Reliability Estimation of Industrial Building Structures

Item ID: 4901
1 Media file
2019/04/12
Набір елементів
Навчально-науковий інститут архітектури, будівництва та землеустрою » Кафедра будівельних конструкцій
03
Властивості
Тип
Українська
Наукові статті
Назва
Англійська
Reliability Estimation of Industrial Building Structures
Українська
Розрахунок надійності конструкцій виробничих будівель
Автор
Українська
Пічугін, С.Ф.
Опис
Англійська
The article is devoted to solving the problem of the reliability of industrial building structures: crane and roof beams, columns, redundant building systems. For this aim, the probabilistic method of structural reliability estimation is developed after the criterion of bearing strength, in which the main component of structure reliability is faultlessness. The method takes account of the random loads and material strength, loads joint action, the specific character of work and failure elements, nodes and the whole structure as well. For the ground of method, the large amount of statistic results on crane load is examined for the bridge cranes of the different types. A large amount of wind and snow meteorological data is collected for the territory of Ukraine. Stationary probabilistic model of crane load and quasi-stationary model of the snow and mean wind load are substantiated. The most widely spread probabilistic presentations of random loads are observed. They are as follows: stationary random process and its absolute maxima, random sequence of independent and correlated loads, discrete presentation and extreme model. It was deduced that the redundant structure reliability estimation is a very complicated problem as depends upon the system complexity. The method of states, a probabilistic method of ultimate equilibrium and logic and probabilistic method are developed for solving this problem. On the base of the determined method, the numerical reliability computations of a wide range of industrial building structures are realized. It is shown that the structures have quite different levels of reliability. In particular, the light roof structures are not reliable enough being under the great influence of snow load. At the same time, the Design Code allows over-estimation of reliability for industrial columns. The estimation of industrial redundant structures with a different degree of redundancy is obtained on the base of developed approach. It gave the possibility to evaluate the high safety level of redundant structures in comparison with separate members and statically determined structures. With regard to mentioned results, it is recommended to correct some load factors, a combination factor and a factor for model uncertainties of the Design Codes of structures and loads.
Українська
У статті розглянуті питання оцінки надійності конструкцій промислових будівель: підкранових і кроквяних балок, колон, статично невизначених конструктивних систем. Для цього розроблений імовірнісний метод оцінки надійності конструкцій за критерієм несучої здатності, основою якого є безвідмовність конструкції. Метод враховує випадкові навантаження і міцність матеріалів, спільну дію навантажень, специфічний характер роботи і відмов елементів, вузлів і споруд в цілому. Для обгрунтування методу був сформований великий обсяг статистичних даних по навантаженнях мостових кранів різних типів. Велика кількість метеорологічних даних за вітром і снігом було зібрано для території України. Обґрунтована стаціонарна імовірнісна модель для кранового навантаження і квазістаціонарна модель для снігового та вітрового навантаження. Розглянуто найбільш поширені імовірнісні подання випадкових навантажень: стаціонарний випадковий процес і його абсолютні максимуми, випадкова послідовність незалежних і корельованих навантажень, дискретне представлення і екстремальна модель. Було підтверджено, що оцінка надійності статично невизначених систем - досить складна проблема, оскільки вона залежить від складності таких систем. Для вирішення даної проблеми розроблено метод станів, імовірнісний метод граничної рівноваги, логіко-імовірнісний метод. На основі розробленого методу виконані чисельні розрахунки надійності широкого кола будівельних конструкцій. Показано, що різні конструкції мають різний рівень надійності. Зокрема, недостатньо надійними можуть бути легкі кроквяні конструкції при дії значних снігових навантажень. У той же час норми проектування закладають в колони промислових будівель надлишковий запас надійності. На основі розробленого підходу виконані розрахунки надійності статично невизначених систем різного ступеня складності, які дали можливість оцінити рівень надійності таких систем у порівнянні з окремими елементами і статично визначеними системами. В результаті були обгрунтовані коефіцієнти норм проектування, такі як коефіцієнти надійності за навантаженням, коефіцієнт сполучення навантажень, коефіцієнт умов роботи.
Мова
English
Дата випуску
2018-11
Тематика
Українська
будівля
Українська
імовірнісний метод
Українська
навантаження
Англійська
construction
Англійська
building
Англійська
structure
Англійська
reliability
Англійська
load
Англійська
redundant system
Українська
споруда
Українська
надійність
Українська
статично невизначена система
Англійська
failure
Англійська
probabilistic method
Бібліографічний опис
Українська
Pichugin S.F. Reliability Estimation of Industrial Building Structures / S.F. Pichugin // Magazine of Civil Engineering. – 2018. – № 7(83). – P. 24-37. – DOI: 10.18720/MCE.83.3
УДК
624.014.2.004.15:624.042
Набори елементів 1
Кафедра будівельних конструкцій
10 700 items
Медіа
03
03
Metadata Information
Створено
2019-4-12 11:00
Last Modified
2019-4-12 11:00
Date Issued (DC)
2018-11
Item ID
#4901
Resource Template
Наукова стаття