автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Оценка работоспособности эксплуатируемых стальных подкрановых балок

mi

На правах рукописи

Веселое Виталий Владиславович

ОЦЕНКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ СТАЛЬНЫХ ПОДКРАНОВЫХ БАЛОК

Специальность: 05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения.

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2005

Работа выполнена на кафедре "Строительные конструкции" Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения".

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Михаил Петрович Забродин

Официальные оппоненты: заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор Александр Сергеевич Дмитриев,

кандидат технических наук, Борис Исаевич Любаров

Ведущая организация: Санкт-Петербургский государственный

архитектурно-строительный университет

Защита диссертации состоится 20 октября 2005 года в _ час.

мин, на заседании диссертационного совета Д218.008.01 при Петербургском государственном университете путей сообщения по адресу: 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., д. 9, ауд. 3-237.

Тел. (факс): (812) 768-81-22.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Петербургского государственного университета путей сообщения.

Автореферат разослан 20 сентября 2005 года.

Ученый секретарь диссертационного совета д.т.н., проф.

JI.JI. Масленникова

мт

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В соответствии с Федеральным законом "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" от 1997 г., "Руководством по эксплуатации строительных конструкций производственных зданий и сооружений (ЦНИИ промзданий, 1995 г.)" и другими отраслевыми документами в РФ проводится большой объем работ по оценке технического состояния поднадзорных сооружений и строительных конструкций, среди которых заметное место занимают несущие подкрановые конструкции мостовых и подвесных кранов.

Подкрановые балки, являясь частью многоэлементной системы каркаса производственного здания, требуют приоритетного рассмотрения их работоспособности, так как являются наиболее нагруженными и повреждаемыми элементами и, как правило, обладают наименьшей долговечностью при значительных эксплуатационных расходах, в т.ч. на проведение технического освидетельствования и устранение дефектов и повреждений.

Состояние подкрановых конструкций в условиях эксплуатации характеризуется конечным числом параметров, одни из которых определяют их несущую способность, другие - отступление от расчетной схемы, третьи - внешние воздействия. Все они являются случайными величинами или случайными процессами, поэтому наиболее достоверный расчет таких конструкций с целью определения их несущей способности должен основываться на вероятностных методах.

Отсутствие в руководящих документах по комплексному обследованию подкрановых конструкций установки на вероятностную оценку работоспособности (надежности) таких конструкций обусловило выбор темы диссертационной работы.

Цель работы. Целью настоящей работы является исследование

технического состояния подкрановых енных

предприятиях Санкт-Петербурга и Северо-Западного региона, разработка методики расчета работоспособности подкрановых балок, получение практических рекомендаций по оценке их работоспособности на вероятностной основе и предложений по повышению долговечности подкрановых конструкций на основе изучения действительной работы системы "мостовой кран - крановый рельс - подкрановая балка", что может дать значительный народнохозяйственный эффект.

Научную новизну работы составляют следующие результаты:

- получены результаты натурных обследований технического состояния крановых путей и подкрановых балок на производственных объектах Санкт-Петербурга и Северо-Западного региона;

- выполнена классификация дефектов и повреждений элементов системы "мостовой кран - рельс - подкрановая балка";

- установлены законы распределения для наиболее распространенных дефектов и повреждений кранового пути, как случайных величин;

- разработана методика определения статической и эксплуатационной надежностей подкрановых балок;

- получены результаты статистического анализа воздействий от мостовых кранов на подкрановые конструкции, как случайных процессов;

- получены результаты определения статической и эксплуатационной надежности обследованных подкрановых балок.

Практическое значение работы заключается в разработке рекомендаций по оценке ресурса работоспособности эксплуатируемых подкрановых балок и предложений по повышению долговечности эксплуатируемых подкрановых конструкций.

Внедрение результатов. Результаты научных исследований используются при комплексном обследовании крановых путей и подкрановых > строкгельних конструкций. В частности, автор принимал

участие в разработке методических рекомендаций по комплексному обследованию крановых путей и подкрановых строительных конструкций Ленинхрадской атомной электростанции (СПб, ЗАО "СТЭК", 2001 г.).

Достоверность результатов диссертации подтверждается комплексным характером работы, включающей использование методов комплексного обследования крановых путей и подкрановых конструкций промышленных зданий в натурных условиях; методов математической статистики; методов теории вдюятностей и надежности; а также совпадением опубликованных результатов исследований других специалистов с выводами автора диссертации.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на:

- международных конференциях: "Реконструкция - Санкт-Петербург 2003", СПб, СПбГАСУ, 2002 г.; "Проблемы прочности материалов и сооружений на транспорте", СПб, ПГУПС, 2004 г.;

- научно-методических конференциях: "Дефекты зданий и сооружений. Усиление строительных конструкций", СПб, БИТУ, 2001 г., 2002 г., 2005 г.;

- научно-технических конференциях: "Неделя науки", СПб, ПГУПС, 2002 г.; "Шаг в будущее", СПб, ПГУПС, 2003 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в т.ч. получен патент на изобретение.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложений.

Общий объем диссертации составляет 265 страниц, в том числе 167 страниц основного текста, 12 страниц списка литературы (123 наименования), 96 рисунков и графиков, 10 таблиц, 85 страниц приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ В первой главе проведен анализ развития конструктивных форм металлических подкрановых балок производственных зданий, оборудованных мостовыми кранами. Выявлены основные недостатки существующих конструктивных решений с точки зрения их долговечности. Дан анализ причин неудовлетворительного состояния подкрановых конструкций на многих объектах. Отмечается, что на предприятиях, где организован постоянный мониторинг за техническим состоянием подкрановых конструкций, они эксплуатируются продолжительное время без проблем, в тоже время при отсутствии надлежащего надзора долговечность подкрановых конструкций существенно снижается.

Проанализированы существующие методы оценки работоспособности подкрановых балок и результаты их натурных обследований, полученные многими исследователями. Выявлена необходимость вероятностного подхода по расчету таких конструкций.

Проанализированы новые конструктивные формы подкрановых балок, предлагаемые рядом авторов: Васютой Б.Н., Горпинчеко В.А., Довженко А.С., Забродиным М.П., Крыловым И.И., Моисеевым У.П., Москалевым Н.С., Мысаком В.В., Неждановым К.К., Незальзовым О.Р., Пышкиным Н.В., Савело В.М., Чумаковымым В.А. и др.

Работа подкрановых конструкций в условиях эксплуатации весьма сложна и существенно отличается от работы обычных балочных конструкций, так как является результатом взаимодействия 3-х элементов динамической системы: грузоподъемной машины, кранового пути и подкрановых конструкций. Действительная работа обусловлена спецификой нагрузки, характером ее приложения, различиями реальной и расчетной схем конструкции, а также во многом зависит от состояния кранового пути, мостового крана и подкрановых конструкций, что

отражено в работах Апалысо A.A., Броуде Б.М., Лампси Б.Б., Шапиро Г.А., Васильева A.A., Кикина А.И., Кошутина Б.Н., Балдина В.А., Туманова В.А. и др.

Состояние подкрановых конструкций в процессе эксплуатации исследуется многие десятилетия рядом организаций: ЦНИИСК, ЦНИИпроекгстальконструкция, Гипромез, МИСИ им. Куйбышева и др. Результаты исследований отмечают, что независимо от конструктивной формы, марки стали, вида соединений элементов подкрановых конструкций в них возникают повреждения, приводящие к нарушению нормальной эксплуатации или даже к остановке производственного процесса. Дефекты и повреждения снижают несущую способность подкрановых конструкций, уменьшают их остаточный ресурс и могут быть причиной их разрушения. Степень опасности одного и того же дефекта или повреждения различна и зависит от вида подкрановой конструкции, напряженно-деформированного состояния, условия работы конструкции.

Анализ результатов натурных обследований подкрановых конструкций, выполненный рядом исследователей: Кикиным А.И., Балдиным В.А., Шапиро Г.А., Тумановым В.А. и др., показывает, что во многих случаях главной проблемой являются усталостные повреждения, приводящие к необходимости замены рельсов и балок.

