МОДЕЛЮВАННЯ НАПРУЖЕНО- ДЕФОРМОВАНОГО СТАНУ ПРОСТОРОВОЇ ГАЛЕРЕЇ ХІМІЧНОГО ВИРОБНИЦТВА, ЩО ЗАЗНАЛА КОРОЗІЙНИХ ПОШКОДЖЕНЬ, ДЛЯ РАЦІОНАЛЬНОГО ПІДСИЛЕННЯ

Денис Байда; Володимир Попов; Аліна Попова

doi:10.33644/2313-6679-2-2024-7

Денис Байда Канд. техн. наук, доцент кафе- дри гірничих технологій та будівництва ім. проф. Бакка М.Т. Державного університету «Жи- томирська політехніка», м. Житомир, Україна https://orcid.org/0009-0004-0004-377X
Володимир Попов Канд. техн. наук, доцент кафедри будівництва, міського господар- ства та архітектури Вінницького національного технічного університету, м. Вінниця, Україна https://orcid.org/0000-0003-2379-7764
Аліна Попова Магістрант. Факультет хімії, біо- логії та біотехнологій Донецького національного університета імені Василя Стуса, м. Вінниця, Україна https://orcid.org/0000-0003-3576-5823

DOI: https://doi.org/10.33644/2313-6679-2-2024-7

Ключові слова: Просторова металева гале- рея, корозійний знос, технічний стан, напружено- деформований стан, високоміцні болти, ферми, розкісна система, підсилення.

Анотація

У статті розглянуто вирішення важливої науково-
практичної задачі із моделювання напружено-
деформованого стану будівельних конструкцій
промислової металевої галереї, яка входить у
загальну технологічну лінію виробництва та пере-
вантаження мінеральних добрив. Будівельні
конструкції об’єкта дослідження – транспортної
галереї – збудовані на території АТ «ОПЗ» у
м. Южне Одеської області. Металоконструкції
галереї підтримують конструкції стрічкових
конвеєрів (транспортерів) та конструкції захисної
обшивки. Транспортери розташовані всередині
галереї та призначені для перевантаження нава-
лом, або у мішках карбаміду. У статті викона-
но докладний технічний опис конструкції
галереї, яка являє собою просторову стрижне-
ву металоконструкцію, що складається з чоти-
рьох плоских ферм (даху, стінок та днища), обши-
ту в рівні днища листом із ромбічним рифлен-
ням, з інших трьох боків – профнастилом, яка
спирається на систему шарнірно рухомих та неру-
хомих опор. Наведено типові дефекти і пошкод-
ження споруди, виявлені при обстеженні, а
також підкреслено їх системний характер. На
основі інструментальних досліджень визначено
технічний стан, локалізацію дефектів та ступінь
зносу основних будівельних конструкцій галереї.
При обстеженні виявлено, що внаслідок руйнівної
дії вологого морського повітря (разом зі зважени-
ми у ньому мікрочастинками мінеральних добрив)
окремі конструкції галереї зазнали значних втрат
від корозії та знаходяться у аварійному чи непри-
датному до нормальної експлуатації станах. На
основі виконаних обмірів та результатів обстежен-
ня розроблено деталізовані скінченно-елементні
моделі напружено-деформованого стану галереї
під дією комплексу статичних та динамічних
кліматичних і технологічних впливів.
Науковий аналіз результатів моделювання
засвідчив, що галерея, в цілому, та окремі найбільш
зношені елементи не можуть сприймати проектних
впливів на споруду з урахуванням нормативних
коефіцієнтів надійності. Підкреслено, що через
відсутність альтернативних способів переванта-
ження карбаміду галерея не може бути повністю
виведена з експлуатації на час підсилення. Під час
вирішення задачі були застосовані такі методи:
візуальне обстеження, обміри конструкцій, визна-
чення корозійного зносу конструкцій ультразвуко-
вим способом, скінченно-елементне моделювання
напружено-деформованого стану із застосуванням
інструментарію САПР – SCAD Soft, перевірочні
розрахунки компонентів металокаркасу галереї.
На підставі результатів обстеження, моде-
лювання та виконаних міцнісних розрахунків
запропоновано раціональний спосіб підсилення
металоконструкцій галереї, який полягає у тимча-
совому зменшенні навантажень на транспортерну
систему (до 50 % від проектного), розвантаженні
основних дефектних з’єднань поясів, безпечно-
му встановленні та включенні в роботу додат-
кових конструкцій підсилення без демонта-
жу існуючих, пошкоджених корозією. Зазначені
результати, через їх високу конструктивну та
технологічну універсальність, можна розповсю-
дити на більшість аналогічних великопрогоно-
вих металевих технологічних споруд галерейно-
го типу.

Завантаження

Данные скачивания пока не доступны.

