Анотація до роботи:

Пчельніков С.Б. Забезпечення надійності спеціальних промислових будівель. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.01 – будівельні конструкції, будівлі та споруди. – Донбаська національна академія будівництва і архітектури Міністерства освіти і науки України, Макіївка, 2007 р.

У дисертації розроблена модель забезпечення гарантованої імовірності безвідмовної роботи металевих будівельних конструкцій спеціальних промислових будівель. Запропонована модель заснована на раціональному проведенні заходів з обслуговування з урахуванням зміни технічного стану конструкцій в процесі експлуатації. Оцінка технічного стану окремих елементів, конструкцій і будівлі в цілому являє собою імовірність безвідмовної роботи, яка визначається з врахуванням конструктивного і функціонального взаємозв'язку окремих елементів і конструкцій.

На підставі натурних досліджень уточнено вплив недосконалостей окремих елементів на окремі конструкції і будівлю в цілому. Розроблена і впроваджена методика забезпечення гарантованої надійності металевих будівельних конструкцій спеціальних промислових будівель. Запропонована методика дозволяє отримати економію коштів на проведення поточних оглядів і ремонтів протягом заданого періоду при незначному зниженні імовірності безвідмовної роботи в порівнянні з нормативними вимогами.

1. На основі теоретичних і натурних досліджень розроблена модель забезпечення гарантованої надійності металевих будівельних конструкцій спеціальних промислових будівель. Основним принципом моделі є визначення кількості і термінів проведення поточних оглядів і ремонтів залежно від фактичного технічного стану конструкцій, які забезпечують гарантований рівень вірогідності безвідмовної роботи конструкцій протягом заданого періоду.

2. Розглядаючи основні конструкції будівлі як складні багатоелементні системи і використовуючи імовірнісний підхід до оцінки технічного стану конструкцій розроблено алгоритм визначення імовірності безвідмовної роботи окремих елементів і конструкцій, що дозволяє кількісно оцінити технічний стан конструкцій на відміну від якісної оцінки, що регламентується нормативними документами, а також використати для оцінки технічного стану окремих елементів результати розрахунку елементів конструкцій за методом граничних станів. Для досліджених конструкцій була визначена імовірність безвідмовної роботи, яка знаходиться в межах 0,9714-0,9998 в залежності від виду конструкції.

3. Розроблена структурна схема будівлі, яка враховує конструктивний і функціональний взаємозв'язок основних конструктивних елементів будівлі, і дозволяє, розглянувши будівлю як систему послідовно і паралельно сполучених елементів, визначити імовірність безвідмовної роботи будівлі в цілому. Для досліджених об'єктів була визначена імовірність безвідмовної роботи будівель в цілому, яка знаходяться в межах 0,9438-0,9703 і залежить від конструктивної схеми будівлі.

4. Проведені натурні дослідження реальних об'єктів дозволили уточнити вплив виявлених пошкоджень окремих елементів на будівлю в цілому. Чисельні дослідження впливу такого неприпустимого дефекту, як відсутність елементів решітки колон, на решту конструкцій одноповерхової промислової будівлі виявили збільшення напруження в елементах протилежної колони до 10-20%, що дозволило зробити висновок про необхідність в подібних випадках виконання розрахунку пошкодженої конструкції не окремо, а у складі поперечної рами будівлі.

5. На підставі проведених досліджень розроблена методика забезпечення гарантованої імовірності безвідмовної роботи металевих будівельних конструкцій спеціальних промислових будівель, заснована на раціональному проведенні заходів з обслуговування. Для підкранових балок запропонована методика дозволяє знизити витрати на проведення поточних оглядів на 30% в порівнянні з нормативними рекомендаціями при забезпеченні рівня безвідмовної роботи на 0,13% менш ніж за нормативними рекомендаціями.

6. Результати проведених досліджень були впроваджені при проведенні робіт з обстеження, оцінки технічного стану і розробки рекомендацій з експлуатації ряду промислових об'єктів: коксосортировки ЗАТ «Макіївкокс» (економічний ефект склав 15 тис.грн/рік); мартенівського цеху ВАТ «Макіївський металургійний завод» (економічний ефект склав 20 тис.грн/рік).

