Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ состояния вопроса и постановка задач исследований 8
1.1. Анализ методов оценки качества строительства и строительной продукции 8
1.2. Анализ подходов к оценке надежности строительных конструкций.
1.3. Анализ дефектов монолитных конструкций и нарушений параметров технологии бетонных работ 26
1.4. Анализ экспериментально-теоретических исследований раннего нагружения тяжелого бетона в условиях отрицательных температур . 41
Выводы к главе 1 44
2. Исследование параметров качества бетонных работ и возведенных конструкций гражданских зданий 46
2.1. Анализ причин возникновения дефектов возведенных монолитных конструкций 46
2.2. Определение характеристик вероятностных распределений значений прочности бетона и геометрических параметров монолитных конструкций...53
2.3. Анализ допусков на отклонения размеров поперечного сечения монолитных конструкций на основании достигаемой точности . 57
2.4. Экспериментальные исследования влияние раннего нагружения бетона замороженного при прочности бетона ниже критической 61
Выводы к главе 2. 81
3. Разработка методики статистической оценки качества возведения монолитных конструкции гражданских зданий . 83
3.1. Обоснование номенклатуры показателей качества бетонных работ и возведенных монолитных конструкций.
3.2. Методика статистической оценки качества возведения монолитных конструкций 87
3.3. Определение комплексного статистического показателя качества параметров возведения монолитных конструкций . 95
3.4. Оценка качества возведения монолитных конструкций на объектах, возводимых в г. Челябинске. 99
Выводы к главе 2. 104
4. Разработка методики оценки качества возведенных монолитных конструкций по показателям надежности и обосновании предлагаемых допусков на отклонения поперечного размера сечения монолитных конструкций . 106
4.1. Анализ конструктивных схем монолитных гражданских зданий 106
4.2. Методика оценки качества возведенной монолитной конструкции по изменению индекса надежности 108
4:3. Оценка срока безопасной эксплуатации возведенных монолитных конструкций 121
4.4. Результаты оценки качества возведенных монолитных гражданских зданий по изменению индекса надежности и срока безопасной эксплуатации конструкции- 127
4.5. Оценка надежности конструкций по бездефектности параметров, входящих в функцию надежности . 132
4.6. Определение весомостей параметров качества возведенных монолитных конструкций. 133
4.7. Обоснование предлагаемых допусков на отклонения поперечного размера сечения монолитных конструкций по показателю надежности 135
Выводы к главе 4 143
5. Разработка методики интегральной оценки качества возведения монолитных конструкций и оценка ее экономической эффективности
5.1. Оценка качества возведенной монолитной конструкции по экономическому показателю с учетом достигаемого уровня их надежности 145
5.2. Разработка методики и результаты интегральной оценки качества возведения монолитных конструкций 150
5.3. Экономическая эффективность интегральной оценки качества возведения монолитных конструкций 151
Выводы к главе 5 153
Общие выводы 155
Список использованных источников
- Анализ экспериментально-теоретических исследований раннего нагружения тяжелого бетона в условиях отрицательных температур
- Анализ допусков на отклонения размеров поперечного сечения монолитных конструкций на основании достигаемой точности
- Определение комплексного статистического показателя качества параметров возведения монолитных конструкций
- Оценка надежности конструкций по бездефектности параметров, входящих в функцию надежности
Введение к работе
Актуальность работы
В последние годы в России наметилась тенденция увеличения объемов монолитного бетона в гражданском строительстве, в том числе в зимних условиях. При этом значительное количество монолитных конструкций гражданских зданий возводятся с дефектами, причинами которых по данным Госархстройнадзора в 60-70% случаев является низкий уровень качества бетонных работ. Наиболее частым нарушением является замораживание бетона конструкций, при прочности ниже установленной нормативными документами. Во многом это обуславливается недостатками технологии и отсутствием эффективной методики оценки качества бетонных работ и возведенных монолитных конструкций.
