CC BY
42
Показанный пример использования веб технологий в среде Entity Framework в учебном процессе для распределенной обработки данных показывает такие его преимущества, как открытая архитектура, простота и доступность использования. Entity Framework разрабатывается как продукт с открытым исходным кодом. Для работы распеределенной системы базы данных пользователю достаточно браузера и предоставленные права доступа.
Список использованной литературы:
1. Чертовской, В.Д. Базы и банки данных: учебное пособие /В.Д. Чертовской; СПб: МГУП, 2001. - 220 с.
2. Болодурина, И. П. Проектирование компонентов распределенных информационных систем: учебное пособие для магистров / И. П. Болодурина, Т. В. Волкова; М-во образования и науки Рос. Федерации, Федер. гос. бюджет. образоват. учреждение высш. проф. образования "Оренбург. гос. ун-т". - Оренбург: Университет, 2012. - 216 с.
3. Волкова, Т. В. Разработка систем распределенной обработки данных: учебно-методическое пособие / Т. В. Волкова, Л. Ф. Насейкина; М-во образования и науки Рос. Федерации, Гос. образоват. учреждение высш. проф. образования "Оренбург. гос. ун-т". - Оренбург: ОГУ. - 2012. - 330 с.
4. Лекция 1. Что такое ASP.NET. Инсталляция и тестовый проект. Режим доступа: https://yandex.ru/turbo?text=https%3A%2F%2Fwww.internet-technologies.ru%2Farticles%2Flekciya-1-chto-takoe-asp-net-installyaciya-i-testovyy-proekt.html
5. Фримен, Адам ASP.NET MVC 5 с примерами на C# 5.0 для профессионалов: Пер. с англ. / Адам Фримен. - М.: Вильямс, 2015. - 736 с.
© Кобылкин Д.С., Юсупова О.В., 2021
УДК 69.056.55
Пешнина И.В., к.т.н, доцент Пешнин А. Н., магистрант Гаврилова Е. О., магистрант ФГБОУ ВО «Вятский государственный университет» (www.vyatsu.ru),
г. Киров, РФ
ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО СБОРНОГО КАРКАСА С ДЕФЕКТАМИ И ПОВРЕЖДЕНИЯМИ
Аннотация
Данная статья отражает результаты исследования по вопросу изучения влияния неустранимых дефектов и повреждений строительных конструкций на напряженно-деформированное состояние железобетонного сборного каркаса. Анализом требований нормативных документов по проектированию и к качеству монтажа сборных железобетонных конструкций каркаса установлены критерии для оценки объекта в ходе строительного контроля. Определены дефекты и повреждения конструкций, влияющие на напряженно-деформированное состояние сборного железобетонного каркаса, которые должны учитываться при проектировании и поверочных расчетах с целью обеспечения безопасности, долговечности и надежности объектов капитального строительства.
Ключевые слова:
безопасность, долговечность, надежность, объект капитального строительства, железобетонный каркас, строительная конструкция, дефект, повреждение, поверочный расчёт, строительный контроль качества.
Безопасность строительного объекта при эксплуатации обеспечивается долговечной и безотказной работой строительных конструкций зданий и сооружений с необходимой надежностью. При этом под
надежностью конструктивных элементов и системы в целом понимается способность выполнять требуемые функции в течение расчетного срока.
Сроки службы различных строительных объектов (зданий, сооружений) назначаются в соответствии с ГОСТ 27751-2014 «Надежность строительных конструкций и оснований» при проектировании и обеспечиваются строительным контролем в процессе возведения, реконструкции или капитального ремонта и в процессе нормальной, то есть соответствующей требованиям технических регламентов, проектной документации, нормативных правовых актов, в том числе обязательным требованиям Федерального закона №Э84-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений», эксплуатации. Выполнение рекомендаций СП 255.1325800.2016 "Здания и сооружения" способствует обеспечению безопасности.
При проектировании генеральным проектировщиком по согласованию с техническим заказчиком в зависимости от класса сооружения КС-1, КС-2 или КС-3 согласно ГОСТ 27751 устанавливается уровень ответственности зданий и сооружений, который в расчетах конструкций обеспечивается принятием соответствующего коэффициента надежности от 0,8 до 1,2.
