Евгений Петрович Герасимов – доцент кафедры строительного производства, кандидат технических наук
Новосибирск
Evgeniy P. Gerasimov – Associate Professor of the Construction Production Department, кандидат технических наук
Novosibirsk
Использование вероятностного метода расчета строительных конструкций невозможно, если отсутствует информация о предельных значениях вероятности безотказной работы. Данные значения задаются или определяются дифференцировано, в зависимости от вида расчета – по прочности, по деформациям и т. д. Целью настоящей статьи является установление обоснованного предельного значения вероятности безотказной работы по ширине раскрытия трещин изгибаемых железобетонных конструкций из условия ограничения проницаемости. Рассматривалась только ширина раскрытия трещин, нормальных к продольной оси элемента.
Установление предельного значения вероятности безотказной работы выполнено с применением вероятностно-оптимизационного метода, с некоторыми изменениями: вместо начальной стоимости использовалась условная начальная стоимость. Величина экономических последствий была принята как доля от условной начальной стоимости в пределах от 0,1 до 2,0. Вероятность безотказной работы вычислялась в предположении, что все исходные параметры конструкции и внешних воздействий распределены по нормальному закону. Все необходимые исходные данные для расчетов были приняты на основании нормативных документов и научной литературы, посвященной проблеме надежности строительных конструкций.
В результате расчетов были получены предельные значения вероятности безотказной работы в зависимости от продолжительного и непродолжительного раскрытия трещин. Вычисленные значения находятся примерно в пределах от 0,93 до 0,999 в зависимости от величины экономических потерь. От продолжительности ширины раскрытия трещин они не зависят. Полученные значения являются рекомендательными и могут быть использованы при вероятностном методе расчета железобетонных конструкций.
The use of a probabilistic method for calculating building structures is impossible if there is no information about the maximum values of the probability of failure-free operation. These values are assigned or determined differentially depending on the type of calculation – strength, deformations, etc. The purpose of this article is to establish a reasonable limit value for the probability of trouble–free operation in the width of crack opening of bent reinforced concrete structures from the condition of permeability limitation. Only the opening width of cracks normal to the longitudinal axis of the element was considered.
The establishment of the maximum value of the probability of failure-free operation was carried out using the probabilistic optimization method, with some changes: instead of the initial cost, a conditional initial cost was used. The magnitude of the economic consequences was taken as a fraction of the conditional initial cost in the range from 0.1 to 2.0. The probability of trouble-free operation was calculated on the assumption that all the initial parameters of the design and external influences are distributed according to the normal law. All the necessary initial data for calculations were adopted on the basis of regulatory documents and scientific literature devoted to the problem of reliability of building structures.
As a result of calculations, the maximum values of the probability of trouble-free operation were obtained, depending on the long and short crack opening. The calculated values are approximately in the range from 0.93 to 0.999, depending on the magnitude of economic losses. The values do not depend on the duration of the crack opening width. The obtained values are recommendations that can be used in the probabilistic method of calculating reinforced concrete structures.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.