О назначении уровня надежности

Проблема назначения оптимального уровня надежности существует давно и пока не решена. Отмечается ошибочность требований абсолютной надежности. Однако недостаточная надежность сооружений чревата большими социально-экономическими потерями. Поэтому возникает задача определения необходимого, оптимального уровня надежности. В РФ количественно значение надежности зданий и сооружений не регламентируется. В то же время сопротивления материалов железобетонных конструкций регулируются ГОСТ 34028–2016 для стержневой арматуры и ГОСТ 18105-2010 для бетона, а также строительными правилами СП 63.13330-2012 «Бетонные и железобетонные конструкции».Надежность строительной системы «Нагрузки – конструкция» в данной работе предлагается определять с учетом формулы полной вероятности. При этом принимается, что механические характеристики материалов конструкции и нагрузки являются независимыми и совместными случайными величинами: появление одной случайной величины не зависит от появления другой; изменение нагрузки изменяет напряжения в сечении конструкции. Исследования распределений случайных величин показали, что из-за их асимметрии они могут существенно отличаться от нормального распределения. Поэтому в данной работе распределения случайных величин аппроксимируются кривыми Пирсона, включающими в себя, как частный случай, распределения Гаусса. Вероятностные расчеты показали, что в течение 10 лет объекты, запроектированные по СП 38.13330.2012 для эксплуатации в Финском заливе, будут разрушены почти со 100% вероятностью. Для объектов нормального уровня ответственности (КС-2) требуемая надежность должна стремиться к 3σ (0,99865). Чтобы обеспечить требуемую надежность строительной системы примерно 3σ, следует стремиться к обеспеченности нагрузок 0,99865.Применение СП не всегда гарантирует требуемую надежность строительных объектов. Использование вероятностных подходов при решении инженерных задач может предотвратить появление чрезвычайных ситуаций.

1. Долганов, А.И.. Надежность стержневых железобетонных конструкций [Текст] / А.И. Долганов. – Магадан: ОАО «МАОБТИ», 2001. – 209 с.

2. «Hütte». Справочная книга для инженеров, архитекторов, механиков и студентов: Девятое издание. – М.: Т-во скоропечати А.А. Левенсона, 1916.

3. Maier, M. Die Sicherheit der Bauwerke und ihre Berechnung nach Grenzkräften anstatt nach zulässigen Spannungen [Текст] / M. Maier. – Berlin: Springer, 1926. – 73 s.

4. Хоциалов, Н.Ф. Запасы прочности [Текст] / Н.Ф. Хоциалов // Строительная промышленность. – 1929. – № 10. – С. 840.

5. Геммерлинг, А.В. О надежности массовых конструкций [Текст] / А.В. Геммерлинг // Строительная механика и расчет сооружений. – 1974. – № 5. – С. 69–73.

6. Ржаницын, А.Р. Экономический принцип расчета 6. на безопасность [Текст] / А.Р. Ржаницын // Строительная механика и расчет сооружений. – 1973. – № 3. – С. 3–5.

7. Синицин, А.П. Метод конечных элементов в динамике сооружений [Текст] / А.П. Синицин. – М.: Стройиздат, 1978. – 231 с.

8. Аугусти, Г. Вероятностные методы в строительном 8. проектировании [Текст] / Г. Аугусти, А. Баратта, Ф. Кашиати. – М.: Стройиздат, 1988. – 584 с.

9. ГОСТ 27751-2014. Надежность строительных конструкций и оснований [Текст]. – Введ. 2015–07–01. – М.: Стандартинформ, 2015. – 14 с.

10. ГОСТ 34028-2016. Прокат арматурный для железобетонных конструкций. Технические условия [Текст]. – Введ. 2018–01–01. – М.: Стандартинформ, 2017. – 48 с.

11. СП 38.13330.2012. Нагрузки и воздействия на 11. гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов) [Текст]. – Актуализированная редакция СНиП 2.06.04-82. – Введ. 2013–01–01. – М.: ФГУП ЦПП, 2012. – 116 с.

12. Митропольский, А.К. Техника статистических 12. вычислений / А.К. Митропольский. – М.: Наука, 1971. – 576 с.