Существующие методы расчета несущей способности таких конструкций не всегда обеспечивают их от появления повреждений, так как действительные условия работы усложняются различными факторами - дефектами, повреждениями кранового пути и подкрановых балок, нарушением условий эксплуатации.

Критический анализ существующих методов оценки работоспособности эксплуатируемых подкрановых конструкций выявил необходимость вероятностного подхода при их техническом освидетельствовании. На необходимость вероятностной оценки

работоспособности подкрановых конструкций указывают, например, Запросян А.О., Тимашев С.А.

Случайный характер некоторых параметров, описывающих несущую способность подкрановой конструкции, а также крановых нагрузок исследовался ранее Кикиным А.И., Куниным Ю.С., Яковенко А.Т., Штерензоном В.А. и др.

Методика расчета надежности строительных конструкций при изменяющемся во времени воздействии нашла отражение во многих работах, например, у Ржаницына А.Р., Болотина В.В., Булычева А.П., Райзера В.Д. и др. Среди иностранных исследователей: Кашиати Ф., Баратга А., Майер М., Аугусти Г.

Однако методика полного расчета надежности (безотказности) применительно к подкрановым балкам в настоящее время не разработана в виду отсутствия информации о параметрах, определяющих несущую способность балки. Кроме того, необходимы обобщение и обработка имеющихся данных о воздействии мостовых кранов.

Для достижения поставленной цели сформулированы задачи исследования.

Во второй главе исследовано техническое состояние крановых путей и подкрановых конструкций на объектах Санкт-Петербурга и Северо-Западного региона. Выявлены дефекты и повреждения конструкций, дана их общая характеристика, выявлены причины их возникновения, для основных из них установлены законы распределения, что является исходными данными для расчета работоспособности подкрановых балок.

Для статистического анализа случайных параметров, определяющих работоспособность подкрановой балки, были получены данные о дефектах и повреждениях подкрановых систем по результатам комиссионных комплексных обследований 1фановых путей и несущих

подкрановых конструкций на производственных предприятиях, проводимых кафедрой "Строительные конструкции" ПГУПС в содружестве с ЗАО "СТЭК" в целях технического освидетельствования этих конструкций. При участии автора работы было обследовано свыше 100 пролетов как старой, так и современной проектировки, оборудованных мостовыми кранами различной грузоподъемности и разных режимов работы. Среди обследованных производственные здания ЛАЭС, ГУЛ "Адмиралтейские верфи", АО "Подъемтрансмаш", АО "Ижорские заводы", несколько ТЭЦ АО "Ленэнерго", АО "Бокситогорский глинозем", АО "Кондопога" и другие производственные объекты.

Для обработки результатов натурных обследований использовались методы математической статистики.

Результатами комплексных обследований крановых путей и подкрановых конструкций на предприятиях Санкт-Петербурга и СевероЗападного региона являются статистические данные, оформленные в виде сводной ведомости технического состояния. Ведомость содержит описательную часть объекта обследования (местоположение, длина, дата ввода в эксплуатацию, дата освидетельствования, характеристика внутрицеховой среды, конструкция подкрановых балок, сведения об установленных на пути мостовых кранах, проектные данные) и дефектную ведомость.

Частоты обнаружения дефектов и повреждений при разных режимах работы кранов представлены в виде гистограммы на рис. 1, где: 1 - смещение направляющей с оси стенки балки; 2 - уклон кранового пути; 3 - расширение (сужение) колеи направляющих; 4 - взаимное смещение торцов стыкуемых направляющих; 5 - зазор в стыках направляющих; 6 -неплотное прилегание направляющей к верхнему поясу балки; 7 -отклонение направляющей в плане от прямой линии; 8 - отсутствие и ослабление стыковых болтов балок; 9 - выпучивание опорных ребер в

плоскости стенки балки; 10 - отсутствие и ослабление болтов крепления балок к колоннам; 11 - повреждения горизонтальных и вертикальных заклепок крепления поясных уголков; 12 - трещины по сварным швам крепления тормозных конструкций; 13 - трещины по сварным швам крепления горизонтальных пластин к балке и колоннам; 14 - трещины в элементах решетки фермы; 15 - местные погибы верхних поясов; 16 -продольные трещины в стенке у верхнего пояса балки около ребер жесткости; 17 - продольные трещины в верхнем поясном шве или околошовной зоне у торца балки; 18 - трещины по тормозному листу или элементам решетки ферм; 19 - вырезы в тормозных листах и отсутствие элементов решетки; 20 - трещины по сварным швам крепления тормозных балок к колоннам; 21 - трещины по сварным швам крепления вертикальных пластин к балке и колоннам; 22 - трещины на концах ребер жесткости по сварному шву или металлу ребра; 23 - трещины по сварным швам крепления элементов решетки к фасонкам фермы; 24 - вырезы в элементах балки; 25 - трещины в верхней зоне стенки балки по сварному шву или основному металлу; 26 - коррозия поясов и стенки; 27 - перекос моста крана в горизонтальной плоскости; 28 - неравномерный износ колес крана; 29 - перекос опорных тележек в вертикальной плоскости.

Установлено, что некоторые дефекты и повреждения ранее не отмечались в литературе или не отражены в нормативных документах: 1. Результаты обследований выявили выпучивание опорных диафрагм в плоскости стенки балки, что приводит к повороту опорной части и уменьшению площади опирания диафрагмы и, как следствие, к смятию опорной поверхности, т.е. фактически балка перестает удовлетворять требованиям предельных состояний. Этот дефект является весьма распространенным, отмечается на ряде объектов и является результатом ослабления болтовых соединений и отсутствия прокладок между торцевыми диафрагмами балок.

1 2 3 4 8 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 2« 25 М 27 28 29

|моста Ирана]

кранового пути

подкрановых балок

виды дефектов и повреодений

1 2 3 4 5 б 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 23 26 27 28 29

кранового пути

подкрановых балок

|моста крана|

виды дефектов и повреждений

1 2 3 А 5 б 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

кранового пути

_подкрановых балок

виды дефектов и повреждений

Рис. 1. Гистограммы дефектов и повреждений крановых путей,

стальных подкрановых балок и крановых мостов а) при кранах легкого режима работы; б) при кранах среднего режима работы; в) при кранах особого режима работы.

|моста крана |

2. В существующих нормах не уточняется схема передачи нагрузки от колеса крана на подкрановую балку. Иногда под направляющую крана в процессе эксплуатации укладывают рихтовочные пластины, изменяя, таким образом, напряженно-деформированное состояние стенки. В этом случае местные напряжения в стенке балки под колесом крана зависят от ширины пластин и могут значительно отличаться от расчетных. Длина прокладки должна быть такой, чтобы обеспечить допустимые значения местных нормальных, приведенных напряжений в стенке балки, а также ее выносливость при кранах особого режима работы.

3. Стыки крановых рельсов (типа КР), если они не сварные, не перекрываются накладками. Существующие нормы данный факт допускают. Однако местные напряжения в стенке сварной балки могут превышать те же напряжения при неперекрытых стыках в 7...8 раз, в прокатных бадках - 2.. .2,5 раза.

Количественная характеристика отдельных видов повреждений и времени их возникновения позволяет дать общую оценку надежности работы подкрановых конструкций, выявить наиболее слабые места и сконцентрировать внимание на основных вопросах по разработке мероприятий, ведущих к уменьшению и предотвращению повреждений.

Основные дефекты и повреждения были детально проанализированы с определением Законов их распределения. Установлено, что кривые распределения наиболее существенных дефектов и повреждений, поддающихся количественной оценке, удовлетворительно описываются нормальным (смещение рельса с оси стенки балки, уклон кранового пути, колея рельсов, отклонение рельса от прямой линии, размеры деталей балки), экспоненциальным (смещение торцов стыкуемых рельсов в плане и по высоте, выпучивание опорных диафрагм), равномерным (ширина подкладки под крановым рельсом) законами. Это

согласуется с выводами, полученными ранее другими авторами и подтверждается критериями согласия Пирсона и Колмогорова.

