Меню
Головна
Оренда будівлі або спорудиУдарні впливи на будівлі і спорудиРозбирання будівель і споруд при їх реконструкції та знесення
Прогнозування і оцінка обстановки при надзвичайних ситуаціях...Прогнозування і оцінка обстановки при хімічних аваріяхПрогнозування і оцінка обстановки при радіаційних аваріях
Умови безпеки об'єкта. Оцінка збитку, безпека...Кількісні характеристики і схеми оцінки ризиків в умовах...Кількісні характеристики і схеми оцінки ризиків в умовах...
Визначення матеріального збитку і числа жертв при надзвичайних...Визначення збитку від страхового випадку та страхової виплатиВплив теорії ігор на розвиток економічної теорії. Теорія очікуваної...
Інженерні заходи для підвищення рівня надійностіОсновні поняття і принципи оцінки надійності та безпеки в...Безпека життєдіяльності установ соціального захисту населення
 
Головна arrow БЖД arrow Надійність будівельних об'єктів та безпека життєдіяльності людини
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Оцінка безпеки будівель і споруд.

Технічне опосвідчення споруд дозволяє встановити їх надійність на момент обстеження. Однак для висновку про подальшу експлуатацію, встановлення терміну служби і ремонту споруди необхідно знати зміну цих властивостей з плином часу. Наприклад, якщо з плином часу бетонні конструкції зберігають свої характеристики, то багато нові синтетичні матеріали часто втрачають свої будівельні властивості в період 10-20 років, що не може бути прийнятним для капітальних будівель і споруд.

При експлуатації споруд для оцінки технічного стану конструкцій широко застосовують візуальні обстеження. Для цієї мети існують методичні рекомендації та табличні дані для оцінки результатів спостережень, за якими встановлюється надійність обстежуваних конструкцій за зовнішніми ознаками їх стану та оцінка пошкоджень. Більш точні дані одержують при інструментальних вимірах різними приладами на основі фізичних, радіологічних, електромагнітних та інших впливів.

Як показали спостереження, у процесі експлуатації конструкцій відбувається циклічне зміна їх надійності, що пов'язують з мінливістю навантажень і несучої здатності внаслідок різних пошкоджень.

Пошкодження в конструкції можуть бути двох видів залежно від причин їх виникнення: від силових впливів і від впливу зовнішнього середовища (температурні перепади, корозійні процеси, мікробіологічне вплив тощо). Останній вид ушкоджень знижує не тільки міцність конструкції, але і зменшує її довговічність.

Особливу увагу повинно бути приділено небезпеку терористичних дій, що стала актуальною останнім часом. Ступінь захисту від терористичних та інших аварійних впливів і економічне обгрунтування заходів захисту повинні визначатися в залежності від значимості цих об'єктів для життєдіяльності міста (об'єкти управління тощо).

Прогнозування аварійних ситуацій

Аналіз екстремальних ситуацій у будівельній практиці показав, що аварії прямо або побічно пов'язані з порушенням вимог норм і правил проектування і технології будівництва будівель і споруд.

Дотримання діючих норм і правил гарантує надійність будівельних об'єктів при різних природних діях і забезпечує безпеку людини в процесі їх кваліфікованої експлуатації. Ймовірність пошкоджень цих об'єктів зазвичай не перевищує 2,4 · 10-6, що є прийнятним з умов економічної доцільності.

Оцінка ризику в умовах прогнозу НС

Дослідження причин аварій послужило підставою для оцінки можливості виникнення умов, що впливають на надійність споруди. До числа цих умов відносяться надійність проектних рішень, якість будівництва і експлуатації.

Недостатня надійність проекту може виникнути внаслідок:

1) невідповідність прийнятої розрахункової моделі дійсної роботи конструкцій з-за відсутності або неповноти використання вимог норм і стандартів на проектування, неясності розрахункових схем, неправильного визначення навантажень та умов експлуатації об'єкта, а також невірного обліку опірності несучих та огороджувальних конструкцій тимчасовим і випадковим впливам;

2) недостатньої перевірки і невірної інженерної оцінки прийнятого конструктивного рішення в реальних умовах (відсутність досвіду експлуатації проектованих будівель та споруд, значної відмінності розмірів проектованого об'єкта і навантажень в порівнянні з побудованими раніше аналогічними спорудами тощо);

3) порушення будівельних норм і правил при виконанні проектування в частині: повноти та достовірності інженерно-геологічних досліджень, обліку агресивності зовнішнього середовища, помилки у визначенні навантажень і впливів, невірних допусків на виготовлення конструкцій і виробів, низька якість матеріалів, порушення методів будівництва та правил експлуатації та ін;

4) допущених помилок через відсутність достатнього досвіду і кваліфікації проектувальників, нестачі часу або коштів на детальне проектування.

