Оценка надежности строительных конструкций по их повреждениям

1 2 3 4 5 6 7

Министерство образования и науки Российской Федерации

Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет

ТЕХНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Методические указания по решению задач

Составитель О. С. Власова

Волгоград

ВолгГАСУ

УДК 614.8:332 (076.5) ББК 68.9(2)я73+65.9(2)я73 В581

Техническая оценка зданий и сооружений [Электронный ресурс]: методические указания по решению задач / М-во образования и науки Рос. Федерации, Волгогр. гос. архит.-строит. ун-т; сост. О. С. Власова — Электронные текстовые и графические данные (00 Мбайт). — Волгоград: ВолгГАСУ, 2016. — Учебное электронное издание комбинированного распространения: 1 СD-диск. — Систем. требования: РС 486 DX-33; Microsoft Windows XP; 2-скоростной дисковод СD-ROM; Adobe Reader 6.0. — Официальный сайт Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Режим доступа: http://www.vgasu.ru/publishing/on-line/ — Загл. с титул. экрана. Рассматриваются задания и решение задач по прогнозированию чрезвычайных ситуаций и их последствий природного и техногенного характера. Для студентов дневной и заочной формы обучения направления подготовки 20.05.01 «Пожарная безопасность».

УДК 614.8:332 (076.5)

ББК 68.9(2)я73+65.9(2)я73

СОДЕРЖАНИЕ

		стр.
	Общие положения
1.	Очаги поражения при наводнении
2.	Очаги поражения на взрыво- и пожароопасных объектах
3.	Оценка радиационной обстановки при чрезвычайных ситуациях
4.	Прогнозирование состояния объекта экономики при аварии со взрывом газовоздушной смеси
5.	Пожар разлития ЛВЖ
	Приложение
	Библиографический список

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Обследование зданий и сооружений – это определение технического состояния зданий и сооружений, их несущих и ограждающих конструкций. Целью обследования зданий и сооружений является определение технического состояния основных несущих и ограждающих конструкций и инженерных сетей. Итогом обследования зданий и сооружений является заключение о техническом состоянии здания или сооружения.

Приведены задачи для быстрой оценки надежности стальных, железобетонных, каменных и деревянных конструкций на основе имеющихся в них повреждений и дефектов, а также оценка технического состояния зданий или сооружений по состоянию отдельных конструкций.

Дана методика по прогнозированию вероятности аварий зданий и сооружений по показателям проекта, строительства и эксплуатации.

ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ИХ ПОВРЕЖДЕНИЯМ

Повреждения в конструкции разделяются в зависимости от причин их возникновения на две группы: от силовых воздействий и от воздействия внешней среды. Последняя группа повреждений снижает не только прочность конструкции, но и уменьшает ее долговечность.

В зависимости от имеющейся поврежденности и надежности, техническое состояние конструкций разделяется на 5 категорий: нормальное, удовлетворительное, не совсем удовлетворительное, неудовлетворительное, аварийное.

Категория состояния сооружения	Общие признаки, характеризующие состояние конструкции
I — нормальное	Отсутствуют видимые повреждения и трещины, свидетельствующие о снижении несущей способности конструкций. Выполняются условия эксплуатации согласно требованиям норм и проектной документации. Необходимость в ремонтно-восстановительных работах отсутствует.
II — удовлетворительное	В несущих конструкциях имеются незначительные повреждения, на отдельных участках имеются отдельные раковины, сколы, выбоины, волосяные трещины. Защитные слои конструкций имеют частичные повреждения. Обеспечиваются нормальные условия эксплуатации. Требуется текущий ремонт, с устранением локальных повреждений без усиления конструкций.
III — неудовлетворительное	Имеются повреждения, дефекты и трещины, свидетельствующие об ограничении работоспособности и снижении несущей способности конструкций. Нарушены требования действующих норм, но отсутствует опасность обрушения и угроза безопасности. Требуется усиление и восстановление несущей способности конструкций.
IV — предаварийное или аварийное	Существующие повреждения свидетельствуют о непригодности конструкции к эксплуатации и об опасности ее обрушения, об опасности пребывания людей в зоне обследуемых конструкций. Требуются неотложные мероприятия по предотвращению аварий (устройство временной крепи, разгрузка конструкций и т.п.). Требуется капитальный ремонт с усилением или заменой поврежденных конструкций в целом или отдельных элементов.
V - Аварийное состояние здания	Cостояние здания, при котором его дальнейшая эксплуатация должна быть незамедлительно прекращена из за невозможности обеспечения безопасного пребывания в нем людей.

Влияние повреждений на надежность конструкций оценивается посредством уменьшения общего нормируемого коэффициента надежности (запаса) γ₀ = γ_m·γ_c·γ_f·γ_n конструкций в процессе эксплуатации, где γ_m - коэффициент надежности по материалу, γ_с- коэффициент условий работы, γ_f - коэффициент надежности по нагрузке, γ_n - коэффициент надежности по назначению. Относительная надежность конструкции при эксплуатации у = γ/γ₀ и поврежденность конструкции ε = 1 - у, где γ - фактический коэффициент надежности конструкции с учетом имеющихся повреждений.

При этом оценка надежности конструкций должна проводиться по максимальному повреждению на длине конструкции. Общая оценка поврежденности здания и сооружения производится по формуле

Общая оценка поврежденности здания и сооружения производится по формуле:

(1)

где e₁, e₂,…e_I - максимальная величина повреждений отдельных видов конструкций, a₁, a₂,…a_I - коэффициенты значимости отдельных видов конструкций.

При оценке величин повреждений учитывают их максимальную величину, так как авария здания или сооружения обычно происходит из-за наличия критического дефекта в отдельно взятой конструкции.

Коэффициенты значимости конструкций устанавливаются на основании экспертных оценок, учитывающих социально-экономические последствия разрушения отдельных видов конструкций, характера разрушения (разрушение с предварительным оповещением посредством развития пластических деформаций или мгновенное хрупкое разрушение). При отсутствии данных коэффициенты значимости αi

принимаются: для плит и панелей перекрытия и покрытия α = 2, для балок α = 4, для

ферм α = 7, для колонн α = 8, для несущих стен и фундаментов α = 3, для прочих

строительных конструкций α = 2

Категория технического состояния зданий приведена в табл. 1 приложения.

Относительная оценка надежности здания или сооружения производится по формуле:

Y₀ = 1 – ε₀ (2)

При проведении экспресс-обследований общая оценка технического состояния зданий и сооружений может быть произведена в зависимости от имеющихся в них характерных повреждений.

Величину повреждения строительных конструкций через t лет ее эксплуатации определяют по формуле:

e= 1-е^-^l^t (3)

где l– постоянная износа, определяемая по данным обследования на основании изменения несущей способности в момент обследования;

(4)

y – относительная надежность, определяемая по категории технического состояния конструкции в зависимости от повреждений табл. 1 приложения; t_j - срок эксплуатации в годах на момент обследования.

Срок эксплуатации конструкции до капитального ремонта в годах определяется по формуле:

(5)