В третьей главе разработан алгоритм расчета статической надежности сплошных подкрановых балок, как стохастических моделей, составленных из отдельных элементов. Установлено влияние основных дефектов и повреждений на несущую способность балок. Определены области несущей способности подкрановых балок и реализован предложенный алгоритм статической надежности (безотказности) на ЭВМ для конкретных шести объектов с разными режимами работы кранов.

При построении метода расчета надежности конструкции случайные параметры, характеризующие ее состояние, были разделены на две группы. Первая группа - несущая способность. Она включает все параметры, определяющие свойства самой конструкции, которые она получает после изготовления, транспортировки, монтажа и в процессе эксплуатации. Другая группа - воздействие. Сюда относятся параметры, определяющие внешнее воздействие. Такое разделение оправдано тем, что между этими группами параметров отсутствует корреляционная связь.

После рассмотрения задачи в этих двух аспектах определение функции надежности подкрановой конструкции было разбито на два этапа:

- определение функции статической надежности (обеспеченности

безотказности);

- определение функции эксплуатационной надежности (работоспособности).

В третьей главе исследуются вопросы статической надежности подкрановых конструкций в соответствие с подходом, предложенным Булычевым А.П.

В качестве случайных параметров рассмотрены основные дефекты и повреждения кранового пути и подкрановых балок, т.е. те, которые носят массовый характер по результатам проведенных обследований: смещение

рельса с оси стенки подкрановой балки; сужение колеи направляющих мостового крана; уклон кранового пути; уступ в стыке рельсов по высоте; изменение ширины поясов и высоты стенок балки; изменение толщины поясов и стенок балки; подкладки под крановым рельсом; прочностные свойства металлопроката.

Функция распределения вероятности несущей способности или статической надежности трактуется как:

Ф&}=РЩ,г7,...,гп)еЕ}, (1)

т.е., как вероятность попадания точки (гх>72,...,7п) на множество Е, образующее в п-мерном пространстве область Д внутри которой гарантирована нормальная работа конструкции при известном уровне воздействия £>.

Тогда под функцией распределения несущей способности балки, понимается функция (1), построенная по аргументу £):

Г (2)

В общем случае границу области £> можно получить численно при варьировании параметров (г,,г2,—,гп) по условию предельного состояния (несущей способности). Число таких точек области £> определяется точностью интерполяции границы.

Определение статической надежности подкрановых балок производилось численно на ЭВМ по результатам построения областей их несущей способности (например, рис. 2), за пределами которых конструкция перестает удовлетворять заданным требованиям 1-ой группы предельных состояний.

Построение функций статической надежности было разбито на 4 этапа. На первом этапе при варьировании только одного дефекта для каждого уровня внешнего воздействия Qj находится значение функции распределения несущей способности для интересующей точки или сечения (к) согласно формуле полной вероятности:

14

0)/С2но».

Рис. 2. Границы области несущей способности подкрановой балки

тяжелого режима работы а) с учетом подкладок под рельсом; б) без подкладок под рельсом; в / Лпр. - отношение действующих и предельных значений напряжений; ! Оном. - отношение действующей и номинальной грузоподъемностей крана;

■-1 - нормальные напряжения в верхнем поясе;

—— - нормальные напряжения в нижнем поясе;' ф ф - местные напряжения в стенке; А А - приведенные напряжения в стенке; - - - - выносливость стенки.

а (¿1а(в)

где а и Ъ - границы интегрирования 1-го параметра, определяемые по

ъ

(>/Ь(а) и оо - границы интегрирования по прочностной характеристике стали (пределы текучести, прочности, выносливости); р(8)~ вероятность попадания г'-го параметра в заданный интервал; Р(ат^р,в)~ вероятность того, что прочностная характеристика стали

будет не менее требуемого напряжения при значении /-го параметра в соответствующем интервале.

Остальные параметры здесь фиксируются с определенными значениями (наиболее неблагоприятными с заданной обеспеченностью или нулевые значения).

На втором этапе для полученных т-значений функций распределения несущей способности строятся функции распределения статической надежности балки по точкам (¡¿¡.

На третьем этапе, получив функции распределения несущей способности в отдельности для ряда дефектов и повреждений в точках

(сечениях) возможного исчерпания несущей способности, строятся функции распределения при совместном рассмотрении этих параметров. Для этого используется теорема умножения, что возможно, если параметры являются независимыми случайными величинами, т.е.

реализации других. Тогда формула (2) перепишется в виде произведения (л-1) двойных интегралов:

заданной точности е значения функции из условия

а

вероятность появления каждого параметра не изменяется в результате

\\р{гиг2)йг{А2 х \\Р{гигъ)с1гь&ъ х...х \\Р(гьгп)<1гьс1гп

и)_^

Р[П >С(г2)Гз,...Л)^-2>

где г; - прочностная характеристика стали, г2, гз, ..., гп - остальные параметры,

Р[г1>в(г2,гг,...?п)р-г) - вероятность непревьппения напряжений в балке при фиксированном значении параметров.

На четвертом этапе, получив функции распределения несущей способности в отдельных точках (сечениях) возможного исчерпания несущей способности, определяются функции статической надежности для всей подкрановой балки.

Схема соединения элементов балки должна быть принята последовательной, так как выход балки из строя трактуется, как наступление предельного состояния хотя бы в одной из точек конструкции. Связь между точками (сечениями) балки в упругой стадии работы материала может быть принята в виде функциональной зависимости, т.е. между ними существует тесная корреляционная связь {р

С учетом выше изложенного статическая надежность всей конструкции определяется надежностью наиболее слабого звена: «1,г2,...г„(еу) = т1й{Г1г1,г2,...г„(бу),!Р2г1,г2,...ги(б;),..,^г1,г2,...гв(еу.)} (5)

Очевидно, что определять несущую способность балки будут лишь определенные точки или сечения. Как правило, это нормальные напряжения общего изгиба в верхнем или нижнем поясах (для балок с легким и средним режимами работы) или выносливость верхней сжатой зоны стенки (для балок с особым режимом работы). Таким образом, определение надежности сокращается до 3-х этапов. При отсутствии явно выраженной границы несущей способности возникает необходимость использования формулы (5).

Построенные таким образом функции распределения несущей способности для четырех подкрановых балок при совместном воздействии

параметров представлены на рис. 3,4.

17

ТО)

1,00

0,96 ■■

0,92 + 1 - выносливость верхней зоны стенки;

2 - выносливость верхней зоны стенки;

3 - суммарные нормальные напряжения 0,88 -)- в верхней зоне стенки;

4 - нормальные напряжения в верхнем поясе;

0,84 ■•

0,80

0,1 02 0,3 0.4 0,5 0,6 0,7 0.8 0,9 1.0 1,1 1.2

СУ<2но*.

Рис. 3. Функции распределения статической надежности разрезных подкрановых балок при совместном воздействии случайных параметров (кроме подкладок под рельсом). 1 ... 4 - номера балок.

ТО)

1,000

0,998 -•

0,996 •■

0,994-

0,992-

0,990

1 - выносливость верхней зоны стенки;

2 - выносливость верхней зоны стенки;

3 - нормальные напряжения в нижнем

поясе;

4 - нормальные напряжения в верхнем

поясе;

0,1 0.2 0,3

0.4

0,5 0,6 0,7 СУСЗно«.

Рис. 4. Функции распределения статической надежности разрезных подкрановых балок при совместном воздействии случайных параметров. 1 ... 4 - номера балок.

Подробные результаты расчетов несущей способности, жесткости и статической надежности рассмотренных подкрановых балок приведены в приложении к диссертации.

В четвертой главе разработан алгоритм расчета эксплуатационной надежности сплошных подкрановых балок, осуществлен статистический анализ внешнего воздействия от мостовых кранов, как случайного процесса, определена эксплуатационная надежность (работоспособность) обследованных подкрановых балок для конкретных объектов с разными режимами работы кранов. При этом использован статистический материал по распределению грузоподъемности кранов во времени для различных режимов эксплуатации кранов, накопленный такими исследователями, как Парницкий А.Б., Шабашов А.П., Руденко Н.Ф., Дукельский А.И., Гохберг М.М., Богуславский П.Е., Винокурский Х.А., Казак С.А., Яковлев В.Г., Александров А.П. и др.

