МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

ПОЛТАВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ЮРІЯ КОНДРАТЮКА

Кафедра залізобетонних і кам’яних конструкцій та опору матеріалів

ЖУРНАЛ

ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ

з дисципліни «Технічна експлуатація будівель і споруд»

для студентів напряму підготовки 6.060101 «Будівництво»

освітньо-кваліфікаційний рівень «Бакалавр»

денної форми навчання

Студента групи ________ будівельного факультету

_______________________________________________

(Прізвище, ім’я, по батькові)

Полтава, 20__ р.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 1

Визначення класу відповідальності будівель та споруд

Мета роботи: отримати практичні навички з визначення класу відповідальності та коефіцієнта надійності за відповідальністю під час оцінювання технічного стану, перевірочних розрахунків та проектування підсилення різного типу громадських будівель та споруд.

Список літературних джерел

Нормативна література

1. ДБН В.1.2-14-2009. Загальні принципи забезпечення надійності та конструктивної безпеки будівель, споруд, будівельних конструкцій та основ [Текст] : на заміну ГОСТ 27751, СТ СЭВ 3972-83, СТ СЭВ 3973-83, СТ СЭВ 4417-83, СТ СЭВ 4868-84 ; чинний з 2009 – 12- 01. – К. : Мінрегіонбуд України, 2009. – 37 с.

2. ДБН В.2.2-9-99. Будинки і споруди. Громадські будинки та споруди [Текст] : на заміну СНиП 2.08.02-89; чинний з 200–01–30. – К. : Держбуд України, 1999. – 53 с.

3. ДБН В.2.2-3-97. Будинки і споруди. Будинки і споруди навчальних закладів [Текст] : введено вперше ; чинний з 1998–01–01. – К. : Держкоммiстобудування України, 1997. – 50 с.

4. ДБН В.2.2-13-2003. Будівлі і споруди. Спортивні та фізкультурно-оздоровчі споруди [Текст] : на заміну ВСН 46-86 ; чинний 2004-03-01. – К. : Державний комітет України у справах містобудування і архітектури, 2004. – 123 с.

5. ДБН В.2.2-15-2005. Будинки і споруди. Житлові будинки [Текст] : на заміну СНиП 2.08.01-89 ; чинний з 2006–01–01. – К. : Держбуд України, 2005. – 65 с.

6. Про затвердження Методики оцінки збитків від наслідків надзвичайних ситуацій техногенного і природного характеру [Текст] : Постанова Кабінету Міністрів України від 15 лютого 2002 № 175.

7. Про затвердження Порядку класифікації надзвичайних ситуацій техногенного та природного характеру за їх рівнями : Постанова Кабінету Міністрів України від 24 березня 2004 р.

8. Про регулювання містобудівної діяльності : Закон України від 17.02.2011 р. № 3038-VI.

Довідкова література

9. ДСТУ-Н Б В.1.2-ХХ:201Х. Визначення класу наслідків (відповідальності) та категорії складності об’єктів будівництва [Текст] ; перша редакція. – К. : Мінрегіонбуд України, 201Х. – 53 с.

10. Семко О. В. Керування ризиками при проектуванні та експлуатації сталезалізобетонних конструкцій [Текст] : монографія / О. В. Семко, О. П. Воскобійник. – Полтава : ПолтНТУ, 2012. – 514 с.

11. Махінько А. В. Імовірнісний розрахунок баштових опор зв’язку : монографія / А. В. Махінько. – Полтава : ПолтНТУ, 2012. – 410 с.

Загальні теоретичні відомості Класифікація будівельних об’єктів, класи відповідальності (наслідків) будівель і споруд

Відповідно до вимог ДБН В.1.2-14-2009 [1] врахування відповідальності будівель та споруд під час проектування (при новому будівництві), оцінюванні технічного стану, перевірочних розрахунках та проектуванні підсилення об’єктів, що знаходяться в експлуатації, здійснюється шляхом призначення їм відповідного класу відповідальності (наслідків), що визначається рівнем можливих матеріальних збитків і (або) соціальних втрат, пов’язаних з припиненням експлуатації або із втратою цілісності об’єкта (аварією, відмовою).

Під соціальними втратами розуміється небезпека для здоров’я та життя людей, втрата пам’яток історії та культури, різке погіршення екологічної ситуації у прилеглій до об’єкта місцевості тощо. Можливі економічні збитки характеризуються витратами, пов’язаними як із необхідністю відновлення об’єкта при його відмові, так і з побічними збитками, зумовленими зупинкою виробництва, втрачною вигодою та таке інше.

За сумісним аналізом наведених в таблиці 1 параметрів будівлі чи споруді присвоюється найвищий клас наслідків (відповідальності) за однією з усіх можливих характеристик можливого збитку від відмови. У прийнятій класифікації вважається, що на об’єкті постійно є люди, якщо вони перебувають там не менше ніж вісім годин на добу і не менше ніж 150 днів на рік. Людьми, які періодично відвідують об’єкт, вважаються ті, що перебувають там не більше трьох годин на добу. Небезпекою для людей є можливе порушення нормальних умов життєдіяльності більше ніж на три доби. Обсяг можливого економічного збитку визначається відповідно до [6]. Мінімальний розмір заробітної плати (м.р.з.п.) щорічно встановлюється Законом України «Про державний бюджет України». Чисельні значення характеристик, визначених у колонках 2 – 5 таблиці 1, відповідають критеріям, які встановлюють рівень надзвичайних ситуацій [7].

