Безопасность и надежность
Лекция 2
1
1 Понятия безопасности и надежности
ФЗ
«Техническ
ий регламент о безопасност и зданий и сооружений
»
Механическая безопасность - состояние
строительных конструкций и основания здания или сооружения, при котором отсутствует недопустимый риск вследствие разрушения или потери устойчивости здания, сооружения или их части
ГОСТ 27751- 88 «Надежност
ь
строительн
ых
конструкци й и оснований»
Надежность - свойство
строительного объекта выполнять заданные функции в течение требуемого промежутка времени
2
ГОСТ 27.002-89 «Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения»
Надежность – это свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования.
Безотказность - это свойство объекта сохранять работоспособность без вынужденных перерывов в течение заданного периода времени до появления первого отказа (межремонтный период).
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 [ГОСТ 27751-88]
Долговечность – это свойство объекта сохранять работоспособность
до наступления предельного состояния с перерывами на ремонтно- наладочные работы и устранения возникших неисправностей.
Ремонтопригодность – свойство элементов здания к предупреждению и устранению отказов и повреждений путем проведения технического
3 обслуживания и выполнения плановых и неплановых ремонтов.
Группы элементов здания по долговечности
I группа |
II группа |
III группа |
|
|
сменяемые |
|
|
несменяемые |
при |
сменяемые при |
|
комплексном |
|||
элементы |
выборочном и |
||
капительном |
|||
(фундаменты, |
планово- |
||
ремонте с |
|||
стены, каркас |
предупредител |
||
одновременной |
|||
железобетонный, |
ьном ремонтах |
||
модернизацией |
|||
железобетонные |
(перегородки, |
(кровля, |
|
перекрытия, |
полы, окна, |
внутренняя и |
|
покрытия), срок |
двери, |
наружная |
|
службы таких |
инженерное |
отделка (без |
|
элементов |
оборудование, |
штукатурки), |
|
совпадает со |
деревянные |
стыки панелей и |
|
сроком службы |
перекрытия, |
др.), срок службы |
|
здания и |
крыши и др.), |
таких элементов |
|
составляет 100- |
срок службы |
составляет 5-9 |
|
150 лет |
таких элементов |
лет |
|
|
составляет 25-50 |
|
лет
За основу долговечности здания принимают срок службы 4 его несменяемых элементов.
Ремонтопригодность конструкций – экономический показатель, определяется отношением стоимости ремонта к стоимости возведения новой конструкции:
Р=Срем/Сн.к.,
где Р – ремонтнопригодность;
– стоимость ремонта;
Сн.к. – стоимость новой конструкции.
Конструкция ремонтопригодна, если Р=0,5÷0,8. При Р>0,8 конструкция неремонтопригодна.
Для объектов культурного наследия понятие
ремонтопригодности не применяется, а ремонтно- реставрационные работы проводятся на основании научно- технических исследований с обоснованием применяемых
конструктивных приемов и технологий с точки зрения максимальной сохранности исторических фрагментов.
5
2 Показатели безопасности и надежности
Показателем надежности является количественная характеристика одного или нескольких свойств, составляющих надежность объекта.
ГОСТ 27751-К параметрам, характеризующим надежность |
||||
88 |
строительных конструкций и оснований, относят: |
|||
«Надежност • |
расчетные значения нагрузок; |
|||
ь |
|
внутренние усилия, напряжения в |
||
строительн |
• |
|||
ых |
|
элементах; |
|
|
конструкци |
|
|
||
й и |
• |
деформации и перемещения конструкций, |
||
оснований» |
|
узлов, оснований; |
|
|
|
• |
раскрытие трещин. |
|
|
|
Условия обеспечения безопасности и |
|||
|
|
|
надежности |
a ≤ acrc, |
|
N ≤ [N], |
σ ≤ R, |
||
6 |
|
|
f ≤ f u. |
|
|
|
|
|
|
3 Требования безопасности и надежности
ФЗ
«Техническ
ий регламент о безопасност и зданий и
сооруженийСтроительные
» и
основание здания или сооружения должны
обладать такой прочностью и устойчивостью, чтобы в процессе строительства и эксплуатации не возникало угрозы … в результате разрушения отдельных элементов или всего сооружения, деформаций
7 недопустимой
величины
ГОСТ 27751- 88 «Надежност
ь
строительн
ых
конструкци й и
оснований»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)
Виды нагрузок
•Климатические
•Технологические
•Усилия от деформаций конструкций и основания
|
|
Свойства материалов |
|
|
|
|
|
|
|
• Учет изменчивости свойств (усталостные явления) |
|
|
|
|
|
|
|
Расчетные модели |
|
|
|
|
|
|
|
• Действительные условия работы |
|
|
|
• факторы, определяющие напряженно- |
|
|
|
деформированное состояние |
|
|
|
• особенности взаимодействия элементов |
|
|
|
• пространственная работа |
|
|
|
• геометрическая и физическая нелинейность |
|
|
|
• пластические и реологические свойства материалов |
|
|
|
и грунтов |
|
8 |
• возможность образования трещин |
|
|
• возможные отклонения геометрических параметров |
|
||
|
|
|
|
|
Расчетные ситуации |
|
• установившаяся ситуация - |
|
продолжительность того же порядка, что и |
|
срок эксплуатации, в том числе между двумя |
|
капитальными ремонтами или изменениями |
|
технологического процесса |
|
• переходная ситуация - небольшой по |
|
сравнению со сроком эксплуатации |
|
продолжительности (строительство, |
|
реконструкция, капитальный ремонт) |
|
• аварийная ситуация, имеющая малую |
|
вероятность возникновения и небольшую |
|
продолжительность, но являющаяся важной с |
|
точки зрения последствий достижения |
|
предельных состояний (в связи со взрывом, |
|
столкновением, с аварией, пожаром, а также |
|
непосредственно после отказа одной из |
9 |
несущих строительных конструкций) |
надежности
Коэффициент запаса (надежности) – задается на стадии проектирования
γ = γm×γf×γd×γn,
10