Наука и безопасность
www.pamag.ru

Свидетельство:
О регистрации средства массовой информации: "Предотвращение аварий зданий и сооружений".

Номер: №ФС77-35253

Выдано: Федеральная служба по надзору в сфере связи и массовых коммуникаций

Дата: от 16.02.2009 г.

Форма распространения: электронное периодическое издание

Язык: русский

Учредитель: ООО "ВЕЛД"

Свидетельство о регистрации средства массовой информации: "Предотвращение аварий зданий и сооружений"

Обрушения

   

электронный журнал



09.01.2016 Лерикский район, Азербайджан
Обрушение более ста электрических столбов
07.01.2016 г.Полтава, Украина
Обрушение спортивного комплекса на улице Комарова
02.01.2016 г.Мадрид, Испания
Обрушение фасада здания в пригороде Мадрида

Все обрушения


На правах рекламы



Компания ВЕЛД
 





СВИДЕТЕЛЬСТВО О РЕГИСТРАЦИИ СРЕДСТВА МАССОВОЙ ИНФОРМАЦИИ №ФС77-35253 выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи и массовых коммуникаций 16.02.2009 г.
Форма распространения: электронное периодическое издание
Язык: русский
Учредитель: ООО "ВЕЛД"


Электронный журнал

Предотвращение аварий зданий и сооружений

Логический метод расчета остаточного ресурса несущих конструкций зданий и сооружений при эксплуатации их в коррозийнно-опасных условиях
Автор: Л.Н. Луговской
Предприятие: Экспертно-консультационный центр "Диагностика и контроль"
Дата публикации: 2009-04-01
Версия для печати <<Назад

Луговской Леонид Никитович
Луговской Леонид Никитович

Госгортехнадзор РФ разработал РД 09-102-95 "Методические указания по определению остаточного ресурса потенциально опасных объектов", в котором изложены принципы составления методик определения остаточного ресурса. Согласно р.3 п.3.1 этого документа "…в основных положениях (методик ред.) должна раскрываться концепция определения остаточного ресурса, в качестве которого (в соответствии с ГОСТ27.002-89) следует принимать наработку объекта от момента контроля его технического состояния до перехода в неработоспособное или предельное состояние".

Недостаточная терминологическая ясность слова "ресурс" и словосочетания "остаточный ресурс" требует выяснения - какое содержание должны вкладывать в него нормативные документы.

Слово "ресурс", в транскрипции [Ressource], французского происхождения. На это указывают все толковые, этимологические и экономические словари [3-7, 9-12], которые помещают слово "ресурс". Следует отметить - существительное "ресурс" не имеет однозначного определения. Французские словари [10, 11] дают слову "ресурс" такие значения:

  1. средство, способ;
  2. возможности, способности;
  3. средства;
  4. денежные средства, материальные возможности;
  5. банковские активы;
  6. источники финансирования.

Английские словари [12, 13] трактуют понятие "ресурс":

  1. новый или резервный источник снабжения;
  2. возможность воспользоваться в трудных обстоятельствах;
  3. возможность отвечать ситуации.

В науке и технике слово "ресурс" чаще употребляется во множественном числе:

  1. энергетические ресурсы;
  2. материальные ресурсы;
  3. человеческие ресурсы;
  4. трудовые ресурсы;
  5. временные ресурсы.

Следуя научно-технической логистике, приходим к выводу, что слово "ресурс" с точки зрения его происхождения и его смысловой нагрузки мало применимо к понятию критерия технического состояния зданий или сооружений.

Целесообразно отметить, что слово "ресурс" сравнительно недавно вошло в наш словарный запас и поэтому не во всем соответствует понятиям русского языка. Так, например, ГОСТ 27.002-89 трактует понятие слова "ресурс" как "суммарная наработка объекта от начала его эксплуатации или ее возобновления после ремонта до перехода в предельное состояние". Следовательно, слово "ресурс" в изложении ГОСТ имеет неопределённое понятие для зданий и сооружений, так как изначально установить время наступления предельного состояния зданий или сооружений не представляется возможным. Нормативный срок службы здания никак не говорит о его предельном состоянии. Кроме того, слово "ресурс" правомерно лишь при условии, когда сам ресурс еще не задействован - считает Ю.В. Васильченко [15].

