строительство 

Аккустический метод диагностики напряженно-деформированного состояния фасонных профилей металлических конструкций

В машиностроительной и строительной отраслях широко используются металлические конструкции с элементами прокатных и сварных фасонных профилей из швеллера, обеспечивающих надежность, прочность, работоспособность и долговечность зданий. Одной из важных эксплуатационных характеристик данных конструкций является напруженодеформований состояние их элементов, изменение которого может привести к возникновению аварийных ситуаций и угроз для людей, которые там находятся.

Традиционно, для диагностики напряженно-деформированного состояния используют визуально-оптический и измерительные методы контроля фасонных профилей металлических конструкций. Совершенствование таких методов и средств направлено на повышение точности, быстродействия и автоматизации измерения прогибов металлических конструкций.


Наиболее эффективным методом для определения напруженодеформованого состояния металлических конструкций является метод, использующий акустопружний эффект, позволяющий установить связь изменения относительной скорости распространения ультразвуковой волны в объекте контроля с величиной механических напряжений и определять как поверхностные, так и усредненные значения механических напряжений по базе прозвучивания. Данный метод охватывает типы профилей металлических конструкций, имеющих плоскопараллельную форму объекта контроля. Но наличие как наклонных так и параллельных граней полок в конструкции фасонных профилей, где имеются наибольшие значения напряжений, и необходимость определения усредненных значений напряжения в объеме полки фасонных профилей делает невозможным применение разработанных методов на основе эффекта акустоупругости для данных профилей металлических конструкций.

Необходимость оценки напряженно-деформированного состояния фасонных профилей металлических конструкций промышленных зданий, находящихся в эксплуатации, обеспечения их работоспособности, надежности долговечности, прочности обуславливают актуальность задачи совершенствования существующего акустического метода относительно фасонных профилей металлических конструкций, для определения в них действительных механических напряжений.

В современном строительстве все чаще используют новейшие технологии, конструктивные и технические решения, требующие все большего применения металлических конструкций (МК) в промышленных зданиях. Зданиями, в которых основными конструктивными элементами являются МК, могут быть торговые центры, магазины, автосалоны, технические центры, складские помещения, заводы, цеха, спорткомплексы, автостоянки и тому подобное. Срок эксплуатации таких строений не превышает 50 лет.

Среди всех конструктивных элементов МК промышленных зданиях наибольшая нагрузка имеют перекрытия, с пролетами между опорными элементами, выполнены из стальных фасонных профилей (ФП). Данные элементы работают на изгиб, где в местах наибольшего прогиба возникают максимальные значения механических напряжений. При проектировании МК устанавливают допустимые значения напряжений для каждого из ФП, не должны превышаться в условиях эксплуатации.
Изменение механических напряжений МК зданий может быть вызвано рядом факторов, таких как:

— изменение назначения здания;
— реорганизация технологического процесса с изменением оборудования технологических линий в самом здании;
— эксплуатация здания за пределами проектных режимов;
— природные катаклизмы;
— истончение под действием коррозии элементов конструкций;
— изменение нормативных требований, предъявляемых к строительству и тому подобное.

Поэтому, особенно необходимо установление действительных значений механических напряжений элементов МК, то есть действующих в настоящее время в местах их наибольшей концентрации. Это позволит диагностировать техническое состояние МК. Предпочтение при выборе оперативных методов диагностики НДС предоставляется тем, которые позволят определять значение действительных механических напряжений ФП с высокой точностью в течение всего жизненного цикла здания, без его повреждения.

Related posts

Leave a Comment

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.