

Х/с ** /е,с' ^ь > где С/с - удельная энергия разрушения; Е - модуль упругости бетона; С/с ■=» Та /г ; /¿^ - площадь равновесной диаграммы дефор^тарования; .Y - площадь поверхности разрушения;

Fa = J Pc£f Р - нагрузка на образец; f - переме-

щение образца в месте приложения нагрузки.

Как показали исследования Kjc изменяется в достаточно широких пределах от 0,25 до 2,оМН/м3 и по мере его роста увояичиваэт-ся трещиностойкость и долговечность бетона.

Для оценки трещиностонкости, долговечности, расчетного и остаточного ресурсов конструкций с применением указанного метода создается оборудование, разработан и внедряется ГОСТ "Бетоны". Методы определения характеристик трэщяностойкостл я долговечности при статическом нагружении*.

Развитие этого направления позволяет оценивать и прогнозировать долговечность конструкций, являющейся важнейшей характеристикой, icoторая до настоящего временя, как правило, из регламентируется нормативными документами.

В четвертой главе рассматривается методический подход я повышение качества и долговечности железобетонных конструкций а сооружений за счет организационно-технологических мероприятий на примере монолитных конструкций, применение которых расширяется в современном строительстве.

Монолитные железобетонные конструкции применяют при строительстве, при проведении ремонтно-восст&иовителькых и реконструк->

Е) .Клинонагружаекый образец (КЮ)

о/ е)

Р.Н

ЦЗ 0,6 0,9 1,1 1,5 £ ми

Рис.4, а; «Полностью равновесные диаграммы дефэсмированик (ПР'ДЦ) бетонов: I- наиболее долговечный бетон;

2- наименее долговечный бетон; Б) .Образец для получения ПРДЦ

ционных работ. Основное назначение организационно-технологических мероприятий при возведении монолитных конструкций направлено на создание благоприятного терчонопряженного состояния конструктивных элементов и ограничение опасных растягивающих напряжений !! деформаций, приводящих к образовагав трещин.

Для выбора существенно влияющих на трещинообразованне факторов, которых насчитывается более 30, был проведен отбор наиболее значимых методами ранговой корреляции.

Установлено > что существенно влияюир*ми факторами являются организационно-технологические перерывы в бетонировании конструкций, максимальная температура разогрева конструкций, интенсивность охлаждения, перепада температур между ядром и поверхностью конструкций, регулирование темпераутры бетонной смеси, перерывы подач:! бетонной смеси, длина блоков бетонирования.

В работе проведен анализ выполнения ограничений параметров и рэдаюв факторов, влияющих на трещинообразованне, установленные нормативно-техническими документами и проектам* производства работ методами.теории вероятности и математической статистики.

Новизна подхода к.решению вопросов обеспечения трещиностой-1»сти загыгачается в вероятностно-статистической оценке процесса трещинообразования и возможности факторного анализа для оценки и прогноза данного явления на конкретном строительстве, а такяо в оперативном уточнении мероприятий, от которых зависит обеспечение качества иелезобетонных конструкция и сооруже(мй.

В результате данного методического подхода по экспериментальным датам устанавливаются законы распределения случайных величин» рассчитываются числовые характерютики распределений, сравнивавт-ся эти характеристики с числовыми значениями ограничений (факторов, иэяояениях в иорматавно-технических документах и технических условиях (ТУ) на производство бетонных работ и установление степего! их выполнения.

Последовательность выполнения исследования по выявлению причин трещинообразованяя и оперативному управлении производством бетонных работ с целью обеспечения трещинотгойкости конструкций я сооружетгай представлены в виде блок-схем! на ряс.5. Схема состоит кэ четырех блоков:

первый блок включает систематизацию, сбор, обработку я анализ информации для установления степени выполнения нормативных документов, технических условий;

оистемзтизаиия ->грачичг-ки.'1 и чэрсприяти;*! излокенных в ТУ

Т!-

СОор статиотичьчк^/ ин^г/ации о тэе^нках и факторах, от которьх они'зависят (с'ог-т/ в ТУ)

Обработка статистич^ског информации

анализ кнгормздш о выполнении ограничение ТУ *_

Г

Ограничения выполняются

Корректировка ограничений ТУ

Уточнение режимов и перечня мероприятия

^граничения не заполняются

О'хр информации о качестве прс ведения мероприятий

Обработка статистической информации о мероприятиях

Анализ информации о выполнении тлзпгюв »«"зоптиятий

Да

н-

=1] 1-

Разработка других режимов или до-полнительн. иерсппияти".

