НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ НОРМИРОВАНИЯ ЖИВУЧЕСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ВНЕЗАПНЫХ ЗАПРОЕКТНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ

Клюева Наталья Витальевна

д-р техн. наук, профессор ФГБОУ ВПО «Госуниверситет-УНПК», г. Орел

E-mail: klynavit@yandex.ru

Азжеуров Олег Владимирович

аспирант, ФГБОУ ВПО «Юго-Западный государственный университет», г. Курск

E-mail:

SCIENTIFIC AND TECHNICAL PROBLEMS OF RATIONING OF SURVIVABILITY OF FERRO-CONCRETE DESIGNS AT SUDDEN BEYOND DESIGN BASIS EFFECTS

Natalia Klueva

doctor of sciences, professor of Orel state technical university, OrelNNatalias

Oleg Azjeurov

post-graduate student of South-West state university, Kursk

АННОТАЦИЯ

Изложены основные противоречия в нормативном обеспечении расчета на живучесть железобетонных конструкций при внезапных запроектных воздействиях.

ABSTRACT

The main contradictions in standard ensuring calculation on survivability of ferro-concrete designs are analysed at sudden beyond design basis effects.

Ключевые слова:живучесть; железобетонные конструкции; запроектные воздействия; нормативное обеспечение.

Keywords: survivability; ferro-concrete designs; beyond design basis effects; standard providing.

Проблема обеспечения безопасности при проектировании, строительстве и поддержании в надежном состоянии конструкций зданий и сооружений в различных отраслях экономики в последнее время становится одним из важнейших направлений деятельности научно-исследовательских проектных и строительных организаций во многих странах мира. Она входит в число приоритетных направлений РААСН и критических технологий федерального уровня [1, 3]. Указанная проблема остро встала в России в новых экономических условиях, в которых проектирование и строительство зданий и сооружений осуществляется множеством проектных и строительных фирм разного уровня квалификации и ответственности.

Анализ отечественной практики проектирования и строительства показал, что проектная документация выполняется чаще всего поэтапно и подвергается экспертизе далеко не в полном объеме, определенном действующими нормативно техническими требованиями. Такое положение дел, особенно для технически сложных объектов, приводит к прямому нарушению нормативных требований безопасности проектируемых объектов.

Отметим, что даже при соблюдении всех требований современных норм не обеспечивается необходимый уровень надежности. Нормы лишь устанавливают минимальный уровень безопасной эксплуатации и долговечности конструкции и закладывает ее в конструкции на стадии проектирования.

Основными документами, определяющими безопасную эксплуатацию конструкций являются государственные нормы проектирования и, следовательно, их состояние и концепция совершенствования представляет первостепенный интерес при рассмотрении данной научно-технической проблемы.

Одним из методов повышения безопасности эксплуатации объекта может быть его обеспечение таким качеством, как живучесть. На практике при реализации данного качества возникают трудности на стадии разработки проектной документации. Причина состоит в том, что в кругах инженерно-научного сообщества существуют различные точки зрения, как в терминологии, так и в подходах к решению проблемы обеспечения живучести железобетонных конструкций.

По нашему мнению, наиболее полным является определение понятия «живучесть» как свойства статически неопределимой конструктивной системы сопротивляться разрушению при отказе одного из ее наиболее нагруженных элементов, связанным с внезапным запроектным воздействием [2]. Уровень живучести железобетонных конструкций характеризуется количеством локальных разрушений конструктивной системы.

В соответствии с действующими нормами расчет конструктивной безопасности и живучести железобетонных конструкций базируется на методе предельных состояний. Особенно важным при расчете живучести является учет возможных воздействий, не предусмотренных проектом. Причинами отказа могут выступать как воздействия, не предусмотренные условиями нормальной эксплуатации конструкций (в том числе возникающие при чрезвычайных ситуациях), так и грубые человеческие ошибки. С введением в хозяйственный оборот новых технологических решений и увеличением объемом реконструкции неизбежен рост отмеченных и других видов запроектных воздействий. Поэтому для обеспечения снижения ущерба при возникновении запроектных воздействий важной задачей является разработка таких подходов к прогнозированию состояния эксплуатируемых железобетонных конструкций и зданий в целом, которые максимально обеспечат их безопасность.

