ДЕРЖАВНІ БУДІВЕЛЬНІ НОРМИ УКРАЇНИ

 

Система забезпечення надійності та безпеки будівельних об'єктів	ДБН В.1.2-14-2009
Загальні принципи забезпечення надійності та конструктивної безпеки будівель, споруд, будівельних конструкцій та основ	Уведено вперше зі скасуванням в Україні ГОСТ 27751, СТ СЭВ 3972-83, СТ СЭВ 3973-83, СТ СЭВ 4417-83, СТСЭВ 4868-84

Чинні з 2009-12-01

1 СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

1.1Дані Норми розповсюджуютьсяна:

-будівельні об'єкти(будівлі і споруди)різного призначення.Орієнтовний перелік будівельних об'єктівнаведений удодаткуА;

-складовічастини об'єктів, їх основи і конструкції з різних матеріалів.

1.2 Дані Норми встановлюють загальні принципи забезпечення надійності і конструктивної безпеки будівель і споруд, будівельних конструкцій та основ (далі – конструкції замість конст­рукції та основи) на основі регулювання надійності їх складових частин.

1.3 Дані норми призначені для використання в якості керівного документа при розробленні будівельних норм, стандартів і інших документів (технічних умов, технічних регламентів) з проек­тування, будівництва, реконструкції та експлуатації об'єктів та їх складових частин.

Ці Норми можуть бути використані як методологічна основа для розроблення вимог щодо забезпечення надійності та безпеки об'єктів, які внаслідок своєї неординарності чи новизни не підпа­дають під дію існуючих норм проектування будівель, споруд або конструкцій.

Норми орієнтовані на забезпечення уніфікації підходів до питань надійності та безпеки в нормативних документах, що регламентують всі етапи життєвого циклу будівельного об'єкта.

Додаткові вимоги до надійності конкретного об'єкта можуть бути встановлені у технічном'у завданні або в іншому документі, але вони не повинні знижувати рівня надійності об'єкта, визначеного згідно з вимогами цих Норм.

При розробленні Норм враховані основні положення Європейських нормативних документів [1,2].

 

2НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ

УцихНормахє посиланнянатакі нормативні документи:

ДСТУ-Н Б В.1.2-13:2008 EN 1990:2002	Системанадійностітабезпекиу будівництві. Основи проектування конструкцій (EN 1990:2002, IDT)
ДСТУБВ.2.3-1-95	Споруди транспорту. Габарити підмостові суднохідних прогонів мостів на внутрішніх водних шляхах. Норми і технічні вимоги
ГОСТ 27.002-89	Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения (Надійність у техніці. Основні поняття. Терміни і визначення)

 

3ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ ПОНЯТЬ

Нижчеподанотерміни,вжитіуцихНормах, тавизначення позначенихними понять:

3.1 аварія

Пошкодження, вихід із ладу, руйнування, що сталося з техногенних (конструктивних, виробничих, технологічних, експлуатаційних) або природних причин.

3.2 проектна аварія (ПА)

Аварія, для якої проектом передбачені спеціальні заходи активного управління і захисту

3.3 безвідмовність

Здатність об'єкта безперервно зберігати роботоздатний стан протягом заданого терміну експлуатації (ГОСТ 27.002)

3.4 безпечність

Властивість об'єкта при експлуатації, а також у випадку порушення роботоздатності не створювати загрози для життя і здоров'я людей, а також загрози для довкілля (ГОСТ 27.002)

3.5 відмова

Подія, що полягає в переході через один із граничних станів (реалізація позаграничного стану)

3.6 відмова-зрив

Відмова, поява якої одразу ж викликає збитки (втрати)

3.7 відмова-перешкода

Відмова, після появи якої починається поступове накопичення збитків (втрат)

3.8 відповідальний елемент

Елемент, руйнування якого призводить до руйнування або загрози руйнування споруди в цілому

3.9 власник

Будь-яка юридична чи фізична особа, яка має законні права на дану власність або діє за дорученням

3.10 вплив

Будь-яка причина, в результаті якої в конструкції змінюються внутрішні напруження, деформації або інші параметри стану

3.11 встановлений термін експлуатації

Календарна тривалість експлуатації об'єкта, при досягненні якої його подальше застосування за призначенням допускається лише після спеціального підтвердження роботоздатності

3.12 втрати

Спричинені відмовою втрати нематеріального характеру (життя та здоров'я людей, культурні та духовні цінності тощо)

3.13 граничний стан

Стан, за якого подальша експлуатація будівельного об'єкта недопустима, пов'язана з труднощами або недоцільна

3.14 довговічність

Властивість об'єкта зберігати роботоздатний стан до настання граничного стану в умовах установленої системи технічного обслуговування та ремонту (ГОСТ 27.002)

3.15експлуатація будівлі (споруди)

Використання об'єкта за функціональним призначенням (з проведенням необхідних заходів щодо збереження стану конструкцій), за якого він здатен виконувати задані функції, зберігаючи значення параметрів, встановлені вимогами технічної документації

3.16нормальна експлуатація будівлі (споруди)

Експлуатація об'єкта, здійснювана без обмежень відповідно до передбачених у нормах або в завданні на проектування технологічних чи природних умов

3.17ефект впливу (навантажувальний ефект)

Реакція (внутрішні зусилля, напруження, переміщення, деформації) будівельних конструкцій на впливи, що враховуються

3.18 живучість

Властивість об'єкта зберігати обмежену роботоздатність під впливами, що не передбачені умовами експлуатації, за наявності деяких дефектів і пошкоджень, а також за відмови деяких компонентів об'єкта (ГОСТ 27.002)

3.19забезпеченість значення випадкової величини

Якщо несприятливим є перевищення певного значення, це імовірність неперевищення цього значення; якщо несприятливим є зменшення відносно певного значення, це імовірність перебуван­ня вище цього значення

3.20збитки

Матеріальні чи фінансові втрати внаслідок відмови

3.21катастрофа

Великомасштабна аварія, яка спричинила численні людські жертви, значні матеріальні збитки або інші тяжкі наслідки

3.22 максимально можлива катастрофа (ММК)

Передбачена спеціальними нормами в умовах існування об'єкта природна або техногенна катастрофа, за появи якої головні несучі конструкції повинні забезпечити виконання всіх функцій, пов'язаних із безпекою

3.23квантиль

Значення випадкової величини, яке відповідає заданому значенню її інтегральної функції розподілу

3.23 коефіцієнт надійності за відповідальністю (коефіцієнт відповідальності)

Коефіцієнт, що враховує значущість конструкції чи об'єкта в цілому, а також можливі наслідки відмови

3.24коефіцієнт надійності моделі

Коефіцієнт, який враховує невизначеність розрахункової моделі

3.25мода

Значення випадкової величини, що відповідає найбільшій частоті імовірності

3.26навантаження

Вплив, під яким розуміють як безпосередньо силові впливи, так і впливи від зміщення опор, зміни температури, усадки та інших подібних явищ, що викликають реактивні сили:

-граничне розрахункове значення

значення навантаження, що відповідає екстремальній ситуації, яка може виникнути не більше одного разу протягом терміну експлуатації конструкції, та використовується, як правило, для перевірки граничних станів першої групи, вихід за межі яких еквівалентний повній втраті робото-здатності конструкції;

-експлуатаційне розрахункове значення

значення навантаження, що характеризує умови нормальної експлуатації конструкції. Як правило, експлуатаційне розрахункове значення використовується для перевірки граничних станів другої групи, пов'язаних із труднощами нормальної експлуатації (виникнення недопустимих пе­реміщень конструкції, недопустима вібрація та недопустимо велике розкриття тріщин у залізобе­тонних конструкціях тощо);

- епізодичне

навантаження, яке реалізується надзвичайно рідко (один чи декілька разів протягом терміну експлуатації споруди) і тривалість дії якого незрівнянно мала порівняно з терміном експлуатації T_ef. Як правило, епізодичними є аварійні навантаження і впливи;

-змінне

навантаження, для якого не можна нехтувати зміною у часі його значень відносно середнього;

- квазіпостійне розрахункове значення

значення навантаження, яке використовується для врахування реологічних процесів, що відбуваються під дією змінних навантажень, і визначається як рівень постійного впливу, еквівалентного за результуючою дією до фактичного випадкового процесу навантаження;