Неякісне будівництво об'єктів може виникнути внаслідок:

- застосування матеріалів і конструкцій, що не відповідають проекту;

- низької якості будівельно-монтажних робіт;

- використання незвичайних або неапробованих методів зведення;

- поганого контролю за якістю виконання будівництва, незадовільного взаємодії проектувальників та будівельників;

- низької кваліфікації виробничого персоналу або їх частої зміни;

- незадовільною обстановки на будівництві: брак часу, коштів, погані взаємини персоналу;

- відступів від будівельних норм і правил будівельної практики при будівництві споруди, відступів від початкового проекту;

Неякісна експлуатація може виникнути внаслідок:

- перевищення навантажень над розрахунковими проектними величинами;

- відсутність контролю за станом споруди і експлуатації споруди з неусунення дефектами;

- відступів від правил експлуатації, використання споруди не за призначенням.

Аналіз аварій показав, що при недотриманні будь-якого із зазначених умов можлива аварія будівельного об'єкта.

Визначення ймовірності аварії проводиться на підставі аналізу об'ємно-планувальних і конструктивних рішень, що впливають на надійність споруд, використання експертних оцінок, а також розрахункових даних або матеріалів натурних обстежень.

Опитувальна анкета, на яку анонімно відповідають експерти, містить ряд оціночних умов, кожен з яких має свою питому вагу, із загальною сумою всіх умов, що дорівнює 1 (див. дод. 3). У цьому додатку наведено типові умови аналізу надійності споруди з урахуванням особливостей проектування і умов експлуатації.

У конкретних умовах, при необхідності, може бути проведено аналіз надійності проекту з урахуванням додаткових вимог, а число умов може бути збільшено або змінено.

Кожна умова оцінюється за бальною шкалою і має п'ять варіантів відповіді: 1 (неприйнятно), 2 (незадовільно), 3 (задовільно), 4 (добре), 5 (відмінно).

Умовну надійність будівлі або споруди β визначають за формулою

(6.1)

де Рi - питома оцінка надійності, що отримується множенням питомої ваги умови на оцінку в балах.

Отримані значення для спорудження порівнюють зі шкалою оцінок надійності (табл. 6.1).

Таблиця 6.1. Шкала оцінок надійності і ймовірності аварії споруд за експертними опенкам

Умовна надійність р

Ймовірність (частота) аварій в рік

Словесна шкала оцінки надійності

1

10-6

Хороша

0,8

10-5

Задовільна

0,6

10-4

Незадовільна

0,4

10-3

Неприпустима

Хоча визначення схильності споруд аварії за наведеною методикою може бути виконано досить приблизно, однак перевагою зазначеної методики є менша залежність від суб'єктивних оцінок.

Для більш достовірної оцінки надійності споруди та визначення можливих аварійних ситуацій здійснюється перевірка кількома незалежними експертами.

У випадку несприятливого прогнозу призначають додаткові заходи щодо перевірки достовірності вихідних матеріалів для проектування, якості проектних рішень, процесів будівництва і експлуатації з метою виявлення та усунення причин можливого зниження ступеня надійності об'єкта.

Крім експертних оцінок надійність проекту споруди може бути встановлена з аналізу споруди як конструктивної системи, що складається з окремих конструкцій, пов'язаних між собою у певній послідовності і знаходяться у взаємодії з різними подіями.

Досвід будівництва показав, що різні конструктивні системи споруд однакового призначення можуть володіти різною надійністю, а аварії трапляються тоді, коли один або кілька спільних відмов у складі системи призводить до небезпечної ситуації.

Рішення складної проблеми встановлення відмови всієї системи проводиться методом її спрощення шляхом побудови так званого логічного дерева відмов.

Дерево відмов є графічним поданням взаємозв'язків між вихідними відмовами окремих елементів системи та подій, які приводять до виникнення різних аварійних ситуацій, сполучених логічними знаками "і", "або".

Вихідними відмовами є події, для яких є дані про ймовірність їх виникнення. Зазвичай це відмови елементів системи: руйнування конструкцій і вузлів з'єднання конструкцій, ініціюють різні події (помилки персоналу при експлуатації, випадкові пошкодження тощо).

