Preview

Надежность

Расширенный поиск

Об учете прогрессирующего разрушения при проектировании

https://doi.org/10.21683/1729-2646-2019-19-4-

Аннотация

С помощью логико-вероятностных методов анализируется возможность варьирования надежностью строительных систем. Приводятся соответствующие алгоритмы по регулированию надежностью.

Механические и геометрические параметры конструкций, а также нагрузки, действующие на конструкции, являются случайными, поэтому под надежностью в общем смысле понимается вероятность безотказной работы в течение расчетного срока эксплуатации объекта (технической системы). Фактор времени, как это и принято в большинстве СП, учитывается с помощью специальных коэффициентов.

На примере двухпролетной неразрезной шарнирной балки рассматриваются случаи регулирования надежностью. При этом показывается необходимость учета всех возможных схем разрушения строительной системы.

Под надежностью двухпролетной неразрезной шарнирной балки понимается вероятность ненаступления ни одной из возможных схем разрушения или вероятность образования одного из множества кинематического механизма.

Кинематический механизм образует цепь пластических шарниров или цепь прогрессирующих разрушений расчетных сечений. То есть, задача недопущения прогрессирующего обрушения сводится к обеспечению требуемой надежности как всего сооружения, так и отдельных его элементов (расчетных сечений) путем варьирования качественными и количественными составляющими структуры надежности.

Под надежностью элемента понимается вероятность того, что в расчетном сечении внутренние усилия будут не меньше внешних.

Показывается, что правильные конструктивные решения, рациональный выбор материалов и обеспеченностей нагрузок позволяют добиться заданной надежности строительной системы. Это приводит в одних случаях к экономии материалов, в других – к уменьшению вероятности отказов.

Построение структуры надежности технической системы позволяет количественно оценить наиболее опасные расчетные схемы разрушения, рациональным образом регулировать запасами прочности несущих элементов, перераспределять эти запасы между ними и в результате не допускать прогрессирующего обрушения.

Введенные дифференциальные характеристики элементов "вес", "значимость", "вклад" и "удельный вклад" позволяют наглядно увидеть распределение роли всех элементов на заданной структуре при решении конкретных задач, включая учет возможности прогрессирующего обрушения.

"Вес" элемента характеризует относительное число таких критических работоспособных состояний системы, в которых отказ данного элемента приводит к отказу системы (и, наоборот, его восстановление приводит к восстановлению системы).

"Значимость" элемента есть частная производная от вероятности безотказной работы системы по вероятности безотказной работы элемента, и характеризует скорость изменения надежности системы.

Критерий "вклад" характеризует приращение надежности системы после восстановления элемента из неработоспособного или условно неработоспособного состояния в работоспособное с фактической вероятностью его безотказной работы.

Понятие "удельного вклада" более универсальная характеристика, чем просто "вклад". "Удельный вклад" элемента в системе есть нормированный "вклад" этого элемента.

Изъятие вертикальных несущих конструкций из расчетно-конструктивной схемы не решает проблему надежности, в том числе и защиту от прогрессирующего обрушения, равно, как и использование в специальных расчетах увеличенные расчетные сопротивления материалов (при увеличении сопротивлений уменьшается их обеспеченность).

Делается вывод, что при проектировании сооружений необходимо учитывать их структурную надежность. Это позволит добиться существенной экономии ресурсов и снижения затраты по разработке конструктивных мероприятий от прогрессирующего обрушения.

Об авторе

Андрей Иванович Долганов
ООО "Severin Development". МГСУ.
Россия

Технический директор ООО "Severin Development", д.т.н.(Москва, https://severindevelopment.ru).

Член диссертационного совета Д 212.138.04 "Строительные конструкции, здания и сооружения" (05.23.01), "Технология и организация строительства" (05.23.08) в Московском государственном строительном университете (МГСУ / МИСИ).



Список литературы

1. ГОСТ 27751–2014. Межгосударственный стандарт. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения. – М.: Стандартинформ, 2014. – 15 с.

2. Долганов А.И. Надежность стержневых железобетонных конструкций. – Магадан: ОАО "МАОБТИ", 2001. – 209 с.

3. Долганов А.И. Оптимизация железобетонных конструкций с учетом критериев надежности и минимальной стоимости. – Магадан: Изд-во Северного международного университета, 2002. – 164 с.

4. Долганов А.И., Сахаров А.В. О назначении уровня надежности // Надежность. – 2018. Т. 18, № 3, с. 18 – 21 (ISSN 1729-2646; e-ISSN 2500-3909).

5. Рекомендации по защите высотных зданий от прогрессирующего обрушения / Правительство Москвы, Москомархитектура. – М.: ОАО "ЦПП", 2006. – 34 с.

6. Рекомендации по защите монолитных жилых зданий от прогрессирующего обрушения / Правительство Москвы, Москомархитектура. – М.: ОАО "ЦПП", 2005. – 40 с.

7. СП 385.1325800.2018. Защита зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения / Минстрой России. – М.: ОАО "ЦПП", 2018. – 30 с.

8. СТО-008-02495342-2009. Предотвращение прогрессирующего обрушения железобетонных монолитных конструкций зданий. Проектирование и расчет / ЦНИИПромзданий, МНИИТЭП. – М.: ОАО "ЦПП", 2009. – 24 с.


Для цитирования:


Долганов А.И. Об учете прогрессирующего разрушения при проектировании. Надежность. 2019;19(4). https://doi.org/10.21683/1729-2646-2019-19-4-

For citation:


. . Dependability. 2019;19(4). https://doi.org/10.21683/1729-2646-2019-19-4-

Просмотров: 3


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1729-2646 (Print)
ISSN 2500-3909 (Online)