В процессе эксплуатации зданий и сооружений должны выполняться: своевременная оценка технического состояния конструкций с выявлением дефектов и повреждений, в том числе неустранимых, проведение, при необходимости, поверочных расчетов каркасов и отдельных конструкций. Восстановление несущей способности с устранением выявленных дефектов и повреждений конструкций производится в ходе текущего или капитального ремонта в ряде случаев с усилением конструктивных элементов и (или) их частей, узлов.
Периодическая оценка в целях обеспечения безопасности объектов капитального строительства производится в соответствии с ГОСТ 31937-2011 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния».
При реконструкции строительных объектов также может производиться устранение дефектов и повреждений. При наличии неустранимых - в целях обеспечения безопасности выполняются поверочные расчеты.
Усиление производится при отсутствии резервов несущей способности конструкций и необходимости повышения нагрузок на них.
Оценка технического состояния несущих конструкций и определение категории технического состояния выполняется согласно СП 13.102-103 «Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений», в котором определены понятия: дефект и повреждение, в том числе ведущие к изменению напряженно-деформированного состояния конструкций здания и влияющие на безопасную эксплуатацию объекта, жизнь и здоровье людей.
Критерии для оценки соответствия требованиям безопасности определяются в соответствии с действующими нормативными документами в строительстве и (или) устанавливаются в проектной документации на здание или сооружение.
Согласно классификации ГОСТ 15467-79 «Управление качеством продукции» неустранимые дефекты и повреждения должны учитываться при проведении поверочных расчетов. Учет влияния таких дефектов на напряженно-деформированное состояние конструкций здания производится уточнением расчетных схем и моделей, а недопустимое для безопасной эксплуатации строительного объекта напряженно-деформированного состояния конструкций исключается требованиями действующих технических регламентов и нормативных документов.
Безусловными являются требования механической и пожарной безопасности принятых конструктивных решений. При разработке учитываются требования Федерального закона №123 - ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», устанавливающего требования по огнестойкости конструкций и их соответствия степени огнестойкости здания, наличию и конструктивному решению соответствующих противопожарных преград. Надлежащий контроль качества проектирования и строительства позволяет обеспечить механическую и пожарную безопасность объектов капитального строительства.
Основными причинами ненадлежащего качества строительства являются: ошибки при
проектировании (технический заказчик/застройщик, проектная организация), строительства - применение некачественных материалов, нарушение технологий (технический заказчик/застройщик, подрядчик, проектная организация) и низкая квалификация строительного персонала, ошибки при эксплуатации (эксплуатирующая организация, собственник объекта, технический заказчик/застройщик, проектная организация, подрядчик).
Актуальность: в целях обеспечения безопасности объекта капитального строительства строительного при проведении поверочных расчетов каркаса здания в соответствии с обязательными требованиями ГОСТ 27751-2014 должны отражаться действительные условия работы конструкций, соответствующие рассматриваемой расчетной ситуации, уточненные расчетной схемы (модели) с учетом возможных при строительстве и эксплуатации дефектов и повреждений. Необходимо выявить неустранимые дефекты, влияющие на напряженно-деформированное состояние конструкций каркаса.
Целью исследования является изучение напряженно-деформированного состояния существующего каркаса здания лабораторного корпуса незавершенного строительства с дефектами и повреждениями. В ходе исследования реализованы следующие задачи: изучение и анализ требований нормативных документов по проектированию и качеству монтажа каркаса из сборных железобетонных конструкций, выявление дефектов и повреждений конструкций, влияющих на напряженно-деформированное состояние каркаса, которые должны учитываться при поверочных расчетах.
В ходе данного исследования изучены требования действующих норм проектирования для определения критериев оценки технического состояния конструкций сборного железобетонного каркаса «Здания учебно-лабораторного корпуса ФГБОУ ВО «ВГСА» в г. Кирове, выполненного по серии 1.0201/87, выявления неустранимых дефектов, требующих учета при оценке напряженно-деформированного состояния конструкций.
Установленные в ходе данного исследования при изучении и анализе действующих нормативных документов критерии оценки технического состояния элементов железобетонного каркаса представлены в таблице 1.