Функция эксплуатационной надежности подкрановой балки с учетом предложенной теории Булычева А.П. в диссертации трактуется, как вероятность безотказной работы системы или как недостижение ею ни разу предельного состояния за время t и записывается в виде:

ДО = Р{(гг,г2,...,гп) е D(Q)/q(t) < Q}, (6)

а функция вероятности отказа V(t) = 1 - P(t).

Согласно формуле полной вероятности функция надежности или вероятности отказа описывается выражениями:

т

Р(0 = 1-Г(Г)= \m,r2,...,rn{Q)*f{Q!t)dQ (7) 1

или

т = 1 - Pit) = 1 - "¡F(Q/t) .....r„ (Q)dQ, (8)

l

где 1,2,..., m - уровни внешнего воздействия.

Изменчивость крановой нагрузки наиболее точно описывается методами теории выбросов.

Принимая во внимание, что внешнее воздействие от мостовых кранов может быть описано нормальным законом распределения, а распределение выбросов случайного процесса за уровень 0 - законом Пуассона, при известных параметрах случайного процесса может быть найдена вероятность непревышения уровня Q за время к

где й0- среднее число превышений в единицу времени кривой случайного процесса уровня (2; 0. - математическое ожидание нагрузки; Од - стандарт нагрузки.

Необходимо отметить, что формула (9) справедлива при непрерывной работе мостового крана. Таким образом, нужно рассматривать сочетание постоянной и крановых нагрузок.

Вероятность возникновения полного усилия в балке при действии постоянной, крановой вертикальной, крановой горизонтальной нагрузок определена по закону композиции. При условии, что между вертикальными и горизонтальными крановыми нагрузками существует тесная корреляционная связь с коэффициентом близким к единице, зависимость для вероятности можно записать в виде:

бтах

ПО) = Роег ■ Р(П + Ривг ' \р(в) Р^Я ~, О»)

О

где Рдог - вероятность отсутствия крановых нагрузок;

р(Г) - плотность вероятности постоянной нагрузки;

Р^г - условная вероятность комбинации вертикальных и

горизонтальных крановых нагрузок;

р{0)~ плотность вероятности уровня внешнего воздействия; бщи- верхняя граница интегрирования, определяемая из условия задаваемой точности.

На рис. 5, 6 приведены функции распределения эксплуатационных надежностей четырех обследованных подкрановых балок. Значения функций эксплуатационной надежности на момент обследования и ресурсы работоспособности балок при нормативной надежности 0,999 приведены в табл. 1.

Использование предложенного подхода по оценке работоспособности позволяет определить остаточный ресурс работоспособности подкрановой балки, как срок ее дальнейшей эксплуатации.

т

срок эксплуатации балки, лет

Рис. 5. Функции распределения эксплуатационной надежности подкрановых балок при совместном воздействии случайных параметров.

1 ... 4 - номера балок.

т

срок эксплуатации балки, лет

Рис. 6. Функции распределения эксплуатационной надежности подкрановых балок при совместном воздействии случайных параметров (кроме подкладок под рельсом). 1 ... 4 - номера балок.

Эксплуатационная надежность и ресурс работоспособности обследованных подкрановых балок

Таблица 1

№ балки по п/п Тормозная конструкция Режим работы мостовых кранов Значение эксплуатационной надежности Остаточный ресурсе рихтовоч-ными подкладками, лет

без подкладок под крановым рельсом с подкладками под крановым рельсом

1 балка тяжелый 0,999995 0,996372 0

2 отсутствует тяжелый 0,999983 0,994414 0

3 балка средний 0,998990 0,982527 0

4 отсутствует средний 0,999972 0,999972 неограничен

5 пятой главе разработаны практические рекомендации по оценке ресурса работоспособности эксплуатируемых подкрановых балок, предложения по повышению долговечности эксплуатируемых подкрановых конструкций по направлениям:

- совершенствование методики расчета подкрановых балок;

- уменьшение местных напряжений в верхней сжатой зоне стенки подкрановых балок;

- улучшение конструктивной формы подкрановых балок;

- повышение надежности узлов креплений подкрановых балок;

- снижение динамического эффекта в подкрановых балках.

По оценке работоспособности рассмотрены следующие подходы:

- грубый;

- обобщенно-дифференцированный;

- индивидуальный.

Грубый подход не основывается на индивидуальных расчетах конструкций, а подразумевает соответствие состояния эксплуатируемых подкрановых конструкций нормативным и руководящим документам (СНиП, РД). В предлагаемом подходе все дефекты и повреждения крановых путей и подкрановых конструкций разбиваются на три группы в зависимости от категории их опасности.

Обобщенно-дифференцированный подход, предлагаемый в работе, основан на обобщении проведенных расчетов работоспособности обследованных подкрановых балок с учетом дефектов и повреждений крановых путей и подкрановых балок. При этом все подкрановые балки должны быть дифференцированы по конструктивному решению, величине начального резерва несущей способности, наиболее "слабому звену" и режиму работы мостового крана. Оценка работоспособности заключается в определении приближенного значения функции эксплуатационной

надежности на момент обследования по предлагаемым графикам снижения ресурса и сопоставлении ее с нормативной надежностью.

Индивидуальный подход подразумевает детерминистический и последующий вероятностный расчеты несущей способности на основе методики, предлагаемой в работе.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Исследовано состояние крановых путей и подкрановых балок на предприятиях Санкт-Петербурга и Северо-Западного региона. Выявлены отступления от проекта и обнаружены повреждения в подкрановых балках, существенно снижающие их несущую способность, которые не учитываются ныне действующими нормативными документами по проведению обследований соответствующих конструкций. На основе планирования объемов, способов и средств обследований крановых путей и подкрановых балок произведен статистический анализ обнаруженных отступлений от проектов, дефектов и повреждений, как случайных величин с построением гистограмм и кривых распределения.

2. На основе существующих методов расчета надежности строительных конструкций разработан алгоритм определения статической надежности подкрановых балок. Разработанный алгоритм расчета несущей способности, жесткости и статической надежности разрезных сварных подкрановых балок с разными режимами работы кранов, с тормозными конструкциями и без них реализован на ЭВМ.

3. По результатам обследований крановых путей и подкрановых балок выполнены расчеты и построены функции статической надежности для ряда подкрановых балок с учетом вероятностного характера 12-ти параметров, влияющих на несущую способность балки.

Установлено, что статическая надежность для большинства подкрановых балок при условии отсутствия рихтовочных пластин под крановым рельсом достаточно высока и находится в пределах 0,999 ... 0,999999 при загружении номинальной крановой нагрузкой. При использовании подкладок шириной 100 ... 200 мм под крановым рельсом статическая надежность подкрановой балки может значительно снижаться - до 20 ... 25 % при загружении номинальной крановой нагрузкой.

4. На основе существующих методов расчета • надежности строительных конструкций разработан алгоритм определения эксплуатационной надежности подкрановых балок и реализован на ЭВМ.

5. По результатам обследований крановых путей и подкрановых балок, а также обработки накопленного разными специалистами статистического материала о распределении номинальной грузоподъемности кранов во времени выполнены расчеты и определены значения функций эксплуатационной надежности для ряда подкрановых балок с учетом вероятностного характера крановых нагрузок. Установлено, что эксплуатационная надежность для большинства подкрановых балок при условии отсутствия рихтовочных пластин под крановым рельсом достаточно высока и находится в пределах 0,9999 ... 0,999998. Использование подкладок под крановым рельсом шириной 100 ... 200 мм снижает эксплуатационную надежность подкрановой балки - до 1,5 ... 2 %. Для обследованных подкрановых балок определен остаточный ресурс работоспособности.