Нет

Разработка рекомендаций повышаящих уровень

6i.on.oy

Внедрение мероприятий

Рис.5. Блок-схема выявления причин трезденообразования и оперативного управления производством бетонных работ с целью обеспечения качества сооружения

~ ^ - ~

второй блок направлен на корректировку ограш<чений ТУ, если ограничения выполняется, а в конструкциях наблюдается треяршо-образование;

третий блок содержит сбор, обработку и анализ информации о выполнении режимов мероприятий ТУ в случае невыполнения ограничений. Если режимы мероприятий выполняются, то появляется необходимость в пересмотра режимов и допожштельшх мероприятиях. Если мероприятия не выполняются, то необходимо посыпать уровень организации производства, управления, труда;

четвертый блок включает внедрение мероприятий с последующи поступлением информации о их внполненш в перанй блок.

Блок-схема замкнутостью цикла характеризует изменяющийся динамический строительный процесс, требующий постоянного исследования и корректировки.

Для реализации данного методического подхода, были реяэш задач* разработки методики сбора, обработки данных о треп;ннообра-повании и фагстороа, о? которых оно зависит, а таме значит« прн-»Е1Н этого явления.

В качестве количественного показателя трещннообразования принята суммарная максимальная кирша раскрытия трещин по линиям, перпендикулярным их направленно в зонах наиболее вероятного их проявления.

Даншй методический подход позволяет установить закономерности трзгрнюобразоганил в конструкциях и сооружениях от слияния разтзчнад орпншэацяонно-технологических факторов: продолжатель-тастл пероравзв в бетонировании; тешов охлаждения блоков бзто-кярэзагкя; величины экзотермического разогрева, рзгулироЕ.ишя техпературн бетонной смеси и др.

1!етод?.ми корреляцнонтого анализа выявлены значяше фактора, от которьп? зависит трещииообразопание и построены технико-етте-кзтическио модели зависимостей, отражающих количественное влияние этих факторов на суммарнув максимальную три ну рас крутил трсцян з гаде:

Модель позволяет определить, что наибольшую значимость (около 50!?) на трэщинообразованае оказывает перерывы з бвтонироваттм блоков, >-летков ( '■Г^о ), следувщими по своему значении явля-ггея каксимальнне температуры разогрева £ ¿та* )и темпы охлаждения конструкций С )» соответственно (25 я 15%)* Влияние

неучтенных факторов составляет примерно 10$.

Учитывая неиболыаук» значимость перерывов в бетонировании, которые зависят от интенсивности подачи бетонной смеси, в глава рассмотрено их влияние на трецинообразование и возможность их регулирования. Перерывы оказывают влияние как на прочность бетона, так и на напряжения, развиваящиеся в конструкциях м сооружешкх.

Для исследования влияния шрерывов в бетонировании на ?ре-вушообразование были проведены эксперименты с определением роста прочности бетона в отдельных зонах конструктивных элементов, регистрацией интенсивности подачи бетонной смеси и оценкой состояния конструкции в процессе ее твердения.

Козф^ициент неравномерности подачи бетонной смеси (К), равный отношение фактической интенсивности бетонирования к средней 3 течение суток колеблется в пределах от 0,74 до 1,53. 8 сечэшга конструктивного элемента колебания прочности коррелируете« с изменением интенсивности подачи бетонной смеси. Для устранения влияния колебаний интенсивности бетонирования на трещишобраэоеание были разработаны рекомендации по повышению ритмичности бетонирования конструктивных элементов.