Таблица 1
Критерии оценки элементов железобетонного каркаса
Критерии оценки Допустимые значения Наименование нормативного документа Номер нормативного документа
1 2 3 4
Предельно допустимые вертикальные прогибы железобетонных конструкций; Вертикальные предельные прогибы: - Балки, фермы, ригели, прогоны, плиты, настилы (включая поперечные ребра плит и настилов): а) покрытий и перекрытий, открытых для обзора: 1/12, 1/150, 1/200, 1/250, 1/300; б) плиты перекрытий, лестничные марши и площадки, прогибу которых не препятствуют смежные элементы: 0,7мм; в) перемычки и навесные стеновые панели над оконными и дверными проемами (ригели и прогоны остекления): 1/200 Нагрузки и воздействия СП 20.13330.2016
Предельно допустимые горизонтальные перемещения и прогибы каркасных зданий и отдельных элементов конструкций Горизонтальные предельные прогибы: - стоек и ригелей фахверка, а также навесных стеновых панелей от ветровой нагрузки, ограничиваемые исходя из конструктивных требований, следует принимать равными 1/200, где 1 -расчетный пролет стоек или панелей. Нагрузки и воздействия СП 20.13330.2016
Критерии оценки Допустимые значения Наименование нормативного документа Номер нормативного документа
1 2 3 4
- колонн (стоек) каркасных зданий от температурных климатических и усадочных воздействий следует принимать равными: hs/150 - при стенах и перегородках из кирпича, гипсобетона, железобетона и навесных панелей; hs/200 - при стенах, облицованных естественным камнем, из керамических блоков, из стекла (витражи), где hs - высота этажа, а для одноэтажных зданий с мостовыми кранами - высота от верха фундамента до низа балок кранового пути
Предельно допустимая ширина раскрытия трещин железобетонных конструкций; расчетное сопротивление бетона Ширина раскрытия трещин от внешней нагрузки acre не должна превосходить предельно допустимого значения ширины раскрытия трещин acrc,uit асгс — acrc,ult Бетонные и железобетонные конструкции СП 63.13330.2018
Предельно допустимые отклонения фактических размеров и высотных отметок конструкций от проектных опор под сборные железобетонные конструкции Требования при приемочном контроле: Колонны и опоры: - Отклонения отметок опорных поверхностей колонны и опор от проектных: ±5мм; - Смещение осей колонн и опор относительно разбивочных осей в опорном сечении: ±5мм; - Отклонение осей колонн от вертикали в верхнем сечении в зависимости от длины колонн: ±10мм±12мм±15мм±20мм; Подкрановые балки: Смещение оси подкрановой балки с продольной разбивочной оси: ±5мм; Смещение опорного ребра балки с оси колонны: ±20мм Несущие и ограждающие конструкции СП 70.13330.2012
В «Пособии по проектированию железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного армирования (к СНиП 2.03.01-84)» устанавливается максимальная ширина продолжительного и непродолжительного раскрытия трещин с учетом условий работы при эксплуатации в неагрессивной среде; предельно допустимые прогибы для каждого конструктивного элемента (подкрановые балки, перекрытия с плоским потолком и элементы покрытия, перекрытия ребристых потолком и элементы лестниц, элементы покрытий сельскохозяйственных зданий производственного назначения, навесные стеновые панели); наибольшее расстояние между температурно-усадочными трещинами.
Требования к железобетонным конструкциям в различных условиях эксплуатации в зависимости от группы арматурной стали и класса арматуры определяются по таблицам Ж3, Ж4 СП 28.13330.2017 «Защита строительных конструкций от коррозии. Актуализированная редакция СНиП 2.03.11-85» (с изм.№1,2).
В «Пособии по практическому выявлению пригодности и восстановления поврежденных строительных конструкций зданий и сооружений и способам их оперативного усиления», разработанном АО «ЦНИИпромзданий», определены предельно допустимые значения параметров дефектов
железобетонных балок, плит, колонн для различных категорий технического состояния.
Контроль предельно допустимых отклонений законченных строительством железобетонных и бетонных конструкций или частям сооружений производится в соответствии с указаниями таблицы 5.12 СП 70.13330.2012 «Несущие конструкции и ограждающие конструкции».
Значения допустимой ширины продолжительного и непродолжительного раскрытия трещин определяется из условия сохранности арматуры: 0,3мм и 0,4мм; из ограничения проницаемости конструкции: 0,2мм и 0,3мм.
В справочном Приложении Е ГОСТ 31937-2011 приведена классификация дефектов и повреждений в железобетонных конструкциях с указанием возможных причин их образования и их влиянием на напряженно-деформированное состояние конструкции, данные анализа представлены в таблице 2.