6. Разработаны рекомендации по оценке работоспособности эксплуатируемых стальных подкрановых балок. Получены зависимости ресурса работоспособности подкрановых балок от 11-ти

параметров, влияющих на их несущую способность. Результаты представлены дифференцированно по конструкции балок, начальным резервам несущей способности, режимам работы мостовых кранов. Сформулированы предложения по повышению долговечности эксплуатируемых подкрановых конструкций.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Забродин М.П., Веселов В.В. К определению ресурса работоспособности эксплуатируемых стальных подкрановых балок //Дефекты зданий и сооружений. Усиление строительных конструкций: материалы У-й науч.-технич. конф. /БИТУ - СПб., 2001. - с.21-24.

2. Забродин М.П., Веселов В.В. Расчет надежности и прогнозирование остаточного ресурса работоспособности эксплуатируемых стальных подкрановых балок //Исследование и разработки ресурсосберегающих технологий на ж/д транспорте: Межвуз. сб. науч. тр. с междунар. участием /СГАПС - Самара, 2002. - с.401-403.

3. Забродин М.П., Свитин В.В., Веселов В.В. К оценке технического состояния эксплуатируемых стальных подкрановых балок с определением ресурса их работоспособности //Дефекты зданий и сооружений. Усиление строительных конструкций: материалы У1-Й науч.-технич. конф. /ВИТУ - СПб., 2002. - с.54-58.

4. Веселов В.В. К оценке технического состояния эксплуатируемых стальных подкрановых балок //Тез. докладов 62-й науч.-технич. конф. с участием студентов, аспирантов и молодых специалистов и ученых. - СПб: ПГУПС, 2002. - с.93-94.

5. Веселов В.В. Несущая способность эксплуатируемых стальных подкрановых балок по результатам натурных обследований

//Железнодорожный транспорт: проблемы и решения: межвуз. сб. науч. трудов, вып. 6 //ПГУПС - СПб., 2003. - с.35-37.

6. Веселов В.В. Ресурсы работоспособности подкрановых балок при наличии дефектов и повреждений //Вестник инженеров электромехаников ж/д транспорта /СГАПС - Самара, 2003, вып.1. - с.З84-387.

7. Веселов В.В. К вопросу об определении несущей способности эксплуатируемых подкрановых балок // Шаг в будущее (Неделя науки-2003): межвуз. сб. науч. тр. /ПГУПС - СПб., 2003. - с.48-50.

8. Веселов В.В. Определение изменчивости крановой нагрузки при оценке прочности и работоспособности подкрановых конструкций //Проблемы прочности материалов и сооружений на транспорте: материалы VI-й междунар. конф. /ПГУПС - СПб., 2004. - с.27-28.

9. Забродин МП., Веселов В.В. К вопросу об определении эксплуатационной надежности стальных подкрановых балок //Дефекты зданий и сооружений. Усиление строительных конструкций: материалы IX-й науч.-технич. конф. /БИТУ - СПб., 2005. - с.46-49.

10. Патент РФ №2182208. Действует с 04.01.2001. Предварительно-напряженная пространственная шпренгельная ферма. Егоров В.В., Алексашкин E.H., Забродин М.П., Веселов В.В.

Подписано к печати 12.09.05г. Печ.л.- 1,68 Печать - ризография. Бумага для множит, апп. Формат 60x84 1\16 Тираж 100 экз. Заказ № 380._

СР ПГУПС 190031, С-Петербург, Московский пр. 9

%

г

I

I

I f

I

i к

I

»

I,

<

í

!

i

I

i

!

1И67 02

РНБ Русский фонд

2006-4 11192

г

i

, i

ВВЕДЕНИЕ.

1. Критический анализ развития конструктивной формы и результатов исследования эксплуатируемых подкрановых балок.

1.1. Конструктивные формы эксплуатируемых подкрановых балок и их классификация.

1.2. Действительная работа подкрановых балок и существующие методы оценки их работоспособности.

1.3. Анализ ранее проведенных натурных обследований технического состояния подкрановых балок.

1.4. Постановка задач исследования эксплуатируемых стальных подкрановых балок.

2. Результаты статистического анализа дефектов и повреждений подкрановых балок на объектах Санкт-Петербурга и Северо-Западного региона РФ.

2.1. Анализ состояния проектно-технической документации подкрановых балок на обследованных объектах Санкт-Петербурга и Северо-Западного региона РФ.

2.2. Планирование объемов и способов измерения дефектов и повреждений крановых путей и подкрановых балок.

2.3. Общая характеристика дефектов и повреждений эксплуатируемых подкрановых балок.

2.4. Результаты комплексных обследований мостовых кранов, крановых путей и подкрановых конструкций на предприятиях Санкт-Петербурга и Северо-Западного региона РФ.

2.5. Статистический анализ дефектов и повреждений, как случайных величин, обследованньгс элементов системы "мостовой кран —

- крановый рельс - подкрановая балка".

Выводы по главе 2.

3. Определение статической надежности (безотказности) подкрановых балок.

3.1. Формирование алгоритма определения статической надежности подкрановых балок.

3.2. Установление зависимости между несущей способностью балки и дефектами, повреждениями крановых путей и подкрановых балок.

3.3. Определение статической надежности обследованных подкрановых балок, как стохастических моделей.

Выводы по главе 3.

4. Определение эксплуатационной надежности (работоспособности) подкрановых балок.;.

4.1. Формирование алгоритма определения эксплуатационной надежности подкрановых балок.

4.2. Статистический анализ внешнего воздействия от мостовых кранов, как случайного процесса.

4.3. Определение эксплуатационной надежности обследованных подкрановых балок. .v.

Выводы по главе 4.

5. Рекомендации по оценке работоспособности и предложения по повышению долговечности эксплуатируемых подкрановых балок.

Актуальность работы. В соответствии с Федеральным законом "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" от 1997 г., "Руководством по эксплуатации строительных конструкций производственных зданий и сооружений (ЦНИИ промзданий, 1995 г.)" и другими отраслевыми документами в РФ проводится большой объем работ по оценке технического состояния поднадзорных сооружений и строительных конструкций, среди которых заметное место занимают несущие подкрановые конструкции мостовых и подвесных кранов.

Большинство существующих подкрановых конструкций имеет значительный срок эксплуатации (30 лет и более). В последнее время темпы износа этих конструкций прогрессируют, увеличивается число повреждений и, как следствие, аварий.

Кафедра "Строительные конструкции" принимает участие в проведении комплексных обследований подкрановых конструкций на предприятиях Санкт-Петербурга и Северо-Западного региона РФ в содружестве с ЗАО "СТЭК" с целью определения работоспособности этих конструкций. .

Подкрановые балки, являясь частью многоэлементной системы каркаса производственного здания, требуют приоритетного рассмотрения их работоспособности, так как являются наиболее нагруженными и повреждаемыми элементами и, как правило, обладают наименьшей долговечностью при значительных эксплуатационных расходах, в т.ч. на проведение технического освидетельствования и устранение дефектов и повреждений.

Состояние подкрановых конструкций в условиях эксплуатации характеризуется конечным числом параметров, одни из которых определяют их несущую способность, другие — отступление от расчетной схемы, третьи -внешние воздействия. Все они являются случайными величинами или случайными процессами, поэтому наиболее достоверный расчет таких конструкций с целью определения их несущей способности должен основываться на вероятностных методах.

Отсутствие в руководящих документах по комплексному обследованию подкрановых конструкций установки на вероятностную оценку работоспособности (надежности) таких конструкций обусловило выбор темы диссертационной работы.

Цель работы. Целью настоящей работы является исследование технического состояния подкрановых балок на промышленных предприятиях Санкт-Петербурга и Северо-Западного региона РФ, разработка методики расчета работоспособности подкрановых балок, получение практических рекомендаций по оценке работоспособности подкрановых балок на вероятностной основе и предложений по повышению долговечности подкрановых конструкций на основе изучения действительной работы системы "мостовой кран - крановый рельс - подкрановая балка", что может дать значительный народнохозяйственный эффект.

