Главная|Контакты
ПОСЛЕДНИЕ ЗАПИСИ
Памятники культуры могут разрешить передавать между учебными заведениями

Памятники культуры могут разрешить передавать между учебными заведениями

Учебные заведения, находящиеся в признанных культурным наследием зданиях, возможно смогут...

06.09.16  В Королеве в октябре будет открыта пешеходная зона в технологическом стиле

31.08.16  Корпорация Технониколь открыла новый завод по производству минваты в Хабаровске

31.08.16  Отреставрированный корпус РЭУ им. Плеханова открыт

29.08.16  На строительство нового терминала аэропорта на Камчатке претендуют 4 инвестора

29.08.16  ЦАГИ включен в список объектов культурного наследия

28.08.16  На Северном Кавказе к 2017 году будет введен в экусплуатацию индустриальный комплекс

26.08.16  Жилой комплекс со спортивной инфраструктурой будет построен в Казани

26.08.16  В усадьбе "Константиново" откроется детский хоспис

25.08.16  Перинатальный центр на северо-западе Москвы в скоро времени будет построен

24.08.16  В ходе реставрации метро "Сокол" будут восстановлены исторические элементы

ТОП СТАТЕЙ
Опубликовано : 10.02.15 | Категория: Современные стальные конструкции
Для снижения риска аварийных ситуаций (отказов) в строительстве, повышения надежности строительных систем необходимо выполнение ряда основных условий и мероприятий.
1. Развитие теоретических и экспериментальных исследований новых конструктивных форм и строительных материалов. Здесь следует обратить внимание на то, что невозможно пользоваться только старым багажом, применять традиционные решения. Необходимы новые технологии и инновации в области строительства, изучение и применение зарубежного опыта. Ho их широкому использованию на практике должны предшествовать всесторонние исследования, модельные и натурные испытания и наблюдения, экспериментальное проектирование и строительство, анализ результатов этой работы, разработка рекомендаций по проектированию и возведению сооружений. Разработка новых конструктивных форм должна сопровождаться обоснованием критериев технической безопасности объектов.
2. Формирование и совершенствование (в том числе обоснованные и своевременные пересмотры формул и коэффициентов) нормативнотехнической базы, координация с международными строительными стандартами, участие в международном сотрудничестве в этой области. Возможно, наряду с российскими (СНиП, СП и т. п.) для конкретных объектов следует разрешить использовать требования современных европейских стандартов (Eurocode) с соответствующими указаниями в «Специальных технических условиях (СТУ)».
В то же время инженеры не должны быть задавлены возрастающими объемами и деталями современных норм, они обязаны четко понимать факторы, лежащие в их основе. Большое количество информации потенциально связано с ростом ошибок.
Следует рассмотреть возможность разработки двухступенчатой системы строительных норм — упрощенных, обязательных для надежного проектирования рядовых (типовых) объектов инженерами среднего уровня, и более подробные, предназначенные для расчетов и проектирования с применением ПЭВМ нестандартных, технически сложных и уникальных, в том числе большепролетных, объектов. Нормы первого уровня могут быть полезны для разработки сложных проектов на стадии «П» и экспертной оценки таких проектов.
3. Обеспечение профессионализма на всех уровнях. Новые технические решения требуют глубоких специальных знаний, необходим личный практический опыт. Возможно, необходимо персональное (неформальное) лицензирование на проектирование и строительство уникальных большепролетных сооружений. Улучшение образования инженеров-строителей, привлечение к преподаванию в вузах практиков, обязательная длительная преддипломная практика, изучение зарубежного опыта обучения.
4. Всесторонний независимый анализ произошедших аварий, широкое информирование участников строительного процесса и эксплуатационных организаций о выявленных причинах и мерах по их предупреждению, корректировка нормативной и проектной документации, подготовка методических документов по проектированию, строительству и эксплуатации зданий и сооружений на основании результатов исследований и выводов о причинах аварий.
5. Ужесточение системы строгого контроля и проверки на всех этапах проектирования, согласования и экспертизы проекта, улучшение порядка их утверждения. В большинстве случаев недостатки проекта становятся очевидными только после аварийных ситуаций.