В то же время в экономико-математическом словаре Л. Лопатникова [16] представлено качественное обозначение понятия слова "ресурс": "Ресурс - это прежде всего "потенциальная возможность". Такая широкая интерпретация слова "ресурс" дает возможность применить его понятие к конкретным категориям теоретической механики, где словосочетание "потенциальная возможность" может определять понятие "потенциал силы сопротивления" конструкций внешним воздействиям или кинетическим моментам.

Потенциал силы сопротивления в строительной науке прежде всего определяет несущую способность строительных конструкций, кинетический момент - величину нагрузки и вид загружения. Таким образом, для оценки состояния зданий или сооружений слово "ресурс" целесообразно употреблять в словосочетании "ресурс несущей способности строительных конструкций". Разницу между потенциалом силы сопротивления и кинетическим моментом можно определить как "физический остаточный ресурс несущей способности строительных конструкций". Казалось бы, тавтология, если рассматривать работу строительных конструкций в статическом поле, где в условиях равновесия сила Р=const и деформация d=const.

Работа строительных конструкций в коррозионно-опасных условиях в силу непрерывности коррозии имеет кинематический характер. Например, скорости коррозии строительных сталей, определённые профессором Голубевым для разных сред, снижают временной интервал эксплуатации конструкций в разы. В этом случае несущую способность можно выразить функцией, обратно пропорциональной времени N=f(1/t). Предлагаемое определение остаточного ресурса дает представление об его потенциальной возможности только в определенный момент времени без расчета момента времени наступления предельного состояния. В связи с этим нас интересует содержание категории "временной ресурс", которая часто употребляется без должного обоснования времени как "ресурса". Расчет "остаточного ресурса" с учетом момента времени наступления предельного состояния объекта можно назвать расчетом "временного остаточного ресурса" или "заданного ресурса" в зависимости от времени его определения (при пуске объекта или после капитальных ремонтов). Для определения "временного ресурса", а также "времени отказа" объекта необходимо ввести понятие "скорости снижения несущей способности" во времени.

Предлагаемый метод расчёта остаточного ресурса основан на положениях СНиП, РД 09-102-95, а также элементах математической логики.

Для расчёта остаточного ресурса строительных конструкций и рисков их обрушения, в соответствии с РД 09-102-95, необходимо провести инженерные обследования с выполнением анализа технической (проектной) документации и осуществить функциональную диагностику здания или сооружений в целом.

На основании результатов обследования и испытания конструкционных материалов следует выполнить проверочные расчёты и определить несущую способность строительных конструкций под фактические и проектные нагрузки.

Как отмечено выше, для определения временного остаточного ресурса и временных рисков обрушения применяем понятие "скорость снижения несущей способности строительных конструкций" вследствие коррозии их конструкционных материалов.

Логическим обоснованием метода является положение СНиП:

  • Nнес > Pрас,
  • Nнес > Pнор
  • при Pрас > Pнор.

Дизъюнкция Nнес >Pрас U Nнес >Pнор позволяет получить два логически равносильных уравнения:

  • Rе =Nнес - Pрас
  • Rе =Nнес - Pнор.

Можно записать логическое равенство уравнений:

  • Nнес - Pрас ↔ Nнес - Pрас.

Действительно, вследствие непрерывности коррозии конструкционных материалов в коррозионно-опасных условиях ресурс несущей способности строительных конструкций стремится к нулю Nнес=>0,см.график №1. При достижении состояния Nнес = Ррас остаточный ресурс Rе=0; но при Nнеснор остаточный ресурс также равен нулю Rе = 0, следовательно временной интервал между Nнес =Pрас и Nнеснор является зоной риска первого уровня.

