Размещено на http://www.allbest.ru/

						Пояснительная записка к курсовому проекту по надежности зданий и сооружений
Изм	Кол.уч	Лист	№док	Подпись	Дата
Разраб.	Рыбалкина А.В			Содержание курсового проекта	Стадия	Лист	Листов
Гл.конс.	Сухина К.Н.				У	2	17
Провер.	Сухина К.Н.				ВолгГАСУ ПГС-2-11

1. Определение несущей способности железобетонной плиты методом предельного состояния

1.1. Исходные данные

Ребристая плита покрытия

l=6 м; b=1.5 м; класс бетона В25, класс арматуры А400

R_b=14.5 МПа, R_s=355 мПа, R_sn=400 МПа

1.2. Сбор нагрузок на плиту

Нагрузка	Нормативная нагрузка, кН/ м2	гf	Расчётная нагрузка, кН/м2
Постоянная нагрузка:
1.Собственный вес	1,75	1.1	1,925
2.Гидроизоляция	0,15	1.3	0,195
3. Стяжка ц/п с=1800кг/м3 д=20мм	0,36	1.3	0,465
4.утеплитель - газобетон с=500кг/м3 д=15см	0,06	1.2	0,117
5. Пароизоляция	0,0118	1,3	0,015
Всего постоянная	2,908		3,43
Временная нагрузка:
5.Снег	0.86	1.4	1.2
6.Полезная	0.5	1.3	0.65
Всего временная	1.36		1.85
Итого			5,28

За расчетную схему принимаем балку на двух опорах, приводим нагрузку, распределенную по плите к кН/м

;

1.3. Определение несущей способности плиты

Для участков, где действуют положительные изгибающие моменты, принимаем тавровое сечение с полкой в сжатой зоне.

b=0,16м

a=0.025м

h=0.275м

h₀=h-a =0.30-0.025=0.275 м

Определение положения нейтральной оси:

Условие выполняется, следовательно нейтральная ось проходит в полке.

Относительная высота сжатой зоны:

Находим площадь арматуры:

По сортаменту принимаем 2ш16; .

Определяем несущую способность плиты

38.78 кн*м

Мф<М



2. Определение несущей способности железобетонной плиты методом статистической линеаризации при Т=0

Нормативная прочность бетона

,

где f_b=0.135 - коэффициент вариации прочности бетона

,

Математическое ожидание прочности бетона

Математическое ожидание прочности арматуры

где R_sn-нормативное значение сопротивления растяжению арматуры

f_s=0.044 - коэффициент вариации прочности арматуры А-400

Среднеквадратические отклонения прочности бетона и стали

Математическое ожидание изгибающего момента

Дисперсия изгибающего момента

(Н*м)²

Находим коэффициент вариации

2.1. Определение характеристик безопасности железобетонного сечения при Т=0

Принимаем коэффициент вариации по нагрузке f_F=0.15

Определяем математическое ожидание:

Определяем стандарт:

Определяем характеристику безопасности:

Определяем вероятность отказа: V=1-Ф(5,37)=1-0,9998=0,0002

Определяем интегральный коэффициент запаса:

Определение статистических характеристик прочности бетона для плиты

Вариант 28

По полученной в результате 100 испытаний образцов бетона на прочность при сжатии случайной выборке построить статистический ряд распределения прочности, гистограмму плотности распределения прочности, гистограмму функции распределения и определить математическое ожидание (марочную прочность), дисперсию, стандарт, коэффициент вариации, класс бетона (нормативную кубиковую прочность).

Случайная выборка 100 испытаний образцов бетона на прочность при сжатии

12,522	11,751	10,826	11,457	12,837	9,644	12,743	13,989	12,222	11,767
11,333	12,575	14,858	13,225	12,498	10,902	12,406	12,156	13,172	12,782
12,983	10,584	12,115	12,45	12,105	11,018	11,664	13,034	11,558	11,981
10,301	12,114	11,182	10,645	11,877	11,553	12,457	13,36	11,601	12,516
14,037	11,205	11,937	11,243	11,881	11,287	11,451	13,081	11,511	12,778
12,581	10,735	12,379	9,647	10,386	12,821	12,307	12,144	11,573	10,864
12,572	12,847	13,059	11,408	11,747	10,54	13,178	12,938	13,263	13,47
12,589	12,397	10,888	10,774	10,826	10,904	11,491	9,831	10,613	10,332
11,531	10,989	11,413	9,85	10,946	12,236	11,148	12,942	10,969	12,704
11,52	10,613	10,581	11,27	12,486	11,568	12,671	12,872	13,364	11,584