Таблица 2
Анализ влияния дефектов и повреждений на напряженно-деформированное состояние конструкций объекта
Вид дефектов и повреждений Возможные причины появления Возможное влияние
1 2 3
1. Волосяные трещины с заплывшими берегами Усадка Не влияют на несущую способность. Могут снизить долговечность
2. Волосяные трещины вдоль арматуры, иногда след ржавчины на поверхности бетона а) Коррозия арматуры (слой коррозии не более 0,5 мм) б) Раскалывание бетона при нарушении сцепления с арматурой а) Снижение несущей способности до 5%. Снижение долговечности б) Возможно снижение несущей способности
3. Сколы бетона Механические воздействия Снижение несущей способности в сжатой зоне за счет уменьшения площади сечения
4. Промасливание бетона Технологические протечки Снижение несущей способности до 30% за счет снижения прочности бетона
5. Трещины вдоль арматурных стержней не более 3 мм Коррозия арматуры из волосяных трещин Снижение несущей способности в зависимости от толщины слоя коррозии и объема выключенного из работы бетона сжатой зоны. Уменьшение несущей способности нормальных сечений в результате нарушения сцепления арматуры
6. Отслоение защитного слоя бетона Коррозия арматуры Снижение несущей способности в зависимости от уменьшения площади сечения арматуры в результате коррозии и уменьшения размеров поперечного сечения сжатой зоны. Снижение прочности нормальных сечений в результате нарушения сцепления арматуры с бетоном
7. Нормальные трещины в изгибаемых конструкциях и растянутых элементах конструкций шириной раскрытия для стали классов А-1 - более 0,5 мм. А-11, А-Ш, А-ШВ, А-1У - более 0,4 мм; в остальных случаях - более 0,3 мм Перегрузка конструкций, смещение растянутой арматуры. Для преднапряженных конструкций - малое значение натяжения арматуры при изготовлении Снижение долговечности, недостаточная несущая способность
8. То же, что в пункте 7 таблицы, но имеются трещины с разветвленными концами Перегрузка конструкций в результате снижения прочности бетона или нарушения сцепления арматуры с бетоном Возможно аварийное состояние
9. Наклонные трещины со смещением участков бетона относительно друг друга и наклонные трещины, пересекающие арматуру Перегрузка конструкций. Нарушение анкеровки арматуры Аварийное состояние
10. Относительные прогибы, превышающие для: - преднапряженных стропильных ферм - Перегрузка конструкций В зависимости от наличия других дефектов
Вид дефектов и повреждений Возможные причины появления Возможное влияние
1 2 3
1/700; - преднапряженных стропильных балок - 1/300; - плит перекрытий и покрытий - 1/150
11. Повреждение арматуры и закладных деталей Механические воздействия, коррозия арматуры Снижение несущей способности пропорционально уменьшению площади сечения
12. Выпучивание сжатой арматуры, продольные трещины в сжатой зоне, шелушение бетона сжатой зоны Перегрузка конструкций Аварийное состояние
13. Уменьшение площадок опирания конструкций по сравнению с проектными Ошибки при изготовлении и монтаже Степень снижения несущей способности определяется расчетом
14. Разрывы или смещения поперечной арматуры в зоне наклонных трещин Перегрузка конструкций Аварийное состояние
15. Отрыв анкеров от пластин закладных деталей, деформации соединительных элементов, расстройство стыков Наличие воздействий, не предусмотренных при проектировании Аварийное состояние
16. Трещины силового характера в стенах и перекрытиях монолитных конструкций, появляющиеся после снятия опалубки или спустя некоторое время Температурно-усадочные усилия, возникающие при условиях, стесняющих деформации При раскрытии больше допустимого -снижение долговечности. Влияние на жесткость и прочность оценивается расчетом
В соответствии с представленными данными анализа произведено исследование материалов технического отчета по обследованию учебно-лабораторного корпуса «Здания учебно-лабораторного корпуса ФГБОУ ВО «ВГСА» в г. Кирове, изучение особенностей расчета и конструирования каркаса по серии 1.020-1/87, разработанной ЦНИИП реконструкции городов.
Четырёхэтажное прямоугольное в плане здание, размерами в осях 18,0х79,16м запроектировано и построено с полным каркасом по серии 1.020-1. Обеспечение пространственной жесткости осуществляется системой вертикальных диафрагм жесткости и горизонтальных связевых плит, а также жесткими дисками перекрытий и покрытий, железобетонным каркасом, жесткой заделкой колонн каркаса в фундаменты.
