Вероятностный подход к контролю качества и оценке начальной надежности сборных железобетонных конструкций

Цель – совершенствование методов оценки эксплуатационной пригодности железобетонных конструкций заводского изготовления на основе интегральной оценки их надежности по результатам текущего контроля отдельных параметров. Предварительно устанавливаются критерии эксплуатационной пригодности исследуемых конструкций на вероятностной основе, в которых учитывается основная методология их натурных испытаний согласно ГОСТ 8829-94. Предложенный способ неразрушающего контроля качества выпускаемых конструкций осуществляется с помощью ЭВМ ежесменно с учетом изменчивости технологических факторов. Результаты расчета по программе оценки надежности являются основанием для приемки партии изделий по требованиям прочности, жесткости, трещиностойкости. Для разработки вероятностного алгоритма оценки надежности конструкций необходимо выбрать оптимальную расчетную модель, которая наиболее точно описывает их напряженно-деформированное состояние (НДС) при нагружении. Доказано, что в качестве таких моделей может использоваться расчет по нормам проектирования и модель с учетом нелинейного характера деформирования железобетона как упруго-пластического материала. Достоверность и адекватность выбранных моделей подтверждается сопоставлением расчетных данных с результатами натурных испытаний конструкций, проводимых на комбинате «Братскжелезобетон». В качестве примера выполнено обоснование выбора расчетной модели для оценки НДС несущих стеновых панелей, испытывающих сложное напряженное состояние (косой изгиб). В результате проведенных исследований были разработаны методика и регламент автоматизированного ежесменного контроля качества сборных железобетонных конструкций с учетом технологической изменчивости. Внедрение предложенной системы контроля качества на заводах железобетонных изделий позволяет сократить объем натурных испытаний конструкций в 6–10 раз и снизить себестоимость выпущенной продукции почти на 2,5%.

1. Тамразян А.Г., Дудина И.В. Обеспечение качества сборных железобетонных конструкций на стадии изготовления // Жилищное строительство. 2001. № 3. С. 8–10.

2. Райзер В.Д. Теория надежности сооружений: науч. издание. М.: Изд-во АСВ, 2010. 384 с.

3. Kovalenko G.V., Samarin Y.A., Mitasov V.M. Evaluation jf the stress-strain State of Rissed Slabs different settlement patterns // Proceedings of the Universities. Construction. Architecture. Transport. 1990. № 11. p. 116–121.

4. Слюсарев Г.В. Модифицированный вибрационный метод интегральной оценки качества железобетонных изделий с применением продольных колебаний // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1995. № 5-6. С. 122–125.

5. Ruboratuka I.A. Challenges of the quality of reinforced concrete buildings in Dar es Salaam // Tanzania International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT). 2013. Vol. 2. Iss. 12. p. 820–827.

6. Abdelouafi E.G., Benaissa K., Abdellatif K. Reliability analysis of reinforced concrete building: comparison between FORM and ISM // Procedia Engineering. 2015. Vol. 114. p. 650–657. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2015.08.006

7. Филатов А.В. Контроль качества железобетонных конструкций // European science. 2015. № 9 (10). p. 28–29.

8. Коваленко Г.В., Жердева С.А., Дудина И.В. Контроль качества и оценка надежности сборных железобетонных конструкций со сложным напряженным состоянием // Системы. Методы. Технологии. 2014. № 3 (23). С. 161–174.

9. Kovalenko G.V., Dudina I.V., Nester E.V. Chance models and estimators of primary reliability of constructions with mixed reinforcement // European Science and Technology: materials of the international research and practice conference (31st January 2012, Wiesbaden). Vol. I. Wiesbaden: Bildungszentrum Rodnik E.V. Publ., 2012. P. 237–243.

10. Пат. 2015128114, Российская Федерация, МПК G01N 3/32. Автоматизированный способ неразрушающего контроля качества железобетонных конструкций на основе интегральной оценки их надежности / Коваленко Г.В., Люблинский В.А., Дудина И.В., Жердева С.А., Нестер Е.В.; заявитель ФГБОУ ВПО «Братский государственный университет»; заявл. 10.07.2015; опубл. 12.01.2017. Бюл. № 2. М.: Роспатент, 2017.

11. Кумпяк О.Г., Галяутдинов З.Р., Пахмурин О.Р. Эксплуатационная надежность железобетонного каркаса с дефектами стыков колонн // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2014. № 3 (44). С. 88–95.

12. Kaverzina L., Kovalenko G., Dudina I., Belskii O. Cost efficiency assessment of automated quality control of precast structures // MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 143. p. 04006. https://doi.org/10.1051/matecconf/201814304006

13. Каверзина Л.А., Коваленко Г.В., Дудина И.В., Бельский О.К. Автоматизированный контроль качества конструкций заводского изготовления // Сборник трудов Международной научно-практической конференции «Интеллектуальный город: устойчивость, управление, архитектура, реновация, технологии» (08–10 ноября 2018 г., Казань). Казань: ООО «Новое знание», 2018. С. 132–136.

14. Spaethe G. Die Sicherheit tragender Baukonstruktionen. Zweite, neubearbeitete Auflage. Wien: Springer-Verlag, 1992. 303 s.

15. Дудина И.В., Нестер Е.В. Методика натурных испытаний железобетонных ребристых плит покрытия // Системы. Методы. Технологии. 2011. № 1 (9). С. 113–118.

16. Дудина И.В., Рамазанова Г.А., Нестер Е.В. Влияние некоторых конструктивных параметров совмещенного армирования железобетонных балок при оценке их предельных состояний // Системы. Методы. Технологии. 2018. № 2 (38). С. 139–145. https://doi.org/10.18324/2077-5415-2018-2-139-145

17. Карпенко Н.И. Общие модели механики железобетона. М.: Стройиздат, 1996. 416 с.

18. Плевков В.С., Балдин И.В., Балдин С.В., Ласковенко А.Г., Ласковенко Г.А. Прочность и трещиностойкость железобетонных элементов при совместном действии изгибающих моментов, продольных и поперечных сил // Сборник трудов международной научной конференции «Современные проблемы расчета железобетонных конструкций, зданий и сооружений на аварийные воздействия» (19–20 апреля 2016 года, Москва). М.: НИ МГСУ, 2016. С. 323–328.

19. Voss J. An Introduction to Statistical Computing: a simulation-based approach. Chichester: Wiley, 2013. 396 p.