Значение коэффициента вариации при оценке прочности арматуры в эксплуатируемых железобетонных конструкциях

Abstract

Во введении обоснована актуальность проведенных исследований, рассмотрены особенности определения прочности арматуры в эксплуатируемых железобетонных конструкциях и указан объект исследования – величина коэффициента вариации, на основании которой определяются характеристические значения контролируемых прочностных характеристик арматуры, используемых при выполнении поверочных расчетов. Цель работы – назначение величины коэффициента вариации для арматуры на основании статистической оценки данных. В основной части рассмотрены особенности определения прочности арматуры в эксплуатируемых железобетонных конструкциях, проведен анализ опытных результатов испытания высокопрочной напрягаемой арматуры класса S800 диаметром 12 и 14 мм, арматуры класса S500 диаметром 5–25 мм, полученных методом разрушающего контроля прочности (путем непосредственного испытания арматуры на растяжение) и накопленных по результатам детальных инструментально-технических обследований зданий и сооружений, проводимых в разные периоды времени. Представлена статистическая обработка результатов испытаний при определении прочностных характеристик (предела текучести и временного сопротивления) и относительного удлинения. Приведены величины коэффициента корреляции для разных классов арматурной стали по прочности для основных контролируемых параметров. Отмечено, что в настоящее время при определении прочностных характеристик арматурной стали для поверочных расчетов эксплуатируемых железобетонных конструкций величина коэффициента вариации принимается равной 5 %. В заключении по результатам анализа сделан вывод, что для ненапрягаемой арматуры классов S400, S500 наиболее достоверным является назначаемое значение коэффициента вариации 7 %, тогда как для напрягаемой арматуры класса S800 – традиционно принимаемое в расчете значение 5 %. In the introduction, the relevance of the investigations is justified, the features of determining the reinforcement strength in exploited reinforced concrete structures are considered, and the study object is indicated. The study object is the value of the variation coefficient. Based on the value of the variation coefficient, the characteristic values of the controlled reinforcement strength characteristics are determined. The reinforcement strength characteristics are used in checking calculation. The study’s purpose is to assign the value of the variation coefficient for reinforcement steel based on the statistical estimation of the data. The features of determining the strength of reinforcement for operating reinforced concrete structures are considered in the main part. The experimental data for analysis were obtained by the destructive inspection technique (by the directly tensile test of reinforcement bar). The obtained results for high-strength prestressing reinforcement of the S800 class with a diameter of 12, 14 mm and reinforcement of the S500 class with a diameter of 5–25 mm were considered. Statistical analysis of test results in determining the strength characteristics (yield strength and ultimate strength) and elongation is presented. The values of the correlation coefficient for different classes of reinforcement bar in terms of strength are given for the main controlled parameters. The data were accumulated by the results of detailed instrumental and technical surveys of buildings and structures conducted in different periods of time. Nowadays, the value of the variation coefficient is assumed to be equal to 5 % for determining the strength characteristics of reinforcing steel for checking calculations of exploited reinforced concrete structures. In conclusion, based on the analysis results, the most reliable value is the assigned variation coefficient of 7 % for non-prestressed reinforcement steel S400 and S500, while it is recommended to use the traditionally accepted value of 5 % for prestressed reinforcement steel S800.