-короткочасне

змінне навантаження, яке реалізується багато разів протягом терміну експлуатації споруди і для якого тривалість дії значно менша за T_ef;

- постійне

навантаження, яке діє практично не змінюючись протягом усього терміну експлуатації споруди і для якого можна нехтувати зміною у часі його значень відносно середнього;

- схематизоване (еквівалентне) розрахункове значення

значення з ідеалізованою залежністю від часу, яке встановлюється з умови еквівалентності результатів розрахунку до дії реального процесу навантаження;

-тривале

змінне навантаження, тривалість дії якого може наближатися до встановленого терміну експлуатації конструкції T_ef,

-характеристичне значення

основне (базове) значення навантаження, встановлене в нормах проектування;

- циклічне розрахункове значення

значення навантаження, яке використовується для розрахунків конструкцій на витривалість і визначається як гармонійний процес, еквівалентний за результуючою дією реальному випадковому процесу змінного навантаження;

3.27 навантажувальний ефект

Зусилля, напруження, деформації, розкриття тріщин, переміщення або інші механічні параметри стану конструкції (основи), які викликаються впливами на неї

3.28 нагляд

Прийнята на об'єкті система спостереження, фіксації та оцінки технічного стану конструкцій та їх частин

3.29 надійність будівельного об'єкта

Властивість об'єкта виконувати задані функції протягом заданого проміжку часу

3.30 нелінійність

Відсутність лінійної залежності між впливами і навантажувальними ефектами, що призводить до порушення принципу незалежності дії сил:

- геометрична

нелінійна залежність між деформаціями і переміщеннями, обумовлена величиною переміщень і поворотів, що розглядаються;

- фізична

нелінійна залежність між деформаціями і напруженнями, обумовлена фізичними властивостями матеріалів, що застосовані в конструкції

3.31 позаграиичний стан

Перевищення межі, встановленої нормами для граничного стану

3.32 ремонт

Комплекс операцій із відновлення роботоздатності об'єкта і (або) збільшення його довговічності

3.33 ремонтопридатність

Пристосованість об'єкта до підтримання і відновлення роботоздатого стану за допомогою технічного обслуговування і ремонту (ГОСТ 27.002)

3.34 режим експлуатації нормальний

Режим експлуатації, за якого об'єкт експлуатується в передбачених проектом кліматичних умовах із додержанням режиму виконання передбачених ремонтно-профілактичних робіт

3.35 ризик

Кількісна характеристика можливих втрат, спричинених випадковими непередбаченими подіями, що викликають часткове або повне руйнування споруди

3.36 роботоздатний стан (роботоздатність)

Технічний стан, за якого об'єкт виконує всі свої функції, зберігаючи при цьому допустимий рівень ризику

3.37 розрахункова ситуація

Комплекс умов, який враховується при розрахунку і визначає розрахункові вимоги до конструкції. Розрахункова ситуація характеризується розрахунковою схемою конструкції, видами навантажень, значеннями коефіцієнтів умов роботи і коефіцієнтів надійності, переліком граничних станів, які слід розглядати в даній ситуації

3.38 руйнування в'язке

Руйнування, яке, як правило, проходить повільно та супроводжується пластичною деформацією

3.39 руйнування крихке

Руйнування, як правило, раптове, деформацією за якого можна нехтувати

3.40 справний стан об'єкта

Такий стан об'єкта, за якого він виконує всі передбачені функції, при цьому на об'єкті регулярно здійснюються ремонтно-профілактичні роботи.

 

4 ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

4.1 Основні положення

4.1.1 Встановлена надійність має бути забезпечена на всіх етапах життєвого циклу об'єкта, а саме:

- вишукування і проектування;

- виготовлення, транспортування та зберігання будівельних виробів;

- освоєння будівельного майданчика та зведення об'єкта, приймання об'єкта в експлуатацію;

- використання об'єкта за призначенням протягом встановленого терміну експлуатації, оцінкатехнічного стану, ремонт;

- реконструкція й подальше використання у нових умовах;

- ліквідація об'єкта.

4.1.2 У залежності від етапу життєвого циклу вказівки стосовно надійності об'єкта використовуються для:

- визначення умов проектного вибору, тобто параметрів майбутнього об'єкта з урахуванням встановлених чи прогнозованих умов його застосування;

- рішення щодо дозволу або заборони на застосування проекту, матеріалів, виробів, результатів робіт і самого об'єкта;

- встановлення вимог до зміни окремих характеристик об'єкта (його складових частин) або режиму його використання.

4.1.3 Основною вимогою, яка визначає надійність будівельного об'єкта, є його відповідністьпризначенню й здатність зберігати необхідні експлуатаційні якості протягом встановленого терміну експлуатації. До них належать:

- гарантія безпеки для здоров'я і життя людей, майна та довкілля;

- збереження цілісності об'єкта та його основних частин і виконання інших вимог, які гарантують можливість використання об'єкта за призначенням і нормального функціонування технологічного процесу, включаючи вимоги до жорсткості будівельних конструкцій і основ, тепло- і звукоізоляційних властивостей огороджень, їх герметичності, акустичних характеристик тощо;

- забезпечення можливості розвитку об'єкта (наприклад, добудови без підсилення наявнихконструкцій або збільшення обсягів виробництва для промислової будівлі) та його пристосуваннядо технічних, економічних або соціальних умов, що змінюються;

- створення необхідного рівня зручностей і комфорту для користувачів та експлуатаційногоперсоналу, включаючи вимоги до кліматичного режиму в приміщеннях (повітрообмін, температура, вологість, рівень освітленості тощо), а також доступність для оглядів і ремонтів, можливістьзаміни і модернізації окремих елементів тощо;

- обмеження ступеня ризику шляхом виконання вимог до вогнестійкості, безвідмовності роботи захисних пристроїв, надійності систем і мереж життєзабезпечення, живучості будівельних конструкцій тощо.

У конкретних випадках цей перелік може бути уточненим і розширеним (наприклад, введенням додаткової умови до межі радіаційного фону від застосованих будівельних матеріалів і виробів).

4.1.4 Чисельно надійність характеризується показниками ймовірності безвідмовної роботи, наробкою до відмови, середнім терміном служби тощо.

Відмовою вважається реалізація такого стану споруди, її частини або елемента, який призводить до появи значних економічних збитків чи соціальних втрат. При цьому відрізняють відмови-зриви, поява яких одразу ж викликає виникнення збитків (втрат), і відмови-перешкоди, після появи яких починається поступове накопичення збитків (втрат).

4.1.5 Вимоги до функціональних характеристик, як правило, ставляться до всієї споруди в цілому; оскільки її складові частини відіграють різні ролі у забезпеченні надійності споруди, вони мають різну відповідальність.

Вимоги до окремих частин і підсистем будівельного об'єкта, які забезпечують функціонування об'єкта, повинні встановлюватися і реалізуватися сумісно (наприклад, вимога до температури повітря в приміщенні забезпечується шляхом узгодження параметрів систем опалення і вентиляції з теплоізоляційними властивостями огороджувальних конструкцій).

4.1.6 Будівельні конструкції й основи повинні відповідати наступним вимогам:

- сприймати без руйнувань і недопустимих деформацій впливи, що виникають під час їх зведення і протягом встановленого терміну експлуатації;

- мати достатню роботоздатність в умовах нормальної експлуатації протягом усього встановленого терміну експлуатації, а саме: їх експлуатаційні параметри (переміщення, вібрації тощо)із заданою імовірністю не повинні виходити за встановлені нормативною або проектною документацією межі, а їх довговічність повинна бути такою, щоб погіршення властивостей матеріалів і конструкцій внаслідок гниття, корозії, стирання та інших форм фізичного зношування не призводило до недопустимо високої ймовірності відмови;

- мати достатню живучість по відношенню до локальних руйнувань і передбачених нормами аварійних впливів (пожеж, вибухів, наїздів транспортних засобів тощо), виключаючи при цьомуявища прогресуючого руйнування, коли загальні пошкодження виявляються значно більшими ніж первісне збурення, що їх викликало.

4.1.7 Надійність, у тому числі довговічність і живучість, забезпечуються одночасним виконанням вимог, які висуваються до вибору матеріалів, конструктивних і об'ємно-планувальних рішень, до методів розрахунку, проектування та контролю якості робіт при виготовленні конструкцій та їх зведенні, а також дотриманням правил технічної експлуатації, нагляду і догляду за конструкціями.

