ОЦіНКА РИЗИКіВ НЕСВОєЧАСНОГО ВИЯВЛЕННЯ ПОШКОДЖЕНЬ ДіАГНОСТИКИ ТЕХНіЧНОГО СТАНУ БУДіВЕЛЬНИХ КОНСТРУКЦіЙ Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

УДК 69:002;72.025;721

Б01: 10.15587/2313-8416.2017.93907

ОЦ1НКА РИЗИК1В НЕСВОеЧАСНОГО ВИЯВЛЕННЯ ПОШКОДЖЕНЬ Д1АГНОСТИКИ ТЕХН1ЧНОГО СТАНУ БУД1ВЕЛЬНИХ КОНСТРУКЦ1Й

© О. О. Терентьев, О. Б. Полторак

Дане до^дження висвтлюе питання, що пов'язанi з побудовою оцтки ризиюв несвоечасного виявлення пошкоджень дiагностики техшчного стану будiвельних конструкцш. З використанням апарату нечiт-ких множин побудованi математичш моделi i методи виявлення пошкоджень стану будiвельних конструкцш споруд. Це все дае можливкть створення та експериментального до^дження роботи систе-ми при проведеннi дiагностики технiчного стану конструкцш будiвельних споруд

Ключовi слова: математичнi моделi, оцтки ризиюв, обстеження i оцiнка, технiчний стан, категорiя, будiвельнi конструкци

1. Вступ

Плановi обстеження техтчного стану будь вельного об'екга встановлюють поточний рiвень його експлуатащйно! придатносп i надають вихвдт дан для здшснення ефективного догляду за об'ектом.

У перший раз техтчне обстеження буд!вель-них конструкцш споруд звичайно проводять не шзшше, нiж через два роки тсля !х введення в експлуатацiю, а потiм не менше одного разу на п'ять рошв, а при несприятливих умовах експлуатацп - не менше одного разу на три роки.

Причинами для проведення технiчного обстеження можуть служити: закiнчення термiну експлуатацп конструкцiй споруди, виявлення рiзного роду де-фектiв i пошкоджень в хода техшчного обслуговуван-ня, чи за результатами стихшних лих, аварш i пожеж.

При вiдсутностi проявiв зовнiшнiх пошкоджень своечасне виявлення порушень технiчного стану можливе тiльки при проведеннi вiдповiдних вимiрювальних робiт. Найбiльш можливими причинами раптових пошкоджень е прояви геолопчних не-безпек: пiдтоплення територii, розвиток карстових, карстово-суфозшних i суфозiйних процеав, зсуви, ерозiя ярiв тощо [1].

2. Аналiз лiтературних даних

Проведено вивчення наукових джерел за проблематикою дослвдження теоретичних засад щодо по-будови iнформацiйних технологiй даагностики складних технiчних систем та аналпичного забезпечення iх функцiонування, отриманих вщомими вiгчизняними науковцями, серед яких Шхайленко В. М. [2], Терентьев О. О. [3], Цюцюра М. I. [4], Еременко Б. М. [5].

Забезпечення довготривало1' та надшно1' експлуатацп будiвельних конструкцiй споруд за раху-нок своечасного прогнозування та використання моделей та методiв системи дiагностики !х техшч-ного стану е актуальною теоретичною та техшко -економiчною проблемою, що потребуе застосуван-ня ефективних ршень на всiх етапах життевого циклу будiвель та регламентуються положенням «Нормативш документи з питань обстежень, пас-портизацп, безпечно! та надiйноi експлуатацп ви-робничих будiвель i споруд» [6].

3. Мета та задачi дослвдження

Мета дослiдження - побудова математичних моделей оцiнки ризику для задачi дiагностики техш-чного стану конструкцш будiвельних споруд з використанням апарату нечетких множин.

Для досягнення поставлено! мети були вирь шенi наступнi задачi:

1. Побудувати математичнi моделi i методи мониторингу певного технiчного стану конструкцш будiвельних споруд, якi узагальнюють процеси роз-пiзнавання дефектiв конструкцiй побудованих з р!з-них матерiалiв та дефекпв р!зноманггао1' природи.

