Статистическая обработка результатов физико-механических показателей строительных материалов

 

Statistical processing resultof physico-mechanical factors of the building materials

 

Лукутцова Н.П., Карпиков Е.Г. (БГИТА, г. Брянск, РФ)

 

Microsoft Excel isuse for processing statistical data and study physico-mechanical characteristic of the building material.

Статистическая обработка массивов данных, полученных при исследовании физико-механических свойств строительных материалов.

 

Ключевые слова: статистический анализ.

Key words: statisticalanalysis.

 

Одним из обязательных этапов любого научного исследования является статистический анализ данных. Продолжительное время анализ данных был уделом специалистов, так как это требовало серьезной предварительной подготовки. С появлением и совершенствованием современных программ обработки данных, статистическая обработка поднялась на новый уровень. Все осуществимо благодаря компьютеру и новейшим программам[1].

Самой часто упоминаемой и используемой в отечественных статьях является приложение MS Excel из пакета офисных программ компании Microsoft Office. Причины этого кроются в широком распространении этого программного обеспечения, наличии русскоязычной версии, тесной интеграцией с MS Word и PowerPoint. Существует макрос-дополнение XLSTAT-Pro для MS Excel, который, включает в себя более 50 статистических функций, включая анализ выживаемости, которых в основных случаях достаточно для обычного применения [2].

Для статистической обработки данных, получаемых в исследовании физико-механических свойств строительных материалов, программа MS Excel подходит наиболее эффективно. Она имеет простой и удобный интерфейс, а так же доступна для большинства пользователей, т.к. входит в широко распространенный в мире пакет офисных программ Microsoft Office.

Одним из важных критериев использования MS Excel в статистической обработке дынных, приобретенных при исследовании строительных материалов, является получение небольших объемов массивов, которые легко обрабатывать в данной среде. Так же большим преимуществом обладает возможность интеграции полученных данных в виде готовой таблицы в текстовый документ. Однако не стоит забывать, что для статобработки больших массивов информации необходимы более мощные пакеты программ, приведенные выше.

Для примера проведем статистический анализ прочности при сжатии и изгибе образцов балочек мелкозернистого бетона размером 40х40х160 мм. Результаты испытаний приведены в таблице 1.

Как известно из ГОСТ 10180-90 прочность образцов бетона при изгибе (R_изг.) рассчитывается по формуле:

,

где P–разрушающее усилие, кН; l – расстояние между опорами, 10 см; b и h – соответственно ширина и высота поперечного сечения призмы образца, 40х40 см. Проведя несложные математические преобразования, получаем формулу:

.

Прочность образцов бетона при сжатии (R_сж.) рассчитывается по формуле:

,

где S – площадь опоры, 250 мм².

.

Таблица 1 – Результаты испытаний

№ состава	Прочность образцов при изгибе, кгс/см2	Прочность образцов при сжатии, кгс/см2	Прочность образцов при сжатии, кгс/см2
Контрольный	160	5500	5800
	110	3000	3700
	150	5000	4300
1	220	9200	9000
	200	12500	13500
	210	10200	10900
2	230	12500	11700
	250	13100	12400
	220	11800	11900
3	380	10700	10200
	350	10500	10000
	330	10000	10900

 

 

Рисунок 1 – Блок схема расчета прочности при сжатии образцов  с помощью MS Excel

Рисунок 2 – Блок схема расчета прочности при изгибе образцов  с помощью MS Excel

 

Добавив результаты в MS Excel, анализ данных можно произвести по схемам, представленным на рисунках 1 и 2.

Данные, полученные в результате статистической обработки результатов прочности образцов бетона, легко интегрировать в текстовый документ операцией простого копирования. Эти данные сведены в таблице 2.

 

Таблица 2 – Данные статистической обработки результатов прочности образцов бетона

№ состава	Прочность образцов при изгибе, кгс/см2	Расчетная прочность образцов при изгибе, Rизг, МПа	Прочность образцов при сжатии, кгс/см2	Расчетная прочность образцов при сжатии, Rсж2, МПа	Прочность образцов при сжатии, кгс/см2	Расчетная прочность образцов при сжатии, Rсж2, МПа
Контрольный	160	37,44	5500	22	5800	23,2
	110	25,74	3000	12	3700	14,8
	150	35,1	5000	20	4300	17,2
1	220	51,48	9200	36,8	9000	36
	200	46,8	12500	50	13500	54
	210	49,14	10200	40,8	10900	43,6
2	230	53,82	12500	50	11700	46,8
	250	58,5	13100	52,4	12400	49,6
	220	51,48	11800	47,2	11900	47,6
3	380	88,92	10700	42,8	10200	40,8
	350	81,9	10500	42	10000	40
	330	77,22	10000	40	10900	43,6

 

Статистические данные, обработанные при помощи MS Excel, представлены на рисунке 3.

 

Рисунок 3 – Статистические данные в среде MS Excel

 

Таким образом, можно сделать вывод, что использование MS Excel для обработки статистических данных, полученных при исследовании физико-механических свойств строительных материалов является эффективным инструментом, позволяющим получать необходимые данные высокой точности и при необходимости единовременно успешно интегрировать их в текстовые документы, без необходимости построения таблиц.

Список использованных источников

1.Кулаичев А.П. Методы и средства анализа данных в среде Windows. Изд. 3-е, перераб. и доп. – М.: ИнКо, 1999. – 341 с.

2. Лукьянова Н.Ю. Статистический анализ данных с использованием компьютера. Учебное пособие. – Калининград: Изд-во КГУ, 2001. – 89 с.