Научную новизну работы составляют следующие результаты:

- получены результаты натурных обследований технического состояния крановых путей и подкрановых балок на производственных объектах Санкт-Петербурга и Северо-Западного региона РФ;

- выполнена классификация дефектов и повреждений элементов системы "мостовой кран - рельс - подкрановая балка";

- установлены законы распределения для наиболее распространенных дефектов и повреждений кранового пути, как случайных величин;

- разработана методика определения статической и эксплуатационной надежностей подкрановых балок;

- получены результаты статистического анализа воздействий от мостовых кранов на подкрановые конструкции, как случайных процессов;

- получены результаты определения статической и эксплуатационной надежностей подкрановых балок.

Практическое значение работы заключается в:

- разработке рекомендаций по оценке ресурса работоспособности эксплуатируемых подкрановых балок;

- формулировке предложений по повышению долговечности эксплуатируемых подкрановых балок.

Внедрение результатов. Результаты научных исследований используются при комплексном обследовании крановых путей и подкрановых строительных конструкций. В частности, автор принимал участие в разработке методических рекомендаций по комплексному обследованию крановых путей и подкрановых строительных конструкций Ленинградской атомной электростанции [67].

Достоверность полученных результатов диссертации подтверждается комплексным характером работы, включающей использование:

- методов комплексного обследования крановых путей и подкрановых конструкций промышленных зданий в натурных условиях;

- методов математической статистики - для обоснования достоверности результатов натурных измерений с учетом вероятностной изменчивости параметров; .

- методов теории вероятностей и надежности — для решения задачи по оценке работоспособности подкрановых балок, как систем с конечным числом параметров при изменяющемся во времени случайном воздействии;

- а также совпадением опубликованных результатов исследований других специалистов с выводами автора диссертации.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложений.

- 164 -Выводы по главе 5

1. Рассмотрены три подхода к оценке работоспособности эксплуатируемых стальных подкрановых балок.

2. Получены зависимости ресурса работоспособности подкрановых балок от 11-ти параметров, влияющих на их несущую способность. Результаты представлены дифференцированно по конструкции балок, начальным резервам несущей способности, режимам работы мостовых кранов.

3. Установлено, что для обеспечения высокой степени надежности подкрановых, балок (0,999) они должны обладать следующими резервами несущей способности:

- свыше 5 . 10 % по прочности при кранах легкого режима работы;

- свыше 20 .25 % по прочности и 30 % по выносливости (в условиях высокоциклового нагружения) при кранах среднего режима работы;

- свыше 30 % по выносливости при кранах тяжелого режима работы;

- свыше 35 % по выносливости при кранах весьма тяжелого режима работы.

4. Сформулированы предложения по повышению долговечности эксплуатируемых подкрановых балок по направлениям:

- методика расчета подкрановых балок;

- уменьшение местных напряжений в верхней сжатой зоне стенки подкрановых балок;

- улучшение конструктивной формы подкрановых балок;

- повышение надежности узлов креплений подкрановых балок;

- снижение динамического эффекта в подкрановых балках.

-165-Заключение

1. Исследовано состояние крановых путей и подкрановых балок на предприятиях Санкт-Петербурга и Северо-Западного региона РФ. Выявлены отступления от проекта и обнаружены повреждения в подкрановых балок, существенно снижающие их несущую способность, которые не учитываются ныне действующими нормативными документами по проведению обследований соответствующих конструкций. На основе планирования объемов, способов и средств обследований крановых путей и подкрановых конструкций произведен статистический анализ обнаруженных отступлений от проектов, дефектов и повреждений, как случайных величин с построением гистограмм и кривых распределения.

2. На основе существующих методов расчета надежности строительных конструкций разработана методика определения статической надежности подкрановых балок. Разработанная методика расчета статической надежности разрезных сварных подкрановых балок с разными режимами работы кранов, с тормозными конструкциями и без них реализована на ЭВМ в системе расчетов "EXCEL".

3. По результатам обследований крановых путей и подкрановых балок выполнены расчеты и построены функции статической надежности для ряда подкрановых балок с учетом вероятностного характера 12-ти параметров, влияющих на несущую способность балки. Выявлено, что несущую способность подкрановых балок определяет либо выносливость (балки с особым режимом кранов) либо нормальные напряжения в верхнем или нижнем поясах (балки с легким и средним режимом кранов). Установлено, что статическая надежность для большинства подкрановых балок при условии отсутствия рихтовочных пластин под крановым рельсом достаточно высока и находится в пределах 0,999 . 0,999999 при загружении номинальной крановой нагрузкой.

4. Статическая надежность подкрановых балок с утяжеленным в процессе эксплуатации режимом работы кранов не всегда достаточна (менее 0,999). Установлено, что использование подкладок шириной 100 . 200 мм под крановым рельсом может значительно снижать статическую надежность подкрановой балки — до 20 . 25 % при загружении номинальной крановой нагрузкой.

5. На основе существующих методов расчета надежности строительных конструкций разработан алгоритм определения эксплуатационной надежности подкрановых балок. Разработан алгоритм определения распределения нагрузок на подкрановую балку при полной и ограниченной информации о крановых нагрузках. Разработанная методика расчета эксплуатационной надежности разрезных сварных подкрановых балок с разными режимами работы кранов, с тормозными конструкциями и без них реализована на ЭВМ в системе расчетов "EXCEL".

6. По результатам обследований крановых путей и подкрановых балок выполнены расчеты и определены значения функций эксплуатационной надежности-для ряда подкрановых балок с учетом вероятностного характера крановых нагрузок в двух подходах: как случайного события и случайного процесса. Установлено, что эксплуатационная надежность для большинства подкрановых балок при условии отсутствия рихтовочных пластин под крановым рельсом достаточно высока и находится в пределах 0,9999 . 0,999998. При использовании подкладок шириной 100 . 200 мм под крановым рельсом эксплуатационная надежность подкрановой балки может снижаться - до 1,5 . 2 %. Для обследованных подкрановых балок определен остаточный ресурс работоспособности. Он в большинстве случаев неограничен при условии отсутствия подкладок под крановым рельсом. Использование рихтовочных подкладок может ограничивать ресурс работоспособности балки до 10 лет. 7. Разработаны рекомендации по оценке работоспособности эксплуатируемых стальных подкрановых балок. Получены зависимости ресурса работоспособности подкрановых балок от 11-ти параметров, влияющих на их несущую способность. Результаты представлены дифференцированно по конструкции балок, начальным резервам несущей способности, режимам работы мостовых кранов, Сформулированы предложения по повышению долговечности эксплуатируемых подкрановых балок по направлениям:

- методика расчета подкрановых балок;

- уменьшение местных напряжений в верхней сжатой зоне стенки подкрановых балок;

- улучшение конструктивной формы подкрановых балок;

- надежность узлов креплений подкрановых балок;

- снижение динамического.эффекта в подкрановых балках.

-168

1. Абаринов A.A. Технологические свойства строительных сталей //Металлические конструкции: сб. науч. тр., № 137 /ЧПИ Челябинск, 1973. - с.4-15.

2. Абаринов A.A. Влияние технологического процесса изготовления на геометрические несовершенства сварных балок //Исследование надежности металлических конструкций: сб. науч. тр./ ЦНИИпроектстальконструкция — М., 1979.-С.95-97.

3. Апалько A.A. Напряженное состояние стенок сварных подкрановых балок под действием местных статических нагрузок: Автореф. дисс. канд. техн. наук. М., 1960.

4. Аугусти Г., Баратта Д., Кашиати Ф. Вероятностные методы в строительном проектировании. М.: Стройиздат, 1988. - 584с.

5. Балдин В.А. О причинах преждевременного выхода из строя подкрановых балок и вопросы улучшения их конструкций //Промышленное строительство, № 10, 1966. с.20-22.

6. Балдин В.А., Москалев Н.С., Федосеев В.П. Расчет подкрановых балок //Повышение надежности и долговечности стальных подкрановых балок: краткие тез. к нуч.-технич. семинару — М.: 1973. — с.14-32.

7. Бебнева Б.Г. Вибрационная прочность стальных предварительно напряженных балок //Промышленное строительство, № 152, 1965. с.29-33.

8. Беленя Е.И., Балдин В.А., Ведеников Г.С. и др. Металлические конструкции. Общий курс. М.: Стройиздат, 1985. - 500с.