2. Проаналiзувати подальший розвиток аналь тичних засобiв оцiнки прогнозування прийнятих рь шень щодо процесу спостереження та своечасного прийняття необхiдних рiшеннь щодо безпечно! та надiйноi експлуатацii будiвельних конструкций.

4. Методика побудови розробки моделей ви-значення фiзичного зношення конструктивних елемен^в будiвель

Iдентифiкацiя геологiчних небезпек полягае у встановленнi характерних особливостей, показникiв, умов, чинникiв i закономiрностей розвитку усiх наявних проявiв цих небезпек на територii будавництва, вклю-чаючи визначення площ 1'х поширення, об'емiв охоп-лення геологiчного середовища, генезису, вiку, стадш-носп, штенсивносп, перiодичностi активiзацii i трива-лосп дИ", розривних порушень, геологiчних структур, геоморфолопчних елеменпв i будiвельних об'екпв.

Осшльки зовшшн прояви геологiчних порушень не завжди можна виявити, то необхiдно оцшити економiчнi ризики таких пропусшв.

Ризик економiчних втрат в результатi тдтоп-лення конструкций споруд Яп можна встановити з урахуванням часу негативно1' ди ще1" небезпеки на оцiнюваний об'ект за формулою [7]:

R = p .V ■ В„

(1)

T

де p =-nL- - Bipor^Hicrb пiдтоплення за перiод

Тс

строку служби; Tnid = Tn - час можливого тдтоплен-

ня (термш наступного обстеження); Tc - строк служ-би об'екту (piK); Vn - економiчна вразливють об'екта до пiдтоплення, що визначаеться з табл. 1; Bo - вар-тiсть об'екта до початку процесу.

Ризик вiд повiльних оадань та пiдняття земно! повеpхнi, пов'язаний з ущ№ненням, набряканням, здуттям i усадкою гpунтiв в основi споруд, можна ви-значати за формулою [8]:

Ro=PdVd-ß0Tc, (2)

де Рд - вipогiднiсть дефоpмацii певно! амплiтуди в кiнцi строку служби споруди; Vd - економiчна враз-

ливiсть об'екта до деформацп, що визначаеться з табл. 2; Тс - строк служби об'екту (рш); В0 - варпсть об'екта до початку процесу.

Ризик ввд зменшення мiцностi констpукцiй, пов'язаний з замоканням, вiбpацiями тощо, можна визначати по формула

R =Р V •В Т (3)

ivM J м * м ^м ^ с V-V

де Рм - вipогiднiсть зменшення мщносп констpукцiй в юнщ строку служби будiвлi; Vм - економiчна вразли-вiсть об'екта до зменшення мщносп; Тс - строк служби об'екту (рш); Вм - вартють об'екта до початку процесу.

Фундамента споруд Потужшсть зони тдтоплення в межах фундаменту/глибина залягання (товщина) фундаменту

<0,1 0,1-0,3 0,3-0,5 0,5-0,7 0,7-0,9 >0,9

Стовбчас-тий або пальовий 0,0035-0,0045 0,0065-0,0075 0,007-0,008 0,0075-0,0086 0,008-0,009 0,0085-0,0094

С^чковий 0,003-0,0035 0,006-0,007 0,0065-0,0075 0,007-0,008 0,0076-0,0085 0,008-0,009

Плитний 0,002-0,0025 0,003-0,005 0,006-0,007 0,0065-0,0074 0,007-0,008 0,0075-0,0085

Таблиця 1

Економiчна вpазливiсть споруд для тдтоплення пiдземними водами за 1 рш

Примтка: В таблиц наведет середн та середньо максимальн значения економiчноi вразлuвоcтi. При середнт агресивно-cmi тдземних вод (ДСТУ Б В.2.6-145:2010) до будiвельних конструкцш вразливкть зменшуеться на 20 %, а при слабт агре-cивноcтi на 30 %

Таблиця 2

Економiчна вразливють споруд для освдання грунту, що визначено ущшьненням грунпв, розвитком карстових, _карстово-суфозшних процеив_