В настоящее время в Российской Федерации по рассматриваемому вопросу существует ограниченная нормативная база, которая почти не подвергалась изменениям. Обязательный расчет строительной конструкции на отказ любого элемента предписывает пункт 1.10 ГОСТ 27751-88 «Надежность строительных конструкций и оснований». Однако этот документ, введенный в действие еще в 1988 году, не содержит информации и не отвечает на вопрос о том, зачем нужен и каким образом технически можно выполнить данный пункт. Поэтом в России для выполнения большинства расчетов при реальном проектировании используется серия рекомендаций, разработанная специалистами МНИИТЭП. С одной стороны, в этих рекомендациях, не прошедших широкого и всестороннего обсуждения в научно-исследовательских и проектных институтах, имеется много противоречий, как между отдельными документами, так и внутри самих документов. Такие противоречия вносят несогласованность мнений между специалистами. Как результат, появляются конструктивные решения, приводящие к перерасходу материалов. С другой стороны, поскольку эти документы носят рекомендательный характер, их применение в практической деятельности вынуждает инженеров-проектировщиков работать вне правового поля.

Проблема нормирования живучести железобетонных конструкций в последние годы коснулась большинства стран мира, включая Россию, СНГ, страны Восточной и Западной Европы. Не случайно, вслед за европейскими странами, объединившимися в создании международных норм, так называемых Еврокодов и Евростандартов, идет объединение усилий в плане создания Азеатских региональных норм, гармонизации норм и стандартов стран Восточной Европы, России и стран СНГ.

В настоящее время концепция создания Европейских норм приобрела достаточно строгое очертание, согласно которому эти нормы включают три основные части: 1) общие нормативные требования; 2) Еврокоды; 3) Евростандарты. Из намеченных к разработке восьми Еврокодов на сегодняшний день наиболее разработаны три, в их числе Еврокод-2 «Железобетонные конструкции».

Следовательно, представляет интерес проблема создания научных основ анализа живучести железобетонных конструкций при запроектных воздействиях, а также совершенно новые исследования, касающиеся безопасности, которые могут быть включены в стратегию создания Европейских и отечественных норм по строительным конструкциям, нагрузкам и воздействиям. В основе Еврокодов остается метод расчета по предельным состояниям. Как и раньше, безопасность конструкции обеспечивается системой коэффициентов надежности. Это вызывает наибольшую сложности при гармонизации Еврокодов с действующими национальными нормами в отдельных странах. Сложность связана с принятыми в этих нормах разными коэффициентами запаса, как по нагрузкам, так и материалам.

Анализ указанных особенностей проектирования по отечественным нормам и нормам западных стран позволяет сформулировать возможные аспекты исследования, направленные, с одной стороны, на гармонизацию отечественных и западных норм, с другой стороны, на совершенствование проектирования железобетонных конструкций с позиции требований живучести.

Таким образом, в настоящее время вопреки прогрессу в области проектирования железобетонных конструкций зданий и сооружений в мировой и отечественной практике проблема живучести при внезапных запроектных воздействиях далека от ее эффективного решения. Основная причина в том, что проектировщики даже при работе над обычными зданиями, не говоря уже об уникальных сооружениях, не имеют единой и четкой методики и концепции расчета на живучесть.

Список литературы:

1. Булгаков С.Н. Технологические инновации в инвестиционно-строительном комплексе: учеб. пособие. – Белгород: изд-во БелГТАСН, 1998.- 547 с.
2. Клюева Н.В., Бухтиярова А.С., Прокопенко В.В. К определению параметра живучести пространственных конструктивных систем смешанным методом // Известия Юго-Западного государственного университета.- 2011. - № 3. С. 146—149.
3. Сборник докладов конференции «Критические технологии в строительстве». М.: изд-во МГСУ, 1999. – 348 с.