Для контроля и оценки качества строительных работ используют различные методы, в том числе статистические. Эффективность статистических методов подтверждается международным опытом управления качеством (международные стандарты ИСО серии 9000). В настоящее время статистические методы применяются в основном для определения физико-механических характеристик бетона конструкций, а оценка других параметров конструкций сводится к проверке соответствия требованиям норм. Статистическая оценка геометрических параметров может быть выполнена при знании характеристик вероятностных моделей распределения их значений, что является малоизученным вопросом.
Качество монолитных конструкций определяет конструктивную надежность зданий, и обеспечивает их безопасную эксплуатацию, что отражено в федеральном законе РФ от 27.12.2002 г. «О техническом регулировании». Поэтому методика оценки качества возведенных монолитных конструкций должна включать показатели надежности.
В условиях рыночной экономики качество возведенных конструкций необходимо также оценивать по экономическим показателям.
Объект исследования - параметры бетонных работ и возведенных монолитных конструкций гражданских зданий из тяжелого бетона (геометрические параметры, прочность бетона, величина армирования).
Предмет исследования - качество возведения монолитных конструкций гражданских зданий.
Цель диссертационной работы - разработка интегральной методики оценки качества возведения монолитных конструкций гражданских зданий, обеспечивающей повышение качества и эффективности производства работ.
РОСНАЦИОНАЛЬНАЯ ЄНЕЛИОТЕКА
03 *»y»«t&fr
Задачи диссертационной работы:
выполнить анализ дефектов бетонных работ, в том числе выполняемых в зимних условиях, и обосновать номенклатуру параметров качества бетонных работ и возведенных монолитных конструкций;
установить характеристики вероятностных распределений значений прочности бетона и геометрических параметров монолитных конструкций;
проанализировать допуски на отклонения размеров поперечного сечения монолитных конструкций с учетом достигаемой точности и определить влияние этих допусков на надежность конструкций;
оценить влияние раннего нагружения бетона, замороженного при прочности ниже критической, на его проектную прочность;
разработать интегральную методику оценки качества возведения монолитных конструкций гражданских зданий, включающую: статистическую оценку качества бетонных работ и оценку качества конструкций по экономическому показателю с учетом достигаемого уровня их надежности.
Для решения поставленных задач в работе была реализована схема исследований представленная на рис. 1.
Научная новизна работы: S определены характеристики вероятностных моделей распределения значений прочности бетона и геометрических параметров возведенных монолитных конструкций гражданских зданий;
S получены зависимости влияния раннего нагружения бетона, замороженного при прочности ниже критической, на его проектную прочность; S предложены формулы для статистической оценки параметров, ограниченных с одной стороны;
S определено влияние отклонений параметров монолитных конструкций на их показатели надежности;
S предложен показатель оценки качества возведенной конструкции, позволяющий определить эффективность вложенных средств на ее возведение, с учетом срока ее безопасной эксплуатации.
Практическая ценность работы:
«Технологический регламент оценки качества возведения монолитных конструкций гражданских зданий», включающий: номенклатуру контролируемых параметров, методики оценки качества по статистическим показателям, по показателям надежности, по экономическому показателю и методику интегральной оценки качества. Регламент может использоваться в рамках системы качества строительных организаций (по ГОСТ Р ИСО серии 9000) и в целях технического регулирования для обеспечения безопасной эксплуатации зданий и сооружений (ФЗ РФ «О техническом регулировании»);
элементы программного обеспечения для реализации в системах автоматизированного мониторинга качества возводимых монолитных конструкций.
