Монография «Повышение долговечности стальных конструкций промышленных зданий» содержит обобщение данных многочисленных обследований состояния и повреждений конструкций зданий и сооружений, выявление особенностей эксплуатации и нагрузок, влияющих на долговечность конструкций. Кроме того, приводятся результаты теоретических и экспериментальных исследований ряда вопросов действительной работы элементов каркаса зданий, защиты их от коррозии, методы их усиления и рекомендации по технической эксплуатации. Книга рассчитана на научных и инженерно-технических работников, занятых в области стальных конструкций, и на заводской персонал, работающий по надзору и уходу за эксплуатируемыми конструкциями.

Предисловие

Глава 1. Влияние особенностей эксплуатации на работоспособность стальных конструкций промышленных зданий и сооружений
§ 1. Учет особенностей эксплуатации и требования, предъявляемые к конструкциям
§ 2. Крановый режим
§ 3. Агрессивная среда
§ 4. Температурные, механические и атмосферные воздействия
§ 5. Увеличение производительности цехов и нарушение правил эксплуатации

Глава 2. Особенности нагрузок и силовых воздействий на стальные конструкции промышленных зданий
§ 1. Собственные и технологические нагрузки и воздействия
§ 2. Вертикальные воздействия мостовых кранов
1. Вертикальные давления колес мостовых кранов
2. Статистическое исследование вертикальных нагрузок от мостовых кранов
3. Предложения по нормированию вертикальной нагрузки от мостовых кранов
§ 3. Горизонтальные воздействия мостовых кранов
1. Теоретические и экспериментальные исследования
2. Статистическое исследование боковых сил мостовых кранов
3. О нормировании горизонтальных воздействий мостовых кранов
§ 4. Природные воздействия
§ 5. Анализ воздействия сочетаний нагрузок для оценки надежности и долговечности каркасов промышленных зданий

Глава 3. Дефекты и повреждения стальных конструкций. Накопление повреждений в эксплуатации
§ 1. Характеристика дефектов и повреждений
§ 2. Повреждения конструкций покрытий
§ 3. Повреждения колонн
§ 4. Повреждение подкрановых конструкций
§ 5. Повреждения прочих конструкций

Глава 4. Анализ работы стальных конструкций каркаса промышленных зданий в условиях эксплуатации
§ 1. Действительная работа подкрановых конструкций
1. Общее напряженное состояние подкрановой балки
2. Местное напряженное состояние стенки подкрановой балки
3. Суммарное напряженное состояние стенки подкрановой балки
4. Работа элементов креплений
5. Увеличение надежности и долговечности подкрановых конструкций
§ 2. Динамика подкрановых балок
1. Теоретические исследования
2. Нормативы динамических коэффициентов подкрановых балок
3. Опытные данные
4. Расчетные значения динамических коэффициентов в сечении посередине пролета балок
5. Расчетные динамические коэффициенты для сечения посередине пролета балки при любом расположении стыка и в сечениях между серединой балки и опорами
§ 3. Действительная работа колонн поперечных рам
1. Первое предельное состояние колонн
2. Пространственная работа каркаса зданий
3. Поперечная жесткость каркасов одноэтажных промышленных зданий и открытых подкрановых эстакад
§ 4. Некоторые вопросы действительной работы ферм покрытия

Глава 5. Защита стальных конструкций от коррозии
§ 1. Классификация зданий и сооружений по степени агрессивности среды
§ 2. Мероприятия по уменьшению агрессивности общезаводской атмосферы и внутрицеховой среды
§ 3. Конструктивные мероприятия по борьбе с коррозией несущих конструкций каркаса зданий
§ 4. Применение защитных покрытий, соответствующих эксплуатационной среде
§ 5. Влияние коррозионных разрушений на несущую способность конструкций

Глава 6. Усиление стальных конструкций промышленных зданий в связи с изменением условий эксплуатации
§ 1. Обследование существующих конструкций
§ 2. Способы усиления стальных конструкций промышленных зданий
§ 3. Действительная работа усиленных элементов и соединений и их расчет
§ 4. Ликвидация отдельных дефектов и повреждений стальных конструкций

Глава 7. Техническая эксплуатация стальных конструкций промышленных зданий
§ 1. Организация технической эксплуатации
§ 2. Особенности технической эксплуатации металлических конструкций

Приложение. Допускаемые отклонения для основных дефектов и повреждений стальных конструкций
Литература

Предисловие

Светлой памяти дорогого учителя Николая Станиславовича Стрелецкого посвящают эту работу авторы

Долговечность стальных конструкций в нормальных условиях эксплуатации при надлежащем уходе достигает 60—70 лет и превосходит сроки морального износа технологического оборудования.

