Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Методика назначения точности возведения строительных конструкций с учетом показателей ответственности зданий.Содержание книги
Поиск на нашем сайте
Как отмечено выше, погрешности при изготовлении деталей, геодезических разбивочных и строительно-монтажных работ, оказывают влияние на точность возведения конструкций зданий. Исследования многих авторов показывают, что распределения погрешностей в размерах и положениях строительных элементов, в основном, соответствуют нормальному закону. Также установлено, что элементарные погрешности в положении строительных элементов и узлов суммируются, а суммарные погрешности регламентируют размеры швов, площадок или уступов между ними, сопрягаемых в единой плоскости. При этом, условия сопряжения строительных элементов обеспечиваются, если положения их не выходят за пределы интервалов соответствующих суммарных допусков. Следовательно, появляется необходимость рассмотрения задачи определения вероятности попадания в заданный интервал нормальной случайной величины [13]: ,(2.21) где s - среднее квадратическое отклонение случайной величины (стандарт); а – математическое ожидание случайной величины; e - основание натуральных логарифмов. Вероятность Р (-¥<х<+¥) =1. Учитывая, что погрешности в положении строительных элементов вызывают изменение несущей способности, прочности и эксплуатационной надежности сборных зданий, возникает необходимость сужения интервалов погрешностей, а это приведет к уменьшению вероятности Р. При уменьшении интервалов от х1 до х2 вероятность появления значений отклонений размеров, лежащих в этих пределах, будет равна: ,(2.22) Введя новую переменную t=(х-а)/s, называемую нормированной, и учитывая, что х=t s+а и dх=s*dt, выражение (2.22) приводится к виду: , (2.23) где t1=(х1-а)/s; t2=(х2-а)/s. Нормированное распределение позволяет перенести начало координат в центр группирования и к выражению абсцисс в долях s. Пользуясь функцией Лапласа [16]: ,(2.24) получим . (2.25) Вероятность появления нормируемого значения случайной погрешности в интервале от –t1 до + t2 , с учетом симметричности кривой нормального распределения, будет равна: . (2.26) Эта вероятность называется доверительной. Следовательно, определение интервалов погрешностей тесно связано с принятием доверительной вероятности. Суммарные погрешности в положении строительных элементов или узлов характеризуются предельными отклонениями d и являются результатом накопления элементарных погрешностей при возведении сборных зданий. Учитывая это, выражение (2.26) можно представить в виде: . (2.27) Длина доверительного интервала погрешностей при этом будет равна 2 ts. В строительстве при решении практических задач, связанных с нормальным распределением погрешностей, приходится рассматривать попадание в интервал относительно математического ожидания (среднего значения). Тогда выражение (2.27) можно представить так: . (2.28) Учитывая это, предельные размеры или положения строительного элемента можно выразить: , (2.29) а тогда допуск размеров или положения будет равен: . (2.30) Задаваясь различными значения переменной t можно назначить допустимые погрешности с определенной доверительной вероятностью Р. Например, при t= 1; 1,65; 2 и 3 доверительные вероятности принятия интервалов соответственно будут: ; (2.31) ; (2.32) ; (2.33) . (2.34) Из вышеприведенных выражений видно, что если случайная величина имеет нормальное распределение, то вероятность ее отклонения от своего математического ожидания (среднего значения), не более чем на s составляет 68,27 %, не более, чем на 1,65 s - 90,1 %, не более, чем на 2 s - 95,45 % и не более, чем на 3 s - 99,73 %. Расчетная вероятность Р тесно взаимосвязана с интервалом 2 ts, которая оказывает влияние на размеры площадок опирания, зазоров, т.е. на показатели точности геометрических параметров и на надежность строительных конструкций зданий. Поэтому при установлении границ допускаемых отклонений и допусков геометрических параметров строительных конструкций необходимо учитывать показатели ответственности зданий или надежности конструкций по назначению. Под надежностью строительных конструкций следует понимать способность их выполнять заданные функции в период эксплуатации. Другими словами, надежность можно охарактеризовать как вероятность того, что в заданный период эксплуатации не наступит ни одно из недопустимых предельных состояний для строительных конструкций или их элементов. Способность конструктивных систем выполнять, при заданных условиях возведения и во время эксплуатации, установленные для них функции изучает прикладная теория надежности. Термин «теория надежности» появился в середине 50-ых годов 20-го столетия, хотя расчеты на надежность проводятся уже давно. Расчет конструкций уже по допускаемым напряжениям (классическим методом) представляет собой способ оценки или обеспечения механической надежности. Отечественными учеными были разработаны сначала в 1938 году метод расчета конструкций (бетонных, железобетонных и каменных) по разрушающим нагрузкам, а затем и метод по предельным состояниям. С 1955 года метод расчета по предельным состояниям был введен в действие в СССР в качестве единого метода для расчета строительных конструкций, а с 1962 года - для оснований. При расчетах конструкций по первому предельному состоянию (по несущей способности) в нормах проектирования с 1955 года вместо единого коэффициента запаса были введены три (перегрузок, однородности материалов и условий работы), которые учитывали изменчивость фактических значений нагрузок, прочностных характеристик материалов и условий работы конструкций. Затраты на возведение конструкций в основном зависят от расходов материалов, эксплуатации машин и оборудования, трудозатрат и в меньшей степени от назначения объектов или ответственности зданий. Показатель же надежности существенно зависит от назначения объектов и показателей ответственности зданий. Поэтому в нормах проектирования гидротехнических сооружений в соответствии с главой СНиП II-А.10-71 (Строительные конструкции и основания. Основные положения) с 1971 года вводится 4-й коэффициент ответственности сооружений или надежности по назначению. При проектировании же других конструкций в этот период показатели ответственности сооружений или надежности по назначению не учитывались, т.