Исследование параметров качества бетонных работ и возведенных конструкций
Анализ вероятностных
распределений значений
прочности бетона и
геометрических параметров
монолитных конструкций
Анализ допусков на
отклонения размеров
поперечных сечений
монолитных конструкций с
учетом достигаемой точности
Экспериментальные исследования
влияния раннего нагружения бетона,
замороженного при прочности ниже
критической, на его проектную
прочность
"
Разработка интегральной методики оценки качества возведения монолитных конструкций
Разработка методики
статистической оценки
качества возведения
монолитных конструкций
Разработка методики оценки возведенных монолитных конструкций по показателям надежности
Разработка метода оценки возведенных конструкций
по экономическому показателю
на основании достигаемого уровня надежности
Составление технологического регламента по оценке качества возведения монолитных конструкций
гражданских зданий и разработка элементов программного обеспечения
систем автоматизированного мониторинга качества
Рис. 1. Общая схема исследований
Внедрение результатов
«Технологический регламент оценки качества возведения монолитных конструкций гражданских зданий» применяется в строительной фирме ЗЛО «Монолит» и будет реализован в ряде других строительных организаций.
Апробация работы
Материалы диссертации докладывались на ежегодных научно-технических конференциях в Южно-Уральском государственном университете в 2000 - 2003 гг., на научно-практической конференции «Проблемы повышения надежности и качества строительства» 3 апреля 2003 г. в г. Челябинске.
Достоверность результатов работы подтверждается значительным объемом измерений параметров качества возведения монолитных конструкций; использованием современных методов математической обработки результатов контроля качества с применением теории вероятности и математической статистики; сходимостью результатов оценки надежности возведенных монолитных конструкций по различным методикам; выбором адекватных математических моделей зависимостей, полученных при реализации планов эксперимента; достаточным количеством образцов.
Публикации
По теме диссертационной работы опубликованы 9 работ.
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы и приложения. Работа содержит 205 страниц текста, в том числе 64 таблицы, 52 рисунка, 138 наименований литературы и 6 приложений.
Анализ экспериментально-теоретических исследований раннего нагружения тяжелого бетона в условиях отрицательных температур
В возведении монолитных конструкций особенно важным является выдерживание бетона в зимних условиях. Значительная. доля дефектов монолитных конструкций связана с зимним производством работ, и наиболее частым нарушением является замораживание бетона в раннем возрасте (при прочности бетона к моменту замораживания ниже установленной нормативными документами) [35, 48, 60, 120], что приводит к дефектам структуры и снижению физико-механических характеристик бетона. Как говорилось выше бетон, замороженный в раннем возрасте (до набора им критической прочности), снижает свою прочность на 15-60% от проектной, что является критическим дефектом. Кроме этого, в условиях скоростного строительства, часто происходит загружение монолитных конструкций при прочности бетона ниже установленной в нормативных документах. При применении технологии раннего нагруження происходит снижение дефектности бетона, замороженного в раннем возрасте.
В настоящее время наиболее полно изучены свойства зрелого бетона. Значительно меньшее число исследований относится к бетону раннего возраста. лишь единичные работы посвящены исследованию раннего нагружсния бетона в условиях отрицательных температур.
Закономерности раннего нагружсния бетона изучались А.Н. Ллабугиным, А.Х. Байбуриным, В. И. Бурчу, С.Г. Головневым, А.Е. Десовым, К.С. Карапетя-ном, В.В. Макаричевым, М.Л. Моховой, Н.А. Мощанскнм, Г.В. Мурашкиным, О.ГТ. Мчедловым-Петросяном, A.M. Подвальным, А.И. Рожковым, В.К. Рокач, И.А. Русиновым, А.В. Саталкиным, Б.А. Сенченко, И.И. Темповым, И.И. Улиц-ким, А.В. Яшиным и др. В результате этих исследований выявлено активное воздействие раннего нагружсния на формирование структуры и свойств бетона, в том числе при отрицательных температурах.
Впервые эксперименты по раннему нагружению бетона были проведены в 1932 году А.В. Саталкиным [98]. Исследования показали, что эффект упрочнения обуславливается пластическими деформированием бетона, приводящим к структурным изменениям в нем и увеличению его плотности. При этом наблюдается явление механического модифицирования, то есть изменение структурных элементов цементного камня и их ориентированное расположение под нагрузкой.
