Гатауллин Ильдар Нуруллович – г.Казань,
кандидат технических наук, доцент
В строительстве находят применение различные конструкции зданий и сооружений. С развитием строительного дела и техники постоянно возникает необходимость в совершенствовании их свойств. В частности, требуется увеличение срока эксплуатации, снижение веса, стоимости, обеспечение экологической безопасности и т.д. Это относится и к современным техническим сооружениям, подверженным высоким нагрузкам и агрессивному воздействию окружающей среды.
Повышение долговечности и защита от коррозионного износа строительных конструкций промышленных зданий и сооружений является одной из наиболее актуальных проблем современного строительства и эксплуатации, как в России, так и во всем мире. По вопросам улучшения качества материалов и повышения срока службы конструкций, как в процессе нового строительства, так и их эксплуатации и реконструкции с 10 по 12 октября 2007 года в г.Санкт-Петербурге состоялась Международная конференция «Проблемы долговечности зданий и сооружений в современном строительстве» — МКДЗК-07.
Основываясь на анализе представленных материалов, заслушанных докладов и выступлений в дискуссиях, конференция отметила направления дальнейшего научно-технического прогресса. Одним из этих направлений является переработка действующего СНиП 2.03.11-85 с учетом всех научных и практических достижений в области повышения долговечности и защиты от коррозии с введением раздела «Реконструкция и восстановление конструкций, работающих в условиях воздействия агрессивных сред».
Агрессивные условия эксплуатации промышленных зданий и сооружений приводят к ускоренному выходу из строя строительных конструкций. В связи с этим, необходимо более тщательно исследовать условия эксплуатации конструкций, точнее определять и прогнозировать напряженно-деформированное состояние с учетом коррозии, выявлять зоны локальных концентраторов и т.д.
Для обеспечения безопасной работы конструкций зданий и сооружений, для предотвращения техногенных аварий и экологических катастроф важно не только хорошо спроектировать конструкцию, но и регулярно проводить обследование их реального состояния, перерасчеты на прочность с учетом изменения геометрических параметров и металлографических свойств за счет коррозии, старения материала и износа в процессе эксплуатации. Необходимо больше внимание уделять противокоррозионной защите. Представляется целесообразным разработать систему автоматизированного проектирования (САПР) противокоррозионной защиты. Это способствовало бы получению экономичных способов защиты, сокращению сроков на их разработку, повышению качества проектных работ.
Решая поставленную задачу Международной конференцией «Проблемы долговечности зданий и сооружений в современном строительстве» — МКДЗК-07 мной разработана система автоматизированного проектирования противокоррозионной защиты металлических конструкций (САПР «Противокоррозионная защита»).
Для автоматизированного проектирования противокоррозионной защиты металлических конструкций с помощью ЭВМ разработана реляционная база данных (РБД) и средства манипулирования данными под названием САПР «Противокоррозионная защита».
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕЛЯЦИОННЫХ БАЗ ДАННЫХ
База данных представляет собой компьютерный аналог организованной информации. На персональных компьютерах наибольшее применение нашли СУБД, поддерживающие реляционную модель данных. Реляционная модель позволяет построить базу данных из отношений. Понятие отношения (relation) удобно описывается обычной таблицей. Реляционная база данных – это совокупность взаимосвязанных отношений. Отношение — это совокупность записей одинаковой структуры, организованная в логически обособленный набор данных. Отношение имеет всего два измерения и состоит из фиксированного числа столбцов и произвольного числа строк. Столбцы отношения называются атрибутами или полями. Атрибуты имеют имена – заголовки. Каждая отдельная запись отношения называется кортежем или записью. В табличном представлении картежи отношения имеют одинаковую структуру. Это означает, что составляющие кортеж отдельные атрибуты имеют одинаковые тип и длину и занимают одно и то же положение во всех кортежах отношения. Каждый атрибут имеет имя, которое должно быть уникальным в отношении.
Отношения РБД хранятся независимо друг от друга, а их взаимосвязь задается извне и выявляется СУБД во время манипулирования данными или выполнения других функций СУБД. Связь между отношениями РБД задается через их атрибуты. Один и тот же атрибут может принадлежать нескольким отношениям РБД, тогда их взаимосвязь устанавливается по его значениям. Таким образом, реляционный подход позволяет образовать новые отношения из уже существующих отношений. При этом допустимо формирование одного отношения – результата из нескольких отношений – источников.
Реляционная модель легко корректируется и дополняется в случае появления новых данных о взаимодействии металлических конструкций и агрессивной среды.
РЕЛЯЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ДАННЫХ «ПРОТИВОКОРРОЗИОННАЯ ЗАЩИТА»
Система автоматизированного проектирования противокоррозионной защиты металлических конструкций промышленных зданий и сооружений (САПР «Противокоррозионная защита») предназначена для автоматизированного проектирования противокоррозионных работ на стадиях капитального строительства и эксплуатации металлических конструкций.
САПР «Противокоррозионная защита» включает реляционную базу данных (РБД) и средства манипулирования данными, которые обслуживаются системой управления базой данных (СУБД).
В настоящей работе САПР «Противокоррозионная защита» разработана в среде СУБД Microsoft Access. Access одна из самых мощных программ управления базами данных. К тому же Access является одной из самых удобных и простых приложений Microsoft Office.
В реляционной базе данных (РБД) содержатся следующие данные:
- Степень агрессивного воздействия газов, твердых сред (солей, аэрозолей и пыли), неорганических и органических жидких сред, грунтов на металлические конструкции.
- Способы защиты от коррозии металлических конструкций методами металлизации и лакокрасочными покрытиями.
- Системы лакокрасочных покрытий (группа, индекс, число покрывных слоев, общая толщина лакокрасочного покрытия).
- Лакокрасочные материалы для защиты металлических конструкций (марка материала, тип связующего лакокрасочного материала, нормативный документ, цвет и стоимость лакокрасочного покрытия).
- Общие данные о лакокрасочных материалах (расход материала, адрес изготовителя, источник информации и примечания по использованию лакокрасочных материалов).
- Единые районные единичные расценки на проведение противокоррозионных работ, территориальные районы и коэффициенты к расценкам.
- Долговечность (срок службы) защитных покрытий в зависимости от степени агрессивного воздействия среды. Сроки службы различных систем защитных покрытий металлических конструкций определяются с помощью методики ускоренных коррозионных испытаний и прогнозирования коррозионного износа.
Данными для РБД САПР «Противокоррозионная защита» являются: глава СНиП 2.03.11-85 «Строительные нормы и правила. Защита строительных конструкций от коррозии», сборник 13 единых районных единичных расценок на строительные конструкции и работы СНиП IV-5-82 «Защита строительных конструкций и оборудования от коррозии», прейскуранты на лакокрасочные материалы и другие литературные источники, которые хранятся в виде тридцати восьми отношений.
Описание данных РБД САПР «Противокоррозионная защита» приводится в табл. 1 (рис. 1).
Перечень отношений (рис. 2) с входящими в них атрибутами приводится в табл. 2.
38 отношений объединены в математическую модель, которая составляет общую схему взаимосвязи между отношениями (рис. 3).