Надежность конструкций эксплуатируемых зданий

Основные понятия надежности несущих и ограждающих конструкций зданий и сооружений

45. Критерии надежности. Отказы несущих и ограждающих конструкций

Строительные конструкции и основания должны быть запроектированы таким образом, чтобы они обладали достаточной надежностью при возведении и эксплуатации с учетом, при необходимости, особых воздействий (например, в результате землетрясения, наводнения, пожара, взрыва).

Под надежностью строительных конструкций понимается сохранение во времени, установленной нормами или проектом несущей способности, долговечности и вероятности отказа, характеризующих способность конструкции выполнять требуемые функции в заданных условиях применения.

Основным свойством, определяющим надежность строительных конструкций, зданий и сооружений в целом, является безотказность их работы - способность сохранять заданные эксплуатационные качества в течение определенного срока службы.

Влияние повреждений на надежность конструкций оценивается посредством уменьшения общего нормируемого коэффициента надежности (запаса) g_o = g_m·g_c_·g_f·g_n конструкций в процессе эксплуатации, где g_m - коэффициент надежности по материалу, g_c - коэффициент условий работы, g_f - коэффициент надежности по нагрузке, g_n - коэффициент надежности по назначению.

Относительная надежность конструкции при эксплуатации J = g/g_o и поврежденность конструкции e = 1 - J, где g - фактический коэффициент надежности конструкции с учетом имеющихся повреждений.

Значения J и e, а также приближенная стоимостьС ремонта по восстановлению первоначального качества в процентах по отношению к первоначальной стоимости для различных категорий технического состояния конструкций приведены в табл.

Категория технического состояния	Описание технического состояния	J = g/g_o	e = 1 - J	С, %
1	2	3	4	5
1	Хорошее состояние. Отсутствуют видимые повреждения, свидетельствующие о снижении несущей способности. Необходимости в ремонтных работах нет.	1	0	0
2	Удовлетворительное состояние. Незначительное снижение несущей способности и долговечности конструкций. Требуется устройство антикоррозионного покрытия, затирка трещин и т.п.	0,95	0,05	0 - 11
3	Не вполне удовлетворительное состояние. Существующие повреждения свидетельствуют о снижении несущей способности конструкции. Требуется текущий ремонт.	0,85	0,15	12 - 36
4	Неудовлетворительное состояние. Существующие повреждения свидетельствуют о непригодности к эксплуатации конструкции. Требуется капитальный ремонт с усилением конструкций. До проведения усиления необходимо ограничение нагрузок.	0,75	0,25	37 - 90
5	Аварийное состояние. Требуется немедленная разгрузка конструкции и устройство временных креплений, замена аварийных конструкций.	0,65	0,35	91 - 120

Общая оценка поврежденности здания и сооружения производится по формуле

где e ₁ , e ₂ , …, e _i - средняя величина повреждений отдельных видов конструкций, a ₁ , a ₂ , …, a _i - коэффициенты значимости отдельных видов конструкций.

Относительная оценка надежности здания или сооружения производится по формуле

J = 1 - e .

Прогнозирование вероятности аварий

Аварии зданий и сооружений возникают в основном из-за допущенных грубых ошибок и просчетов, допущенных при разработке проектов, строительстве и эксплуатации.

Недостаточная надежность проекта может возникнуть вследствие: а) несоответствия принятой расчетной модели действительной работе конструкций из-за отсутствия или неполноты норм на проектирование, неясности расчетных схем и фактических условий работы и эксплуатации объекта; б) недостаточных данных о действующих нагрузках и воздействиях; в) недостаточных сведениях о свойствах и изменчивости материалов, конструкций и оснований, а также масштабного фактора; г) применения новых неапробированных типов конструкций; д) недостаточной сопротивляемости сооружения случайным воздействиям и повреждениям; е) допущенных ошибок из-за отсутствия достаточного опыта проектировщиков, сложности расчета и конструирования, недостатка времени на проектирование.

Некачественное строительство объектов может возникнуть вследствие:

а) применения дефектных материалов;

б) использования необычных или неапробированных методов возведения;

в) плохого контроля за качеством строительства, неудовлетворительным взаимодействием проектировщиков и строителей;

г) низкой квалификации производственного персонала;

д) неудовлетворительной обстановки на стройке: недостаток времени, средств, плохими взаимоотношениями персонала.

Некачественная эксплуатация может возникнуть вследствие:

а) завышенных проектных нагрузок;

б) отступлений от правил эксплуатации;

в) использования объекта не по назначению;

г) отсутствия контроля за состоянием сооружения;

д) эксплуатации сооружения с устраненными дефектами.

Определение вероятности аварии рассматриваемого сооружения производят путем сопоставления его надежности Р с надежностью аналога Р₀, которая установлена при эксплуатации и может считаться достаточно высокой. Для сооружений, принимаемых в качества аналога, которые запроектированы в соответствии с нормами, имеют хорошее качество строительства и эксплуатации, обеспеченность надежности принимается Р₀ = 0,999998 » 1. При этом надежность рассматриваемого сооружения определяется по формуле

Р = a×Р₀,

а вероятность аварии по формуле

Q = 1 - Р,

где a - относительная надежность исследуемого сооружения (к аналогу), устанавливаемая на основе экспертных оценок

Для выяснения надежности сооружения определяют важнейшие ее факторы и условия их обеспечения. Количественную оценку влияния условий надежности проекта, качества строительства и эксплуатации выводят на основе заключений экспертов, что не исключает применения точно установленных закономерностей, экспериментальных данных, где это представляется возможным.

В таблицах эксперт указывает относительную значимость влияния каждого фактора или условия на надежность и степень уверенности в достоверности данного фактора или условия для исследуемого сооружения и аналога. Относительная надежность показывает отношение надежности исследуемого сооружения к надежности аналога.

Для более достоверных оценок надежности сооружений против аварии следует их оценку осуществлять несколькими экспертами.

Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 799; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 10 11 12 13 141516 17 18 19 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!