УДК 624.012 НАДЕЖНОСТЬ ИЗГИБАЕМЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Ванагель В.В. (Научный руководитель – Нестеренко В.В.) Аннотация Обеспечение надежности сооружений, в частности мостовых – серьезная задача. Необходимый уровень надежности, руководствуясь только нормативными требованиями, не может быть обеспечен. Нормы лишь устанавливают минимальный уровень надежности, при строительстве необходимо сохранить его, а во время эксплуатации важнейшей задачей станет не потерять заложенный проектом уровень работоспособности. В данной работе описаны возможные способы достижения необходимого уровня надежности при изменении характеристик железобетонного изгибаемого элемента, в нашем случае балки. Суть работы заключается в анализе того, насколько существенно будет изменяться надежность железобетонный изгибаемых элементов в зависимости от класса бетона, диаметра и класса арматуры, линейных размеров конструкции, толщины защитного слоя бетона с учетом предельных допустимых отклонений по толщине защитного слоя бетона. Рисунок 1 – сечение изгибаемого железобетонного элемента Исходными данными для расчета стали: 1. линейные размеры сечения (150 × 300, 200 × 400, 250 × 500,300 × 600, 350 × 700, 400 × 800); 2. толщина защитного слоя (20мм, 25мм, 30мм); 3. бетон (класс бетона на осевое сжатие С22/27.5, С28/35, С32/40); 4. продольная рабочая арматура (2∅16𝑆𝑆400 и 2∅20𝑆𝑆400) . 13 Полученные значения надежности сравнивались с нормативным значением, которое равно трем. В первой части работы был рассмотрен случай, когда изменялся диаметр арматуры, при этом сохранялась толщина защитного слоя бетона, класс бетона и линейные размеры сечения балки. Изменение диаметра не привело к достижению нужного уровня фактической надежности, более того практически не повлекло изменения. Далее было решено для каждого диаметра арматуры увеличить толщину защитного слоя до 25мм и 30мм. Как показал расчет, это не является эффективным, нужного значения фактическая надежность не достигла. Только изменив класс бетона на С32/40, увеличив диаметр арматуры до 20мм, мы смогли достигнуть существенного сдвига численного значения надежности и даже переступили необходимый «порог» (табл. 1, рис. 2). Таблица 1 16 3,0831 2,9107 20 3,1345 2,9125 16 3,0838 2,9094 20 3,1358 2,911 16 3,0846 2,9081 20 3,1372 2,9096 16 3,1059 2,9518 20 3,1703 2,9787 16 3,1069 2,9509 20 3,1719 2,9778 16 3,1079 2,95 20 3,1735 2,977 16 3,1162 2,9705 20 3,1862 3,0085 16 3,1172 2,9697 20 3,1879 3,0079 16 3,1183 2,969 20 3,1897 3,0074 Надежность ds, мм 20 С28/35 fck= 28МПа 20 25 30 С32/40 fck= 32МПа 20 25 30 С22/27,5 fck= 22МПа 25 30 класс бетона мм аз.сл. 𝑛𝑛𝑜𝑡𝑡 𝑛𝑎𝑐𝑡𝑡 14 Рисунок 2 – график зависимости надежности от класса бетона Во второй части работы была проанализирована зависимость надежности от линейных размеров изгибаемого железобетонного элемента при сохранении отношении сторон поперечного сечения b:h=1:2. Проведя необходимый расчет, по полученным данным был построен график зависимости надежности от высоты, приведённый на рисунке 3. Рисунок 3 – график зависимости надежности от высоты сечения Проанализировав рисунок 3 можно сказать, что изменение линейных размеров сечения изгибаемого железобетонного элемента не достаточно для достижения оптимальной надежности конструкции. В третьей и заключительной части был рассмотрен случай, когда сохраняется процент армирования сечения. Из исходных данных был рассчитан процент армирования, равный 0,2233%, Через уже известный процент армирования и заданные линейные размеры, для каждого из сечений был найден соответствующий диаметр арматуры, а после и надежность. По полученным результатам был построен график зависимости надежности балки .при сохранении процента армирования, от высоты сечения. 15 Рисунок 4 – график зависимости надежности от высоты поперечного сечения Проанализировать полученный результат на данном этапе достаточно трудно, необходимо более детально изучать вопрос и его специфику. Заключение Очевидно, что вопрос о надежности конструкций является важнейшим вопросом. Установление и дифференцирование конкретных численных значений параметров надежности создают научную основу для проектирования конструкций разной надежности. Одной из важнейших задач на сегодняшний день остается подбор оптимальны характеристик конструкции, при которых надежность изгибаемого железобетонного элемента будет равна нормативному значению, а стоимость такой конструкции должна стремиться к минимальной. Литература 1. Лычев, А.С. Надежность железобетонных конструкций: Учебное пособие / А.С. Лычев, В.П. Корякин. – Куйбышев, 1974. 2. Методы определения и контроля надежности больших систем / Под ред. А.А. Чернового. - М.: Энергия, 1976. 3. ГОСТ 13015.0-83 (1989) Конструкции и изделия бетонные и железобетонные сборные. Общие технические требования. 16