АНАЛИЗ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ АВАРИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

На сегодняшний момент все чаще стала озвучиваться информация, касающаяся безаварийности зданий и сооружений, как в период их строительства, так и в период их эксплуатации. Безопасность людей находится во взаимосвязи с безопасностью строительных объектов, в которых они находятся. Следовательно, стоит рассматривать вопрос актуальности безаварийности зданий, в период строительства, и в период их эксплуатации.

Проводимые изучения и временные наблюдения за конструкциями показывают наличие циклических изменений нагрузок, воспринимаемых конструкциями. Они возникают в результате эксплуатации здания или сооружения.

Чем больше срок эксплуатации здания, тем больше вероятность появления необратимых дефектов в конструкциях, и вследствие этого достижение максимального уровня надежности. Все перечисленные причины могут послужить крайним критерием для потери несущей способности или устойчивости здания или сооружения.

Все элементы, конструктивные узлы, стыки конструкций разрабатываются учетом нормативной проектной документации. Соответствие строительных объектов нормативной проектной документации обязательно должно находиться на контроле в контролирующих организациях, следящих за соответствием в ходе проведения плановых проверок и наблюдения.

Все действия, совершаемые, в целях контроля и мониторинга проводятся в соответствии с ФЗ от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ, Статья 36. Требования к обеспечению безопасности зданий и сооружений в процессе эксплуатации. [1]

Любая авария характеризуется наличием разрушений, человеческих жертв и экономическими потерями.

Авария не может возникнуть просто так, обычно это одновременное воздействие нескольких причин, среди которых немаловажное влияние оказывают:

• применение материалов, не соответствующих в проектно-сметной документации;
• отсутствие паспортов и сертификатов на используемые материалы и конструкции;
• отступление от проектной документации,
• нарушение технологии выполнения строительно-монтажных работ,
• нарушение требований эксплуатации объектов.

Давайте разберемся, что подразумевается под понятием - аварийное состояние. Из вышесказанного можно сделать вывод, что это такое критическое состояние, при возникновении которого в ближайшее время может произойти авария здания или сооружения.

Когда наступает авария? Что чтобы дать ответ на этот вопрос нужно внимательно наблюдать за конструктивными элементами здания или сооружения, и в случае возникновения каких-либо отклонений от нормы принять меры к устранению замеченных изменений.

Инженерно-технические специалисты ответственные за строительство и эксплуатацию объектов строительств должны знать характерные признаки наступления аварийного состояния строительных конструкций.

Для решения данного вопроса актуальна методика, разработанная А.Н. Добромысловым. Она предназначена для оценки надёжности и технического состояния зданий и сооружений. Она позволяет прогнозировать вероятность аварий зданий и сооружений по показателям проекта, строительства, времени эксплуатации, атак же по состоянию отдельных строительных конструкций.

В статье выполнен анализ аварий строительных объектов в 2015 году на территории Российской Федерации. Данные представлены в диаграммах:

1. Аварийность в зависимости от вида здания (рис.1).
2. Аварийность в зависимости от материала несущих конструкций (рис.2).
3. Классификация причин возникновения аварий зданий (рис.3).

Основываясь на этих показателях, за период 2015 года в Российской Федерации было зафиксировано 26 аварии. Большая часть из них произошла в зданиях, выполненных из железобетонных и каменных конструкций.

Рисунок 1. Аварийность в зависимости от вида здания

Рисунок 2. Аварийность в зависимости от материала несущих конструкций

Рисунок 3 Классификация причин возникновения аварий зданий

Проанализировав временные изменения надежности конструкций, возникает вывод о прямо пропорциональной зависимости между несущей способностью конструкции, ее сроком службы. Эту зависимость предложил использовать А.Н. Добромыслов для расчета вероятности возникновения аварии в определенном временном промежутке. Анализ кривых изменения надежности зданий и сооружений (рис.4), показывает, что данное явление можно описать экспоненциальным законом.

Рисунок 4. Изменение надежности сооружений со временем: а- снижение несущей способности железобетонных эстакад; б- снижение сцепления глинистых грунтов в результате ползучести (по данным разрушения подпорных стен).

По данным зависимостей определяется постоянная износа. Её определение находится в прямой зависимости от временных показателей надежности конструкций, их прочностных характеристик в определенный временной промежуток. Принимая во внимание все вышеперечисленные показатели, можно спрогнозировать возможное время наступления аварийного состояния здания или сооружения, т.е. время, когда необходимо провести текущие ремонтные работы.

Величина повреждения строительных конструкций через t лет ее эксплуатации будет:

-

где: γ = 0,65 – для конструкции в момент разрушения;

        t- срок эксплуатации в годах на момент обследования;

        е - износ (в процентах от несущей способности).

Данная методика носит очень приблизительный характер, но при этом дает возможность прогноза аварийной ситуации, и как следствие возможность принять меры к ее недопущению.

В заключении можно сделать вывод, что любое здание в процессе эксплуатации нельзя нагружать нагрузками, превышающими нормативные, возникновение разрушения носить вероятностный характер. Но изучив общие причины возникновения аварий, зная их схему и вероятные сроки возникновения можно избежать человеческих жертв и экономического ущерба.

Список литературы:

1. Федеральный закон от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ, Статья 36. Требования к обеспечению безопасности зданий и сооружений в процессе эксплуатации.
2. Гроздов В. Т. Признаки аварийного состояния несущих конструкций зданий и сооружений. — СПб, Издательский Дом KN+, 2000. — 48 с
3. Добромыслов А.Н. Оценка надежности зданий и сооружении по внешним признакам. Справочное пособие -М.: Издательство АСВ, 2000. – 72 с