4.2 Умови експлуатації та вплив навколишнього середовища. Врахування небезпек

4.2.1 Складовими умов експлуатації, що відповідають нормальному режиму експлуатації об'єкта, є впливи, що виникають від роботи устаткування (машин, апаратів, транспортних засобів, вантажопідйомних механізмів), вантажів, навантаження від людей, атмосферних впливів тощо у сполученні з можливими прогнозованими впливами навколишнього середовища, які виникають утой же час.

Урахування взаємодії з навколишнім середовищем повинно здійснюватися на основі матеріалів інженерних вишукувань, які включають інженерно-геодезичні, комплексні інженерно-геологічні, інженерно-гідрометеорологічні, а також вишукування для раціонального використання навколишнього середовища.

4.2.2 Характер і величина впливів (силових, температурних, деформаційних, від заданих переміщень тощо), що виникають в умовах нормального режиму експлуатації, визначаються з урахуванням передбачених нормативною документацією або вимогами  проекту умовами роботи устаткування або обмеженнями, пов'язаними з обов'язковими вимогами експлуатаційної документації (наприклад, вказівками щодо використання обмежувачів вантажопідйомності або аварійних клапанів, вказівками щодо очищення покрівель від снігу та пилу).

У матеріалах вишукувань повинна наводитися характеристика прогнозованих впливів на будівельні конструкції основних природних, природно-техногенних і техногенних процесів і явищ.

4.2.3 Поряд з умовами нормальної експлуатації повинні розглядатися небезпеки, які самі по собі або у сполученні з іншими факторами можуть призвести до порушення роботоздатності конструкцій. Ці небезпеки можуть бути наслідками:

- недосконалостей норм проектування;

- недоліків проектування, виготовлення, зведення або експлуатації, що виникають внаслідок грубих помилок персоналу, в тому числі через відсутність інформації, прорахунки та нерозуміння;

- різких змін технологічного процесу, що викликають істотні зміни технологічних навантажень і впливів;

- перевантажень, що виникають при стихійних лихах, техногенних аваріях та інших виняткових подіях.

Небезпечні впливи повинні враховуватись протягом усього періоду будівництва та експлуатації об'єкта. При оцінці впливів повинна враховуватися просторова нерівномірність і періодичність цих впливів.

Якщо небезпеку природно-техногенного чи техногенного походження неможливо передбачити точно, то з міркувань безпеки її доцільно враховувати.

4.2.4 Заходами, що попереджують небезпеки або знижують їх вплив, можуть бути:

- захист від небезпеки – виключення впливу джерела небезпеки шляхом використання спеціальних антиперевантажувальних пристроїв, систем попередження і оповіщення тощо;

- урахування небезпек – проектування конструкцій такими, щоб при виникненні небезпеки з встановленою імовірністю була виключена можливість руйнування будь-якого відповідального елемента;

- послаблення наслідків небезпек – проектування об'єкта таким, щоб конструкції, відмова яких може бути безпосередньою причиною аварійної ситуації, при виникненні небезпеки зберігали роботоздатність протягом часу, достатнього для вжиття термінових заходів (наприклад, для евакуації людей або для зміни режиму роботи устаткування).

Заходи запобігання небезпекам можуть застосовуватися окремо або комплексно.

4.2.5. При аналізі небезпек слід визначити відповідну розрахункову ситуацію (див. 6.3). У цій розрахунковій ситуації реалізується лише одне небезпечне явище, яке розглядається разом із іншими нормальними умовами.

4.3 Відповідальність

4.3.1 Слід вживати всіх заходів для виключення помилок осіб, які беруть участь у будівельномупроцесі і в процесі експлуатації, в тому числі шляхом визначення і фіксації у відповідній нормативній, проектній та експлуатаційній документації їх функцій та міри відповідальності.

4.3.2 Для зменшення ймовірності виникнення помилок рекомендується:

- підбирати персонал відповідної кваліфікації, включаючи використання системи контролю і ліцензування прав на ведення різних видів професійної діяльності;

- регламентувати всі робочі процедури, способи і форми документування контролю за результатами роботи персоналу.

4.3.3 На всіх етапах робіт і для всіх осіб, які беруть участь у цих роботах (проектування, виготовлення, зведення, експлуатація, реконструкція), повинна бути визначена відповідальність персоналу, а також забезпечені заходи щодо взаємодії виконавців.

Необхідно, щоб усі. особи, які несуть відповідальність, були попереджені про неї і знали коло своїх обов'язків, включаючи і таку діяльність, як передача інформації та документування.

4.4 Підтримання робочого стану конструкцій

4.4.1 Будівельні об'єкти повинні знаходитися в такому стані, щоб вони могли використовуватися за призначенням згідно з проектом протягом усього встановленого терміну експлуатації.

Якщо конструкція зазнає фізичного зносу і її стан викликає недопустиме зростання ризику, пов'язаного з подальшою експлуатацією об'єкта, необхідно провести ремонт, який відновлює роботоздатність конструкції, змінити умови її експлуатації або провести повну заміну.

4.4.2 Пошкодження або погіршення стану будівель і споруд, окремих конструкцій та основ виявляються в результаті оглядів і обстежень, що проводяться через певні проміжки часу.

За станом конструкцій унікальних або виключно відповідальних будівель та споруд рекомендується стежити з використанням автоматизованих систем контролю.

4.4.3 Заходи, необхідні для підтримання робочого стану конструкцій, і перелік осіб, відповідальних за виконання цих заходів, повинні бути встановлені у спеціальних нормах, проектній та експлуатаційній документації з урахуванням значущості конструкцій, умов їх експлуатації, довговічності і стабільності властивостей матеріалу, умов навколишнього середовища, захищеності відзовнішніх впливів і вартості робіт із нагляду та догляду.

4.5 Запобігання небезпекам

4.5.1 Безпека об'єкта, як правило, повинна забезпечуватися шляхом реалізації принципу ешелонування захисту, який базується на використанні бар'єрів, які послідовно включаються в роботу, функціонують незалежно один від одного та виконують наступні функції:

- перешкоджають виникненню перевантажень, збоїв і аварійних ситуацій;

- забезпечують сприйняття аварійних перевантажень і гарантують неруйнівність, а також функціонування (можливо з погіршенням параметрів якості або після ремонту) основної частини об'єкта;

- запобігають лавиноподібному розвитку руйнувань і відмов, а також локалізують наслідки аварії, що вже сталася.

4.5.2Повинні бути передбачені технічні рішення та організаційні заходи для створення і забезпечення ефективності зазначених у 4.5.1 бар'єрів безпеки щодо:

- вибору майданчика для розміщення об'єкта;

- встановлення санітарно-захисної зони і зони спостереження навколо об'єкта, забезпечення протипожежних розривів тощо;

- розроблення проекту на підставі уточнених даних про можливість виникнення і характер проявлення катастрофічних впливів;

- використання спеціальних систем безпеки;

- забезпечення потрібної якості матеріалів, конструкцій, виробів і якості проведення робіт шляхом організації вхідного, поопераційного і приймального контролю;

- експлуатація об'єкта у відповідності з експлуатаційною документацією, яка спеціально розробляється у складі проекту;

- підтримання у належному стані важливих для безпеки об'єкта елементів, пристроїв і систем шляхом проведення необхідних профілактичних робіт;

- своєчасне діагностування, оцінювання технічного стану і вжиття необхідних заходів щодо усунення виявлених дефектів і пошкоджень;

- заходи із запобігання можливим причинам аварій, а при виникненні аварій – локалізації шкідливих наслідків;

- підготовка і реалізація (за необхідності) планів аварійних заходів на об'єкті і за його межами, в тому числі і за участю населення;

- забезпечення необхідного рівня підготовки персоналу.

Доцільність технічних і організаційних рішень повинна бути спеціально обґрунтована або підтверджена досвідом будівництва та експлуатації аналогічних об'єктів.

4.5.3 Нормативні, організаційно-розпорядчі та інструктивні документи повинні бути сформульовані так, щоб усі особи, які беруть участь у роботах, що впливають на безпеку, знали про характер і ступінь впливу їх діяльності на безпеку та усвідомлювали наслідки, до яких може призвести недотримання або нечітке виконання вимог, зазначених у цих документах.