Для планирования надежных технологических потоков в диссертации доказывается и реализуется возможность прогнозирования интенсивности бетонирования конструкций и сооружений в конкретных условиях строительства. Изменения интенсивности подач;! бетонной смеси на участок бетонирования рассматривается как случайный стационарный эргодидаский процесс. Прогнозируемый интервал шгггнеаз-шети подача бетонной смйсй прл возведении конкретных объектов, кан показал« ясследованмя, можно установить и внести корр&ктируэ-¡цна управляйте воздействия для установления надежного интервала е целъа недопущения перерывов в бетонировании конкретных конструз-тибных элементов в участков, при которых повышается взрояпгэсгь технологического трещинообраэовання.

Показана возможность пошиешя качества конструкций и сооружений за счет стабилизации органиэацнонш-технологячеекглс пзра-рнизв путем осуществлёния мероприятий, пошваЕирпс кэдеяшсЧ'ъ. функ» !?аонирования технологического процесса бегоккровашя.

Установлены функциональные а&васимости, связызгш^в пгрзри-гы а бетонирования, интенсивности подача бетонной смеси с иара-ыетракй бетонируемых конструктивных элементов, фронтом работ, разработаны но ио граммы, псаволяв'цке аатсть гичэство гк лезоба-тоглшх конструкций и сооружений.

- Z7 ~

Пягпя глава посвящена совершенствования технологии и организации ремонтно-Еосстановнтелышх и демонтажнэ-монтажннх работ пр? реконструкции объектов с целью обеспечения и поддержания требуемого уровня эксплуатационного качества зданий и сооружений ч с учетом долговечности и эксатуатационной пригодности железобетонных конструкций. Осуществлен анализ и приведена методика выбора организационно-технологических решений при проведении отих работ.

При проведении ремонтно-восстановителъных и реконструкцион-работ учтена специфика, определяащаясл следующими основными {акторами: стесненность строительной площадки; ограшченностья созможности применения современных средств механизации; необхо-двдгостьв совмещения производственной деятельности предприятий с производством таких работ; разнотипностьо объемно-конструктивных реиеняй и т.д. Требуется Шщивидуалышй подход к выбору организационно-технологических и конструктивных ранений с учетом спещЗя-nt производства работ, а также таких дополнительных факторов, как необходимость я наличии подготовленных специалистов со специальном знаниями м нашпкги проведения этих работ.

Рассмотрены наиболее рациональные метода и способа восстало^-летя к усиления яслезобетотшх конструкций.

Учктнпая специфику предлагается оргакнзационно-техиологическкэ ропения демонтажа и ионтажа конструкций при реконструкции проиып-ленных предприятий в стесненных условиях действупщего праизсодстгл» Для устранения значнгелыопе трудностей деконтажа и монтажа конструкций прк cawatyrux и недоступных типах ЕнегаюЯ и внутренней стесненности пролетов предложено специально разработанное подтекла» транспорта?» устройство на базе iíoctoeux кранов. С его покоено гогтатсн депжгаж и контаж элементов покрытия (плит, балок, фзрт» прогонов н т.д.) без остановки дейювувщаго производства и декокта-га других злеьсэнтов.

Другим пр:с:эром организационно-технологического рэязнля рэ-шютрущш прогатредарнятий при выборочном демонтаже и контшяз гокструсцнй» находящихся в аварийном состолши, является проезде-гош работ с использованием вертолета. Доказана техшнга-зконошг-чоская з фиктивность пршенетая такого способа проведения ракон-етругсщоюия работ в особых случаях* Впервые а таком объеме бил проведен демонтаж и контся обычных типовых конструкций (плит покрытия) с разработкой технологии н организации реконструкцией-ir« работ»

С целью совершенствования производственной базы и организации работ для поддержания работоспособности и обеспечения долговечности конструкций была разработана соответствующая система с использованием имитационного моделирования. С целью организации системы определены параметры ее Функционирования с учетом неоднородности и неритмичности входящего потока заявок на ремонтно-вос-становителыше работы объектов. Модель системы построена на основе создания и реализации моделирующего алгоритма, имитирующего функционирование и взаимодействие ее элементов.

