ПРОБЛЕМЫ ОЦЕНИВАНИЯ НАДЁЖНОСТИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ НА СТАДИИ ИХ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Исхаков Шавкат Шамильевич – Доцент кафедры инженерно-строительного
обеспечения эксплуатации наземных комплексов
ГОУ ВПО «Военно-космическая академия им.А.Ф. Можайского» МО РФ,
кандидат технических наук, академик МАНЭБ

Васкевич Виктор Михайлович – Начальник кафедры инженерно-строительного
обеспечения эксплуатации наземных комплексов
ГОУ ВПО «Военно-космическая академия им.А.Ф. Можайского» МО РФ,
доцент, кандидат технических наук

Ковалев Фёдор Евгеньевич – Адъюнкт кафедры инженерно-строительного
обеспечения эксплуатации наземных комплексов
ГОУ ВПО «Военно-космическая академия им.А.Ф. Можайского» МО РФ,
кандидат технических наук

Рыжиков Владимир Юрьевич – Научный сотрудник Институт научно-технических
разработок (ИНТР) при Военно-космической академии имени А.Ф. Можайского

 


Значительный износ существующих зданий и сооружений с большим сроком эксплуатации, а также низкое качество строительных объектов, возведённых в стране за последние четверть века, являются причинами роста числа обрушений зданий и сооружений, нередко сопровождающихся гибелью людей. В этой связи для повышения надёжности и безопасности эксплуатации строительных объектов в последние годы в Российской Федерации разработан целый ряд нормативных документов в области диагностирования, обследования и мониторинга технического состояния зданий и сооружений.

Исторически задачи повышения безопасности зданий и сооружений при длительном их использовании решались в нашей стране по разным методологическим концепциям, сыгравшим, несомненно, свою положительную роль. И, прежде всего, следует отметить, что ещё на рубеже 60-х – 70-х годов прошлого века усилия известных специалистов [1] были направлены на научное обоснование принципов задания уровня надёжности зданий и сооружений ещё на стадии их проектирования, что позволило в 80-х годах при переработке всех СНиПов по проектированию несущих элементов (строительных конструкций и грунтовых оснований) зданий и сооружений ввести соответствующие коэффициенты «запаса» (по надёжности, условиям работы, по материалу и т.п.), которые заложены во всех СНиПах по проектированию и в настоящее время. Однако подобный методологический подход не позволяет оценивать фактическую надёжность несущих элементов и в целом зданий и сооружений на стадии их эксплуатации, поскольку в классической теории [1, 2] надёжность любого объекта должна оцениваться вероятностью того, что объект на заданный момент окажется в каком-то заданном состоянии. Невозможность решения подобных задач оценивания надёжности применительно к таким объектам, как эксплуатируемые здания и сооружения, в частотности, обусловлена была тем, что в нормативной базе Госстроя РФ (а до этого СССР) вообще до 2003 года не была регламентирована классификация состояний строительных объектов и их несущих элементов, которая впервые в нашей стране была представлена в СП 13-102-2003 [3]. Однако даже введение этой классификации не позволяет оценивать надёжность эксплуатируемых строительных объектов по показателю вероятности того, что объект в данное время (или через какое-то время) окажется в каком-то конкретном состоянии (например, в «работоспособном», «ограниченно работоспособном», или в каком-то другом состоянии), поскольку на практике для распознавания (идентификации) этого состояния нам никогда не хватает информации, которая должна вводиться в расчётные зависимости для вычисления вероятности очень сложного события, каковым является конкретное «техническое состояние» строительных объектов.

