Разработка системы комплексного научно-технического сопровождения проектирования и возведения уникальных сооружений на примере крытого катка в г. Коломна

• Автор: Алахверди, Александр Антонович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 152 с. : ил.

Содержание Стр.

Введение.
ГЛАВА 1. Особенности проектирования, изготовления и монтажа уникальных большепролетных сооружений с тонколистовыми

покрытиями. Состояние вопроса.

1.1.Вопросы проектирования уникальных большепролетных сооружений.

1.2. Особенности конструктивных решений тонколистовых покрытий

1.3. Опыт проектирования и возведения мембранных

оболочек отрицательной гауссовой кривизны.

1.4. Конструктивное решение большепролтного мембранного покрытия

катка в г. Коломне. Основные положения изготовления и монтажа

1.5. Материалы для конструкций и соединений

ГЛАВА 2. Организация и проведение научного сопровождения
проектирования сооружения.
2.1. Анализ результатов расчтов и конструктивных решений.
2.1.1. Анализ результатов расчтов
2.1.2. Анализ проектных решений. Разработка дополнительных
рекомендаций
2.2.0ценка прочности и устойчивости основных элементов и узлов
несущих конструкций.
2.3. Вопросы усиления пролетной конструкций вантами.
2.3.1. Разработка основных проектных решений узлов и
деталей с применением вант
2.3.2. Разработка технических условий на поставку вант
2.3.3. Рекомендации по численным исследованиям системы покрытия с включением вант в работу на стадии монтажа и эксплуатации.
ГЛАВА 3. Научное сопровождение изготовления и монтажа
конструкций
3.1. Разработка и исследование вопросов изготовления основных металлических конструкций
3.1.1. Оценка качества проката и прокатных элементов.
3.1.2. Оценка качества рулонируемых полотнищ.
3.2. Разработка и исследование вопросов монтажа конструкций .
3.2.1. Основные положения
3.2.2. Исследование остаточных напряжений в элементах постели
3.2.3. Разработка основных положений по монтажу мембраны.
3.2.4. Проведение технического контроля на стадии монтажа и приемки металлоконструкций.
3.3. Разработка и исследование вопросов монтажа вант этапы и
последовательность предварительного напряжения вант.
ГЛАВА 4. Проведение специальных исследований.
4.1. Исследование несущей способности колонн при
аварийных воздействиях.
4.2. О причинах разрушения поперечных элементов постели при
их монтаже.
4.3. Применение для мембранной конструкции нового антикоррозионного материала.
4.3.1. Основные положения.
4.3.2. Технические характеристики композиций
марки Галлополим
4.3.3. Подготовка поверхностей для нанесения покрытия.
4.3.4. Приготовление композиции Галлополим.
4.3.5. Проведение работ по нанесению защитного покрытия.
4.3.6. Контроль качества противокоррозионных работ
4.3.7. Устранение дефектов
ГЛАВА 5. Проведение мониторинга несущих конструкций на стадии монтажа и последующей эксплуатации сооружения
5.1. Разработка основных положений методики мониторинга
несущих конструкций
5.2. Проведение мониторинга несущих конструкций на стадии
монтажа
5.2.1. Анализ результатов геодезических замеров поверхности покрытия до раскружаливания на соответствие проекту.
5.2.2. Анализ результатов мониторинга на стадии монтажа.
5.2.3. Натурные замеры напряжений.
5.3. Разработка автоматизированной системы мониторинга
при эксплуатации сооружения
5.3.1. Разработка системы критериев контроля напряженнодеформированного состояния несущих конструкций.
5.3.2. Обоснование величин предельно допустимых перемещений основных несущих конструкций сооружения в наблюдаемых
точках.
5.3.3. Обоснование схемы расположения и количества наблюдаемых
точек на несущих конструкциях
Основные результаты и выводы.
Приложение. Основные требования по организации надлежащей
эксплуатации сооружения
Библиографический список.
ВВЕДЕНИЕ
Уникальные большепролетные сооружения имеют повышенный уровень ответственности по назначению, их отказы могут привести к тяжелым экономическим и социальным последствиям. В этой связи возникают дополнительные требования к номенклатуре и объемам изысканий и проектных работ, изготовлению и монтажу конструкций, правилам их приемки и эксплуатации. При проектировании и возведении уникальных сооружений, в частности металлических конструкций крытого катка в г. Коломна, возникли проблемы, выходящие за рамки существующих нормативных документов. Масштабы сооружения, его уникальность и социальная значимость предопределили необходимость проведения при возведении объекта специального научного сопровождения, включающего углублнный анализ работы металлических несущих конструкций, разработку повышенных требований к их эксплуатационной наджности, снижению до минимума вероятности возникновения аварийных ситуаций.
Кроме того, научный комплексный подход оказался необходимым при решении задачи выбора приемлемых конструктивных решений, увязанных с функциональным назначением, методами изготовления и монтажа, архитектурными решениями, условиями эксплуатации. При этом в полном объеме должны выполняться требования наджности, технологичности и экономической эффективности, учитываться экологические и социальные факторы.
Актуальность