Встановлення надійності споруди починають з попереднього аналізу небезпек, які потім використовують при побудові дерева відмов.

Аналіз проводять на основі вивчення процесу роботи і експлуатації конструктивної системи, детального розгляду впливів навколишнього середовища, існуючих даних по відмовах аналогічних споруд.

Насамперед визначають, що є відмовою системи, і вводять обмеження на аналіз. Наприклад, встановлюють необхідність врахування інтенсивності і повторюваності землетрусів, аварій устаткування, розгляду тільки початкового відмови споруди (відмови в початковий термін експлуатації) або відмови протягом усього терміну служби і т. п.

Потім виявляють елементи системи, які можуть викликати небезпечні стани, наприклад, конструкцій, вузлів з'єднань, ґрунтів основ і фундаментів споруди, зовнішні ініціюють події і т. д. При цьому ставлять питання, що буде з системою, якщо станеться відмова будь-якого елемента.

Для того щоб отримати кількісну оцінку надійності за допомогою дерева відмов, потрібно мати дані про вихідні відмови. Ці дані можуть бути отримані на основі досвіду експлуатації окремих будівельних об'єктів, експериментів та експертних оцінок фахівців.

Побудова дерева відмов виробляють з дотриманням певних правил. Вершина дерева позначає кінцеве подія. Абстрактні події замінюють на менш абстрактні. Наприклад, подія "аварія нафтового резервуару" замінюють на менш абстрактне подія "руйнування резервуара".

Складні події поділяють на більш елементарні. Наприклад, "відмова резервуара" (рис. 6.1), який може відбутися протягом терміну його служби, поділяють на відмову в стадії випробування та відмови в перші та наступні 10 років експлуатації. Таке розмежування викликано різними причинами відмов: початкової надійністю споруди і накопиченням пошкоджень в результаті тривалої експлуатації.

Рис. 6.1. Дерево відмов сталевого нафтового резервуару при експлуатації

При побудові дерева відмов з метою спрощення зазвичай не включають події з дуже малою ймовірністю.

Кількісним показником відмови системи є ймовірність (Q) виникнення одного відмови протягом прийнятого терміну експлуатації. Надійність системи (Р) визначається виразом

(6.2)

Якщо система складається з i елементів, з'єднаних за допомогою знака "або", її відмова буде визначатися як

(6.3)

де q - ймовірність відмови i-го елемента системи.

При малій величині qi формулу (6.3) можна наближено виразити як

(6.4)

Для системи або підсистеми з i елементів, з'єднаних знаком "і"відмова буде

(6.5)

Таким чином, дослідження надійності конструктивних систем дозволяє вирішити кілька важливих для практики задач: якісно оцінювати надійність запроектованого будівельного об'єкта і в випадку підвищеної небезпеки здійснювати заходи для її підвищення, визначати при проектуванні відносну надійність споруди для різних варіантів конструктивних схем, кількісно оцінювати надійність споруд і безпеку навколишнього середовища.

Визначення очікуваного збитку і дестабілізуючих факторів

Очікуваний збиток від природних і техногенних впливів залежить від двох основних дестабілізуючих факторів:

- інтенсивність і частота природних і техногенних впливів на будівлі і споруди;

- інженерні (кількісні) знання про опірності або захищеності будівельних об'єктів і селітебних територій від руйнівних впливів техногенних і природних явищ.

Алгоритм розрахунків і оцінки економічних наслідків від очікуваних впливів наступний.

Для природних впливів:

- визначають науково обґрунтовану можливість виникнення руйнівних природних явищ на розглянутій території, здатних завдати шкоди інженерним спорудам (транспортні комунікації, об'єкти гідротехніки та енергетики), промисловим і цивільним об'єктам;

- оцінюють ймовірність виникнення кожного виду природних впливів, їх інтенсивність і частоту повторюваності;

- визначають стан ґрунтового середовища і встановлюють міцнісні характеристики несучих та огороджувальних конструкцій;

- виконують комплекс аналітичних робіт та інженерних розрахунків по визначенню надійності роботи фундаментів і опірності будівельних конструкцій навантажень, що виникають при природних і техногенних впливах за розрахунковий період експлуатації;

- виконують роботи з посилення конструкцій будівель і споруд, якщо в цьому є необхідність, по зміні схем транспортних комунікацій (наприклад, в лавинонебезпечних районах або на селевих ділянках) та інші необхідні рішення.