4.5.4 У проекті та в складі експлуатаційної документації, яка передається замовнику, повинен бути передбачений спеціальний розділ, у якому розглядаються заходи безпеки і міститься перелік:

- прийнятих технічних рішень і необхідних організаційних заходів, спрямованих на виявлення аварійних ситуацій, запобігання аваріям і гарантування безпеки;

- можливих заходів щодо управління аварією і запобігання її лавиноподібного розвитку;

- заходів, спрямованих на зменшення небезпечних наслідків для персоналу, населення і довкілля.

4.5.5 Аварії, для яких проектом передбачено спеціальні засоби активного управління і захисту, називаються проектними аваріями (ПА), їх перелік і основні параметри (пожежне навантаження, сила вибуху, рівень затоплення при повені тощо) визначаються спеціальними нормами на підставі зіставлення можливих соціальних втрат і матеріальних збитків із необхідними для їх запобігання засобами.

4.5.6. Окрім параметрів ПА, для конкретного об'єкта слід встановити параметри максимально можливої в умовах існування об'єкта природної і (або) техногенної катастрофи (ММК). Методи визначення ММК та її параметрів також встановлюються спеціальними нормами.

Допускається приймати параметри ММК, виходячи з імовірності їх виникнення у 100 разів меншої ніж прийнята ймовірність виникнення ПА.

4.5.7 При розробленні спеціальних норм і визначенні параметрів ПА і ММК слід розглядати явища, які можуть бути викликані наступними вихідними подіями:

- катастрофічними перевищеннями інтенсивності природних впливів рівня, встановленого чинними нормами для району будівництва;

- техногенними катастрофами (аваріями транспортних засобів, вибухами, пожежами, витіканням розплавленого металу тощо), які відбуваються в межах об'єкта або в його найближчому оточенні;

- грубими помилками персоналу на стадіях проектування, зведення або експлуатації об'єкта;

- серйозним браком або різкою невідповідністю характеристик будівельних матеріалів і виробів, елементів устаткування вимогам нормативно-технічної документації.

4.5.8 При розгляді і класифікації зазначених у 4.5.7 причин ПА і ММК необхідно враховувати також вплив вторинних факторів (вибухів, виникнення пожеж, руйнувань захисних перешкод, ударів від падіння елементів тощо), причиною яких була первісна аварія. Рекомендується розробляти і аналізувати сценарії розвитку аварій.

 

5 КЛАСИФІКАЦІЯ БУДІВЕЛЬНИХ ОБ'ЄКТІВ

5.1 Класи наслідків (відповідальності) будівель і споруд

5.1.1 Класи відповідальності будівель і споруд визначаються рівнем можливих матеріальних збитків і (або) соціальних втрат, пов'язаних із припиненням експлуатації або із втратою цілісності об'єкта.

5.1.2 Можливі соціальні втрати від відмови повинні оцінюватися в залежності від таких факторів ризику, як:

- небезпека для здоров'я і життя людей;

- різке погіршення екологічної обстановки у прилеглій до об'єкта місцевості (наприклад,при руйнуванні сховищ токсичних рідин або газів, відмові очисних споруд каналізації тощо);

- втрата пам'яток історії і культури або інших духовних цінностей суспільства;

- припинення функціонування систем і мереж зв'язку, енергопостачання, транспорту чиінших елементів життєзабезпечення населення або безпеки суспільства;

- неможливість організувати надання допомоги потерпілим при аваріях і стихійних лихах;

- загроза обороноздатності країни.

5.1.3 Можливі економічні збитки повинні оцінюватися витратами, пов'язаними як з необхідністю відновлення об'єкта, що відмовив, так і з побічними збитками (збитки від зупинки виробництва, прогаяна вигода тощо). 

5.1.4 Класифікація будівель і споруд узгоджена з ДСТУ-Н Б В. 1.2-13 і виконується відповідно до вказівок таблиці 1 незалежно за кожною з наведених в її стовпцях характеристикою можливих збитків та втрат від відмови. Будівлі або споруді в цілому присвоюється найвищий з отриманих (найбільший за номером) клас. Попередню класифікацію об'єктів допускається визначати за дани­ми, наведеними в додатку А. Клас відповідальності унікальних будівель та споруд визначається на основі експертних оцінок.

У технічному завданні на проектування або в іншій договірній документації має бути вказаний клас відповідальності об'єкта, який визначається замовником за узгодженням із генеральним проектувальником та організацією, яка здійснює наукове супроводження проектних робіт. Цей клас має бути відомим власнику об'єкта і за згодою з ним може бути підвищений.

Таблиця 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 економічного збитку, м.р.з.п.	Втрата об'єктів культурної спадщини, категорії об'єктів	Припинення функціонуван-ня комунікацій транспорту, зв'язку, енер­гетики, інших інженерних мереж, рівень
	які постійно перебувають на об'єкті	які періодично перебувають на об'єкті	які перебувають поза об'єктом
ССЗ значні наслідки	понад 300	понад 1000	понад 50000	понад 150000	національно-го значення	загально­державний
СС2 середні наслідки	від 20 до 300	від 50 до 1000	від 100 до 50000	від 2000 до 150000	місцевого значення	регіональний, місцевий
СС1 незначні наслідки	до 20	до 50	до 100	до 2000	—	—
Примітка 1.Будівлі або споруді присвоюється найвищий клас наслідків (відповідальності) за однією з усіх можливих характеристик можливого збитку від відмови.
Примітка 2.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 життєдіяльності людей є можливе порушення нормальних умов життєдіяльності більше ніж на три доби.
Примітка 3.Обсяг можливого економічного збитку визначається відповідно до Методики [3].
Примітка 4.Мінімальний розмір заробітної плати (м.р.з.п.) щорічно встановлюється Законом України [4].
Примітка 5.Чисельні значення характеристик, що визначені у колонках 2-5 таблиці, відповідають критеріям, що визначають рівень- надзвичайних ситуацій [5].
Примітка 4.Категорії об'єктів культурної спадщини встановлюються відповідно до чинного законодавства [6].
Примітка 5.Рівень значення комунікацій та інших інженерних мереж установлюється відповідно до чинного законодавства [7].
Примітка 6.Для висотних будівель клас наслідків (відповідальності) приймається не меншим ніж: СС-2 – для будівель заввишки від 73,5 мдо 100 м; СС-3 – для будівель заввишки понад 100 м.

 

5.2 Категорії відповідальності конструкцій та їх елементів

5.2.1 Залежно від наслідків, які можуть бути викликані відмовою, розрізняють три категорії відповідальності конструкцій та їх елементів:

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 їх елементів.

Категорії відповідальності встановлюються проектувальником і мають бути наведені у проектній документації. Рекомендації щодо визначення цих категорій, як правило, мають бути наведені у нормах проектування будівель або споруд певного типу.

5.2.2 У складі категорії А можуть виділятися конструкції категорії А1 (головні несучі конструкції), безвідмовність яких забезпечує будівлю або споруду від повного руйнування при аварійних впливах (див. 4.4.3), навіть якщо її подальше використання за призначенням при цьому стане неможливим без капітального ремонту.

До категорії А1 слід відносити елементи, відмова яких може стати безпосередньою причиною, аварійної ситуації з прямою загрозою для людей або довкілля (запобіжні клапани в посудинах високого тиску, деталі та конструктивні елементи, що забезпечують герметизацію резервуарів із сильнотоксичними речовинами тощо).

5.2.3 У нормах проектування конструкцій із різних матеріалів можуть встановлюватися також інші категорії елементів за ступенем їх відповідальності, які деталізують вказівки

5.2.4 Для конструкцій та елементів категорії А рекомендується використовувати окремо або в будь-яких доцільних комбінаціях наступні принципи гарантування безпеки:

- резервування, тобто забезпечення виконання основних функцій за рахунок надмірного числа елементів і пристроїв або їх надмірних можливостей (силових, енергетичних тощо);

- незалежність, тобто функціонування одного елемента (підсистеми) за можливості не повинно залежати від здатності до виконання своїх функцій іншим елементом (підсистемою);

- розділення функцій, що забезпечує зменшення ймовірності одночасної відмови різних елементів (підсистем) через загальну причину;

- відмінність принципів, тобто використання різних за конструкцією і принципом дії захисних пристроїв і елементів.