9. Беленя Е.И., Кикин К.К. и др. Особенности действительной работы подкрановых конструкций //Металлические конструкции: сб. тр., № 152; Под. ред. Е.И. Белени /МИСИ М., 1979. - с.3-28.

10. Болотин В.В. Применение методов теории вероятностей и теории надежности в расчетах сооружений. М: Стройиздат, 1971. - 255с.

11. Большой энциклопедический словарь /Под ред. A.M. Прохорова М.: "Большая Российская энциклопедия", 1998.- 1456с.

12. Броуде Б.М. Распределение сосредоточенного давления в металлических балках. М.: Госстройиздат, 1950г. — 95с.

13. Булычев А.П. Надежность конструкций с конечным числом случайных параметров при изменяющемся во времени случайном воздействии //Нагрузки и надежность строительных конструкций: сб. тр. /ЦНИИСК-М., 1973, вып.21. с. 14-25.

14. Бычков Д.В. Строительная механика тонкостенных конструкций. -М., 1962. 474с.

15. Валь В.Н. Исследование, вертикальных воздействий мостовых кранов на подкрановые балки: Автореф. дисс. канд. техн. наук. М., 1970.

16. Васильев A.A. Особенности работы подкрановых конструкций и повышение срока их службы //Промышленное строительство, № 7, 1965. -с.33-36.

17. Васильев A.A., Евдокимова В.П. Опытное применение стальных предварительно напряженных балок // Промышленное строительство, № 10 1960. с.12-14.

18. Васюта Б.Н. Подкрановая балка со сменной подрельсовой частью: . Дисс. канд. техн. наук. — Новосибирск, 1990.

19. Веселов В.В. К оценке технического состояния эксплуатируемых стальных подкрановых балок //Тез. докладов 62-й науч.-технич. конф. с участием студентов, аспирантов и молодых специалистов и ученых. — СПб: ПГУПС, 2002. с.93-94.

20. Веселов В.В. Несущая способность эксплуатируемых стальных подкрановых балок по результатам натурных обследований //Железнодорожный транспорт: проблемы и решения: межвуз. сб. науч. трудов, вып. 6 /ПГУПС СПб., 2003. - с.35-37.

21. Веселов В.В. Определение изменчивости крановой нагрузки при оценке прочности и работоспособности подкрановых конструкций //Проблемы прочности материалов и сооружений на транспорте: материалы У1-й междунар. конф. /ПГУПС СПб., 2004. - с.27-28.

22. Веселов В.В. Ресурсы работоспособности подкрановых балок при наличии дефектов и повреждений //Вестник инженеров электромехаников ж/д транспорта /СГАПС Самара, 2003, вып.1. - с.384-387.

23. Вычислительная техника в инженерных и экономических расчетах: Метод, указ. /Под ред. И.И. Кандаурова- Л.:ЛИИЖТ, 1978. 92с.

24. Гнеденко Б. В. Курс теории вероятностей. М.: Наука, 1969. - 400с.

25. Горев В.В., Уваров Б.Ю., Филиппов В.В. и др. Металлические конструкции. Т1. Элементы стальных конструкций. /Под ред. В.В. Горева; -М.: Высшая школа, 1997. 551с.

26. Горев В.В., Уваров Б.Ю., Филиппов В.В. и др. Металлические конструкции. Т.2. Конструкции зданий. /Под ред. В.В. Горева. М.: Высшая школа, 1997.-528с.

27. Горев В.В., Филиппов В.В., Тезиков Н.Ю. Математическое моделирование при расчетах и исследованиях строительных конструкций. — М.: Высшая школа, 2002. 206с.

28. Горпиченко В.М. Разработка метода расчета на выносливость и создание надежных и эффективных конструкций балок для подвижной нагрузки: Автореф. дисс. докт. техн. наук. М., 1983.

29. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Термины и определения. -М., 1989.

30. ГОСТ 27751-88. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету. -- М.: Стройиздат, 1998.

31. Гуща О.И., Дворецкий В.И. и др. Эксплуатационная нагруженность сварных подкрановых балок //Повышение надежности и долговечности стальных подкрановых балок: тез. к науч.-технич. семинару М.: 1973. -с.33-38.

32. Действительная работа и расчет предварительно напряженных стальных балок /Беленя Е.И., Бебнева Б.Г., Зевин A.A., Килимник Л.Ш. //Металлические конструкции —М.: Стройиздат, 1966.-с.99-121.

33. Дмитриев A.C. Обследование строительных конструкций зданий и сооружений // Инфострой, № 6 (18), 2004. с.9-11.

34. Довженко A.C. Повышение вибрационной прочности сварных подкрановых балок путем усовершенствования конструктивной формы /Материалы по стальным конструкциям. М., 1958, №2. - с. 195-209.

35. Забродин М.П. Конструктивные формы легких комбинированных систем шпренгельного типа для зданий и сооружений на транспорте: Дисс. докт. техн. наук. СПб, 1999.

36. Забродин М.П., Веселов В.В. К вопросу об определении эксплуатационной надежности стальных подкрановых балок //Дефектызданий и сооружений. Усиление строительных конструкций: материалы 1Х-Й науч.-технич. конф. /БИТУ СПб., 2005. - с. 15-19.

37. Забродин М.П., Веселов В.В. К определению ресурса работоспособности эксплуатируемых стальных подкрановых балок //Дефекты зданий и сооружений. Усиление строительных конструкций: материалы У-й науч.-технич. конф. /ВИТУ СПб., 2001. - с.21-24.

38. Зубков А.Н., Новожилов Л.А. Изменчивость вертикальных крановых нагрузок, вызываемая отклонениями рельсов //Исследования нагрузок на сооружения и надежность строительных конструкций: сб. ст.; Под. ред. А.Р. Ржаницына /ЦНИИСК М., 1976. - с.39-52.

39. Карев М.А. Новая стальная подкрановая конструкция. Методы расчета прочности и выносливости: Дисс. канд. техн. наук. Пенза: ПГАСА, 2002.

40. Кикин А.И. Исследование величин боковых сил, возникающих между мостовым краном и подкрановыми путями: Автореф. дисс. канд. техн. наук. -М., 1947.

41. Кикин А.И., Васильев A.A., Кошутин Б.Н. Повышение долговечности конструкций промышленных зданий. М.: Стройиздат, 1969. - 415с.

42. Кикин A.A., Изосимов И.В. Изучение факторов, влияющих на величины боковых сил мостовых кранов в цехах металлургического завода //Известия вузов. Строительство и архитектура, № 12, 1966. с. 1-8.

43. Киневский А.И. Повышение долговечности сварных подкрановых балок на основе исследований в условиях эксплуатации: Автореф. дисс. канд. техн. наук. М., 1983.

44. Киневский А.И., Бердичевский М.М. и др. Влияние контактов рельса с катком крана и верхним поясом на напряженно-деформированное состояние подкрановых балок //Повышение надежности и долговечности стальных подкрановых балок: сб. тез. М., 1973. - с.44-47.

45. Кириченко А.И. Подкрановые пути. М.: Машиностроение, 1996. -119с.

46. Когаев В.П. Расчеты на прочность при напряжениях, переменных во времени. М.: Машиностроение, 1977. - 232с.

47. Кудрявцев A.A. Процессы износа и пути повышения долговечности опорных и поддерживающих конструкций контактной сети электрических железных дорог: Аавтореф. дисс. докт. техн. наук. Омск, 1995.

48. Кунин Ю.С. Исследование процессов нагружения стальных подкрановых балок вертикальными крановыми нагрузками в цехах металлургического производства: Автореф. дисс. канд. техн. наук. М., 1970.

49. Лебедев А.Н., Куприянов М.С. и др. Вероятностные методы в инженерных задачах: Справочник. — СПб.: Энергоатомиздат. Санкт-Петербургское отделение, 2000. 329с.

50. Металлические конструкции: Справочник проектировщика. Т-1. Общая часть / Под общ. ред. Кузнецова B.B. М., 1998. - 575с.

51. Металлические конструкции: Справочник проектировщика. Т-2. Стальные конструкции зданий и сооружений /Под общ. ред. Кузнецова В.В. — М., 1998.-504с.