В шестой главе приведены результаты внедрения работы по организационно-технологическому обеспечению качества объектов с учз-том требований долговечности железобетонных конструкций ц оценка ее те XI гл ко -э то но ¡.ш че ско г о эффекта.

Результаты исследования были использованы и внедрены: в практику строительства и эксплуатации объектов с примененном железобетонных конструкций;

в практику проектирования в виде нормативных к инструктивных документов, предназначенных для использования проектными оргаии-вацигая! и строительными подразделениям!;

в учебный процесс вузов и системы повышения квалификации и переподготовки руководящих кадров строителей, а также в практику научно-исследовательских работ.

Эффект от внедрения результатов работы разделяется на такие аспекты:

технический, который достигается за счет обеспечения ного эксплуатационного качества с учетом требуешй долго* кэлезобетонных конструкций;

вкономический, который достигается в а счет экономии матера-кяьных, трудовых ресурсов при повышении качества, позволяющего снизить стоимость решнтно-Еосстановительшх работ» как в процесса строительства, так и при эксплуатации в дани й и соорушмй;

социальный, возникающий в результате обеспечения безопасной работы и нахокдек&я ладей в адшшях и сшжен&а варовтшстя аварзй объектов.

выводы

1. В результате анализа причин дефектов я аварий, установлено, что около 65$ их происходит в зданиях и сооружениях с применением железобетона, при этом причины низкого качества и пониженной долговечности железобетонных конструкций в 85Й случаев обусловлена нарушениями организационно-технологического характера, что доказывает приоритетность направления решения проблемы путей организационно-технологического обеспечения качества объектов с учетом требования долговечности железобетонных конструкций.

Проведена систематизация причин дефектов и аварий железобетонных конструкций и сооружений.

Научно обоснованная стратегия и тактика исследования, современная методология организационно-технологического обеспечения качества с учетом требований долговечности конструкций в реальных условиях рассматриваются автором как важная составлявшая и действенный механизм преодоления возникновения дефектов и аварийных ситуаций в зданиях к сооружениях.

2. Разработана система, в клочащая пять взаимосвязанных подсистем обеспечения качества объектов с учетом требований долговечности железобетонных конструкций:

обследование я анализ состояния объектов;

проектирование оргамзационно-технологичэскйх мероприятий я конструктивных решения;

изготовление й возведение конструкций;

организации и технологию проведения ремонтно-восстановитель-шх работ?

систематические наблюдения за состоянием объектов (мониторинг).

Система позволяет реализовать проведение организационно-тех-йэяогнчаскнх мероприятий и конструктивных реяений по обеспеченна качества в долговечности конструкций на конкретном объекта, а также при проектировании, строительства, эксплуатации аналогичных конструкций к сооружений, путем использования банка данных при автоматизированном сборе, обработке, анализе к хранении информации на этих стадиях существования конструкций.

3. На основ^Увероятностно-сгатястичесяого анализа я теории надежности установлены вагоны распределения характеристик свойств материалов, параметров Технологических процессов, конструкций, воздействий, выявлены причины высокой изменчивости показателей качества и на основе использования этих данных с поиовдо раара-

ботанной методики математического моделирования и установления зависимостей с учетом дефектов для оценки, расчета и прогнозирования надежности и долговечности. Рекомендованы межремонтные периоды для железобетонных конструкций от 10 лет для элементов покрытий, перекрытий, работающих в сильной агрессивной среде, до 70 лет для (фундаментов в неагрессивной среде.

4. Разработана управлявшая система формирования и организации активного контроля эксплуатационного качества в процессе строительства и эксплуатации объектов, основанная на статистическом контроле, испытаниях, опытной эксплуатации, обследованиях конструкций, позволяющая обеспечить заданную долговечность конструктивных элементов.