Рішення щодо принципів гарантування безпеки приймає генеральний проектувальник за погодженням із замовником проекту та організацією, яка здійснює наукове супроводження проектних робіт, та відповідними державними наглядовими органами. Для елементів категорії А1 відмова від використання принципу незалежності має бути спеціально обгрунтованою.

5.2.5 Для елементів категорії Al, як правило, повинні бути визначені і до введення об'єкта в експлуатацію підготовані методики, пристосування і пристрої для:

- перевірки роботоздатності та випробування на відповідність проектним показникам;

- періодичного та (або) безперервного контролю їх технічного стану;

- заміни при відпрацюванні встановленого ресурсу або при невідповідності їх параметрів вимогам технічної документації.

5.3 Терміни експлуатації будівель і споруд

5.3.1 Терміни експлуатації Те,-будівель або споруд, які проектуються, а також залишковий термін експлуатації частин існуючих будівель і споруд, які зберігаються при реконструкції, пе­реобладнанні або капітальному ремонті (далі – встановлений термін експлуатації), визначаються в завданні на проектування.

Встановлений термін експлуатації визначається при проектуванні та узгоджується замовником на підставі техніко-економічних розрахунків з урахуванням умов і режиму експлуатації (при передбаченому технічному обслуговуванні, але без потреби в капітальному ремонті). При визначенні встановленого терміну експлуатації слід прогнозувати швидкість змін тих технологічних про­цесів і виробництв, для організації і обслуговування яких створюється будівельний об'єкт.

Якщо виконати вказані техніко-економічні розрахунки неможливо, встановлений термін експлуатації допускається визначати за даними таблиці 2.

 

Таблиця 2

Найменування	Орієнтовне значення встановленого терміну експлуатації Tef,років
Будівлі:
житлові та громадські	100
виробничі та допоміжні	60
складські	60
сільськогосподарські	50
мобільні збірно-розбірні (у тому числі промислові, житлові та інші)	20
мобільні контейнерні	15
Інженерні споруди:
мости, в залежності від типу	80-100
греблі	120
тунелі	120
резервуари для води	80
резервуари для нафти і нафтопродуктів	40
резервуари для хімічної промисловості	30
ємнісні конструкції для сипких матеріалів	20-30
башти і щогли, в залежності від призначення	20-40
димові труби	30
теплиці	30
Примітка.Наведені значення Tefне призначені для нарахування амортизаційних відрахувань або для інших цілей, відмінних від оцінювання надійності.

5.3.2 Встановлений термін експлуатації фіксується в проектній документації і має бути відомий власнику об'єкта, який несе відповідальність за несанкціоновану експлуатацію об'єкта після закінчення встановленого терміну експлуатації.

Продовження терміну експлуатації понад встановлений допускається лише після проведення обстеження і оцінки технічного стану об'єкта, за результатами яких встановлюється можливість збільшення T_ef. При цьому можуть бути вказані особливі умови експлуатації або висунуті вимоги щодо особливого режиму нагляду, періодичності ремонтів, заходів із недопущення перевантажень тощо.

5.3.3 Ступінь довговічності основних конструктивних елементів і способи їх захисту від вогню, фізичних, біологічних, хімічних та інших пошкоджень, забезпечення можливості їх заміни після вичерпання ресурсу, а також способи захисту основ від надмірного деформування повинні бути ув'язані з встановленим терміном експлуатації об'єкта і забезпечувати необхідний рівень надійності протягом усього цього терміну.

5.3.4 У складі об'єкта можуть бути окремі частини будівель і споруд, конструкції та підсистеми, термін експлуатації яких менший, але, як правило, кратний загальному встановленому терміну експлуатації.

 

6 ПРИНЦИПИ РОЗРАХУНКУ

6.1 Розрахунок і розрахункові моделі

6.1.1 Розрахунок конструкцій повинен якомога достовірніше відображати дійсні умови роботиоб'єкта і його напружено-деформований стан шляхом врахування відповідних розрахунковихситуацій (див. 6.3).

Розрахунок виконується на підставі розрахункової моделі, яка повинна враховувати чинни­ки, що мають істотний вплив на напружений і деформований стан конструкцій. При формуванні розрахункової моделі, як правило, доцільно врахувати нелінійні ефекти (геометричну і фізичну нелінійність елементів і системи в цілому, вплив деформацій конструкцій на зміну значень діючих на неї навантажень тощо).

6.1.2 Вимоги і рекомендації щодо вибору розрахункових моделей встановлюються в нормах проектування та в нормах, що регламентують навантаження і впливи. Цими ж нормами можуть бути визначені також можливі конструктивні рішення, які забезпечують реалізацію визначених розрахункових передумов.

6.1.3 Конструкції, для яких нормами проектування не встановлюються обов'язкові вимогищодо використання нелінійних розрахункових моделей, розраховуються в припущенні лінійної залежності навантажувальних ефектів від параметрів, пропорційно яким змінюється величина на­ вантаження. При цьому перевірка несучої здатності поперечних перерізів елементів може викону­ватися з урахуванням нелінійних властивостей матеріалу.

6.2 Граничні стани

6.2.1 Усі розрахункові вимоги норм формулюються для граничних станів, які визначають межу між допустимими і недопустимими (позаграничними) станами конструкцій. Перехід через граничний стан відповідає одному з видів відмови, самі граничні стани вважаються при цьому до­ пустимими.

Граничні стани можуть бути віднесені до конструкції в цілому, до її окремих елементів, з'єднань або поперечних перерізів.

Граничні стани поділяються на дві групи, які в свою чергу можуть мати підгрупи,

6.2.2 Перша група містить граничні стани, перехід через які призводить до повної непридатності будівельного об'єкта (конструкції, елемента, основи) до експлуатації і для яких позаграничними станами можуть бути:

- руйнування будь-якого характеру (в'язке, крихке, в результаті втомлюваності);

- втрата стійкості форми;

- втрата стійкості положення;

- перехід у змінну систему;

- якісна зміна конфігурації;

- інші явища, за яких виникає потреба у припиненні експлуатації (наприклад, виникненняперфорації стінки ємкості з токсичними речовинами або надмірні переміщення основи при просадках чи спучуванні грунтів).

Граничні стани цієї групи можуть бути пов'язані з порушенням вимог збереження цілісності чи можливості існування об'єкта або з недотриманням вимог безпеки для людей і довкілля. Досягнення граничного стану першої групи класифікується як відмова-зрив.

6.2.3 Друга група містить граничні стани, які ускладнюють нормальну експлуатацію будівельного об'єкта або зменшують його довговічність порівняно зі встановленим терміном експлуатації і для яких позаграничними станами є:

- надмірні переміщення або повороти деяких точок конструкції;

- недопустимі коливання (надмірні значення амплітуди, частоти, швидкості, прискорення);

- утворення та розкриття тріщин, досягнення ними гранично-допустимих значень розкриттячи довжини;

- втрата стійкості форми у вигляді локального деформування;

- пошкодження від корозії чи інших видів фізичного зношення, які призводять до необхідності обмеження експлуатації внаслідок зменшення терміну експлуатації об'єкта.

Граничні стани цієї групи можуть бути пов'язані з порушенням вимог щодо використання об'єкта без обмежень, порушенням вимог щодо рівня комфорту, зручностей персоналу, вимог до зовнішнього вигляду конструкцій або з недотриманям вимог щодо можливості розвитку і модернізації об'єкта з точки зору його призначення.

Досягнення граничного стану другої групи класифікується у більшості випадків як відмова-перешкода.

6.2.4 Граничні стани і розрахункові ситуації, за якими слід виконувати розрахунки, наводяться у нормах проектування. Цими ж нормами можуть бути уточнені і деталізовані конкретні показники граничних станів, а також розширено перелік позаграничних станів, які належать до тієї чи іншої підгрупи.

6.2.5 При розрахунку слід розглядати всі можливі для конкретного об'єкта граничні стани та параметри (навантаження,властивостіматеріалівконструкційігрунтівоснови,параметри довкілля тощо), які їм відповідають.

6.2.6.Ступінь конкретизації та деталізації розрахункових процедур встановлюється в нормах проектування і може бути різним залежно від:

- економічної і соціальної значущості об'єкта;

- унікальності чи масовості ситуації, яка розглядається;

- доцільності подальшої деталізації розрахункових процедур;

- типу подальших контрольних заходів і характеру рішень, які приймаються в процесі контролю;

- рівня доступності та обсягу інформації, необхідної для прийняття рішень;

- ступеня складності об'єкта.