6. Повышение качественного уровня проектирования сооружений.
6.1. Проектирование должно основываться на выборе рациональных конструктивных решений, отвечающих современным требованиям, увязанных с функциональным назначением, архитектурой, методами изготовлния и монтажа, условиями эксплуатации и обеспечивающих безопасность, надежность и долговечность объекта; выдвигаемые идеи должны быть технически и экономически обоснованы.
6.2. Для минимизации человеческих ошибок проектирование должно быть четко организовано, включая строгий контроль и приемку на всех этапах, документированное разделение персональной ответственности.
Обязательными документами являются «Техническое задание (ТЗ)» и «Специальные технические условия (СТУ)» на проектирование, которые должны отражать специфику проектирования, строительства и эксплуатации, определять уровень ответственности и уникальность сооружения, расчетный срок его эксплуатации, содержать дополнительные требования, не входящие в действующие нормативно-технические документы или регламентирующие повышенные требования по нагрузкам и воздействиям, расчетам, проектированию несущих конструкций, применению опытноконструкторских и исследовательских работ.
6.3. При разработке проекта обязателен комплексный учет природно-климатических, силовых и других воздействий, возникающих в процессе возведения и эксплуатации объекта; статической и динамической реакции сооружения на различные нагрузки и воздействия, включая монтажные. Проект должен основываться на достоверных и полных данных инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий.
6.4. Необходим правильный выбор материалов с соответствующими химическим составом, физико-механическими характеристиками с учетом назначения и значимости объекта, района строительства, заданного срока службы системы и условий ее эксплуатации, обеспечивающих запас прочности материалов, в том числе усталостной. Для основных несущих конструкций и узлов следует применять материалы с повышенными требованиями к их пластичности, хладостойкости и свариваемости.
6.5. Расчетные схемы и предпосылки расчета обязаны максимально соответствовать действительной работе системы в процессе возведения и эксплуатации. Расчетная схема должна быть максимально приближена к натурной конструкции с учетом особенностей геометрии, свойств материалов и напряженно-деформированного состояния системы.
При выборе расчетной модели очень важны предыдущий опыт и интуиция. Это верно при рассмотрении характеристик и модели и идеализируемой реальной конструкции. Рекомендуется использование различных альтернативных подходов для сравнения результатов.
6.6. Численные методы с использованием современной вычислительной техники открывают возможности решения задач расчета сложных систем. Для повышения надежности результатов расчеты рекомендуется проводить с применением различных апробированных современных вычислительных комплексов, с сопоставлением и анализом полученных данных. Необходимо ясное понимание работы сооружения, основанное на правилах строительной механики. Это единственный путь плодотворного и безопасного взаимодействия инженера с компьютером.
6.7. Технически сложные уникальные сооружения имеют повышенный уровень ответственности по назначению, отказы которых могут привести к тяжелым экономическим и социальным последствиям. В этой связи возникают проблемы, выходящие за рамки существующих нормативных документов, дополнительные требования к номенклатуре и объемам изысканий и проектных работ, изготовлению и монтажу конструкций, правилам их приемки и эксплуатации, которые должны быть отражены в СТУ.
Новизна технических решений требует от инженера-конструктора глубоких специальных знаний, практического опыта. Наиболее важной особенностью процесса является генерирование идей, основанное на творческом потенциале проектировщика. Этот процесс не может быть компьютеризирован, компьютеру следует отвести правильную роль — роль технического инструмента.
6.8. Статические и динамические расчеты несущих конструкций должны выполняться по пространственной расчетной схеме, включая фундаменты и основания, с учетом продольных, изгибных и крутильных жесткостей элементов; их проектных связей, узловых эксцентриситетов и т. п. Расчеты выполняются на все возможные сочетания нагрузок и воздействий на конструкцию и ее элементы, подтверждающие прочность и устойчивость системы и отдельных элементов, в случае необходимости с учетом физической и геометрической нелинейности.