Споруди Оадан-ня, см Площа освдання/Загальна площа фундаменпв тд несучими конструкщями

<1 0,1-0,3 0,3-0,5 0,5-0,7 0,7-0,9 >0,9

Каркасш 8-20 0,002-0,02 0,01-0,04 0,03-0,07 0,06-0,09 0,08-0,093 0,09-0,1

20-50 0,01-0,07 0,05-0,17 0,15-0,34 0,30-0,42 0,36-0,45 0,40-0,50

>50 0,02-0,15 0,10-0,35 0,32-0,68 0,61-0,89 0,80-0,95 0,90-1,0

Безкаркасш не ар-моваш 10-20 0,02-0,015 0,01-0,035 0,03-0,065 0,06-0,085 0,08-0,09 0,092-0,1

20-50 0,04-0,06 0,05-0,16 0,14-0,32 0,31-0,44 0,35-0,04 0,46-0,5

>50 0,02-0,15 0,10-0,35 0,30-0,65 0,62-0,85 0,82-0,94 0,92-1,0

Безкаркасш армоваш 15-30 0,0004-0,003 0,002-0,007 0,065-0,012 0,01-0,015 0,015-0,03 0,02-0,05

30-50 0,002-0,015 0,01-0,035 0,02-0,07 0,05-0,08 0,08-0,09 0,07-0,1

>50 0,004-0,03 0,02-0,07 0,05-0,13 0,12-0,16 0,16-0,18 0,15-0,2

Монолита 30-50 0,0002-0,0015 0,001-0,004 0,002-0,006 0,005-0,008 0,007-0,009 0,001-0,01

50-100 0,001-0,007 0,005-0,02 0,01-0,003 0,02-0,04 0,03-0,05 0,005-0,05

>100 0,002-0,015 0,01-0,04 0,02-0,06 0,05-0,08 0,07-0,09 0,01-0,1

Примтка: В таблиц наведен середн та середньо максимальн значення економiчноi вразливосП

5. Результати визначення максимального перюду мошторингу при дiагностицi технiчного стану будiвельних конструкцiй споруд

Алгоритм роботи системи мошторингу не-сучих конструкцш грунтуеться на порiвняннi конт-рольованих параметрiв ni з розрахунковими (про-гнозованими) значеннями П\. Максимально допус-тиме значення контрольованого параметру ni визначаеться як:

Я = П+АП •

(4)

де АП, - дiапазон допустимих можливих вiдхилень контрольованого параметра П.

Розpахунковi значення П\ визначаються на основi математичного моделювання i уточнюються у рамках науково-технiчного супроводу будiвництва. Максимально допустиме значення параметру Птах визначаеться розрахунком на еташ проектування та уточнюеться у рамках науково-техшчного супроводу будiвництва. Потpiбно мати на уваз^ що швидк1сть

змши параметра П, яка становить V = АП по мож-

А

ливостi визначаеться при пpоектуваннi та уточнюеться в pезультатi мониторингу. Максимально допустиме значення параметру Птах мае забезпечити можливють проведення заходiв з виконання pобiт по вщновлен-ню технiчного стану будiвлi. При цьому Тмон.тах (рис. 1) максимально допустиме значення перюду мониторингу, що забезпечить своечасне визначення початку пошкодження ще до термшу, коли ввдновлення тех-нiчного стану ще можливе.

Максимальне значення теpмiну мониторингу визначаеться з максимально! величини вщхилення параметру АПв, що може визначатися при заданш по-хибцi вимipювання ав, яка повинна вiдповiдати сшв-ввдношенню ств > 0,2 АПв. В такому pазi перюд мош-торингу забезпечить своечасне визначення вщхилен-ня параметра при необхщному вибоpi похибки системи вимipювання [9, 10]:

ш

/

/

Пщак /

и /

/

/

п,

Тгшн.так t

АП

5а„

(5)

