УДК 624.046.5 (075.8)
Федеральное агентство по образованию
Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет
В.А. Пшеничкина, А.Н. Богомолов, А.А. Чураков
НАДЕЖНОСТЬ СТРОИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
Допущено редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия для студентов,
обучающихся по специальности "Промышленное и гражданское
строительство"
Волгоград 2010
УДК 624.046.5 (075.8)
ББК 38.5–028я73
П 932
Пшеничкина В.А.
П 932Надежность строительных систем: Учебное пособие / В.А. Пшеничкина, А.Н. Богомолов, А.А. Чураков; ВолгГАСУ – Волгоград, 2010. – 35 с.
Рассмотрены основные вопросы расчёта надежности строительных систем. Приведены примеры решения задач, имеющих прикладное значение.
Для студентов, обучающихся по специальности "Промышленное и гражданское строительство".
Ил. 12. Табл. 5.
УДК 624.046.5 (075.8)
ББК 38.5–028я73
© Волгоградский государственный
архитектурно строительный
университет, 2010
© Пшеничкина В.А., Богомолов А.Н.,
Чураков А.А., 2010
ВВЕДЕНИЕ
Проектирование строительных конструкций всегда приходится вести в условиях неопределенности: нагрузки и воздействия, физико-механические характеристики материалов, геометрические размеры конструкций являются случайными величинами или функциями, и каждом конкретном случае принимают различные значения. Метод предельных состояний позволяет учитывать случайный характер этих факторов при помощи системы коэффициентов надежности. Исходным положением расчета по предельным состояниям является условие, что минимально возможная (расчетная) величина несущей способности должна всегда превышать усилие от максимально возможных (расчетных) величин нагрузок. Этим объясняется определенный уровень надежности проектирования. Однако, метод предельных состояний не позволяет произвести количественную оценку надежности конструкций, и тем более проектировать их с заданным уровнем надежности (риска). При этом вполне возможны случаи, когда надежность конструкций ответственных сооружений оказывается ниже надежности конструкций сооружений третьего класса ответственности. Поэтому расчет строительных конструкций, как систем, содержащих случайные параметры, должен проводиться в вероятностной постановке на основе методов теории вероятностей, теории случайных функций. Гарантия ненаступления предельного состояния может быть обеспечена с определенной вероятностью. Задав вероятность ненаступления предельного состояния (или вероятность отказа), можно определить размеры сечения конструкции, отвечающие заданным вероятностям. Таким образом, вероятностный подход к расчету конструкций позволяет проектировать их с заданным уровнем надежности, а, следовательно, получать эффективные проектные решения.
Пособие состоит из трех разделов.
В первом разделе изложены основы теории вероятностей в приложении к задачам оценки прочностных характеристик материалов.
Во втором разделе рассматриваются методы расчета строительных конструкций с учетом изменчивости внешних воздействий и прочности материалов.
В третьем разделе содержатся основы теории надежности, рассмотрены методы оценки надежности строительных конструкций и методы проектирования с заданным уровнем безопасности (риска).
В пособии приведены примеры, наглядно иллюстрирующие сравнение нормативного метода расчета конструкций по предельным состояниям и прямого вероятностного метода расчета с оценкой надежности, проектирование с заданным уровнем надежности.