6.3 Розрахункові ситуації

6.3.1 Вимоги норм проектування повинні враховувати умови, в яких реалізується граничнийстан.  Для цього встановлюються характерні ситуації, які називаються розрахунковими івизначаються:

- озрахунковою схемою конструкції;

- переліком граничних станів, які слід розглядати;

- видами впливів, які можуть реалізуватися в даній розрахунковій ситуації;

- значенням допустимої ймовірності відмови.

6.3.2 При встановленні допустимої ймовірності відмови слід враховувати, що в різних розрахункових ситуаціях ті ж самі граничні стани можуть мати різні наслідки, соціальні втрати та економічні збитки.

6.3.3 При розрахунках конструкцій слід розглядати такі типи розрахункових ситуацій:

- 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 Т_еf,(наприклад, період зведення об'єкта, капітального ремонту, реконструкції);

- аварійні, для яких характерна мала ймовірність появи P_sitі, як правило, невелика тривалість реалізації T_sit<e_f, 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).

6.3.4 Якщо в нормах проектування не визначена розрахункова ситуація, то припускається, щовідповідні вимоги норм належать до усталених та перехідних розрахункових ситуацій, які прогнозуються. Аварійні ситуації завжди повинні бути вказані явно.

6.4 Забезпечення живучості

6.4.1 Як правило, всі частини об'єкта і об'єкт в цілому мають розраховуватися з урахуваннямграничних станів першої і другої груп. При розгляді аварійних розрахункових ситуацій допус­кається розраховувати лише головні несучі конструкції категорії А1 за граничними станами першої групи (див. 5.2.2).

6.4.2 Головні несучі конструкції об'єктів класів наслідків (відповідальності) СС3 та СС2 повинні бути запроектовані так, щоб в аварійній ситуації ймовірність виникнення лавиноподібних (прогресуючих) руйнувань, незрівняно більших ніж початкові пошкодження конструкції, була досить малою.

Цю вимогу слід реалізовувати за рахунок:

- виключення або попередження можливості появи початкових руйнувань (наприклад, за допомогою використання спеціальних заходів захисту);

- зменшення можливості руйнування відповідальних елементів об'єкта (наприклад, шляхомїх підсилення, дублювання, проектування їх здатними до сприйняття аварійнх впливів);

- резервування несучої здатності головних несучих конструкцій, створення нерозрізності табезперервності конструкцій, підвищення пластичних властивостей в'язей між конструкціями, включення до роботи просторової системи ненесучих конструкцій;

- проектування об'єкта в цілому так, щоб у випадку руйнування будь-якого окремого елемента весь об'єкт або його найвідповідальніша частина зберігала працездатність певний період часу, достатній для вжиття термінових заходів (наприклад, евакуації людей при пожежі).

6.4.3 Передбачені заходи забезпечення живучості в аварійних ситуаціях повинні бути зафіксовані в проектній документації і відомі персоналу, відповідальному за експлуатацію об'єкта, а також представлені відповідними вказівками щодо нагляду і догляду за конструкціями.

6.5 Вихідні дані

6.5.1 Вихідними даними для розрахунку є параметри об'єкта, які характеризують:

- впливи експлуатаційного середовища;

- властивості матеріалів і грунтів;

- розміри, положення у просторі, умови закріплення конструкцій та їх елементів.

Ці параметри розглядаються здебільшого як випадкові величини, випадкові послідовності або випадкові процеси, а їх значення, закони розподілу, частотно-часові характеристики і правила врахування мінливості встановлюються нормами проектування.

Норми проектування конструкцій різного призначення з різних матеріалів повинні також враховувати можливу залежність вихідних даних від умов довкілля.

6.5.2 Механічні впливи, що враховуються в розрахунку безпосередньо, розглядаються як сукупність сил, прикладених до конструкції (навантаження), або як вимушені переміщення і деформації елементів конструкції. Інші впливи немеханічної природи (наприклад, впливи агресивного середовища), як правило, враховуються в розрахунку опосередковано.

6.5.3 Залежно від причини виникнення впливи поділяються на:

- основні, які є неминучими наслідками природних явищ або людської діяльності;

- аварійні, які є небажаними результатами людської діяльності (наслідками грубих помилок),або результатами несприятливого збігу обставин (до аварійних можуть бути віднесені і дуже рідкісні впливи природного походження такі, як навантаження від смерчів, цунамі тощо).

Залежно від часової мінливості впливи поділяються на:

- постійні, які діють під час усього терміну експлуатації об'єкта і значення яких неістотнозмінюються у часі;

- змінні, для яких не можна нехтувати зміною значень у часі відносно середнього.

Залежно від характерної тривалості безперервної дії на конструкції T_d змінні навантаження поділяються на:

- тривалі, тривалість дії яких T_dможе наближатися до встановленого терміну експлуатації Т_еfбудівельного об'єкта;

- короткочасні, для яких T_d << T_ef і які в свою чергу можуть поділятися на повторні та епізодичні.

6.5.4 Залежно від способу прикладення навантажень у просторі вони можуть бути:

- фіксованими, які можуть діяти тільки на цілком визначені місця конструкції;

- вільними, які можуть довільно розподілятися по конструкції у деяких заданих межах.

Урахування вільних навантажень може бути зведене до розгляду низки комплексів фіксованих навантажень, одержаних шляхом фіксації можливого розподілу вільних навантажень у просторі.

6.5.5. Навантаження залежно від реакції конструкції поділяються на:

- статичні, які не викликають значних прискорень конструкції, що дозволяє нехтувати інерційними силами;

- динамічні, які викликають такі прискорення, що інерційними силами нехтувати не можна.

Належність навантажень до класу статичних або динамічних залежить від співвідношення властивостей цих навантажень та властивостей конструкцій, які їх сприймають. Параметри конструкцій, за яких навантаження або впливи починають створювати динамічний ефект (наприклад, граничне значення періоду власних коливань), повинні встановлюватися у нормах проектування.

Навантаження може бути представлене сумою двох складових статичної і динамічної. Для спрощення розрахунку у деяких випадках, зазначених у нормах проектування, динамічний вплив можна розглядати як статичний, а динамічний ефект, залежний від реакції конструкції, враховува­ти шляхом відповідного збільшення навантаження або множенням результатів статичного розра­хунку на коефіцієнт динамічності.

6.5.6 Характеристики міцності та деформативності матеріалів і грунтів встановлюються на підставі результатів спеціальних випробувань і накопиченого досвіду. Ці характеристики визначаються шляхом статистичної обробки даних, одержаних випробуваннями стандартних зразків, і приводяться до характеристик реальних матеріалів у реальних конструкціях з використанням перехідних коефіцієнтів або функцій, а також поправок на рівень виконання робіт і систему кон­тролю, що передбачається.

Для визначення фізико-механічних характеристик грунтів використовуються результати випробувань у польових і лабораторних умовах з урахуванням можливої зміни вологості грунту в процесі будівництва та експлуатації об'єкта.

Для нормування характеристик міцності та деформативності матеріалів і ґрунтів допускається використувати результати визначення інших фізичних характеристик (наприклад, міцності при інших видах деформування, твердості, пружності, магнітних властивостей тощо), якщо в резуль­таті попередніх досліджень встановлено надійні залежності між параметрами, які вимірюються, і необхідними характеристиками міцності (деформативності).

6.5.7 Геометричні характеристики, що визначають розміри, форму і положення конструкцій та їх елементів, повинні розглядатися як випадкові, якщо їх відхилення від встановлених проектом значень суттєво впливають на надійність конструкцій. Характеристики їх мінливості повинні визначатися з урахуванням встановлених допусків на виготовлення та монтаж виробів і конструкцій.

У більшості випадків вплив мінливості геометричних характеристик на надійність конструкцій є набагато меншим у порівнянні з впливом мінливості навантажень та технічних характеристик (фізико-механічних властивостей) матеріалів. У таких випадках геометричні характеристики розглядаються як детерміновані величини з номінальними значеннями, вказаними у проекті або наве­деними в інших документах (наприклад, в стандартах на прокат).

