CC BY
60
НАУКИ О ЗЕМЛЕ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 1 (118) 2013
*
воздействий. Обеспечение функционирования данной системы основано на межведомственном взаимодействии специально уполномоченных федеральных органов исполнительной власти, осуществляемом в соответствии с федеральным и региональным законодательством.
Библиографический список
1. КонсультантПлюс — надежная правовая поддержка [Электронный ресурс] : некоммерческая интернет-версия КонсультантПлюс. / Об организации и осуществлении государственного мониторинга окружающей среды (государственного экологического мониторинга) : постановление Правительства РФ от 31.03.2003 № 177. — Режим доступа: http://www. consultant.ru/ (дата обращения: 23.01.2013).
2. КонсультантПлюс — надежная правовая поддержка [Электронный ресурс] : некоммерческая интернет-версия КонсультантПлюс. / Об охране окружающей среды : федер. закон от 10.01.2002 № 7-ФЗ. — Режим доступа: http://www. consultant.ru/ (дата обращения: 23.01.2013).
3. КонсультантПлюс — надежная правовая поддержка [Электронный ресурс] : некоммерческая интернет-версия КонсультантПлюс. / О Федеральной службе государственной регистрации, кадастра и картографии : постановление Правительства РФ от 01.06.2009 № 457. — Режим доступа: http://www. consultant.ru/ (дата обращения: 23.01.2013).
4. КонсультантПлюс — надежная правовая поддержка [Электронный ресурс] : некоммерческая интернет-версия
КонсультантПлюс. / Земельный кодекс Российской Федерации. — Режим доступа: http://www.consultant.ru/ (дата обращения: 23.01.2013).
5. КонсультантПлюс — надежная правовая поддержка [Электронный ресурс] : некоммерческая интернет-версия КонсультантПлюс. / Сохранение и восстановление плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения и агроландшафтов как национального достояния России на 2006 — 2010 годы и на период до 2012 года : О федеральной целевой программе : постановление Правительства РФ от 20.02.2006 № 99. — Режим доступа: http://www.consultant.ru/ (дата обращения: 23.01.2013).
6. КонсультантПлюс — надежная правовая поддержка [Электронный ресурс] : некоммерческая интернет-версия КонсультантПлюс. / О Министерстве сельского хозяйства Российской Федекации : постановление Правительства РФ от 12.06.2008 № 450. — Режим доступа: http://www.consultant.ru/ (дата обращения: 23.01.2013).
БОЙКО Павел Дмитриевич, аспирант кафедры городского кадастра и экономики землепользования. ФИЛИППОВА Татьяна Анатольевна, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент (Россия), заведующая кафедрой городского кадастра и экономики землепользования.
Адрес для переписки: [email protected]
Статья поступила в редакцию 08.02.2013 г.
© П. Д. Бойко, Т. А. Филиппова
УДК 528.48:69.057 С. Ю. СТОЛБОВА
Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия,
г. Омск
АНАЛИЗ ТОЧНОСТИ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ИЗГОТОВЛЕННЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОЛОНН И РИГЕЛЕЙ ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ МНОГОЭТАЖНОГО ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЗДАНИЯ______________________________________
Выполнен анализ точности геометрических параметров изготовленных железобетонных колонн и ригелей для возведения многоэтажного производственного здания. Рассчитаны статистические характеристики точности граней колонн и длин ригелей. Осуществлена оценка сходимости эмпирических и теоретических (по нормальному закону) распределений погрешностей в размерах граней колонн и длин ригелей. На основании выполненного анализа установлена действительная точность изготовления строительных элементов и вычислены допуски...
Ключевые слова: точность, геометрические параметры, железобетонные конструкции, многоэтажные здания.
Для анализа точности изготовления сборных железобетонных конструкций и определения уровней производственной базы стройиндустрии (с точки зрения обеспечения геометрической точности конструкций) были проведены линейные измерения граней колонн и длин ригелей многоэтажного здания. Автором лично выполнены исследования
точности изготовления сборных железобетонных элементов (граней колонн, длин ригелей) четырехэтажного здания серии 1.020 — главного производственного корпуса дрожжевого завода, возводимого в городе Омске.
