Клименко, Є. В. та Карпюк, В. М. та Агаєва, О. А. та Klymenko, Ie. V. та Karpiuk, V. M. та Ahaieva, O. A. (2018) РОЗРАХУНОК НАДІЙНОСТІ ПРОГІННИХ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ ЕЛЕМЕНТІВ ЗА МІЦНІСТЮ НОРМАЛЬНИХ ПЕРЕРІЗІВ. Наука і будівництво (1(15)). с. 50-57.

Перегляд

Text ntab_2018_1_9 зах.pdf Download(949kB) | Перегляд

Анотація

Статтю присвячено проблемі управління надійністю попередньо напружених згинальних залізобетонних елементів на стадії проектування з метою досягнення її оптимального рівня. Відповідно до цього, надійність конструкції пропонується розглядати з імовірнісно-статистичних позицій, вважаючи фізико-механічні характеристики матеріалів випадковими величинами. В якості змінюваних вихідних даних були прийняті клас бетону, клас і кількість арматури. Граничний згинальний момент, що сприймається нормальним перерізом елемента, визначали на підставі деформаційно-силової моделі опору залізобетону. Для отримання значень коефіцієнта варіації несучої здатності та показника надійності використовували метод статистичних випробувань (метод Монте-Карло). За результатами числового експерименту було проведено комплексний аналіз впливу параметрів, що варіюються, на мінливість міцності та надійності прогінних залізобетонних конструкцій. Визначено, що обидві величини в достатній мірі залежні як від класу та кількості робочої арматури, так і від класу бетону. Ступінь ефективності кожного фактора в управлінні надійністю кількісно визначали її відносним показником, що вказує напрямок необхідної зміни вихідних характеристик з метою наближення розрахункового значення надійності до оптимального. Крім того, було досліджено спільну спрямованість зміни несучої здатності та надійності попередньо напруженого елемента при зростанні або спаданні того чи іншого параметра. Встановлено, що збільшення граничного згинального моменту за рахунок підвищення міцності бетону, класу та кількості робочої арматури не завжди супроводжується збільшенням показника надійності елемента за міцністю нормальних перерізів, а в окремих випадках призводить до його суттєвого зменшення. Отримані дані збіглися з результатами, наявними для згинальних залізобетонних конструкцій з ненапруженою арматурою. Зазначений підхід, у підсумку, дозволяє отримувати раціональні проектні рішення, забезпечуючи необхідну надійність споруд без перевитрат матеріалів і коштів.

Title in English

RELIABILITY CALCULATION OF SPAN REINFORCED CONCRETE ELEMENTS ON THE STRENGTH OF NORMAL SECTIONS

English abstract

The article is devoted to the problem of managing the reliability of bent prestressed reinforced concrete elements at the design stage to obtain its optimal level. Therefore the authors suggest to consider the reliability of structures from the probabilistic point of view, taking into account the fact that the physical and mechanical characteristics of materials are the random variables. As a regulated initial data, a concrete class, a class of reinforcement and a reinforcement ratio were taken. The ultimate bending moment perceived by the normal section of the element was determined on the basis of the deformation-force model of reinforced concrete resistance. To obtain the values of the reliability index and the load-bearing capacity coefficient of variation, the method of statistical tests (the Monte Carlo method) was used. As a result of the numerical experiment the complex analysis of the influence of controlled parameters on to the strength variability and reliability of span reinforced concrete structures was carried out. Both quantities proved to be sufficiently dependent on the class and content of main reinforcement as well as the concrete class. The effectiveness degree of each factor for reliability management was quantitatively determined by the relative index, which shows the way of essential variation of initial characteristics in order to approximate the calculated reliability value to the optimal level. Moreover, the co direction of the load-bearing capacity and reliability behavior of prestressed elements with the specific parameters increasing or decreasing has been investigated. The study shows that the ultimate bending moment increment due to the increment of concrete strength, reinforcement class and main reinforcement ratio is not always accompanied by the increasing of the element reliability index on the strength of normal sections, and in some cases leads to its significant reduction. The obtained data qualitatively coincided with the results available for non-prestressed bent reinforced concrete structures. In general, the presented approach would allow to achieve the rational design solutions providing the necessary reliability of structures without overrun of materials and fund.

Перегляд елементу

Завантажень