Рис. 1. Визначення максимального перюду мониторингу

Основна к1льк1сть аварш ввдбуваеться в пеpшi 10-15 рокш експлуатацй, впродовж яких проявляються гpубi помилки проектування i виконання робгг. Дал1, до 70-piчного вiку, перюд вщносно piвномipного pозподiлу ресурсно! вщмови конструкцш. Основна к1льк1сть аварш споруд ввдбуваеться на нещодавно побудованих об'ектах. Як сввдчить статистика, бшьше 32 % таких аваpiй трапляеться на об'ектах, теpмiн експлуатацй' яких не перевищуе 10 рок1в. Доля ж аварш на спорудах, яю старше 40 роюв, в 6 раз1в менше, нж цей показник для "молодих" констpукцiй. Це можна пояснити помилками в пpоектуваннi та виконанн монтажних pобiт, застосу-ванн в умовах доpожнечi i в гонит за прибутками бу-давельниками застаpiлих i неяк1сних матеpiалiв.

6. Висновки

Наведена можливiсть оцiнки економiчних ри-зик1в при раптових проявах техногенних загроз (шд-топленнi, освданш). Розглянутi принципи обгрунту-вання точносп iнстpументального контролю за гео-метричними параметрами споруд та конструктивно! достатносп спостережень за ними.

Визначено методи побудови математично! мо-делi прогнозування пpоцесiв деформацп будiвлi.

Наведено методи визначення максимального пеpiоду мониторингу технiчного стану будiвлi, термь шв обстежень технiчного стану, пеpiодичностi контролю оадань будiвлi на початковому пеpiодi життя, пеpiодичностi контролю piвня грунтових вод, перю-дичностi контролю оповзшв.

мон. max

Лiтература

1. ГОСТ 10180-78. Бетон. Методы определения прочности на сжатие и растяжение. Госстрой СССР [Текст]. - М.: Издательство стандартов, 1979. - 24 с.

2. Мiхайленко, В. М. 1нформацшна технологш оцшки техшчного стану елеменпв буд1вельних конструкцiй iз за-стосуванням нечiтких моделей [Текст]: сб. науч. тр. / В. М. Мгхайленко, О. О. Терентьев, Б. М. Еременко // Строительство. Материаловедение. Машиностроение. Серия: Энергетика, экология, компьютерные технологии в строительстве. - 2013. -№ 70. - С. 133-141.

3. Михайленко, В. М. Обробка експериментальних результата роботи експертно! системи для задачi дiагности-ки техшчного стану будiвель [Текст] / В. М. Михайленко, О. О. Терентьев, Б. М. Еременко // Строительство. Материаловедение. Машиностроение. Серия: Энергетика, экология, компьютерные технологии в строительстве. - 2014. -№ 78. - С. 190-195.

4. Терентьев, О. О. Основи оргашзацп нечеткого виведення для задачi дiагностики техшчного стану будiвель та споруд [Текст]: зб. наук. пр. / О. О. Терентьев, С. С. Шабала, Б. С. Малина // Управлшня розвитком складних систем. - 2015. -№ 22. - С. 138-143.

5. Terentyev, O. The Method of Direct Grading and the Generalized Method of Assessment of Buildings Technical Condition [Text] / O. Terentyev, M. Tsiutsiura // International Journal of Science and Research. - 2015. - Vol. 4, Issue 7. - Р. 827-829.

6. Нормативш документи з питань обстежень, паспортизаци, безпечно! та надшно! експлуатацй виробничих будiвель i споруд [Текст]. - К.: ДП "Науково-дослщний шститут будiвельного виробництва", 2003. - 144 с.

7. ГОСТ 18105-86. Бетоны. Правила контроля прочности. Госстрой СССР [Текст]. - М.: Издательство стандартов, 1987. - 18 с.

8. ГОСТ 8829-84 (ДСТУ Б.В.2.6-7-95). Изделия строительные бетонные и железобетонные сборные. Методы испытания нагружением. Правила оценки прочности, жесткости и трещиностойкости. Госстрой СССР [Текст]. - М.: Издательство стандартов, 1982. - 20 с.