Современные исследования Г.В. Мурашкииа [72, 74] выявили положительное влияние давления на различных этапах фазового состояния бетонной смеси при автоклавной обработке, кратковременном прессвакуумировании и твердении под давлением. Давление, как термодинамический фактор, ускоряет растворение частиц вяжущего, интенсифицирует процессы образования зародышей новой фазы, коллоидной и кристаллической структур. Твердение под давлением способствует созданию более однородной структуры материала, улучшению качества и увеличению количества контактов между кристаллическими образованьями. Вследствие этих процессов наблюдается увеличеіше прочности бетона на сжатие и растяжение, изменение его структурно-механических характеристик, улучшение сцепления цементного камня с наполнителем и бетона с арматурой.
Исследованию раннего нагружсния бетона при осевом и виецентренном сжатии посвящены работы [7, 12, 22, 29, 33, 34, 35, 41, 58, 59, 72, 82, 84, 98, 133, 135, 137, 138]. Среди них особого внимания заслуживают исследования в условиях отрицательных температур [7,22,33,34,35].
Исследования раннего нагружения в условиях отрицательных температур под руководством С.Г. Головиева на кафедре «Технология строительного производства» Южно-Уральского государственного университета [7, 22, 33, 34, 35] проводились на кубах и призмах, изготовленных из тяжелого бетона марок 100...400 при расходе цемента 230...400 кг/м3 и В/Ц = 0,45...0,86. Образцы загружались при достижении прочности (0,2...0,7) R.28 осевой сжимающей нагрузкой различной интенсивности и подвергались воздействию отрицательных температур в диапазоне от 0 до минус 30 С. Образцы выдерживались в камере низких температур в течении 10 суток, а также в зимних условиях на улице в течении месяца и более. После оттаивания образцы выдерживались в нормальных условиях в течении 28 и 60 суток. В интервале 0,2 s/R 0,7 установлено упрочнение бетона, выдержанного под нагрузкой в условиях отрицательных температур, на 10... 15 % по сравнению с ненагруженными образцами. Влияние нагрузки с уровнем нагружения менее 0,2 на изменение прочности не обнаружено. С увеличением уровня нагружения более 0,7 темп набора прочности замедлялся, а при 0,8 наблюдалось снижение прочности.
Установлено, что раннее нагружение помогает структуре бетона противостоять деструктивному воздействию образующегося льда и приводит к благоприятному изменению соотношению пор в бетоне [34,35]. За счет механического модифицирования структуры бетона происходит углубление процессов гидратации, в результате чего макропоры интенсивнее заменяются микропорами, в которых вода замерзает при более низких температурах [69].
При раннем нагружении морозостойкость бетона повышается на 5-20%, особенно это заметно при интенсивности нагружения 0,4 и прочности бетона к моменту замораживания 30-40% от R.28 [35]. Вследствие этих процессов снижается значение критической прочности бетона на 5-10 % от R28 [33, 35].
Анализ допусков на отклонения размеров поперечного сечения монолитных конструкций на основании достигаемой точности
Из анализа результатов эксперимента вытекают следующие выводы. Нагруженные образцы дают прирост прочности по сравнению с нена-груженными образцами от 10 до 20 %. Объясняется это тем, что при раннем нагружении происходит уплотнение структуры бетона; За счет механического модифицирования структуры бетона происходит углубление процессов гидратации, в результате чего макропоры интенсивней заменяются микропорами.
Образцы, нагруженные в замороженном состоянии, имеют прочность на 6-8% больше, чем нагруженные перед замораживанием. С учетом ошибки эксперимента (6%) указанный прирост прочности является незначимым. При этом можно сделать вывод о том, что образцы, нагруженные в замороженном состоянии, имеют увеличение прочности бетона, как и образцы нагруженные перед замораживанием по сравнению с ненагруженными образцами.