При линейных измерениях граней колонн применялся стальной метр с миллиметровыми делени-
Погрешности изготовления граней колонн
Интервалы Частота п Част- ность Щ Середина интер- вала п-х{ Х{ -х лг(х,-х) *1 *2 Ф(*1) Ф(*2) Вероят- ность Р(Х)
а Ь
— 6 8 0,041 — 7,5 — 60 — 7,88 — 63,06 497,09 — 2,56 — 1,74 — 0,4948 — 0,4591 0,0357
— 6 — 3 30 0,153 — 4,5 — 135 — 4,88 — 146,48 715,21 — 1,74 — 0,92 — 0,4591 — 0,3212 0,1379
— 3 0 46 0,235 — 1,5 — 69 — 1,88 — 86,60 163,04 — 0,92 — 0,10 — 0,3212 — 0,0398 0,2814
0 3 66 0,337 1,5 99 1,12 73,74 82,40 — 0,10 0,71 — 0,0398 0,2611 0,3009
3 6 36 0,184 4,5 162 4,12 148,22 610,29 0,71 1,53 0,2611 0,4370 0,1759
6 9 9 0,046 7,5 67,5 7,12 64,06 455,91 1,53 2,35 0,4370 0,4906 0,0536
9 12 0,005 10,5 10,5 10,12 10,12 102,36 2,35 3,17 0,4906 0,4992 0,0086
196 1,0 75 2626,30 0,9940
* = 75/196 = 0,38 мм М = 3,67/л/Т96 =0,26 ММ Л7 = т/2626'30 /(196 -!) =3,67 мм тш = 3,67 / д/2 - (196 -1) =0,19 мм
Доверительный интервал для «а»:
х-1ц -М <а <х+^ •М, где (АГ = 196; Р = 0,95) = 1,96
0,38—1,96'0,26<а<0,38+1,96'0,26а — 0,13 мм<а<0,73 мм Доверительный интервал для «а»:
Ш'(1—д)<а<Ш'(1 + д), где д (N=196, Р = 0,95) = 0,098 3,67'(1—0,098)<а<3,67'(1 + 0,098)а3,31мм<а<4,03 мм
Таблица 2
Погрешности изготовления длин ригелей
интервалы Частота п Част- ность Щ Середина интер- вала пх xi -х л,(х,-х) П((ъ~х? 1 *2 Ф(*1) Ф(*2) Вероят- ность Р(Х)
а Ь
— 12 4 0,059 — 15 — 60 — 15,71 — 62,82 986,70 — 2,26 — 1,53 — 0,4881 — 0,4370 0,0511
— 12 — 6 10 0,147 — 9 — 90 — 9,71 — 97,06 942,04 — 1,53 — 0,81 — 0,4370 — 0,2910 0,1460
— 6 0 19 0,279 — 3 — 57 — 3,71 — 70,41 260,94 — 0,81 — 0,09 — 0,2910 — 0,0359 0,2551
0 6 18 0,265 3 54 2,29 41,29 94,73 — 0,09 0,64 — 0,0359 0,2389 0,2748
6 12 10 0,147 9 90 8,29 82,94 687,92 0,64 1,36 0,2389 0,4131 0,1742
12 18 6 0,088 15 90 14,29 85,76 1225,93 1,36 2,08 0,4131 0,4812 0,0681
18 24 0,015 21 21 20,29 20,29 411,85 2,08 2,81 0,4812 0,4975 0,0163
68 1,0 48 4610,12 0,9856
х = 48 /68 = 0,71 мм М = 8,30/^68 =1,01 мм т = д/4610,12/(68-1) = 8,30 ММ тт = 8,30/^2(68-1) = 0,72 ММ
Доверительный интервал для «а»: х -£д -М <а <х‘М, где tq{N = 68 ;Р = 0,95) = 1,997
0,71 — 1,997 1,01<а<0,71+ 1,997-1,01а -1,31 мм<а<2,73 мм Доверительный интервал для «а»:
Ш'(1 — д) <а<Ш'(1 + д), где д (N=68, Р = 0,95) = 0,177 8,30 (1 —0,177) <а<8,30'(1 + 0,177)а6,83 мм <а<9,77 мм
С ер ед и н ы и нтерв ал ов, мм Середины и н т ерв алов, мм
® ад
|—■—тш&тлшшшш * ааш'кщмшд1 |
Рис. 1. Погрешности изготовления граней колонн Рис. 2. Погрешности изготовления длин ригелей
-*-«-3 0 В • • 12
Т» Pfnntcr.an4.1ma4 —< П|'Д »миапцитап |
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 1 (118) 2013 НАУКИ О ЗЕМЛЕ
НАУКИ О ЗЕМЛЕ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 1 (118) 2013
*
Оценка сходимости эмпирического распределения.
