Объем и достоверность обследования
При инструментальном обследовании эксплуатируемых зданий важнейшими вопросами являются достоверность измерений и количество необходимых мест исследования.
В зависимости от ответственности здания и его отдельных элементов необходимо задаться вероятностью получаемого результата, выраженной показателем достоверности. При этом в практике экспериментальных работ принимают:
вероятность Р = 0,95 — достаточной при оценке результатов предварительных (или ориентировочных) испытаний; вероятность Р~ 0,99 — общим критерием надежности; вероятность Р = 0,999 — критерием максимальной строгости. Значения показателя достоверности для различных вероятностей приведены в табл. 3.5.
Таблица 3.5. Значения показателя достоверности
| Вероятность результата Р | Показатель t | Вероятность результата Р | Показатель t |
| 0,683 | 1 | 0,97 | 2,17 |
| 0,7 | 1,04 | 0,98 | 2,33 |
| 0,75 | 1,15 | 0,99 | 2,58 |
| 0,8 | 1,28 | 0,995 | 2,8 |
| 0,85 | 1,44 | 0,997 | 3 |
| 0,9 | 1,64 | 0,999 | 3,29 |
| 0,95 | 1,96 | 0,9995 | 3,5 |
| 0,955 | 2 | 0,9999 | 4 |
| 0,96 | 2,05 |
Число наблюдений определяют по формуле
где v — коэффициент изменчивости; t — показатель достоверности; р — показатель точности.
Коэффициент изменчивости, или вариационный коэффициент, дает представление о пределах изменения исследуемого параметра. Его получают на основе обработки результатов прежних наблюдений. Если таких данных нет, сначала коэффициент можно назначить ориентировочно, а затем уточнить на основе сделанных измерений. Коэффициент изменчивости устанавливают по формуле
где М— среднее арифметическое всех имеющихся значений
σ — среднее квадратическое отклонение всех значений от средней величины; в свою очередь
где ∑x2 — сумма квадратов всех отклонений от среднего арифметического; n — число наблюдений.
Среднюю ошибку, выраженную в процентах от соответствующего среднего арифметического, называют показателем точности, его вычисляют по формуле
где m — средняя ошибка
В качестве примера определим число измерений, которое необходимо выполнить при обследовании плит перекрытий, чтобы определить величину прогибов всех плит с точностью 5 % при вероятности 0,99.
Пусть из прежних обследований при обработке результатов получено среднее значение прогиба М = 45, а σ = 4 мм, тогда коэффициент изменчивости
По табл. 3.5 для вероятности P = 0,99 находим t= 2,58.
Необходимое число измерений:
Следовательно, требуется измерить прогиб 21-й плиты, чтобы с точностью 5 % при вероятности 0,99 получить средний прогиб всех плит.
Наибольшее распространение при обследовании зданий получили неразрушающие методы контроля качества строительных материалов и конструкций. Ценность этих методов состоит в том, что они позволяют производить измерения без каких-либо необратимых воздействий на материал.
Приборы, применяемые в настоящее время для обследования зданий, предназначены для оценки прочности материалов, геометрических размеров и местонахождения скрытых элементов конструкций, а также таких физических параметров, как влажность, температура.
Приборная база постоянно расширяется и совершенствуется. Использование цифровых технологий позволяет широко применять компьютерные программы для регистрации и анализа результатов измерений.
Важным условием использования приборов является детальное изучение назначения прибора, принципа его действия, технических характеристик прибора, включая диапазон измеряемых параметров и погрешность измерения, порядка работы с ним.
Приводимые в настоящей главе приборы являются только примерами из огромного парка специализированных приборов.