2.5.5 Визначення показника надійності

Функція надійності сталевого елемента конструкції є функцією двох безрозмірних параметрів: коефіцієнта резерву та відношення стандартів випадкового процесу узагальненого напруження і приведеної несучої здатності (для першого граничного стану):

. (2.19)

1. Визначаємо параметр

• Т1: ;

• Т2: ;

• Т3: .

2. Встановлюємо значення коефіцієнта резерву для першого граничного стану за формулою:

, (2.20)

де – постійна Ейлера-Маскероні;

• Т1: ;

• Т2: ;

• Т3: .

3. Значення імовірності безвідмовної роботи доцільно перетворювати у логарифмічні показники надійності (бели) за формулою:

. (2.21)

Імовірність безвідмовної роботи кроквяної балки із різними типами покрівлі встановлюємо на підставі пари значень та за табл. 5 додатку Б за допомогою лінійної інтерполяції:

• Т1: бел або ;

• Т2: бел або ;

• Т3: бел або .

2.6 Розрахунок надійності за другим граничним станом

1. Статистичні характеристики постійного навантаження вибираємо з табл. 2.2.

2. Визначаємо коефіцієнт впливу постійного навантаження. Для даної розрахункової схеми (вільно оперта балка на двох опорах, що завантажена рівномірно розподіленим навантаженням), матимемо:

. (2.22)

Для трьох типів покрівлі коефіцієнт становить:

• Т1: смм²/кН;

• Т2: смм²/кН;

• Т3: смм²/кН.

3. Визначаємо статистичні характеристики приведеної несучої здатності кроквяної балки за формулами:

; (2.23)

; (2.24)

. (2.25)

Для трьох типів покрівлі маємо наступні характеристики:

• Т1: см;

см;

.

• Т2: см;

см;

.

• Т3: см;

см;

.

4. Визначаємо частку впливу снігового навантаження, враховуючи, що в цьому випадку коефіцієнт впливу снігового навантаження дорівнює коефіцієнту впливу постійного навантаження . У випадку, коли ця обставина не має місця, спочатку необхідно встановити значення коефіцієнта , подібно до того, як це робилось для постійного навантаження:

• Т1: ;

• Т2: ;

• Т3: .

5. Установлюємо стандарт випадкового процесу напружень в елементі від дії снігового навантаження:

• Т1: см;

• Т2: см;

• Т3: см.

6. Визначаємо відношення стандартів випадкового процесу узагальненої деформації (прогину) та приведеної несучої здатності :

. (2.26)

• Т1: ;

• Т2: ;

• Т3: .

7. Коефіцієнт резерву для другого граничного стану визначається за формулою:

. (2.27)

Встановлюємо значення коефіцієнта резерву:

• Т1: ;

• Т2: ;

• Т3: .

8. Імовірність безвідмовної роботи кроквяної балки із різними типами покрівлі встановлюємо на основі пари значень та за формулою табл.5 додатка Б.

• Т1: бел;

• Т2: бел;

• Т3: бел.

Досить великі запаси надійності за критерієм жорсткості кроквяної балки з першим та третім типом покрівлі пояснюються, по-перше, майже 30% запасом жорсткості; по-друге, незначною мінливістю випадкового процесу прогину балки.