В ходе исследования изучены выявленные в ходе обследования дефекты и повреждения основных конструктивных элементов здания в соответствии с ранее представленными в данной работе критериями оценки. Результаты приведены в таблице 3.
Таблица 3
Результаты анализа дефектов и повреждений каркаса здания
Конструктивные элементы Дефекты и повреждения, в т.ч. неустранимые Техническое состояние Мероприятия для устранения дефектов и повреждений
1 2 3 4
Колонны Не замоноличены узлы стыка колонн между собой; арматура колонны оголена и подвержена коррозии Работоспособное Замонолитить узлы соединения колонн между собой с очисткой арматуры от коррозии
Ригели Недостаточная площадка опирания консоли, узлы опирания ригелей на колонны не заполнены цементно-песчаным раствором, сколы бетона в нижней части ригеля без обнаружения арматуры, ригель смещен от центра колонны Ограничено работоспособное Увеличить площадку опирания ригелей, замонолитить все узлы опирания ригелей на колонны цементно-песчаным раствором
Диафрагмы жесткости Коррозия оголенной арматуры Работоспособное Восстановить защитный слой арматуры с очисткой ее от коррозии
Плиты перекрытия Оголенная рабочая арматура, поперечные и продольные трещины, с шириной раскрытия до 10мм, металлические балки перекрытия Ограничено работоспособное Восстановить защитный слой арматуры с очисткой ее от коррозии, металлические балки очистить от коррозии и
Конструктивные элементы Дефекты и повреждения, в т.ч. неустранимые Техническое состояние Мероприятия для устранения дефектов и повреждений
1 2 3 4
подвержены коррозии оштукатурить цементно-песчаным раствором для обеспечения требуемой огнестойкости
Плиты покрытия Продольные трещины в швах плит Ограничено работоспособное Выполнить усиление плит, имеющих трещины
По результатам выполненного исследования установлено, что дефекты и повреждения конструкций сборного железобетонного каркаса, выполненного по серии 1.020-1/87, влияющие на напряженно-деформированное состояние каркаса здания, имеются.
Для обеспечения безопасной эксплуатации необходимо провести поверочный расчет с учетом конструктивных особенностей строительного объекта, геометрических и физических несовершенств, фактически действующих нагрузок и воздействий.
При проведении поверочного расчета в соответствии с обязательными требованиями ГОСТ 27751 -2014 должны отражаться действительные условия работы конструкций, соответствующие рассматриваемой расчетной ситуации, поэтому требуется уточнение расчетной схемы (модели) с учетом влияния неустранимых дефектов.
Дефекты, не влияющие на напряженно-деформированное состояние конструкций, должны быть устранены при планируемом завершении строительных работ на объекте.
© Пешнина И.В., Пешнин А. Н., Гаврилова Е. О., 2021
УДК 681.5.015
Сайделов А.Р., магистрант Уфимский государственный нефтяной технический университет
г. Уфа, Россия
РАЗРАБОТКА ОПЕРАТИВНОЙ ДИАГНОСТИКИ ИЗМЕНЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ОБЪЕКТА
Аннотация
Рассмотрена актуальность использования адаптивной системы управления. Проведен обзор различных методов адаптивных систем управления. Представлен алгоритм работы разрабатываемой системы управления.
Ключевые слова:
адаптивная система, беспоисковая адаптация, эталонная модель, фазовые траектории.
Для процессов нефтепереработки, нефтехимии в последнее время характерно использование APC-систем. Эти системы позволяют достичь высокой точности поддержания показателей качества (ПК) для стационарных линейных объектов. Когда эффекты не стационарности и нелинейности достаточно велики и могут приводить к резкому снижению качества процессов управления [1-4] возникает задача оперативной идентификации параметров объектов управления.
Поэтому изменение характеристик таких объектов необходимо оперативно идентифицировать и в соответствии с ними корректировать настройки регуляторов [5-9].
Предлагаются следующие методы адаптации: поисковые и беспоисковые [10-15]. Для поисковых методов адаптации необходимо большое время для выполнения алгоритма. Для целей оперативной (online) адаптации наиболее перспективными являются методы беспоисковой адаптации. К числу беспоисковых