Минимальное значение выборки: =9,644

Максимальное значение выборки: =14,858

Число разрядов: n=10

Значение интервала ==0.5214

Статистический ряд распределения прочности бетона при сжатии

хi	9,644	10,174	10,704	11,234	11,764	12,300	12,830	13,360	13,890	14,320
	10,174	10,704	11,234	11,764	12,300	12,830	13,360	13,890	14,320	14,850
	9,909	10,439	10,967	11,5	12,031	12,565	13,095	13,625	14,105	14,585
mi	4	9	15	20	13	22	12	2	2	1
pi	0,04	0,09	0,15	0,2	0,13	0,22	0,12	0,02	0,02	0,01

где - частота; - число попаданий в интервал; Гистограмма , где

Определяем математическое ожидание M[R]= R = УR_срi p_i ,где Ri - среднее значение прочности на каждом интервале.

R срi	9,909	10,439	10,967	11,5	12,031	12,565	13,095	13,625	14,105	14,585
pi	0,04	0,09	0,15	0,2	0,13	0,22	0,12	0,02	0,02	0,01

МПа

Определим дисперсию

Определяем среднеквадратическое отклонение (стандарт):

у[R] = МПа.

Определяем коэффициент вариации прочности бетона:

Зная марочную прочность бетона и коэффициент вариации, определим класс бетона:

B = R ? (1?1,64? f [R])

B = 11,91? (1?1,64 ? 0,084) = 10,269

Определяем нормативную прочность бетона:

Определение несущей способности плиты после определения расчетного сопротивления бетона.

Определение положения нейтральной оси:

Условие выполняется, следовательно нейтральная ось проходит в полке.

Относительная высота сжатой зоны:

Находим площадь арматуры:

По сортаменту принимаем 2ш16; .

Определяем несущую способность плиты

38.78 кн*м

Определение несущей способности плиты методом статистической линеаризации при Т=15

Математическое ожидание прочности бетона

Математическое ожидание прочности арматуры

где R_sn-нормативное значение сопротивления растяжению арматуры

f_s=0.044 - коэффициент вариации прочности арматуры А-400

Среднеквадратические отклонения прочности бетона и стали

Математическое ожидание изгибающего момента

Дисперсия изгибающего момента

(МН*м)²

2.2. Определение характеристик безопасности при Т=15

Принимаем коэффициент вариации по нагрузке f_F=0.15

Определяем математическое ожидание:

Определяем стандарт:

Определяем характеристику безопасности:

Определяем вероятность отказа: V=1-Ф(3.48)=1-0,998=0,002

Определяем интегральный коэффициент запаса:



2.3. Определение несущей способности сечения при заданном уровне безопасности в=3

Для строительных систем приемлемым уровнем риска считается риск при в = 3, поэтому задаемся оптимальным коэффициентом безопасности .

Определим через какое время будет выполнятся равенство в=0

Т=43 года

Определение несущей способности железобетонной фермы методами предельного состояния и статистической линеаризации.



3. Статический расчет

Дано: вес стропильной фермы 6 т; вес подстропильной фермы 11,3т; шаг колонн 6х18м; из сбора нагрузок на плиту .

Принимаем сечение подстропильной фермы bxh=50x14см; класс бетона B30; арматура Вр-II; в нижнем поясе 2 пучка по 18 проволоки , тогда , МПа.

Расчетная нагрузка на стропильную ферму ;

Реакция от стропильной фермы ;

Полная реакция от стропильной фермы

Реакция от подстропильной фермы

В результате расчета в ПК ЛИРА получаем усилие в нижнем поясе

Определим несущую способность фермы:



4. Определение несущей способности железобетонной фермы методом статистической линеаризации при Т=0

Определяем математическое ожидание для арматуры:

Определяем среднее квадратичное отклонение:

Мпа

Определяем математическое ожидание случайной величины N:

Определяем дисперсию:

4.1 Определение характеристик безопасности железобетонной фермы при Т=0

Принимаем коэффициент вариации по нагрузке f_F=0.15

Определяем математическое ожидание:

Определяем стандарт:

Определяем характеристику безопасности:

Определяем вероятность отказа:

