Надежность – доминирующий признак качества в строительстве

Здания и сооружения должны выполнять предназначения и функции в течение длительного срока Т=50-100 лет, тоннели - 200 лет. Наряду с обеспечением удобств производственной деятельности, жилья, отдыха, они должны быть запроектированы так, что бы исключить опасность их выхода из строя вследствие воздействия нагрузок, влияния окружающей среды и других факторов. Ущерб в следствие разрушения несущих конструкций огромен. Составляющие ущерба представлены на рис. 1.1.

Рис.1.1. Ущерб при разрушении несущих конструкций.

Выбор решения для строительных объектов определяют:

Обеспечение надежной работы несущих конструкций - это требование оказывает значительное влияние на выбор проектных решений с точки зрения безопасности людей.

Технико-экономические показатели эффективности принятого решения (стоимость, трудоемкость, материалоемкость, продолжительность работ, единовременные затраты и текущие расходы в эксплуатации).

Методы оценки решения в строительстве представлены на рисунке 1.2.

Рис.1.2. Методы оценки решений в строительстве.

При аналитическом методе выполняются оценки потребительских свойств и качеств строительных объектов на основание количественных показателей (уровень надежности, срок службы, продолжительность строительства, стоимость строительств, расходы в период эксплуатации зданий и сооружений).

При экспертном методе (метод экспертных оценок) создается экспертная комиссия из квалифицированных специалистов, каждый из независимых экспертов дает свою оценку состояния строительного объекта, на основе которых принимаются общие заключения. Число членов комиссии должно быть не более 10, с тем, что бы чрезмерно не увеличилась трудоемкость работы. Работы экспертов заключается в визуальном обследование конструкций (без инструментов, измерений и испытаний). В этих условиях однозначную оценку износа здания экспертам чрезвычайно трудно. Объективность и точность оценки с определенной обеспеченностью устанавливается с использованием методов теории множеств.

Пример. Группа экспертов из 5-ти человек предстоит решить насколько здание удовлетворяет требованиям норм и физическому износу. Износ=40% - состояние удовлетворительное. Мнение экспертов разделилось: И≤ 30 % - дал один эксперт; И=10-25% - высказали два эксперта; И=20-40% - высказали другие два эксперта.

Решение: обозначим mi - обследуемое число экспертов высказавших свое мнение, к общему числу экспертов mi = 1/5=0,2 - для первого эксперта, mi = 2/5=0,4 - для второго и третьего эксперта, mi = 2/5=0,4 - для четвертого и пятого эксперта. Мнения экспертов представлены на рис. 1.3

Рис.1.3. Мнения экспертов.

а) таблица1.1 б)

Износ определяется с максимальной обеспеченностью, в данном случае Р=1,0, на основе оценки всех пяти экспертов, как видно из рис.1.3. U=20-25% с обеспеченностью 1,0. Аналогичную оценку можно делать и к другому состоянию здания.

Необходимо обеспечить требуемое качество строительного объекта.

Качество - совокупность потребительских свойств как отдельных конструкций, элементов, так и здания в целом, в соответствии с требованиями условий эксплуатации. Надежность - одно из главных свойств качеств. Доминирующими признаками качества является их надежность. Почему? Конструкция здания отвечает функциональным, эстетическим требованиям и имеет невысокую стоимость. Однако если по истечению заданного срока службы произойдет выход из строя несущих конструкций, т.е. не будет обеспечена надежность, то все другие положительные характеристики качества потеряют свое значение. Надежность оценивается вероятностными показателями, которые объединяют весь комплекс физических и геометрических характеристик объекта.

Она позволяет оценить строительный объект с течением времени. Но при любом методе расчета, возведения здания и сооружения имеет место некоторая вероятность отказа (процент риска). Задача принятия правильного решения состоит в выборе оптимального коэффициента запаса при практически допустимом риске, который учитывает случайные факторы.

При оптимальном выборе степени надежности установлена органическая связь между проектированием, возведением и эксплуатацией строительных объектов.