Моделювання оцінки фізичного зносу цинкового покриття просторових сталевих рамних дорожніх конструкцій для інформаційних систем безпеки на дорогах

Abstract

В статті розроблено удосконалену фізико-математичну модель зносу цинкового покриття сталевих дорожніх конструкцій в умовах експлуатації міста на відкритому повітрі в умовах міста. Дослідження базуються на натурних експериментальних даних визначення зносу цинкового покриття натурних металевих просторових конструкцій рамних дорожніх конструкцій для інформаційних систем безпеки на дорогах після 10 років експлуатації в умовах м. Києва. Рамна конструкція складається з наскрізних металевих колон і ригеля. Ригель є просторовий блок двох сталевих ферм. Блок ферм збирається з уніфікованих просторових секцій, об’єднаних вертикальними і горизонтальними в’язями, і які з’єднані фланцевими вузлами спеціальної конструкції. Всі елементи конструкції виготовлені з прокатних труб. За результатами досліджень запропоновано підхід для визначення фізичного зносу цинкового покриття просторової конструктивної системи. За фактом особливості розташування елементів в рамній конструкції та відповідно різними умовами експлуатації запропоновано оцінку корозійного зносу цинкового покриття розділяти на групи: колони, ригель рами з блоку ферм, фланцеві вузли. Фізико-математичну модель побудовано на робочій гіпотезі нерівномірного зносу цинкового покриття у часі й для різних конструктивних елементів. Встановлено, що для кожної групи конструктивних елементів в залежності від газового середовища та впливу атмосферних опадів, розташування і швидкості вітру та зміни температури, зменшення цинкового покриття відбувається індивідуально. Отримані експериментальні дані за середніми показниками використані для визначення параметричних коефіцієнтів фізико-математичної моделі. Результати досліджень допомогли встановити умови експлуатації цинкового покриття і класифікувати категорію агресивності середовища для кожної групи конструктивних елементів. Проведені дослідження дозволяють прогнозувати знос цинкового покриття у часі у наступний період експлуатації. Методика універсальна і може бути розповсюджена на інші типи металевих оцинкованих конструкцій.