Посилання

1. Мікульонок І. О. Виготовлення обладнан-
ня хімічних виробництв: підруч. Київ: КПІ
ім. Ігоря Сікорського», 2022. 233 c.
2. Попов В.О., Курдибаха В.М. Інженерний
досвід візуального та інструментального
обстеження суднонавантажувачів. Сучасні
технології, матеріали і конструкції в
будівництві. Науково-технічний збірник.
Вінниця: ВНТУ, 2018. С. 12 – 18.
3. Купченко Ю.В., Сінгаївський П.В.,
Константінов П.В. Особливості проектуван-
ня конвеєрної галереї зернового переванта-
жувального комплексу. Сучасні будівельні
конструкції з металу та деревини. 2019.
№ 23. С. 51 – 58.
4. Кущенко В.М., Губарев М.В. Аналіз впли-
ву динамічного характеру технологічного
навантаження на напружено-деформований
стан прольотної будови гратчастої
конвеєрної галереї. Науковий журнал
«Металеві конструкції». 2013. №19 (4).
С. 225–234.
5. Звіт №О.15-06-16 «Обстеження технічного
стану металоконструкцій галереї в осях
«15-18» перевалочного пункту для карбаміду
АТ «ОПЗ». Звіт за результатами обстежен-
ня. ТОВ «Гервін Проект», 2016. 74 с.
6. Білик С.І., Білик А.С. Головні напрямки
сучасного розвитку металевих конструкцій
будівель і споруд. Сучасні будівельні
конструкції з металу та деревини. 2021.
№ 25. С. 5 – 12.
7. ДБН В.2.6-163:2010. Конструкції будівель і
споруд. Сталеві конструкції. Норми проек-
тування. Київ: Мінрегіонбуд України, 2011.
202 с.
8. ДСТУ Б В.1.2-3:2006. Прогини і переміщен-
ня. Вимоги проектування. Введ. з 1 січня
2007 р. на заміну розділу 10 СНиП 2.01.07-
85. Київ: Мінбуд України, 2006. 10 с.
9. ДБН В.1.1.12:2014. Захист від небез-
печних геологічних процесів, шкідливих
експлуатаційних впливів, від пожежі.
Будівництво в сейсмічних районах
України. Введ. з 1.10.2014 р. на заміну
ДБН В.1.1.12:2006. Київ: Мінрегіон
України, 2014. 110 с.
10. ДБН В.3.1-1-2002. Ремонт і підсилення
несучих і огороджувальних будівельних
конструкцій і основ промислових будинків
та споруд. Київ: Держкомітет України з
будівництва і архітектури, 2003. 82 с.
11. Gorodetsky A. S, Pikul A.V. Pysarevskiy B. Y.
Modelling of soil behavior in dynamic load.
International Journal for computational Civil
and Structural Engineering. 2017. № 13(3).
С. 34-41.
12. Bilyk S.I., Bilyk А.S., Nilova T.O., Shpynda
V.Z., Tsyupyn E.I. Buckling of the steel frames
with the I-shaped cross-section columns of
variable web height. Strength of Materials and
Theory of Structures: Scientific-and-technical
collected articles. 2018. № 100. P. 140-154.
13. Барабаш М.С., Козлов С.В., Медведенко
Д.В. Комп’ютерні технології проектуван-
ня металевих конструкцій: Навчальний
посібник. Київ: НАУ, 2012. 572 с.
14. Моргун А.С., Андрухов В.М., Сорока М.М.,
Меть І.М. Системи автоматизованого про-
ектування у будівництві. Навчальний
посібник. Вінниця: ВНТУ, 2015. 129 с.
15. ДБН В.1.2-2:2006. Навантаження і впли-
ви. Норми проектування. Київ: Мінбуд
України, 2007. 71 с.
16. Марочка В. В., Верьовка А.П. Особливості
просторової роботи металевих ферм
вiд вітрового навантаження. Вісник
Дніпропетровського національного
університету залізничного транспорту
ISSN 2313????6669 ????SCIENCE & CONSTRUCTION???? ????НАУКА ТА БУДIВНИЦТВО???? 2(40)’2024 59
імені академіка В. Лазаряна. 2007. № 17.
С. 204-208. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/
vdnuzt_2007_17_46
17. Perelmuter A.V. Strength analysis in regulatory
design documents and computational software.
Strength of Materials and Theory of Structures:
Scientific-and-technical collected articles. 2020.
№ 104. P. 89-102. URL: http://opir.knuba.edu.
ua/files/zbirnyk-104/02-104_perelmuter_new.
pdf
18. Lan T. Space Frame Structures. Chinese
Academy of Building Research. China: CRC
Press, 2005. 50 p.
19. Гібаленко А.Н. Моніторинг остаточного
ресурсу металоконструкцій в корозійних
середовищах. Галузеве машинобудування:
Зб. наук. пр. Полтава: ПолтНТУ, 2015. № 3
(45). С. 110– 116.