Для техногенних впливів:

- визначають можливість виникнення техногенних аварій і ймовірність їх виникнення;

- оцінюють вплив техногенних аварій на навколишнє середовище і безпеку проживання населення;

- розглядають можливість запобігання або попередження техногенних впливів;

- виконують роботи з реконструкції та модернізації об'єкта для підвищення рівня безпеки і надійності потенційно небезпечних об'єктів;

- розробляють заходи щодо локалізації впливу аварії на навколишнє середовище і для захисту населення і виробничого персоналу.

За даними очікуваних впливів і визначення можливих пошкоджень і руйнувань будівельних об'єктів і наноситься шкоди навколишньому середовищу обчислюються розрахункові значення шкоди і збитків, як у сфері економічних втрат, так і в питаннях здоров'я і життєдіяльності населення. При цьому рекомендації та висновки можуть бути відновного характеру або реконструкції та модернізації, а також кардинальної зміни структури економіки району і навіть переселення населення з районів з серйозними небезпеками і затрати, які економічно недоцільно розвивати (наприклад, в районах сильних землетрусів, постійних повеней і сходу лавин). У кожному конкретному випадку повинні виконуватися кваліфікований аналіз і серйозне громадське обговорення.

Розробка заходів по підвищенню надійності будівельних об'єктів життєдіяльності населення

Для забезпечення надійності будівельних об'єктів повинні бути визначені характеристики будинків і споруд та виконано зіставлення їх з усіма видами навантажень і впливів, які можуть виникнути за розрахунковий період експлуатації.

При виявленні недостатньої стійкості і несучої здатності будівельних об'єктів по відношенню до діючих навантажень і впливів повинні виконуватися такі види робіт:

- обстежують за допомогою приладів та інструментів усі об'єкти, надійність яких викликає сумніви або побоювання;

- визначають міцнісні характеристики несучих конструкцій і оцінюють стан грунтів підстав з урахуванням їх поведінки при вібраційних та інших навантажень, здатних знизити стійкість ґрунтового середовища або викликати пошкодження фундаментів;

- розробляє проект посилення або реконструкції, що виключає пошкодження або зруйнування об'єкта або втрату його загальної стійкості при можливих і очікуваних навантаженнях і впливах у надзвичайних ситуаціях;

- згідно з розробленим проектом виконують необхідний комплекс посилення або реконструкції будівельного об'єкта;

- здійснюють строгий контроль якості виконання будівельно-монтажних робіт з урахуванням підвищених вимог, передбачених нормами і стандартами для районів з високими навантаженнями та впливами;

- при виконанні будівельно-монтажних робіт необхідно вимагати сертифікат якості на використовувані матеріали і конструкції з гарантованими строками довговічності протягом розрахункового періоду експлуатації об'єктів;

- здійснюється відповідно до норм і стандартів приймання в експлуатацію посиленого або реконструйованого об'єкта згідно з матеріалами проекту та даними фактичного виконання;

- розробляють рекомендації по експлуатації будівель і споруд з урахуванням забезпечення їх надійності і довговічності при максимальних розрахункових навантаженнях і впливах протягом нормативного періоду.

 
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Схожі тими

Оренда будівлі або споруди
Ударні впливи на будівлі і споруди
Розбирання будівель і споруд при їх реконструкції та знесення
Прогнозування і оцінка обстановки при надзвичайних ситуаціях техногенного характеру
Прогнозування і оцінка обстановки при хімічних аваріях
Прогнозування і оцінка обстановки при радіаційних аваріях
Умови безпеки об'єкта. Оцінка збитку, безпека життєдіяльності, прогноз і управління ризиками
Кількісні характеристики і схеми оцінки ризиків в умовах невизначеності
Кількісні характеристики і схеми оцінки ризиків в умовах невизначеності
Визначення матеріального збитку і числа жертв при надзвичайних ситуаціях
Визначення збитку від страхового випадку та страхової виплати
Вплив теорії ігор на розвиток економічної теорії. Теорія очікуваної корисності Дж. фон Неймана і О. Моргенштерна. Модель К. Ерроу - Дебре Ж.
Інженерні заходи для підвищення рівня надійності
Основні поняття і принципи оцінки надійності та безпеки у процесах функціонування об'єкта та життєдіяльності людини
Безпека життєдіяльності установ соціального захисту населення
 
Предмети
Банківська справа
БЖД
Бухоблік і аудит
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика і естетика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логістика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Політологія
Політекономія
Право
Психологія
Соціологія
Страхова справа
Товарознавство
Філософія
Фінанси