6.6 Методи розрахунку безвідмовності

6.6.1 Безвідмовність конструкцій може бути забезпечена їх розрахунком за напівімовірнісним методом частинних (незалежних) коефіцієнтів надійності.

Основні положення цього методу наведені в 7.

6.6.2 За наявності достатньої статистичної інформації рівень безвідмовності може оцінюватися ймовірнісними методами, основні положення яких наведені в 8.

6.6.3 Нормативні документи, які допускають використання ймовірнісних методів, можуть діяти одночасно з нормами, заснованими на використанні  методу частинних  (незалежних) коефіцієнтів надійності, створюючи відповідні комплекси норм розрахунку.

При цьому в кожному окремому випадку повинно бути чітко вказано, якими варіантами суміжних нормативних документів дозволяється користуватися.

За наявності альтернативних норм та відсутності в завданні на проектування вказівок щодо їх використання метод розрахунку обирає проектувальник.

 

7 МЕТОД РОЗРАХУНКОВИХ ГРАНИЧНИХ СТАНІВ (ЧАСТИННИХ КОЕФІЦІЄНТІВ НАДІЙНОСТІ)

7.1 Принципи перевірки

7.1.1 Умови забазпечення безвідмовності формулюються у вигляді нерівностей, що підлягають перевірці і наведені у обов'язковому додатку Б.

7.2 Розрахункові значення навантажень і впливів

7.2.1 Для кожного з основних навантажень і впливів встановлено два головних розрахункових значення – експлуатаційне і граничне, а для кожного аварійного впливу одне граничне розрахункове значення.

Окрім головних розрахункових значень, для основних впливів можуть бути встановлені також додаткові розрахункові значення, пов'язані з ідеалізованою моделлю їх залежності від часу і призначені для врахування спеціальних ефектів (повзучості, усадки, втрат попереднього напруження, втомлюваності тощо).

Експлуатаційні розрахункові значення постійних навантажень G_de приймаються такими, що дорівнюють їх номінальним величинам, встановленим із урахуванням геометричних та інших характеристик, вказаних у проектній документації, а для конструкцій, які експлуатуються, – які дорівнюють їх середнім величинам, визначеним при проведенні натурних обстежень.

Граничне розрахункове значення постійного навантаження G_dm встановлюється таким, щоб воно з заданою ймовірністю P_G не могло бути перевищене. Допускається виходити з умови, що ймовірність перевищення граничного розрахункового значення в сто разів менша за ймо­вірність перевищення експлуатаційного розрахункового значення.

7.2.4 Експлуатаційне розрахункове значення змінного навантаження Q_de встановлюється таким, щоб можлива дія навантаження більшої інтенсивності в середньому не перевищувала за­ даного значення (наприклад, 2 %). Частка часу η встановлюється з умов ефективного використання конструкції за функціональним призначенням.

Для епізодичних змінних впливів експлуатаційне розрахункове значення Q_de не нормується.

7.2.5 Граничне розрахункове значення змінного навантаження Q_dm визначається з умови його неперевищення протягом заданого часу Т з заданою імовірностю P_Q.

Як правило, в якості Т вибирається встановлений термін експлуатації T_ef, а ймовірність P_Qприймається такою, щоб величина Q_dm могла перевищуватися в середньому не частіше одного разу протягом терміну T_ef.

Як правило, в нормах навантажень і впливів повинна наводитися залежність Q_dm від періоду повторюваності Т.

7.2.6 Схематизовані розрахункові значення Q_di встановлюються залежно від тих властивостей реального процесу навантаження, які є визначальними для явища, що розглядається, і яке може призвести до відмови конструкції.

Для врахування тривалих реологічних процесів (усадка, повзучість) встановлюється схематизоване квазіпостійне розрахункове значення Q_di(t) = Q_di, а для врахування явища втомлюваності схематизоване циклічне розрахункове значення у вигляді гармонічного закону з характерною частотою ω_di .

Величина Q_di визначається з умови еквівалентності результатів розрахунку на дію реального процесу навантаження Q_d (t)і на дію навантаження з ідеалізованою залежністю від часу.

У необхідних випадках схематизоване циклічне значення може розглядатися як одна із складових сумарного навантаження (наприклад, пульсаційна складова вітрового навантаження).

7.2.7. Граничне розрахункове значення аварійного навантаження U_dmвстановлюється аналогічно Q_dm; за необхідності з іншою ймовірністю неперевищення Р_U(T_ef) встановленого терміну експлуатації. Поряд зі значенням U_dmв нормах навантажень і впливів встановлюється середня періодичність появи такого навантаження або імовірність його реалізації протягом терміну T_ef.

7.2.8 Для ймовірнісного опису процесу навантаження змінним впливом можуть використовуватися математичні моделі випадкового поля, диференційованого, марківського чи імпульсного випадкового процесу, послідовності перевантажень, послідовності максимальних значень за харак­терні інтервали часу, а також інші моделі, які адекватно відображають реальний процес навантаження.

При нормуванні постійних навантажень і впливів використовуються математичні моделі випадкової величини або випадкового поля, яке відображає просторову мінливість навантаження.

Конкретна ймовірнісна модель для нормування кожного впливу вибирається з урахуванням фізичної природи, характеру і конкретних особливостей процесу навантаження, характеру і обсягу наявної статистичної інформації, трудомісткості процедури нормування і точності оцінювання розрахункових значень навантажень.

7.2.9 При визначенні розрахункових значень навантажень і впливів на конструкції, які експлуатуються, враховуються встановлені в результаті натурних обстежень фактичні значення необхідних параметрів, результати метеорологічних спостережень для конкретного району будівництва, а також дані щодо навантажень і впливів на конструкцію, яка розглядається, одержані в результаті експериментально-статистичних досліджень.

7.2.10 При перевірці граничних станів першої групи враховуються граничні розрахункові значення G_dm постійних впливів, граничні розрахункові значення Q_dm(T_ef) змінних і аварійних впливів, що відповідають встановленому терміну експлуатації споруди T_ef, а також схематизовані циклічні розрахункові значення Q_dc, якщо вони є складовими змінних впливів, що розглядаються.

7.2.11 Навантаження для перевірки граничних станів другої групи встановлюються залежно від призначення та експлуатаційних вимог до конструкції, яка розглядається:

- якщо вихід за граничний стан другої групи може бути допущений один раз за Т_е років, то використовуються експлуатаційні розрахункові значення Q_de постійних навантажень, а також граничні розрахункові значення Q_dm(T) тривалих та короткочасних змінних основних навантажень, що відповідають періоду повторюваності Т;

- якщо в процесі експлуатації конструкції вихід за граничний стан другої групи може бути допущений протягом визначеної частки встановленого терміну експлуатації конструкції T_ef, то для розрахунку використовуються експлуатаційні розрахункові значення Q_de постійних навантажень, а також експлуатаційні розрахункові значення Q_de(η) змінних основних навантажень, що відповідають цій частці η.

Характер перевірки, а також значення Т і η встановлюються нормами проектування конструкцій з урахуванням призначення, особливостей роботи, умов експлуатації та експлуатаційних вимог до конструкцій. Так, наприклад, періодичність перевищення норми жорсткості Т_nможе дорівнювати міжремонтному періоду або іншому відрізку часу, характерному для режиму експлуатації даної конструкції. Частка встановленого строку служби η може призначатися, виходячи із необхідного коефіцієнта готовності або інших експлуатаційних параметрів.

7.3 Сполучення навантажень і впливів

7.3.1 Сполучення навантажень і впливів формується як набір їх розрахункових значень, які одночасно впливають на об'єкт розрахунку і використовуються для перевірки конструкції за умовами визначеного граничного стану в певній розрахунковій ситуації.

7.3.2 До сполучення включаються навантаження, які фізично можуть діяти одночасно і найбільш несприятливо впливають на конструцію з точки зору граничного стану, що розглядається.

7.3.3 Знижена ймовірність одночасної дії декількох випадкових навантажень, як правило, враховується множенням суми навантажувальних ефектів від дії розрахункових значень усіх навантажень на загальний коефіцієнт сполучення ψ ≤ 1. Допускається також використовувати роздільнікоефіцієнти сполучення для окремих видів і груп навантажень та їх сполучень (наприклад, коефіцієнти сполучення складових сумарного кранового навантаження або коефіцієнти сполученняскладових сумарного постійного навантаження). Значення коефіцієнта сполучення, як правило,встановлюється з умови рівнозабезпеченості сумарного навантажувального ефекту і розрахункових значень окремих навантажень і залежить від виду врахованих навантажень та їх часток у складісумарного навантажувального ефекту.