Загальні збитки від руйнування та пошкодження основних фондів виробничого призначення, а також розрахунок збитків від втрати життя та здоров’я населення виконується за методикою, затвердженою Постановою Кабінетів Міністрів від 15 лютого 2002 р. № 175 [6].

Ступінь можливих соціальних наслідків при відмові об’єкта згідно з методикою [1] оцінюється шляхом підрахунку кількості людей, що постійно та періодично перебувають на об’єкті. На практиці це можливо здійснити за рекомендаціями нормативної літератури, що встановлює вимоги до об’єктів різного призначення, або відповідно до завдання на проектування. Для громадських будівель та споруд це, перш за все, функціонально-планувальні вимоги [2 – 4], які встановлюють нормативні значення пропускної здатності, розрахункові норми площ приміщень із розрахунку на одну людину (відвідувача, слухача), розрахункову одночасну місткість будівлі тощо. Для житлових будинків кількість осіб, що постійно перебувають на об’єкті, можливо підрахувати, виходячи з нормованої відповідними законодавчими актами (Закон України від 9.06. 1992 № 2483-ХІІ «Про приватизацію державного житлового фонду», Постанова Кабінету Міністрів України від 19.03.2008 № 219 «Про встановлення тимчасових мінімальних норм забезпечення соціальним житлом», а також вимог ДБН В.2.2-15 [5]) площі на одного мешканця. При цьому вважається [1], що на об’єкті постійно є люди, якщо вони перебувають там не менше ніж вісім годин на добу і не менше ніж 150 днів на рік. Людьми, які періодично відвідують об’єкт, вважаються ті, що перебувають там не більше трьох годин на добу.

Залежно від ступеня наслідків (соціальних втрат та економічних збитків) при відмові об’єкта, пов’язаних із припиненням експлуатації або з втратою його цілісності, що визначає клас відповідальності будівлі чи споруди, призначається відповідний коефіцієнт надійності за відповідальністю (коефіцієнт відповідальності γ_n), що використовується при визначенні розрахункового значення навантаження (табл. 2).

Таблиця 1

Класи наслідків (відповідальності) будівель і споруд відповідно до вимог [1]

Клас наслідків (відповідаль-ності) будівлі або споруди	Характеристики можливих наслідків від відмови будівлі або споруди
	Можлива небезпека для здоров’я і життя людей, кількість осіб			Обсяг можливого економіч-ного збитку, м.р.з.п.	Втрата об’єктів культурної спадщини, категорії об’єктів	Припинення функціонування комунікацій транспорту, зв’язку, енергетики, інших інженерних мереж, рівень
	які постійно перебу-вають на об’єкті	які періодично перебу- вають на об’єкті	які перебу-вають поза об’єктом
СС3 значні наслідки	понад 300	понад 1000	понад 50000	понад 150000	національ-ного значення	загально-державні
СС2 середні наслідки	від 20 до 300	від 50 до 1000	від 100 до 50000	від 2000 до 150000	місцевого значення	регіональні, місцеві
СС1 незначні наслідки	до 20	до 50	до 100	до 2000	−	−

Окрім того ДБН В.1.2-14-2009 [1] передбачає диференційований підхід щодо розрахунку окремих конструктивних елементів, що мають різний ступінь значущості (відповідальності) в загальній багатоелементній системі будівлі чи споруди.

Роль окремих елементів у забезпеченні надійності і безпеки об’єкта в цілому здійснюється за допомогою поділу конструкцій на три відповідні категорії, що базується на аналізі можливих наслідків при їх відмові:

«А» − конструкції та елементи, відмова яких може призвести до повної непридатності до експлуатації будівлі (споруди) в цілому або значної її частини;

«Б» – конструкції та елементи, відмова яких може призвести до ускладнення нормальної експлуатації будівлі (споруди) або до відмови інших конструкцій, які не належать до категорії «А»;

«В» – конструкції, відмови яких не призводять до порушення функціонування інших конструкцій або елементів.

У складі категорії «А» можуть виділятися конструкції категорії «А₁» (головні несучі конструкції), безвідмовність яких забезпечує будівлю або споруду від повного руйнування при аварійних впливах, навіть якщо її подальше використання за призначенням при цьому стане неможливим без капітального ремонту. До цієї категорії слід відносити елементи, відмова яких може стати безпосередньою причиною аварійної ситуації з прямою загрозою для людей або довкілля.

У [1] розглядається три типи розрахункових ситуацій (комплекс умов, який враховується при розрахунку і визначає розрахункові вимоги до конструкцій):

• усталені, для яких характерна тривалість реалізації T_sit того ж порядку, що й встановлений термін експлуатації будівельного об’єкта T_ef (наприклад, період експлуатації між двома капітальними ремонтами або змінами технологічного процесу);

• перехідні, для яких характерна тривалість реалізації T_sit невелика порівняно із встановленим терміном експлуатації будівельного об’єкта T_ef (наприклад, період зведення об’єкта, капітального ремонту, реконструкції);

• аварійні, для яких характерна мала ймовірність появи Р_sit і, як правило, невелика тривалість реалізації T_sit << T_ef, але які є досить важливими з точки зору наслідків можливих відмов (наприклад, ситуації, які виникають під час вибухів, пожеж, аварій обладнання, зіткнень транспортних засобів, а також безпосередньо після відмови будь-якого елемента конструкції).

Таблиця 2