52. Металлические конструкции: Справочник проектировщика /Под ред. Н.П. Мельникова М.: Стройиздат, 1980. - 776с.

53. Метод определения допустимых нагрузок на сооружения /Ржаницын А.Р. //Исследовательские работы по инженерным конструкциям, вып. 2 — М., Стройиздат, 1949.-с.62-88.

54. Методические рекомендации по комплексному обследованию крановых путей и подкрановых строительных конструкций ЛАЭС /ЗАО ,"СТЭК" СПб, 2001. - 52с.

55. Нежданов К.К, Долговечные подкрановые конструкции: учебное пособие Пенза: ПГАСИ, 1995. - 80с.

56. Нежданов К.К. Исследование выносливости сжатой зоны стенки сварных подкрановых балок: Дисс. канд. техн. наук. М., 1974.

57. Нежданов К.К. Совершенствание подкрановых конструкций и методов их расчета: Дисс. докт. техн. наук. Пенза, 1992.

58. Нежданов К.К.,. Нежданов А.К., Туманов В.А. Долговечные подкрановые конструкции: учебное пособие Пенза: ПГАСА, 2000. - 176с.

59. Нежданов К.К., Туманов В.А. Повышение надежности узлов креплений подкрановых балок //Долговечность строительных материалов и конструкций: материалы науч.-практич. конф.; Под. ред. В.П. Селяева /Мордовский университет — Саранск, 2000. — с.41-42.

60. Незальзов О.Р., Савело В.М., Расчет напряжений изгиба стенки подкрановой балки с ребрами жесткости //Металлические конструкции и испытание сооружений: межвуз. тематич. сб. тр. /ЛИСИ JI., 1991. - с.31-36.

61. Об исчислении запасов прочности сооружения /Стрелецкий Н.С. //Металлические конструкции, № 1-М: МИСИ, 1938.

62. Облегченные несущие металлические конструкции /Под ред. А.И. Соколова М.: Госиздат лит. по стр-ву, арх-ре и строит, материалам, 1963. -283с.

63. Ольков Я.И. Опыт проектирования, изготовления и эксплуатации подкрановых конструкций в Великобритании //Повышение надежности стальных подкрановых балок: краткие тезисы к семинару. М., 1973. - с.62-72.

64. Панкратов С.А., Ряхин В.А. Основы расчета и проектирования металлических конструкций строительных и дорожных машин. М.: Машиностроение, 1967. - 276с.

65. Пантелеев М.М. К анализу работы спаренных металлических подкрановых балок //Повышение надежности и долговечности стальных подкрановых балок: сб. тез. М., 1973. - с.77-78.

66. Парницкий А.Б., Шабашов А.П. Мостовые краны общего назначения. Конструкция, расчет, эксплуатация. М.-Свердловск: Гос. науч.-технич. изд-во, 1961.-319с.

67. Пашкевич A.A., Шахназаров С.С. Прогнозирование безотказности строительных конструкций //Металлические конструкции и испытание сооружений: межвуз. тематич. сб. тр. /ЛИСИ Л., 1984. - с.67-76.

68. ПБ 10-382-00. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов.

69. Райзер В.Д. Методы теории надежности в задачах нормирования расчетных параметров строительных конструкций. -М.: Стройиздат, 1986. -192с.

70. РД 08-120-96. Методические указания по проведению анализа риска опасных промышленных объектов.

71. РД-10-138-97. Комплексное обследование крановых путей грузоподъемных машин. Часть 1.

72. РД-10-349-(138)-00. Изменения №1 к РД-10-138-97.

73. РД-22-01-97. Требования к проведению оценки безопасности эксплуатации производственных зданий и сооружений поднадзорных промышленных производств и объектов (обследование строительных конструкций специализированными организациями).

74. Рекомендации по оценке надежности строительных конструкций. Свердловск, 1974.- 103с.

75. Ржаницын А.Р. Теория расчета строительных конструкций на надежность. М.: Стройиздат, 1978. - 240с.

76. Руководство по проектированию подкрановых конструкций. М: ЦНИИпроектсталысонструкция, 1976.

77. Румчинский М.Н. Некоторые задачи динамики подкрановых балок: Автореф. дисс. канд. техн. наук. — М., 1949.

78. Ряузов H.H. Общая теория статистики. — М.: Статистика, 1971. -368с.

79. Сабуров В.Ф. Закономерности усталостных повреждений и разработка метода расчетной оценки долговечности подкрановых путей производственных зданий: Автореф. дисс. докт. техн. наук. Челябинск, 2002.

80. Сахновский М.М. Обеспечение надежности стальных конструкций при эксплуатации промышленных зданий //Исследование надежности металлических конструкций: сб. науч. тр. /ЦНИИпроектстальконструкция — М., 1979.-с.113-117.

81. Симонов В.И. Причины повреждений креплений подкрановых балок к колоннам //Промышленное строительство, N° 10, 1966. — с.22-24.

82. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования. -М.: Стройиздат, 1986. 34с.

83. СНиП 3.03.01-87. Несущие и ограждающие конструкции. /Госстрой СССР. М.: ЦНИИОМТП, 1988. - 83с.

84. СНиП Н-23-81*. Стальные конструкции. Нормы проектирования. /Госстрой России М., ГУП ЦПП, 2002. - 96с.

85. СНиП III-18-75. Металлические конструкции. Правила производства и приемки работ. М.: Стройиздат, 1976. - 103с.

86. СП 13-102-2003. Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений. /Госстрой России. — М., 2003. 27с.

87. Статистическое обоснование расчетных коэффициентов /Ржаницын А.Р. //Материалы к теории расчета конструкций по предельному состоянию, вып. 2 М., Стройиздат, 1949. - с.18-52.

88. Стрелецкий Н.С. К вопросу общего коэффициента безопасности //Проект и стандарт, № 10, 1935.

89. Стрелецкий Н.С. К вопросу определения допускаемых напряжений //Строительная промышленность, № 7, 1940. — с.28-35.

90. Стрелецкий Н.С. Работа стали в строительных конструкциях. — М.: Госстройиздат, 1956.

91. Туманов В. А. Система управления выносливостью стальных подкрановых конструкций интенсивной нагруженности: Дисс. докт. техн. наук. Пенза: ПГАСА, 2002.

92. Урицкий М.Р. Статистическая оценка величины предела текучести листовой малоуглеродистой стали СтЗ //Свойства стали и ее применение в металлических конструкциях: сб. ст., вып. 47; Под ред. П.И. Соколовского -М.: Стройиздат, 1975. с.123-132.

93. Ш.Хоциалов Н.Ф. Запасы прочности //Строительная промышленность, № 10- 1929,-с.840-844.

94. Чумаков В.А. Увеличение ресурса эксплуатируемых подкрановых балок путем подкрепления пояса продольными ребрами: Дисс. канд. техн. наук.-М., 1987.

95. Шапиро Г. А. Действительная работа стальных конструкций промышленных цехов. M.-JL: Госиздат лит. по стр-ву и арх-ре, 1952.

96. Штерензон В.А. Представление вертикальных нагрузок от мостовых кранов в виде случайного процесса //Строительные конструкции и архитектура промышленных зданий: тезисы докладов /Свердловск, 1976. — с.27-31.

97. Яковенко А.Т. Изучение сочетаний вертикальных нагрузок от мостовых кранов в производственных зданиях: Автореф. дисс. канд. техн. наук.-М., 1975.

98. Mayer M. Die Sicherheit der Bauwerte und ihre Berechning nach Gränzkräften statt nach zulässigen Spannungen. Springer Verlag. Berlin, 1926.

99. Kranbahnträger durch Querscraftbiegung unter örtlichen Radlastangriff. Der Stahlbau. 1963, №7,12.

100. Senior A.G., Gurney T.R. The desing and service life of the upper of welded crane girders. The Structural Engineer, 1963, №10, v.41.

101. Tochcek M. Predpjate kovove konstrukce prümyslovych staveb. Poz. Stavby, 1963, H. 12.