9. ИИ-04-7. Сборные элементы зданий каркасно-конструкционных. Лестницы. Железобетонные лестницы для зданий с высотой этажей 3,3, 4,2 метра [Текст]. - М.: Центральный институт типовых проектов, 1966. - № 1. - 20 с.

10. Каталог приборов неразрушающего контроля качества железобетона. НИИСК Госстроя СССР [Текст]. - К., 1986. - 24 с.

Рекомендовано до публжаци д-р техн. наук, професор М1хайленко В. М.

Дата надходження рукопису 09.01.2017

Терентьев Олександр Олександрович, доктор техшчних наук, доцент, старший науковий ствробгтник, завщувач сектору, Сектор доолдження дiагностики техтчного стану будiвель i споруд, Державне тдприемство «Науково-дослщний шститут будiвельного виробництва» Мшрегюну Украши, пр. Лобановського, 51, м. Кшв, Украша, 03680 E-mail: terentyev79@ukr.net

Полторак Олександр Борисович, науковий сшвробгтник, Сектор дослщження дiагностики техтчного стану будь вель i споруд, Державне тдприемство «Науково-до^дний шститут будшельного виробництва» Мшрегюну Укра!-ни, пр. Лобановського, 51, м. Ктв, Укра!на, 03680 E-mail: Rabotex@bigmir.net

УДК 632.315

Б01: 10.15587/2313-8416.2017.91819

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ИЗЛУЧАЮЩЕЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ЗАБОЛЕВАНИЙ ЯИЧНИКОВ У КОРОВ

© В. С. Попрядухин

Проведены теоретические исследования по определению геометрических параметров и диаграммы направленности излучающей системы миллиметрового диапазона длин волн для внутриутробного лечения болезней яичников животных крупного рогатого скота. Теоретические исследования по созданию излучающей системы для внутриутробного лечения болезней яичников коров показали, что такие системы могут быть созданы на основе полого диэлектрического волновода, согласованного с пирамидальным рупорным излучателем и диэлектрической линзой на выходе волновода

Ключевые слова: воспаление яичников животных, электромагнитное лечение, излучающая система, пирамидальная рупорно-волноводная система

1. Введение

Эксплуатация маточного поголовья крупного рогатого скота в значительной мере определяется возникновением у животных различных патологических изменений в организме и половых органах, ведущих к нарушению их воспроизводительной функции, потере плодовитости и продуктивности. Проведенный анализ показывает, что за последнее время яловость коров находится в пределах 17-30 %, а в отдельных хозяйствах процент бесплодных животных достигает 40 % от числа маточного поголовья. Экономический ущерб от содержания лишь одной коровы с нарушенной воспроизводительной функцией составляет в среднем до 100 грн. в сутки. Самым распространённым заболеванием животных крупного рогатого скота (КРС) является воспаление яичников (гонад) [1].

Широко применяемые медикаментозные методы лечения яичников у коров не всегда дают положительный эффект, и кроме того, их длительное применение может отрицательно повлиять на качество молока и мяса, приводя к появлению лекарственно устойчивых форм микроорганизмов, аллергическим реакциям у человека и животных, экологическим и другим неблагоприятным последствиям [2].

Одним из перспективных направлений для лечения патологии яичников КРС является использование информационных электромагнитных излучений, с оптимальными биотропными параметрами [3]. Применение электромагнитного поля (ЭМП) даёт возможность лечения многих заболеваний за счёт вовлечения дополнительных ресурсов (нервная, эндокринная, иммунная, сосудистая система и др.), для восстановления систем саморегуляции, заблокированных негативной информацией на клеточном уровне [4].

Анализ анатомического строения половых органов крупного рогатого скота показывает, что лечение патологии яичников необходимо проводить внутриутробным методом, который для своей реализации требует исследований и разработки излучающей системы [5].

2. Литературный обзор

В современных условиях для лечения болезней и расстройства функции яичников коров используются антибиотики, гормоны и другие химические препараты. Тем не менее, терапевтическая эффективность остаётся низкой, так как при назначении лечебных мероприятий не учитывается сложный мно-