к. не были установлены. В 1981 году в работе [13] к.т.н. В.А. Отставновым, чл. корр. АН СССР А.Ф. Смирновым, д.т.н. В.Д. Райзером и к.т.н. Ю.В. Суховым рекомендованы показатели ответственности для зданий и сооружений различного назначения. Там же предложено в нормах проектирования строительных конструкций при их расчетах по методу предельных состояний использовать систему частных коэффициентов уже из пяти групп: коэффициенты надежности по нагрузкам, коэффициенты надежности (безопасности) по материалу, коэффициенты условия работы, коэффициенты ответственности зданий и сооружений или надежности их конструкций по назначению и коэффициенты надежности по точности геометрических параметров конструкций. В этом случае главное неравенство при расчете конструкций по первому предельному состоянию – по несущей способности (по прочности или устойчивости), будет иметь вид [13]: , (2.35) где Nн – усилия от нормативных нагрузок; Ф - функция, соответствующая роду усилия (сжатие, изгиб и т.д.); Si - геометрические характеристики сечения; gfi - коэффициенты надежности по нагрузкам; gmi – коэффициенты надежности по материалу; gdi - коэффициенты условий работ; gni - коэффициенты ответственности зданий и сооружений или надежности конструкций по назначению; gтi - коэффициенты надежности по точности геометрических параметров конструкций. Структура коэффициентов gfi,gmi, gdi достаточно изучена (они применяются с 1955 года). Правила учета степени ответственности зданий и сооружений при проектировании конструкций приведены в [13], а значение коэффициентов надежности по назначению приведены в нормативных документах по расчету строительных конструкций (они применяются с 1981 года). Значения коэффициентов надежности по точности геометрических параметров еще недостаточно изучены. Предлагается допуски на геометрические параметры строительных конструкций при их возведении назначать с учетом показателей ответственности зданий и сооружений. В зависимости от ответственности зданий и сооружений, согласно [13], коэффициенты надежности по назначению gni рекомендовано принимать равными: 1; 0,95 и 0,9. С учетом этих показателей ответственности зданий и сооружений, нормы точности (средние квадратические отклонения) при возведении строительных конструкций предложено назначать [71, 73, 74, 75] при: ; (2.36) ; (2.37) . (2.38) При этом размер и положение строительного элемента в процессе изготовления и монтажа может отклоняться от своего проектного или номинального значения (х0) в интервале 2 ts. В этом случае границы этого интервала определяют предельные размеры или положения строительного элемента. В 1988 году введен в действие ГОСТ 27751-88 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету» [13], в которых в 1999 году внесено изменение № 1 по учету ответственности зданий и сооружений. В этом нормативном документе для учета ответственности зданий и сооружений, характеризуемой экономическими, социальными и экологическими последствиями их отказов, установлено три уровня: I - повышенный; II - нормальный; III - пониженный. По ГОСТ 27751-88, повышенный уровень ответственности рекомендовано принимать для зданий и сооружений, отказы которых могут привести к тяжелым экономическим, социальным и экологическим последствиям (резервуары для нефти и нефтепродуктов вместимостью 10000 м3 и более, магистральные трубопроводы, производственные здания с пролетами 100 м и более сооружения связи с высотой 100 м и более, а также уникальные здания и сооружения). Нормальный уровень ответственности рекомендовано принимать для зданий и сооружений массового строительства (жилые, общественные, производственные, сельскохозяйственные здания и сооружения). Пониженный уровень ответственности рекомендовано принимать для сооружений сезонного или вспомогательного назначения (парники, теплицы, летние павильоны, небольшие склады и подобные сооружения). Согласно п.5.2. ГОСТ 27751-88, при расчете несущих конструкций и оснований рекомендовано коэффициент надежности по ответственности gn, принимаемый равный: для I уровня по ответственности – более 0,95,но не более 1,2; для II уровня – 0,95; для III уровня – менее 0,95, но не менее 0,8. В примечании к п.5.2. этого стандарта отмечено, что настоящий пункт не распространяется на здания и сооружения, учет ответственность которых установлен в соответствующих документах. С учетом внесенных изменений в п.5.2. ГОСТ 27751-88, автором предлагается назначать нормы точности (средние квадратические отклонения) при возведении зданий соответственно I, II и III уровней ответственности, определяемых по выражениям (2.36), (2.37) и (2.38).
|
||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-12-27; просмотров: 273; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.145.92.213 (0.007 с.) |