Зоной риска второго уровня является временной интервал между состояниями конструкций Nнес = Рнор и Nнес = Ркр, см. одномерный график времени t.

Из графиков времени определяем остаточный ресурс строительной конструкций и риски их обрушения по следующему алгоритму.

  1. Скорость снижения несущей способности:

  2. Временной остаточный ресурс:
    а) На стадии проектирования


    б) На стаде обследования

  3. Риски первого уровня:

  4. Риск второго уровня:

  5. Физический безопасный срок службы конструкции:

На основании изложенного можно сделать следующие выводы:

  1. В этимологическом и морфологическом отношениях понятие слова "ресурс" и словосочетания "остаточный ресурс" не имеют достаточного обоснования к применению их в качестве прямой характеристики технического состояния зданий и сооружений.
  2. Для оценки технического состояния зданий или сооружений целесообразно ввести в классификацию характеристик понятия: "ресурс несущей способности строительных конструкций", "временной остаточный ресурс строительных конструкций".
  3. Для временной оценки "рисков", а также определения возможного момента времени "отказа" строительных конструкций внести в классификацию характеристик технического состояния зданий и сооружений понятие "скорость снижения несущей способности" строительных конструкций.
  4. Предлагаемый метод рекомендуется использовать, непосредственно, для расчёта временного остаточного ресурса несущей способности строительных конструкций и рисков их обрушения при инженерном обследовании.

Библиографический список

  1. РД 09-102-95. Методические указания по определению остаточного ресурса потенциально опасных объектов, поднадзорных Госгортехнадзору РФ.
  2. ГОСТ 27751. Надежность строительных конструкций и оснований.
  3. Большая советская энциклопедия. Т. 48. - М.: ОГИЗ, 1941.
  4. Экономическая энциклопедия. Политическая экономия. Т.4. // Ред. А.М. Румянцева. - М., 1983.
  5. Словарь современной экономической теории Макмилана. - М.: Инфра-М, 1997.
  6. Цыганенко Г.П. Этимологический словарь русского языка. - 2-е изд., перераб. и доп. - Киев: Рад. школа, 1989. - 511 с.
  7. Черных П.Я. Историко-этимологический словарь современного русского языка: В 2 т. - 3-е изд., стереотипное. - М.: Русский язык, 1999. - 560 с.
  8. АГПС МЧС "Классификация потенциально опасных объектов с угрозой возникновения техногенных чрезвычайных ситуаций". 2005.
  9. Советский энциклопедический словарь. - М.: Сов. Энциклопедия. 1980. - 1600 с.
  10. Гак В.К., Ганшина К.А. Новый французкий словарь. М.: Русский язык, 1993. - С. 953.
  11. Гавришина К.С., Сысоев И. Н. Русско-французский и французско-русский валютно-кредитный и финансовый словарь. - М.: Русский язык, 1991. - С. 536.
  12. Webster new international dictionary of the English language. 2-d ed. Unabriged. Utilizing all the experience and resources of more then one hundred years of Marriam-Webster co; 1956. CXXXVI, 3196 p.
  13. Oxford Student's Dictionary of Current English/ - Moscow - London, 1983. - 544 p.
  14. Фасмер М. Этимологический словарь русского языка. В 4 т. Т.3. / Пер. с нем. и доп. О.Н. Трубочева. - 2-е изд., стер. - М.: Прогресс, 1987. - С. 475.
  15. Васильченко Ю.Л. "Категории "ресурс" и "временной ресурс" в экономике: исследование сущности и взаимосвязей", http://improvement.ru/discus/messages/14/170.html
  16. Лопатников Л.И. Экономико-математический словарь / Словарь современной экономической науки. Изд.4., перераб. и доп. - М.: Изд-во "ABF", 1996. - 704 с.

<<Назад