Опыт применения активного контроля качества железобетонных конструкций позволяет сократить количество технологических линий с неэффективной технологией е 2-3 раза, экономить расход цеме-нта U металла до 2®, повысить несущую способность некоторых конструкций в 1,5 раза, долговечность в £-3 раза, выявить резервы по прочности в среднем на 30$, по жесткости -35%, по т pe u^n ю с т о ко с т i! -20;¡

5. Теоретически разработан и эесперлмеитально проварен подход к подбору характеристик бетона с учетом нормирования рзиков к критических уровней воздействия пр$ использовании методов механики разрушения для опенки трещиностойкости и прогноае долговечности, позеоляищий обоснованно выбирать материалы для железобетонных конструкций. В качестве количественного критерия характеристик тращиносюйкости бетона используется максимальное гначений коэффициента интенсивности напряжения. Этот критерий какеня€гся

в пределах от 0,25 до 2,5.(11/)/ и по мера его роста усеякч;53ЕСтсг, трещпностойкость к долговечность бетона в зависимости от его сос-» TEBtS ВОЕДеЙСТЕИЙ К Др.

6. Доказано t что наиболее йнашшо влиязше трещшюобр&зо£й— мая на снижение качества шиилит»ши. твлевйие^агл'лх г;о;;стру;:ц;:" с использованием методов ранговой корреляция, корреляционного к рогрзссконного анализов.

Полунин зависимости трещяшобраэованяя юполятных sejisso-бетонних конструкций к сооружений от ряда ортшЕБцаогаю-гехнояо-гаческих факторов с выявлением наиболее сн&чкмогс фактора (около 50Í влияния) на ьозиикновенпе трещин оргвняБацкснко-техпояогм-vaeKKX перерывов в бетонировании.

Рекомендуется методика ноеыкенйя оргатгаациоина-технологичас-

кой надежности функционирования бетоноукладочного процесса и оперативной корректировки параметров специализированного потока при изменении ритмичности бетонирования, позволяющая обеспечить портативные показатели качества конструкций и сооружений.

7. Предложены, экспериментально исследованы и внедрены методы демонтажа и монтажа конструкций с учетом специфики работ по проведения ремочтно-восстачовительннх, рекокструкцпошшх работ

на объектах прочшленного типа в условиях действующего производства при ограниченном доступе к строительной ллоиацке, позволяйте сократить сроки проведения работ, получить экономический эффект.

Предложены способы усиления конструкция и методы проаодегат работ по ремонту я восстановлению железобетонных конструкций.

8. По результатам работы я на основе современных достижений науки введен спег.:сурс с учебно-методическим обеспечением для подготовки н переподготовки кадров мониторинга. Начато строительство учебио-лабораторно-производственного центра МарПИ, позволяющий вести комплекс исследований с целью повышения качества келезо^о-тотшх конструкций с учетом долговечности от научных разработок до отработки технологии, натурных испытаний опытных и эксплуатирует« конструкций с пртене!шем автоматизировать« систем научных исследований. Такое подразделение в составе ВУЗа и методическая база, основанная на результатах диссертации поэзоляит вести подготовку спациалистоз способных обеспечить эксплуатационное качество конструкций на всех стадиях их существования.

9. Разработан перечень документов в виде оперативных ведомостей сбора данных о показателях качества, специальных перфокарт, пакетов прикладных программ "ШСТА" для автоматизированного сбора, обработки, анализа, хранения статистической информации, "Инструкции по представлению данных о натурных испытаниях, обследованиях зданий я сооружении с применением железобетона для автоматизированного хранения и обработки инЬордации на ЭВМ"* п др.

Внедрение результатов исследований свидетельствует о действенности разработанного механизма организационно-технологического обеспечения качества обьелтоэ с учетом долговечности железобетонных конструкций.

Основные положения диссертационной работы ¡адресованы проектировщикам, строителям, эксплуатационникам и нанял отроков применение пря возведении, реконструкция более 40 крупных объектов

различного назначения.

Общий экономический эффект от использования рекомендаций н результатов, изложенных в диссертации, подтвержденных актами внедрения, составляет более 1,5 илн.руб. (в иенах 1990г.).