Определяем интегральный коэффициент безопасности:

4.2 Определение несущей способности сечения при заданном уровне безопасности в=3

Cчитаем риск при в = 3



5. Определение статистических характеристик прочности арматуры для фермы при Т=15

Вариант №28

% износа	7,5	6,9	8,9	11,4	9,6	8,4	8,2	15,8	3,8	8,6
As	7,27	7,31	7,16	6,96	7,105	7,19	7,21	6,61	7,56	7,18

5.1 Определение несущей способности железобетонной фермы методом статистической линеаризации при Т=15

Определяем математическое ожидание

Определяем дисперсию

Стандарт

Коэффициент вариации



5.2 Определение характеристик безопасности железобетонной фермы при Т=15

Принимаем коэффициент вариации по нагрузке f_F=0.15

Найдем математическое ожидание:

Определяем стандарт:

Определяем характеристику безопасности:

Определяем вероятность отказа:

Определяем интегральный коэффициент запаса:

5.3 Определение несущей способности сечения при заданном уровне безопасности в=3 при Т=15

Cчитается риск при в = 3

Определим через какое время будет выполнятся равенство в=0.



6. Определение несущей способности железобетонной колонны методом предельного состояния и статистической линеаризации

6.1 Исходные данные

Дано: bхh=350х350 мм; H=6м; класс бетона В20; класс арматуры А-III; R_b=11.5Мпа

6.2 Сбор нагрузок на колонну

Подбираем арматуру

Принимаем 4 14мм;

Коэффициент армирования

6.3. Определение несущей способности колонны методом статистической линеаризации при Т=0

Бетон В20

Для арматуры А400 :

Среднеквадратичное отклонение:

Математическое ожидание:

Дисперсия

Стандарт

Коэффициент вариации

6.4 Определение характеристик безопасности железобетонной колонны при Т=0

Принимаем коэффициент вариации по нагрузке fF=0.15

Найдем математическое ожидание:

Определяем стандарт:

Определяем характеристику безопасности:

Определяем вероятность отказа: V= V=1-Ф(4,4)

Определяем интегральный коэффициент запаса:

6.5 Определение несущей способности сечения при заданном уровне безопасности в=3

Cчитаем риск при в = 3



7. Определение статистических характеристик прочности арматуры для колонны

Вариант №28

% износа	7,	6,9	8,9	11,4	9,6	8,4	8,2	15,8	3,8	8,6
As	5,68	5,72	5,6	5,44	5,55	5,63	5,64	5,17	5,91	5,62

7.1 Определение несущей способности железобетонной колонны методом статистической линеаризации

Среднеквадратичное отклонение:

Определяем математическое ожидание случайной величины N:

- Дисперсия 73299,569

- Стандарт

- Коэффициент вариации

7.2 Определение характеристик безопасности железобетонной колонны при Т=15

Принимаем коэффициент вариации по нагрузке fF=0.15

Найдем математическое ожидание

Определяем стандарт:

Определяем характеристику безопасности:

Определяем вероятность отказа: V=1-Ф(3,776)

Определяем интегральный коэффициент запаса:

7.3 Определение несущей способности сечения при заданном уровне безопасности в=3

Cчитается риск при в = 3

Определим через какое время будет выполнятся равенство в=0

плита железобетонный линеаризация статистический



Список используемой литературы

1. Байков В.Н., Сигалов З.Б. «Железобетонные конструкции. Общий курс»

2. Мандриков А.П. «Примеры расчёта железобетонных конструкций» Учеб. пособие для техникумов.-2-е изд., переработанное и дополненное. -М.: Стройиздат, 1989.-506 с.

3. Пшеничкина В.А., А.Н. Богомолов, А.А. Чураков «Надежность строительных систем» Учеб. пособие для студентов.- 2-е изд., исправленное и дополненное. -Волгоград: ВолгГАСУ, 2010.-АО с .

4. Улицкий И.И, Ривкин С.А., Самолётов М.В., Дыховичный А.А., Френкель М.М., Кретов В.И. «Железобетонные конструкции» Издание третье дополненное и переработанное. Киев, «Бод/вельник»,1972 стр. 992.

5. СП 20.13330.2011 «Нагрузки и Воздействия» Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*

6. СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры»

7. СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции» Основные положения.

8. ГОСТ 5781-82 «Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций»

Размещено на Allbest.ru

...