Понимание этого факта привело к необходимости развития другого методологического направления по обеспечению безопасности эксплуатации строительных объектов, а именно к разработке научных основ технического диагностирования состояния несущих элементов зданий и сооружений на основе ГОСТ 20911-89 [4]. Однако после введения этого ГОСТа [4] потребовалось ещё 12 лет для введения классификации самих «технических состояний» несущих элементов строительных объектов по СП 13-102-2003 [3], отличных от простых «отказов», используемых при идентификации состояния технических устройств, принятых в [4]. Вместе с тем эта классификация состояний зданий и сооружений далека от совершенства, так как на практике при обследованиях состояния строительных объектов в соответствии с СП 13-102-2003 [3] она не позволяет с достаточной степенью объективности настолько точно оценивать расчётным путём «несущую способность» элементов строительных объектов, чтобы однозначно и обоснованно идентифицировать переход несущих элементов зданий и сооружений из одного состояния в другое. К сожалению данный недостаток сохраняется и в ГОСТ Р 53778-2010 [5], введённом в действие с 1 января 2011 года, который в то же время не отменил от применения ни СП 13-102-2003 [3], ни ГОСТ Р 22.1.12-2005 [6] по системам мониторинга в виде СМИС для ответственных и уникальных строительных объектов. Кроме того, наличие территориальных строительных норм (также не отменённых от применения), например, ТСН 50-302-2004 «Проектирование фундаментов зданий и сооружений в Санкт-Петербурге» [7], МГСН 2.07-01 [8], вносит с введением в действие ГОСТ Р 53778-2010 [5] значительное разночтение в программно-методическое обоснование технического диагностирования, обследования и мониторинга состояния строительных объектов, что никак не способствует задачам повышения надёжности и безопасности эксплуатируемых зданий и сооружений. Данное обстоятельство усугубляется и тем, что объективно опыт применения вышеуказанных нормативных документов (СП 13-102-2003, МГСН 2.07-01, ТСН 50-302-2004, ГОСТ Р 22.1.12-2005, ГОСТ Р 53778-2010) не столь уж велик, что обуславливает дефицит в наличии научно-обоснованных разработок по программно-методическому обеспечению технического диагностирования, обследования и мониторинга состояния зданий и сооружений.

В этой связи одной из задач настоящей статьи является привлечение внимания специалистов к многолетнему опыту исследования состояния специальных сооружений (СС) военно-промышленного комплекса (ВПК), в частности по наземным космическим комплексам (НКК), накопленному в ВКА имени А.Ф. Можайского и изложенному, в частности, в работе [9]. Указанный опыт по СС НКК позволил в ВКА имени А.Ф. Можайского разработать ведомственный (для НКК) нормативный документ по программно-методическому обеспечению технического диагностирования и мониторинга состояния зданий и сооружений невоенного и двойного назначения (рис. 1), [9], в котором под мониторингом понимается техническое диагностирование состояния строительных объектов как путём проведения их периодических обследований с помощью современных средств неразрушающих методов контроля (НМК), так и с помощью уникальных стационарных автоматизированных систем мониторинга в виде систем испытания и долговременного контроля (ИДК), получивших широкую известность в ВПК [9].

Specialnoe_sooruzhenie_NKK

Рис. 1. Специальное сооружение НКК [9]

На указанный ведомственный (для объектов НКК) нормативный документ, пригодный для широкого класса зданий и сооружений различного назначения, академией (ВКА имени А.Ф. Можайского) получены положительные отзывы от ведущих строительных ВУЗов Санкт-Петербурга, Госэкспертизы Северо-Западного округа МЧС РФ и от организаторов I Национального конгресса по комплексной безопасности в строительстве, состоявшегося в Москве на ВВЦ в мае 2010 года, по результатам которого в сборнике научных трудов была опубликована работа [9].

Специалисты академии на базе почти 40-летнего опыта применения систем ИДК и средств НМК (см.рис. 1) постарались в указанном документе избежать разночтений действующих нормативных документов [2-8] в области обеспечения надёжности и безопасности эксплуатации зданий и сооружений. Однако неразрешимой на современном этапе всё равно остаётся проблема объективного оценивания состояния эксплуатируемых зданий и сооружений по критериям несущей способности их элементов, которую всегда желательно определять не расчётно-теоретическими методами, как это предписывается нормативными документами [3, 5], а аппаратурными способами. Вместе с тем сложность данной проблемы носит, по крайней мере, двоякий характер.

ЧИТАТЬ СТАТЬЮ ПОЛНОСТЬЮ

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.