Основні положення дисертації опубліковані у таких роботах:

1. Губанов В.В., Пчельников С.Б. Оптимизация процесса эксплуатации конструкций специальных промзданий // Металеві конструкції. – 2006. – Т. 10, №1. – С. 21-27. (Особистий внесок здобувача – розроблені основні принципи і формули оцінки надійності будівлі в цілому і прийняття рішень з ремонту конструкцій)

2. Губанов В.В., Пчельников С.Б. Вопросы оптимизации эксплуатационного процесса за рубежом // Вісник ДонДАБА. – Вип. 2002–2 (33), Макіївка, 2002. - С. 82-87. (Особистий внесок здобувача – огляд і аналіз літературних джерел)

3. Губанов В.В., Пчельников С.Б. Особенности и предупреждение повреждаемости цехов металлургических производств // Вісник ДонДАБА. – Вип. 2003–2 (39), Макіївка, 2003. - С. 165-169. (Особистий внесок здобувача – натурні дослідження конструкцій цеху, обробка отриманих даних)

4. Пчельников С.Б. Техническое обоснование эксплуатационных мероприятий для специальных промзданий // Вісник ДонДАБА. – Вип. 2003–3 (40), Макіївка, 2003. - С. 55-57. (Особистий внесок здобувача – розроблена схема забезпечення експлуатаційної надійності будівлі)

5. Губанов В.В., Гибаленко А.Н., Пчельников С.Б. Износ и эксплуатация служебных помещений на кровле мартеновского цеха // Вісник ДонДАБА. – Вип. 2004–1 (43), Макіївка, 2004. - С. 108-111. (Особистий внесок здобувача – натурні дослідження конструкцій цеху, обробка отриманих даних)

6. Губанов В.В., Пчельников С.Б. Планирование эксплуатационных мероприятий на действующих предприятиях с учетом требований технологического процесса // Вісник ДонДАБА. – Вип. 2004–2 (44), Макіївка, 2004. - С. 23-27. (Особистий внесок здобувача – аналіз конструктивних рішень і умов експлуатації, розробка порядку паспортизації і складання графіку проведення заходів з експлуатації)

7. Губанов В.В., Пчельников С.Б. Методика разработки инструкций по эксплуатации специальных промзданий // Вісник ДонНАБА. – Вип. 2005–3 (51), Макіївка, 2005. - С. 17-20. (Особистий внесок здобувача – розробка змісту інструкції з експлуатації і структурної схеми заходів з експлуатації)

8. Губанов В.В., Пчельников С.Б. Использование теории вероятности при планировании мероприятий по контролю технического состояния строительных конструкций // «Строительство–2004»: Материалы юбилейной Международной научно-практической конференции. – Ростов н/Д: Рост. гос. строит. ун-т, 2004. – С. 64–65. (Особистий внесок здобувача – аналіз умов проведення огляду і методів контролю, розробка структури величини і формули для визначення імовірності фіксації недосконалостей)

9. Губанов В.В., Пчельников С.Б. Повышение надежности путем планирования эксплуатационных мероприятий на действующих предприятиях // VIII Українська науково-технічна конференція «Металеві конструкції:погляд в минуле і майбутнє», Київ, 2004. - С. 208-210. (Особистий внесок здобувача – розроблені основні принципи методики розробки графіку обслуговування конструкцій)

10. Губанов В.В., Пчельников С.Б. Планирование эксплуатационного процесса промышленных зданий металлургических предприятий с учетом требований надежности и долговечности // V Міжнародна науково-технічна конференція «Будівельні металеві конструкції: сьогодення та перспективи розвитку», Київ, 2006 г. – С. 241-243. (Особистий внесок здобувача – розроблена структура системи моніторингу, зміст розрахункового блоку і блоку прийняття рішень, розраховані приклади прийняття рішень з експлуатації підкранової балки)

Праці, що додатково відображають результати досліджень:

11. Губанов В.В., Пчельников С.Б. Вопросы эксплуатации зданий и сооружений с учетом современных норм и требований // Вісник ДонДАБА. Вип. 2002–2 (33), Макіївка, 2002. - С. 79-81. (Особистий внесок здобувача – розроблено алгоритм послідовності розробки заходів з експлуатації промислових будівель і споруд)

12. Пчельников С.Б. Факторы, влияющие на вероятность обнаружения несовершенств стальных конструкцій // Вісник ДонДАБА. – Вип. 2004–1 (43), Макіївка, 2004. - С. 105-107. (Особистий внесок здобувача – проаналізовано вплив різних факторів на імовірність виявлення недосконалостей при проведенні контролю технічного стану будівельних конструкцій)