Сравнивая результаты с первой серией эксперимента, нагруженные, замороженные в раннем возрасте образцы-призмы набирают прочность бетона к 28-ми суточному возрасту больше на 10 - 15 %, чем нагруженные образцы-кубы, выдержанные в аналогичных условиях (рис. 2.9). Прочность бетона оценивалась относительно кубиковой и призменной прочности бетона нормального хранения. Это видимо объясняется тем, что расслоение структуры при замораживании в образцах-кубах происходит во всех направлениях, а в образцах-призмах в основном в поперечном направлении. Уплотнение при нагружении происходит в продольном направлении, что дает эффект залечивания дефектов структуры, образующих при поперечном расслоении. Поэтому структура бетона уплотняется больше у образцов-призм, чем у образцов-кубов. 2.4.5. Оценка влияния прочности бетона к моменту замораживания на его проектную прочность
Прочность бетона различных конструкций, из-за влияния целого ряда технологических факторов, имеет значительную вариацию. Поэтому при средней прочности бетона равной критической, имеют место конструкции с прочностью бетона ниже критической, что влияет на проектную прочность.
Для определения этого влияния на уровень бездефектности проектной прочности бетона были проведены статистические испытания (метод «Монте-Карло» [128]). Была смоделирована следующая ситуация: средняя прочность бетона к моменту замораживания равна критической (40% для В25); вариация составляет 13,5 % от данной прочности. Исходя из этого, часть образцов были заморожены с прочностью ниже критической, что повлияло на проектную прочность. Сбросы прочности принимались в соответствии с результатами проведенных экспериментальных исследований. Результаты расчета представлены в табл. 2.15.
Таблица 2. Интервалы прочностей Коэффициенты увеличения распалубочной прочности бетона к проектному возрасту для бетона: в нормальных условиях замороженного замороженного и нагруженного До 25% 2,500 2,000 2,375 От 25 до 35% 2,500 2,250 2,500 Свыше 35 % 2,500 2,500 2,625 Статистические характеристики прочности бетона в проектном возрасте Среднее, % 100 98 104 Коэффициент вариации 0,135 0,170 0,150 Уровень бездефектности 0,96 0,87 0,96 У бетона замороженного при средней прочности равной критической, уровень бездефектности равен 0,87, а у бетона в условиях нагружения - 0,97, при минимально требуемом уровне, равном 0,96.
Поэтому при производстве работ в зимних условиях, даже при средней прочности замораживания бетона равной критической, имеют место дефекты конструкций. Такой подход должен учитываться при назначении параметров технологии зимнего бетонирования.
1. На основании проведенных измерений качества и анализа литературных источников по качеству возведения монолитных конструкций определены причины возникновения дефектов монолитных конструкций.
2. Проведен статистический анализ вероятностных распределений значений основных параметров при возведении монолитных конструкций (по данным натурных исследований). Установлено, что значения параметров по прочности бетона на сжатие и геометрических параметров, ограниченных с двух сторон, имеют нормальные распределения, а значения геометрических параметров, ограниченных с одной стороны, имеют логарифмически-нормальное распределение. В соответствии с полученными результатами необходимо уточнить методику статистической оценки качества при возведении монолитных конструкций.
3. Исходя из анализа значений отклонений поперечного размера сечения конструкций, предложены новые допуски на этот параметр. Расчет точности сборки конструкций показал: технологический допуск увеличивается на 5-8%, что необходимо учитывать при расчете функщтональных допусков для монтажа сборных конструкций в монолитных и сборно-монолитных зданиях.
Определение комплексного статистического показателя качества параметров возведения монолитных конструкций
Сравнивая значения коэффициента соответствия Кс и уровня бездефектности Р (полученного с обеспеченностью 0,95), можно сделать вывод о их соответствии друг другу. Значения показателя точности технологического процесса Ктп согласуется со значениями коэффициента соответствия Кс и уровня бездефектности Р, так как если показатель точности более 1, то фактические отклонения не превышают нормативных, поэтому значения коэффициента соответствия Кс и уровня бездефектности Р стремятся к I. Таким образом, представленная методика может использоваться для статистической оценки параметров монолитных конструкций, имеющих логнормальное распределение.
