COEFFICIENT estimation OF LIMIT STATES in WOODEN STRUCTURES based on THE THEORY OF FUZZY SETS
Authors: Федосов С.В. , Котлов В.Г. , Поздеев А.Г. , Кузнецова Ю.А. , Таран А.В. 
Published: July 2024

Рассматривается определение системы коэффициентов метода расчета по предельным состояниям, который позволяет раздельно учитывать изменчивость факторов, влияющих на надежность и работоспособность элементов деревянныхстроительных конструкций, эксплуатируемых в условиях изменяющейся окружающей среды. Для определения частных коэффициентов теории предельных состояний произведена дифференциация внешних влияющих факторов на основе метода композиций бинарных нечетких отношений. Для создания нечетких отношений между факторами используются минимальные и максимальные допустимые значения цикличности температур, скачка высоких температур (положительный температурный удар), скачка низких температур (отрицательный температурный удар), предельные (недопустимые) линейные перемещения, предельные угловые деформации, предельные амплитуды колебаний, периодичность (нестационарность) нагрузок, предельные сосредоточенные нагрузки, предельные распределенные нагрузки, предельные моментные нагрузки, влажность, порода и пороки древесины. Постановка и решение задачи оценки факторов, влияющих на работоспособность деревянных конструкций, произведены в прикладной среде MathCad с учетом влияния большого числа стохастических факторов, используемых при расчетах деревянных конструкций. В результате автоматизированной нечеткой бинарной композиции определена принадлежность системы частных коэффициентов предельных состояний (коэффициентов надежности по нагрузке, надежности по материалу, точности, условий работы и ответственности) предельным состояниям первой группы. Полученные результаты являются основой для повышения точности вычислений при расширении круга приложений изделий из древесины.

The paper addresses the system of coefficients of the calculation method for limit states. It enables to consider a variety of parameters influencing the reliability and operational capability of elements in wooden structures in a changing environment. The differentiation of external influencing elements was conducted using the method of binary fuzzy relation compositions to determine partial coefficients of limit states. In order to create fuzzy relations between the factors, we used the minimum and maximum permissible values of temperature cycling, high temperature jumps (positive temperature shock), low temperature jumps (negative temperature shock), limit (inadmissible) linear displacements, limit angular deformations, limit oscillation amplitudes, limit periodicity (unsteadiness) of loads, limit concentrated loads, limit distributed loads, limit moment loads, humidity, wood species and flaws. In the MathCad application environment, the issue of forecasting the variables influencing the operability of wooden structures was defined and addressed, taking into consideration the influence of a large number of stochastic components used in wooden structure calculations. As a result of the automated fuzzy binary composition, we determined that the system of partial coefficients of limit states (load effect factor, material resistance factor, precision factor, condition load effect factor, and importance factor) belongs to the ultimate limit states. The findings will be used to improve computation accuracy while also broadening the spectrum of applications for wood products.