6.9. Для уникальных сооружений обязательна независимая экспертиза законченной рабочей документации перед сдачей ее в производство. Цель такой экспертизы — повысить качество проекта, исключить возможные грубые ошибки, снизить вероятность возникновения аварийных ситуаций. Кроме расчетов, выполняемых авторами проекта, независимой экспертной организацией должны быть выполнены полноценные поверочные расчеты с применением другого расчетного комплекса.
Экспертиза (прежде всего при внедрении новых конструктивных форм из-за отсутствия опыта применения аналогичных решений), с одной стороны, должна исключать угрозу недооценки при проектировании разнообразия, характера и уровня внешних воздействий, а также параметров изменения во времени свойств материалов, а с другой — выявлять необоснованные избыточные резервы несущей способности сооружения. Здесь большую роль могли бы сыграть обязательное страхование строительных рисков и соответствующая независимая экспертиза, сопровождающая весь процесс возведения.
6.10. Запроектированная конструкция неизбежно отличается от построенной. С точки зрения безопасности объекта, важно знать его фактические параметры, реальные свойства составляющих элементов и их действительное поведение при эксплуатации. После окончания строительства уникальных объектов в ряде случаев рекомендуется проведение дополнительных проверочных расчетов, чтобы определить, насколько конструкция далека от предельного состояния. С учетом этой информации расчетная модель, используемая в проекте, может быть максимально приближена к реальной, позволяя более точно определить ресурс ее долговременной надежности.
6.11. Специальное внимание следует уделять расчетам и конструированию узлов. Стыки элементов следует располагать вне зоны максимальных усилий. Расчеты сложных узлов несущих конструкций следует выполнять моделированием элементов пластинчатыми или объемными конечными элементами с учетом нелинейной диаграммы материала σ—ε. Узлы, в которых возникают пластические деформации противоположных знаков (при двух возможных сочетаниях расчетных нагрузок и воздействий), подлежат дополнительной проверке на малоцикловую усталость.
6.12. При проектировании уникальных большепролетных сооружений необходимо учитывать возможность возникновения аварийных расчетных ситуаций и меры по предотвращению лавинообразного обрушения. Следует понимать, что каждое сооружение имеет некоторую вероятность разрушения, попытка приблизить ее к нулю сопровождается стремлением стоимости сооружения к бесконечности.
Рекомендуется исключение или снижение до минимума влияния аварийных воздействий, путем принятия в первую очередь превентивных мер с использованием экономичных и эффективных решений. Работоспособность таких сложных систем должна достигаться в первую очередь необходимыми запасами несущей способности основных («ключевых») элементов конструкций, выбором рациональных конструктивных решений и материалов, а также комплексом антитеррористических организационных мероприятий. Необходимо привлечение специализированных организаций для разработки рекомендаций по обеспечению жизнеспособности сооружения при экстремальных ситуациях, в том числе противопожарные и антитеррористические мероприятия.
6.13. Обеспечение высокой надежности уникальных сооружений предполагает обязательное комплексное научно-техническое сопровождение проектирования и возведения, которое может включать: разработку рекомендаций по назначению отсутствующих в нормах нагрузок и воздействий, в том числе климатических, на основании продувок модели в аэродинамической трубе; изготовление и исследование физической модели сооружения и отдельных натурных узлов; разработку методики расчета, составление и исследование расчетной схемы сооружения, выполнение поверочных расчетов и т. д.
7. Усиление контроля на всех этапах строительства, в процессе изготовления конструкций, изделий и материалов, строгий операционный, лабораторный и геодезический контроль в процессе строительно-монтажных работ, сдачи объекта, а также его эксплуатации. Проверка полноты, своевременности и достоверности результатов строительного контроля и соблюдения в процессе строительства требований нормативных документов, проектной документации, СТУ.