В дальнейшем представляется целесообразным продолжить исследования с целью совершенствования методов организационно-технологического обеспечения качества с учетом долговечности железобетонных ¡инструкций и формирования нормативно-информационной базы оценки показателей качества, банка данных о состоянии конструктивных элементов для применения при проектировании, возведении, эксплуатации аналогичных объектов.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах автораг

1. Методический подход и оперативкой корректировке и управлении производством работ с целью обеспечения монолитности массивных бетонных соорукений. ЦИНИС Госстроя СССР, "Строительство н архитектура. - М.: - 1975,- Был.Ю.- 5с.(в соавторстве).

2. Статистический подход к оценке мероприятий, от которых зависит ыонолитвдстъ бетонных сооружений/УОртанизация н технология возведения бетонных массивов.-И.: 1975.-С.59-67 (в соавторстве).

3. Анализ влияния вероятностного характера оргакязацнокно-технологиуеских мероприятий на трецинообраэаваше строительных блоков/Друда координационных совещаний по гидротехнике. Исследования по терлике бетонных и железобетонных гидротехнических сооружений.- Л.¡Энергия.-1975.- Бот.103,- С.71-73(в соавторстве).

4. Методика исследования организехрюнно-технологических ке-роприятий, обеспечивающих монолитность массивных бетонных соору-Еекий//йатериалы научной конференции по итогам иаучно-ксследова-тельских работ за 1974г.-¡Ьихар-Ола,1975.-С.151-152(в соавторства)

5. Методика исследования напряхенга-дефорыированного состояния элементов плотин в строительный период пра использовании различных мероприятий/УНаучша исследования ко гидротехнике.-Л.» ВНИНГ.-1976.-Т.2.- С.101 Св соавторстве).

6. Методика статистической обработки результатов кнфоршрш о трецинообразоЁашш, факторах и мероприятиях, о? которых оно аа8йсит//Научные исследований по гидротехника в 1974г.-БНИЙГ.-Л.» 1976,- Т.2.- С.1Вб-187Лв соаморстье).

7. Йвреоначадькый отбор факторов, существенно вликгЕ^х на монолитность бетонных сооружен«й//Пути повышения эффективности

it качества строительства. - Йоикар-Ола, 1981.- С. 16-21.

8. Использование статистических методов контроля с цельв по-Еывення качества бетонных я железобетонных конструкций//Научиыв достижения- народному хозяйству. По итогам научно-исследовательской работа за 1979г.-Йошкар-Ола,ШШ.-1981,- C.4I3-4I7.

.. 9. Влияние различных факторов на Трещинообразоватш бетонных эЯеиеотов. ШИИИС Госстроя СССР.-Строительство и архитеггура.-М.! -1984,- Вып.5.- IQo.

10. Использование критериев механики хрупкого разрупеняя npst Кссяедовайии трещивостойкости бетона. ВИШ1С Гостроя СССР. - !1. : Строительство и архитектура.-1984.- Вып.5.- Ile.

11. Влияние некоторых конструктивно-технологических факторов на нздеййость изгибаемых железобетонных элементов. БКШИС Госстроя СССР. - M.s Строительство и архитектура.-1987.- Вып.I.-12с.

{в соавторства).

12. Оптимизация составов керамзитобетонов плотной структура// Использование вторичных ресурсов и местных строительных материалов Иа предприятиях стройикдустрии. Тез .докл.научно-технической к0!1$еренцяя.-4елябинск,1987.-с.33-3-ив соавторстве).

13. Прогрессивный метод реконструкции пром!паленных предприятий a стесненных условиях действующего проязводства.-М. .'ВДНХ. 1937#-4с. (в соавторстве).

14. Повышенна качества гидротехнических сооружений за счет проведения организационно-технологически мероприятий а период возведения//Оценка технического состояния гидротехнических вооружений э период строительства и эксплуатации по результатам комплексных исследований: натурных, теоретических * лабораторных// Тез.Докл.Всесоозного научно-технического совещания.-Ы.:1987.-С.б.