Но бурное развитие промышленности в СССР, особенно в последние годы, приводит к непрерывному росту производительности цехов и усложнению условий эксплуатации конструкций. Увеличиваются число кранов, их грузоподъёмность и скорость движения, внутрицеховая среда обильно насыщается агрессивными газами, парами воды и пылевидными выносами, повышается температура нагрева конструкций, увеличивается количество избыточного тепла. Естественно, что в таких условиях конструкции подвергаются неблагоприятным воздействиям, на которые они не рассчитаны, быстро повреждаются и нередко выходят из строя.

Поэтому в книге большое внимание уделено основным особенностям, эксплуатации — тяжелому крановому режиму, агрессивной общезаводской и внутрицеховой среде, характерным для цехов металлургической, химической и других отраслей промышленности.

По материалам обследований большого числа зданий, главным образом металлургических цехов, анализируются различные повреждения конструкций и причины их, устанавливается зависимость повреждений от тяжелых условий эксплуатации, сроков службы, конструктивных решений и других факторов. Рекомендуются мероприятия по устранению и предупреждению повреждений.

Сложной и по существу ключевой проблемой является изучение крановых нагрузок. В книге обобщены материалы измерения величин боковых сил, полученных при испытаниях.

Предложение авторов о необходимости учитывать боковые силы при расчете рам каркаса здания не только как местные, но и как общие воздействия связано со значительным превосходством боковых сил по сравнению с тормозными, на которые рассчитывается рама, а также и большой продолжительностью воздействия.

В книге приведены данные исследования неравномерности распределения веса кранового моста и груза между его колёсами, достигающей величин 1.2—1,4 из-за неравенства отметок подкрановых путей, различной податливости подкрановых балок в вертикальной плоскости и от жесткости мостов кранов; на основании этих данных авторы рекомендуют учитывать неравномерность давления для четырехколесных кранов как дополнительную местную нагрузку, увеличивающую давление одного из колес кранов.

В книге освещены перспективные в изучении крановых воздействий статистические методы, широко применяемые кафедрой металлических конструкций МИСИ им. В.В. Куйбышева. Совершенствование методов регистрации и обработки записей, а также широкий охват исследованиями различных по характеру производств позволяют скорректировать результаты детерминистических исследований крановых нагрузок и установить вместо принимаемых в расчетах случайных величин наиболее статистически вероятные.

Эти же методы позволили уточнить значение коэффициентов перегрузки вертикальных давлений колес кранов и наметить путь получения более обоснованных коэффициентов сочетаний нагрузок, величины которых в действующих нормах завышены.

Приведенные в книге материалы о действительной работе подкрановых конструкций обобщают исследования последних лет о недостаточности учета в нормах местных вертикальных давлений колес и необходимости увеличения коэффициента 1,5, учитывающего эти давления. Обоснованы и практически важны предложения о расчете подкрановых балок на воздействия местного крутящего момента. Представляют интерес изыскания новых форм подкрановых балок и других конструкций, надежных и долговечных в условиях эксплуатации.

В материалах по динамике подкрановых балок содержатся данные о необходимости установить расчетные величины динамических коэффициентов, позволяющих более широко и обоснованно отразить влияние на их величины большого числа параметров, а также возможности уточнить их изменчивость статистическими методами. Результаты исследований показывают завышение нормативного динамического коэффициента 1,1 для балок больших пролетов при кранах большой грузоподъемности и возможность его уменьшения до 1.

В главе о коррозии стальных конструкций обобщены и систематизированы результаты многих исследований; приведено большое количество фактических данных об агрессивности сред, о скоростях коррозии, о повреждениях конструкций. Но основное внимание уделено вопросам повышения долговечности конструкций благодаря изменению их форм, применению защитных покрытий, а также в результате ослабления степени агрессивности среды.

Материалы по ликвидации мелких дефектов и повреждений конструкций, методы их усиления, а также указания по надзору и правилам эксплуатации приведены в целях улучшения качества выполнения этих видов работ в условиях эксплуатации и повышения культуры надзора за конструкциями.

Предисловие, глава 1, § 2 и 3 главы 4 написаны А.И. Кикиным. Глава 3 написана совместно А.И. Кикиным и А.А. Васильевым. Глава 5 написана совместно А.И. Кикиным и Ю.Л. Вольбергом. А.А. Васильевым написаны § 1 главы 4, § 4 главы 6 и глава 7. Б.Н. Кошутиным написаны глава 2, § 4 главы 4 и § 1—3 главы 6. В написании § 2 и 3 главы 2 принимали участие А. В. Фигаровский, В.Н. Валь и С.Ф. Пичугин.