8. В случае применения нестандартных решений, материалов, конструкций выполняются работы по научно-техническому сопровождению изготовления и монтажа конструкций. Разрабатываются «Технические условия» с дополнительными требованиями, не входящими в действующие нормативно-технические документы или регламентирующими повышенные требования, устанавливающими основные положения показателей качества, а также методы их контроля и т. п.
9. Повышенные требования к надежности уникальных сооружений определяют необходимость мониторинга их технического состояния на стадии возведения и эксплуатации для адекватной и систематической обратной связи, контролирующего поведение конструкций, обеспечивающего долговечность объекта. Состав работы: установление фактических нагрузок, воздействий и факторов, являющихся причинами возникновения дефектов; определение напряженно-деформированного состояния системы; обнаружение и слежение за ростом дефектов и их регистрация; расчет на фактические нагрузки по этапам измерений и анализ соответствия результатов мониторинга расчетным данным; разработка критериев оценки опасности обнаруженных дефектов и рекомендаций по эксплуатации сооружения.
10. Организация надлежащей эксплуатации сооружений: обеспечение соответствия эксплуатационных сред, нагрузок и воздействий на строительные конструкции величинам, принятым при проектировании или оговоренным действующими нормами; проведение периодических осмотров; своевременное выявление, оценка и устранение неисправностей строительных конструкций. Натурные наблюдения необходимы для оценки надежности и степени долговечности конструкций и установления срока их службы с учетом отказов, факторов физического, морального и социального старения, огнестойкости, применения средств антикоррозионной защиты и биостойкости и др.
11. В составе проектной документации должен быть предусмотрен специальный раздел с регламентом по эксплуатации сооружения, который должен включать: перечень элементов и узлов конструкций, требующих обязательных осмотров; методы и частоту требуемых натурных осмотров и инспекционных сообщений; перечень требуемого технического оснащения и оборудования; перечень должностных обязанностей персонала эксплуатирующей организации и их ответственности. Эти требования должны обеспечивать безаварийную эксплуатацию строительных конструкций в соответствии с условиями, предусмотренными в проекте или в нормах на проектирование.
12. Необходимо учитывать предупреждающие факторы (отклонения от проекта в процессе монтажа и строительства). Если эти отклонения превышают расчетные величины, необходимо остановить работу и оценить основные предпосылки компьютерного анализа. Нельзя продолжать работу без понимания причин чрезмерных отклонений и решения проблемы.
13. Разработка нормативов по срокам и стоимости проектирования, изготовления и возведения технически сложных объектов. Уникальные сооружения имеют повышенный уровень ответственности. В этой связи возникают дополнительные требования к номенклатуре и объемам изысканий и проектных работ, изготовлению и монтажу конструкций, правилам их приемки и эксплуатации. Это требует достаточного времени и объемов финансирования (существенно превышающих эти параметры для традиционных объектов) для обеспечения их качества, безопасности, эксплуатационной надежности и долговечности. Следует обобщить и проанализировать имеющийся опыт, в том числе зарубежный.
Как показывает анализ аварий строительных конструкций, зданий и сооружений, нарушение одного или нескольких из перечисленных условий приводит к снижению надежности системы, а зачастую к ее разрушению (отказу).
Анализ аварий конструкций, зданий и сооружений позволяет установить основные причины аварий. Это недостатки проектных решений, дефекты и низкое качество строительно-монтажных работ, отступление от проектов при возведении сооружений и их элементов, нарушение правил монтажа и условий обеспечения жесткости и устойчивости конструкций при проектировании и в процессе их возведения, применение материалов и конструкций недостаточной прочности, замена материалов конструкций или их частей без санкции проектных организаций, перегрузка несущих конструкций в процессе эксплуатации.
Изучение причин аварий позволяет лучше понять закономерности в работе конструкций, зданий и сооружений, привлечь внимание ученых, проектировщиков и строителей к недостаткам проектных решений, устранение которых должно предупредить аварии и тем самым обеспечить надежность сооружений.
Похожие новости