15. Система управления качеством производства железобетона па основе мяхро-ЭЩ// Пути по вида кия эффективности производства яелезобатояа. Тез.докя.производствекно-техкического семинара.-Челябикоя, 1988. (в соавторстве).

16. Результаты обследования железобетонных конерукций формовочных заводов сборного железобетона// Научная конференция ШИ

по итогам научно-исследовательской работч за 1905-8бгг.Тез.докл. -Йовяар-Ола, 1988.- С.25 (в соавторстве),

17. Создание автоматизированных систем научны* исследований при статистическом контроле характеристи* железой».гона//Научная етнферекцкя ШИ по ятогбм н&учно-исследомтельской работы sa 1985-вбгг.Теа.доял.- Воикар-Ола,1983.- С.26 (в соавторстве}..

18. Оценка напрякенно-дефохвдровагаюго состояния конструкций с цельп создания равнонадехкнх строительных систеи//Научная конференция МПИ но итогам научно-исследовательской работы йа 1035-86гг.'Гез.докл. -Йошкар-Ола, 1203,- С.27.(в соавторства).

19. Управление качеством аелезобётоншх конструкций //Научно-технический прогресс в технологии строительных материалов.Тез. докл. Республиканской научно-практической конференции.-Алма-Ата, 1390.-0,8.

20. Метод восстановления конструкций, подвергшихся коррозии, в стесненных условиях действующего производства //Коррозия и защита строительных конструкций производственных зданий и сооружений. Тез. до ¡сл. УЮ Всесоюзной конференции.-М.: 1990. -С. 103-104,

21. Проведение комплексных мероприятий в условиях аварийных деформаций крупнопанельных зданий. ВНШИШЩ Госстроя СССР.-И.: Строительство и архитектура.-1991.-Шп.6.'-10с (в соавторство).

22. Экономическое стимулирование обеспечения и оценки качества и долговечности строительной продукций в условиях перехода к ранку и приватизации собственности//Экошмико-органязациошшэ проблемы перехода к рыночным отношениям в строительном комплексе. Тез.докл.Межреспубликанского семинара.-Пенза,1991.-С.66-68.

23. Ресурсосбережение на основе обеспечения качества, надеа-Кости и долговечности объектов с применении! келезобетона //Ресурсе сбережение на основе обеспечения качества к долговечности с гантель них объектов.-Лсвкар-Ола, 1991.-С.4-9 {в соавторстве).

24. Методология оцени; к прогнозирования качества и долговечности железобетонных конструкций// Ресурсосбережение па основе обеспечения качества к долговечности строительных объектов.-йоикар~0ла,1991— С.33-43.

25. Испытания и обследования кслевобетошых конструкций о целъв оценки качества и прогнозирования долговечности //Ресурсосбережения на основе ебесдачегая качества н долговечности огрои-тельнмх объектов.-йоикар-Ола,1391.-С,70-77 (в соавторстве).

26. Защите бетона - Батон и железобетон* -1991.-)$.-С.28-29. (в соавторстве).

27. В стесненных условиях действующего производства {о гэлаз* логических ршшнккх иех&киз&ции работ пря реконструкции ароипрад-приятий) .-КвхЕнкгация строительства.-1991,- $

28. Комплекс ныа наблюдения и мероприятия а зданиях авй-рийяои состоянии/Де^.докл.XII региональной ндучнр-тохнической

конференции "Повышение эффективности и качества геодезических работ".-Влади?«ир, 1992.- С.5. (в соавторстве).

29. Некоторые перспективы экономических последствий повышения качества и долговечности строительной прэдукции//Современ-чые проблем пконгиики и управления в строительстве.-М. :МИСИ, 1992.

Подписано в печать 18.02.93 г. , заказ f 1165, тираж ТОО. Бумага писчая. Объем 1.5 печ. л. 1 орнст бОхР/» F/I6. Отдел ОП МарПИ 424006, г.йопкар-Ола, пер. Панфилова, Т7.