Критерий Пирсона
Интервалы Частота п Р(Х) ЫР(х) [п —МР(х1)] [п (— МР(х ,)]2 [п,-МР{х<)]2 МР{х<)
а Ь
— 9 — 6 8 0,0357 6,997 1,003 1,006 0,144
— 6 — 3 30 0,1379 27,028 2,972 8,830 0,327
— 3 0 46 0,2814 55,154 — 9,154 83,803 1,519
0 3 66 0,3009 58,976 7,024 49,331 0,836
3 6 36 0,1759 34,476 1,524 2,321 0,067
6 9 9 0,0536 10,506 — 1,506 2,267 0,216
9 12 0,0086 1,686 — 0,686 0,470 0,279
196 3,39
При К = 7 число степеней свободы равно 5. х2(0,05;4) = 9,5.
Таким образом, 3,39<11,1. Нулевая гипотеза не отвергается.
Таблица 4
Оценка сходимости эмпирического распределения погрешностей длин ригелей.
Критерий Пирсона
Интервалы Частота п Р(х () ЫР(х ) [п —МР(х1)] [п (— МР(х ,)]2 {п,-№(?,№ МР[х{)
Ь
— 18 — 12 4 0,0511 3,475 0,525 0,276 0,079
— 12 — 6 10 0,1460 9,928 0,072 0,005 0,001
— 6 0 19 0,2551 17,347 1,653 2,733 0,158
0 6 18 0,2748 18,686 -0,686 0,471 0,025
6 12 10 0,1742 11,846 -1,846 3,406 0,288
12 18 6 0,0681 4,631 1,369 1,875 0,405
18 24 0,0163 1,108 -0,108 0,012 0,011
68 0,97
При К = 7 число степеней свободы равно 5. х2(0,05;4) = 9,5. Таким образом, 0,97<11,1. Нулевая гипотеза не отвергается.
ями (ГОСТ 427-75), а для длин ригелей — стальная двадцатиметровая рулетка с миллиметровыми делениями (ГОСТ 7502-69).
Перед измерениями мерные приборы были про-компарированы с помощью женевской линейки при температуре +22°. Поправки за разность температур воздуха в период компарирования и при измерении железобетонных конструкций определялись по выражению:
Д^а^—у!, (1)
где а — коэффициент линейного расширения мерных приборов (для стали 12,5х10—6); ^, ^ — температура воздуха соотвественно при компарировании и измерении; ! — значение измеренных размеров.
Поправки за компарирование (Д!к) и за разность температур компарирования и измерений (Д!*) вводили в результаты измерений при их обработке. Точность собственного измерения размеров будет зависеть от погрешности отсчетов по метру или рулетке и от погрешности совмещения нулевого штриха метра или рулетки с гранями сборных железобетонных элементов. Примем эти погрешности равны-
ми шо = шс=±0,5 мм. Тогда точность собственного измерения будет тизм =шо^2=±0,5^2=±0,7 мм.
Погрешности в размерах граней колонн и длин ригелей были сформированы в малые выборки и преобразованы в вариационные ряды. Далее вариационные ряды малых выборок были преобразованы в интервальные, которые обрабатывались с применением методов математической статистики и теории вероятностей по известным выражениям.
Для исследования граней колонн и длин ригелей были выполнены измерения соответственно с объемом выборок N=196 и N = 68.
Основные параметры распределения, рассчитанные по известным выражениям, приведены в табл. 1 и табл. 2, а оценки сходимости эмпирических и теоретических (по нормальному закону) распределений приведены в табл. 3 и табл. 4.
В этих таблицах приняты следующие обозначения: х — среднее арифметическое; ш — среднеквадратическая погрешность; М — среднеквадратическая погрешность среднеарифметического; шш — среднеквадратическая погрешность самой среднеквадратической погрешности; а — математическое ожидание; а — среднеквадратическое отклонение.
Известные выражения для точечных и интервальных оценок исследуемых совокупностей измерений приведены внизу табл. 1 и табл. 2.
При оценке сходимости эмпирических распределений погрешностей в размерах граней колонн и длин ригелей с теоретическими по критерию К.Пирсона соответственно получено: х2набл=3,17 X2 =9,5; х2 , =1,06<х2 =9,5.