Оценка качества возведения монолитных конструкщш по показателям стабильности технолопіческого процесса по случайным и систематическим погрешностям
Коэффициент стабильности технологического процесса по отношению к систематическим погрешностям равен: где Хтах» тт — соответственно наибольшее и наименьшее среднее значение параметра, вычисленные по результатам контрольных замеров через определенный промежуток времени; Si, Si— соответствующие им стандартные отклонения; П], Пг — количество измерений в выборках.
Для параметра, ограниченного с двух сторон, при выполнении условий F , Ь\ л[у\,\і) и F 1/FI-W2(VI,V2) процесс считается стабильным, при F Fi_ u/2(v!,v2)ШІИ F l/Fi-c (vi,v2)— нестабильным по отношению к случайным погрешностям. Здесь F\ f2i\\,\i)— квантиль F-распределения уровня (1-а/2) степеней свободы V\\\ -\,vf=n2-\y определяемый по таблицам математических справочников.
Для параметра, ограниченного с одной стороны, предположение о том, что процесс нестабилен, отклоняется, если F l/Fi-c vi )- При F l/Fi_a(Vi,v2) процесс считается нестабильным по отношению к случайным погрешностям на уровне доверия а.
Процесс считается статистически однородным по данному параметру, если распределение отклонений в объединенной выборке приближается к нормальному, (когда уровень значимости согласия р 0,05), характеристики точности в серии выборок высокие или средние и стабильны во времени. В противном случае процесс не может считаться налаженным и установившимся. В этом случае следует установить при операционном контроле причины нестабильности точности и произвести соответствующую настройку оснастки, контрольных инструментов или изменить методы работ. 3.3 Определения комплексного статистического показателя качества параметров возведения монолитных конструкций
При статистическом приемочном контроле объективную оценку качества можно дать, анализируя в совокупности значения следующих показателей: уровня бездефектности р, показателя точности техпроцесса Кт„, показателя точности контроля Кпк и показателей стабильности техпроцесса по случайным и систематическим погрешностям. Комплексный статистический показатель качества КСП включает в себя перечисленные показатели.
Для определения комплексного статистического показателя качества КСП по каждому параметру был проведен математический анализ статистических показателей (уровень бездефектности, точность техпроцесса и точность контроля).
Показатель точности техпроцесса является аргументом функции стандартного нормального закона распределения, которая определяет уровень бездефектности. Показатель точности техпроцесса можно выразить значением уровня бездефектности. Исходя из этого, находится среднее между значением уровня бездефектности выраженным из показателя точности техпроцесса и уровнем бездефектности. Полученное значение названо уровнем бездефектности с учетом точности техпроцесса.
Показатель точность контроля регламентирует погрешность измерений в процессе контроля параметров. Погрешности измерений приводят к искажению измеренных значений относительно реальных значений контролируемого параметра. Поскольку отклонения параметров и-погрешности измерений являются событиями случайными, результаты контроля следует определять на основе положений теории вероятностей. Для определения влияния погрешности измерений на уровень бездефектности были проведены статистические испытания, в результате которых определено влияние погрешности измерений (точность коїпроля) на распределения значений параметров в поле допуска. Результаты определения влияния погрешности измерений на уровень бездефектности приведены в табл. 3.2 и 3.3.
