Введение к работе
Актуальность работы
Общим для всех строительных норм является принцип проектирования и изготовления конструкций с допускаемым риском разрушения и соответствующей надежностью. В проблеме обеспечения надежности строительных конструкций существенную роль играют правила расчета и выполнения конструкций, представленные в нормах. В настоящее время разработка отечественных нормативных документов должна вестись с учетом положений международных стандартов, что определено законом от 27.12.2002 184-ФЗ «О техническом регулировании». Целью такой работы должно являться устранение технических и экономических барьеров при товарном обмене проектами, конструктивными элементами и готовыми сооружениями. Таким образом, изучение и сопоставление надежности конструкций при расчете по различным нормированным методикам имеет важное научно-техническое и практическое значение.
В 2011г. в НИИЖБ им. А.А. Гвоздева разработан проект актуализированного СНиП 52-01 (далее по тексту - СНиП 52-01), принципы и расчетные методики которого приближены к европейским нормам по расчету же-лезобетонных конструкций EN 1992-1-1 (далее по тексту Еврокод 2).
Область действия актуализированной редакции СНиП 52-01 расширена на конструкции, изготавливаемые с применением новых материалов, в том числе высокопрочных бетонов (класса по прочности выше В60). В то же время большинство проведенных в нашей стране исследований надежности расчетных методик (обоснований коэффициентов надежности и уело-вий работы) связано с расчетами по СНиП 2.03.01-84 или более ранних документов и не затрагивают железобетонные конструкции из высокопрочных бетонов.
Наряду с разработкой национальных стандартов в настоящее время решается вопрос введения на территории РФ в действие европейских стандартов, в том числе Еврокод 2 с необходимыми изменениями и дополнениями, учитывающими национальные особенности. При этом применение на территории РФ норм Еврокод 2 должно быть обосновано результатами со-
Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения».
EN 1992-1-1:2004 « Eurocode 2: Design of concrete structures - part 1-1: general rules and rules for buildings» с учетом изменений AC2010.
СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции»
поставительного анализа принятых расчетных методик и надежности конструкций.
Актуальность работы определена необходимостью теоретического обоснования и сопоставления надежности конструкций, рассчитываемых по методикам, предложенным в нашей стране в СНиП 52-01 и Еврокод 2, в том числе для конструкций из нового высокопрочного бетона.
Целью диссертационной работы является оценка надежности внецен-тренно сжатых железобетонных элементов при расчете прочности по методикам российских норм СНиП 52-01 и европейских норм Еврокод 2 с учетом допускаемого качества изготовления конструкций.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие основные задачи:
разработать методы, алгоритмы и программы для ЭВМ, позволяющие выполнять оценку надежности внецентренно сжатых элементов;
провести численные исследования надежности внецентренно сжатых элементов, рассчитанных по различным методикам при нормированной и фактической изменчивости всех параметров (с учетом точности расчетных методик);
провести анализ надежности внецентренно сжатых элементов, в том числе из высокопрочного бетона и разработать предложения по уточнению методик расчета.
Научную новизну работы составляют:
методика определения точности расчетных зависимостей; методика определения надежности внецентренно сжатых элементов по прочности нормальных сечений с учетом точности расчетных зависимостей;
результаты определения точности методик расчета внецентренно сжатых элементов по СНиП 52-01 и Еврокод 2; результаты определения надежности внецентренно сжатых элементов различной гибкости при расчете по СНиП 52-01 и Еврокод 2.
Практическая значимость:
представлены методики программной реализации на ЭВМ расчетов внецентренно сжатых сечений по российским и европейским нормам;
разработана методика определения точности расчетных зависимостей (формул/методик) и получены данные для дальнейшего развития расчетов конструкций в вероятностной постановке;
разработана методика и предложена программная реализация на ЭВМ оценки надежности (вероятностного расчета) внецентренно сжатых элементов по нормальным сечениям с учетом точности расчетных методик;
получены данные о надежности внецентренно сжатых элементов, в том числе из нового высокопрочного бетона при расчете по методикам СНиП 52-01;
получены данные о надежности внецентренно сжатых элементов при расчете по методикам Еврокод 2;
предложены рекомендации по уточнению расчетных методик СНиП 52-01 и Еврокод 2 для повышения надежности гибких элементов;
предложены рекомендации по назначению допусков для геометрических параметров из условия обеспечения необходимого уровня надежности.
Полученные данные использованы при разработке актуализированной редакции СНиП 52-01 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения» и при разработке проекта национального приложения к EN 1992-1-1 (Eurocode 2: Design of conrete structures - part 1-1: General rules and rales for buildings).
Достоверность научных положений и результатов подтверждается:
использованием представительной выборки экспериментальных данных разных авторов и применением апробированных методик, предпосылок и допущений теории надежности строительных конструкций.
На защиту выносятся:
методика определения точности расчетных зависимостей (формул/методик);
данные по точности современных нормированных методик расчета прочности внецентренно-сжатых элементов по российским и европейским нормам;
методика определения надежности внецентренно сжатых элементов по нормальным сечениям с учетом точности расчетных зависимостей;
результаты исследований надежности внецентренно сжатых элементов при расчете по нормальным сечениям при различных параметрах качества их изготовления;
предложения по корректировке расчетных зависимостей и допускаемых отклонений.
Апробация работы
Результаты, полученные в диссертации, были доложены и обсуждены: на заседании конструкторской секции НИИЖБ им. А.А. Гвоздева в 2009г. и 2012г, а также представлены на XV научно-методической конференции ВИТИ (г. Санкт-Петербург, 2011г.).
Основные положения и рекомендации диссертационной работы использованы в работах, проводимых в Лаборатории железобетонных конструкций и контроля качества НИИЖБ при проектировании и обследованиях железобетонных конструкций и при разработке нормативных документов.
Публикации
Основные результаты работы изложены в 3 научных статьях, в том числе 2 статьях, опубликованных в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК.
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из четырех глав, основных выводов, и списка литературы из 126 наименований. Работа изложена на 187 страницах машинописного текста, содержит 52 рисунка, 26 таблиц.
Похожие диссертации на Надежность внецентренно сжатых железобетонных элементов при расчете по прочности нормальных сечений