/и кр. ' ' /и набл. ' /и кр. '
Полученные значения «х2» показывают, что гипотеза о нормальном законе распределения погрешностей в выборках не вызывает сомнений. Оценка сходимости эмпирических распределений исследуемых совокупностей с нормальными приведены в табл. 3 и 4 а гистограммы эмпирических и кривые теоретических распределений изображены на рис. 1 и рис. 2.
На основании выполненных исследований была установлена действительная точность изготовления строительных элементов и вычислены допуски.
С учетом нормального уровня ответственности для многоэтажного производственного здания, согласно [1], нормы точности (допуски) при возведении строительных конструкций предложено назначать по выражению:
Д=2*а, (2)
где * — нормированный множитель (* = 2); а — среднеквадратическое отклонение.
Фактические допуски на изготовление граней колонн Д к=4*а = 4*4,03=16,12 мм, а на изготовле-
и III
ние ригелей Дир = 4*а = 4*9,76 = 39,04 мм.
Анализ точности изготовленных железобетонных конструкций на этом объекте показал, что по-
грешности во всех выборках соответствуют закону нормального распределения. Действительная точность изготовления железобетонных конструкций (колонн и ригелей) на рассматриваемом объекте, как показал наш анализ, ниже нормативной.
Следовательно, при разработке проекта производства работ по возведению многоэтажного здания необходимо выполнить расчет технологических допусков на геодезические и строительно-монтажные работы с учетом точности изготовления железобетонных конструкций, как приведено в работе [2].
Библиографический список
1. Столбов Ю. В. Назначение точности возведения строительных конструкций с учетом ответственности зданий и сооружений / Ю. В. Столбов, С. Ю. Столбова // Вест. СибАДИ. — 2006. — Вып. 4. — С. 134— 138.
2. Столбова, С. Ю. Расчет точности монтажа конструкций зданий с учетом уровня производственной базы, геодезического обеспечения и технологии строительства / С. Ю. Столбова // Дорожно-транспорт. комплекс, экономика, экология, строительство и архитектура : материалы Междунар. науч.-практ. конф. — Омск : Изд-во СибАДИ, 2003. — Кн. 3. — С. 34 — 36.
СТОЛБОВА Светлана Юрьевна, кандидат технических наук, доцент (Россия), заведующая кафедрой «Недвижимость и строительный бизнес».
Адрес для переписки: [email protected]
Статья поступила в редакцию 21.02.2013 г.
© С. Ю. Столбова
Книжная полка
Платов, Н. А. Основы инженерной геологии, геоморфологии и почвоведения : учебное пособие для студентов учреждений среднего профессионального образования / Н. А. Платов, А. А. Касаткина. - М. : Academia, 2012. - 144 с. - ISBN 978-5-7695-5977-8
Рассмотрены инженерно-геологические условия любой территории инженерного строительства. Проанализировано геологическое строение. Описаны гидрогеологические условия, геоморфологические условия и геодинамические условия территории любого вида строительства. Может быть использовано при изучении общепрофессиональной дисциплины ОП.04 «Геология и грунтоведение» для специальности 270831 «Строительство и эксплуатация автомобильных дорог и аэродромов, а также при изучении общепрофессиональной дисциплины ОП.02 «Основы геологии и геоморфологии» по направлению подготовки 120700 «Землеустройство и кадастры». Для студентов учреждений среднего профессионального образования.
Короновский, Н. В. Геология : учебник для студентов учреждений высшего профессионального образования / Н. В. Короновский, Н. А. Ясаманов. - 8-е изд., испр. и доп. - М. : Academia, 2012. - 448 с. - Гриф УМО по классич.университетскому образованию. - ISBN 978-5-7695-9022-1.
Учебник создан в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом по направлению подготовки «Экология и природопользование» (квалификация «бакалавр»). В книге рассмотрены форма, строение и физические свойства Земли, а также основные геологические, географические, геофизические и геохимические сведения о строении и составе земного шара и земной коры. Освещены экзогенные и эндогенные процессы, их взаимодействие и взаимообусловленность, рассмотрены их роль и значение в формировании и развитии земной коры и рельефа Земли. Изложены природа тектонических движений и деформаций, причины сейсмической активности, покровных оледенений и других геологических явлений в свете новой глобальной концепции — тектоники литосферных плит. Учебник написан с учетом новейших данных, полученных в результате геолого-геофизических, космических и океанологических исследований. Для студентов учреждений высшего профессионального образования.
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 1 (118) 2013 НАУКИ О ЗЕМЛЕ