Оценка надежности конструкций по бездефектности параметров, входящих в функцию надежности
В предложенной методике оценки надежности основанной на методе «двух моментов» автором разработана формула (4.9) для определения стандартного отклонения несущей способности. Для проверки предложенной методики был использован метод «Монте-Карло» [11, 51, 128], основанный на генерации случайных, нормально распределенных чисел, которые определяют значения параметров в соответствии с их стандартным отклонением. На их основе вычислялись случайные значения прочности конструкции. Далее по полученным значениям находилось среднее значение прочности монолитной конструкции и его стандартное отклонение. Индекс надежности и коэффициент изменения индекса надежности определялись по формулам (4.3) и (4.1) соответственно. Для выполнения численных экспериментов автором была разработана программа на языке «BASIC».
Методика численного эксперимента Принимаются расчетные параметры, определяющие прочность конструкции. Определяется нагрузка на конструкцию /% которая принимается равной прочности конструкций, рассчитанной с расчетными значениями прочности материалов конструкции.
Задаются средние значения параметров и их стандартные отклонения. Определяется предполагаемая средняя прочность конструкции Ro по средним значениям параметров. Назначаются разные семизначные нечетные целые положительные числа для каждого параметра и и количество статистических испытаний л. Производится выработка случайных чисел для каждого параметра. Выработка случайных чисел делается с помощью генератора случайных чисел. Генератор работает на математической основе мультипликативного датчика: где int(...) - целая часть выражения в скобках. Далее полученное число преобразуется в положительное число не больше 1, с помощью следующего выражения:
После множества испытаний получается равномерно распределенные числа на интервале [0;1]. Функция равномерного распределения преобразуется в функцию нормального распределения (рис. 4.3). Далее определяют аргумент Z функции нормального распределения значений параметра по таблице функции нормального распределения [113] в зависимости от г.
Определяются случайные величины параметров соответственно их распределению в текущем статистическом испытании: Ху-ХГ + Zij-Si (4.30) где Х[р - среднее значение /-го параметра, & - стандартное отклонение /-го параметра, Z,y - аргумент функции нормального распределения значений /-го параметра ву-ом испытание, Ху - значение /-го параметра ву-ом испытании.
Вероятность отказа конструкции находится следующим образом: количество случаев, когда прочность конструкции Rj меньше нагрузки на конструкцию F, делится на количество испытаний. По результатам испытаний вычисляется стандартное отклонение прочности конструкции по формуле: Расчет по методике статистических испытаний проводится по проектным и фактическим значениям параметров и вычисляется коэффициент изменения индекса надежности по формуле (4.1).
Сравнивая предложенную методику и численный эксперимент можно выделить принципиальное отличие: вычислении среднего значения и стандартного отклонения прочности конструкции. Указанное отличие имеет место, потому что в предложенной методике использовался математический (теоретический) подход, а в численном эксперименте использовался статистический подход. Следовательно, если результаты будут сходиться, то предложенная методика может применяться в инженерных расчетах надежности конструкций.
Экспериментальная проверка предложенных .методик Эксперимент заключался в том, что была взята серия бетонных образцов (размером 10x10x10 см) одного класса по прочности на сжатие в количестве 99 штук. У образцов была измерена площадь сечения, зафиксирована разрушающая нагрузка, и вычислена для каждого образца прочность бетона на сжатие. По полученным данным вычислены средние значения и стандартные отклонения, проведен статистический анализ распределения значений для каждого параметра, который показал, что значения параметров распределены нормально. В данном случае прочность бетона на сжатие является зависимой от разрушающей нагрузки и площади сечения образца.
Прочность бетона на сжатие имеет нормальное распределение. Это подтверждает ранее проведенный математический анализ, в котором доказывается, что значения параметра, зависимого от другого параметров, значения которых имеют нормальное распределение, будет иметь тоже нормальное распределение.
В методике автора и методе статистических испытаний по расчету показателей надежности конструкций основным моментом для проверки являются получаемые значения средней несущей способности конструкции и ее стандартного отклонения. Выходные значения, такие как индекс надежности, вероятность отказа и их коэффициенты изменения относительно нормативных значений, вычисляются по существующим формулам в зависимости от значений средней несущей способности конструкции и их стандартных отклонений.