Опыт научнотехнического сопровождения проектирования выявил, что необходимыми документами предшествующими проектным разработкам являются 8 Техническое задание и Специальные технические условия на проектирование, разрабатываемые заказчиком совместно с научноисследовательскими и специализированными организациями, которые должны отражать специфику их проектирования, строительства и эксплуатации, определять уровень ответственности и уникальность сооружения, расчетный срок его эксплуатации, требования по применению и объемам опытноконструкторских и исследовательских работ. Эти документы должны четко формулировать постановку задач проектирования, определять пути их решения и таким образом воздействовать на качество проекта. Нагрузки и воздействия. Уникальные большепролтные сооружения должны воспринимать любые виды нагрузок, определенные Техническим заданием на проектирование. Большепролтные покрытия находятся под действием собственного веса, нагрузок от снега и ветра. В нормативных документах, как правило, отсутствуют данные но климатическим нагрузкам на большепролтные покрытия с пространственной формой поверхности. Для таких сооружений необходима разработка специальных рекомендаций по определению снеговых и ветровых нагрузок, зачастую на основании продувок макета сооружения в аэродинамической трубе . Повышенный уровень ответственности таких сооружений учитывается, применением соответствующего коэффициента наджности , . Расчеты. В расчтах уникальные большепролтные сооружения обычно рассматриваются как единая пространственная система, включающая фундаменты, каркас, покрытие, с учтом продольных, изгибных и крутильных жесткостей основных, а в ряде случаев и второстепенных элементов их проектных связей, узловых эксцентриситетов. Расчты проводятся на статические и динамические нагрузки и воздействия, подтверждающие наджность и пространственную устойчивость системы. Численные методы, ориентированные на широкое использование современной вычислительной техники с высоким быстродействием, большой памятью и развитой системой внешних устройств открывают возможности успешного решения задач расчта сложных систем. Их использование позволяет учесть различные виды нагрузок и воздействий, конструктивные особенности системы геометрию поверхности, переменные толщины, наличие элементов подкрепления, промов, фактические свойства материалов, местное изменение жсткости и т. При этом применяются апробированные вычислительные комплексы. Для повышения наджности результатов, расчты рекомендуется проводить с использованием различных программ с сопоставлением и анализом полученных данных. Научнотехническое сопровождение. Выявлено, что проектирование уникальных большепролтных сооружений требует проведения комплексного научнотехнического сопровождения, которое включает разработку рекомендаций по назначению снеговых и ветровых нагрузок при необходимости изготовление и исследование физической модели сооружения разработку методики расчета, составление и исследование расчетной схемы сооружения, выполнение поверочных расчтов . Должны привлекаться научноисследовательские и специализированные организации для научного сопровождения при изготовлении и монтаже конструкций, разработке рекомендаций по обеспечению жизнеспособности сооружения при экстремальных ситуациях проведение мониторинга основных несущих конструкций на стадии возведения и первых лет эксплуатации см. Пособие по научнотехническому сопровождению и мониторингу строящихся зданий и сооружений, в том числе большепролетных, высотных, и уникальных. МРДС . Проектирование уникальных сооружений можно представить как сумму различных требований, в виде показателей качества конструктивнотехнологических, экономических, производственнотехнических, функциональных и социальных. Основными составными частями мембранного покрытия являются пролетная конструкция и опорный контур , . Пролетная конструкция, выполняемая из тонкого металлического листа, работает в основном на растяжение. Пролетная конструкция мембранного покрытия подкреплена системой элементов, используемых при монтаже в качестве постели, однако основную часть эксплуатационной нагрузки воспринимает тонкий лист.