7.3.4 У розрахунках конструкцій можуть бути використані сполучення навантажень двохтипів:

- основні, що використовуються для перевірки надійності в усталених і в перехідних розраункових ситуаціях;

- аварійні, що використовуються для перевірки надійності в аварійних розрахункових ситуаціях.

Методика врахування сполучень розрахункових значень повторних змінних навантажень аборозрахункових значень схематизованих циклічних навантажень повинна забезпечувати можливістьвизначення величини сумарного навантажувального ефекту, а також частоти, періодичності чиймовірності його реалізації.

7.3.5 Для перевірки граничних станів першої групи, як правило, використовують сполученняпостійних навантажень із граничними розрахунковими значеннями основних змінних навантажень або з їх циклічними складовими.

7.3.6 До аварійного сполучення, крім основних впливів, може входити лише одне аварійне навантаження. При цьому навантажувальний ефект від найбільш небезпечного в даній розрахунковій ситуації аварійного навантаження сумується (можливо, з урахуванням відповідного коефіцієнта сполучення) з сумарним навантажувальним ефектом від дії основних навантажень, що враховуються, визначених із урахуванням їх коефіцієнтів сполучення за вказівками 7.3.1-7.3.3.

Перевірка аварійної розрахункової ситуації за необхідності може виконуватися на дію основного сполучення навантажень, але з урахуванням спрацювання або послаблення конструкції внаслідок дії аварійного впливу (наприклад, зменшення несучої здатності конструкції внаслідок дії вогню при пожежі або виходу з ладу деяких елементів при вибуху).

7.3.7Залежно від категорії конструкцій і елементів повинні бути забезпечені вимоги до функціонування в аварійних ситуаціях і заходи щодо безпеки відповідно до таблиці 3. При цьому проектна аварія розглядається з урахуванням впливу вторинних факторів згідно з 4.5.8 і в сполученні з однією відмовою елементів захисту, незалежною від причин ПА, або ж з однією грубою помилкоюперсоналу, незалежною від причин ПА.

Таблиця З

 

Номер випадку залежно від ситуації	Впливи, що підлягають урахуванню (+)					Вимоги, що ставляться до елементів категорії
	від нормальної експлуатації	ПА	ММК	одна відмова елементів захисту	одна помилка персоналу	А1	А	Б
1	+					Ф	Ф	Ф
2		+		+		Ф	Б	Р
3		+			+	Ф	Б	Р
4			+			Б	Б
Позначення:Ф – необхідно забезпечити функціонування в повному обсязі; Б – необхідно забезпечити виконання всіх функцій, пов'язаних із безпекою; Р – необхідно забезпечити можливість відновлення шляхом ремонту.

 

7.4 Розрахункові значення величин, які характеризують властивості матеріалів і грунтів

7.4.1За розрахункові значення величини, що характеризує міцність або деформативні властивості матеріалу конструкції, приймається квантиль імовірності не нижчий за 0,005 розподілуцієї величини для деякої сукупності матеріалу, що пройшов стандартний контроль або іншевідбракування.

Згадана сукупність повинна бути однорідною по відношенню до властивості, що розглядається, і формуватися залежно від умов виготовлення матеріалу і від вимог виробництва.Розра­хункове значення величини, що контролюється, повинно взаємоузгоджуватися з методом контролю та критерієм приймання продукції.

Допускається обчислювати розрахункові значення шляхом ділення вказаних у технічних умовах і стандартах бракувальних величин на спеціальний коефіцієнт безпеки по матеріалу, який гарантує вказану вище забезпеченість розрахункового значення.

7.4.2 Для існуючих об'єктів, які мають бути використані в конструктивному комплексі (існуючі і збережені при реконструкції частини будівель, ґрунти основи), за розрахункове значення величини, яка характеризує м-іцнісні або деформаційні властивості грунту основи, а також величини,яка характеризує такі ж самі властивості для існуючих будівель і споруд (при їх ремонті, реконструкції, підсиленні), приймається допустима межа інтервалу, що одержується за вибіркою данихвипробувань і гарантує з довірчою ймовірністю 0,95, що не менше 95 % випадкових значеньвеличини, яка розглядається, розташовується вище цієї межі.

7.4.3 Якщо контроль величин, що характеризують міцність матеріалу, технологічно пов'язанийз контролем геометричних характеристик виробів із цього матеріалу (наприклад, як це робитьсяпри деяких видах контролю міцності металопрокату), допускається вводити розрахункове значення, яке характеризує несучу здатність виробу з комплексним урахуванням мінливості міцнісних ігеометричних параметрів.

7.4.4 За наявності досить тісного кореляційного зв'язку між певними характеристикамиміцності та деформативності матеріалу допускається визначати розрахункові значення одних характеристик як функції інших, безпосередньо виміряних величин, користуючись достовірно вста­новленими функціональними чи кореляційними залежностями  (наприклад,  опір  зрізу сталівстановлюється залежно від опору стиску або навпаки).

7.4.5 Розрахункові значення міцнісних і деформаційних характеристик грунтів і матеріалуконструкцій допускається визначати за значеннями інших, безпосередньо виміряних технічниххарактеристик (густини, твердості тощо), якщо за результатами статистичної обробки масовихвипробувань встановлені стабільні залежності між шуканими фізико-механічними характеристиками та безпосередньо виміряними технічними характеристиками. При цьому розрахунковізначення безпосередньо виміряних технічних характеристик визначаються за тією самою методикою, що й розрахункові значення величин, які характеризують міцність або деформативність(згідно з 7.4.2).

7.4.6 Для конструкцій із декількох матеріалів (композитних конструкцій) слід враховуватипонижену ймовірність одночасної реалізації розрахункових значень декількох величин, які характеризують властивості кожного з матеріалів конструкції, в порівнянні з імовірністю реалізації розрахункового значення характеристик одного матеріалу.

Це урахування допускається виконувати множенням несучої здатності R на коефіцієнт сполучення  ψ_r > 1. Для різних комбінацій матеріалів (арматури й бетону в залізобетонних конструкціях,сталі й залізобетону в сталезалізобетонних конструкціях, сталі й дерева в комбінованих конструкціях) і для різних варіантів конструкцій значення коефіцієнта ψ_r  встановлюються нормами проектування.

7.4.7У розрахункових ситуаціях, в яких властивості матеріалів конструкцій чи грунтів основиможуть змінюватися в часі, або якщо зміни цих властивостей можуть викликатися умовами довкілля(наприклад, при врахуванні впливу нагрівання на міцнісні характеристики сталі або при врахуванні зволоження грунту основи на його еформативність), розрахункове значення повинно встановлюва­тися з урахуванням таких змін.

7.4.8 Якщо несуча здатність конструкції R_d чи розрахунковий опір матеріалу f_d встановлю­ються за результатами випробувань, то їх розрахункові значення обчислюються за формулою

,                                                                  (1)

де - середнєзначення несучої здатності, одержане із n≥ 5 експериментів, в яких зразки випробовувались до руйнування і фіксувалась гранична несуча здатність R_ex,i  в кожному випробуванні;

 – вибірковий стандарт;

С_n– коефіцієнт, який залежить від числа експериментів nі визначається за таблицею 4.

 

Таблиця 4

n	5	6	7	8	9	10	15	20	25	50	100
Сп	4,21	3,71	3,40	3,19	3,03	2,91	2,57	2,40	2,29	2,06	19,93

Проміжні значення С_nвизначаються за лінійною інтерполяцією.

7.5 Розрахункові значення геометричних параметрів

7.5.1Розрахункові значення розмірів та інших геометричних характеристик приймаються такими, що дорівнюють номінальним значенням, вказаним у проекті, якщо мінливість цих характеристик неістотна або вже врахована при  нормуванні розрахункових  значень характеристикміцності згідно з 7.4.3.

7.5.2 Якщо мінливість геометричних характеристик істотно впливає на надійність конструкцій(наприклад, як вплив мінливості початкових вигинів на несучу здатність при перевірці стійкостістрижневих і пластинчастих елементів), то впливові розрахункові значення відповідних геометричних параметрів повинні визначатися на підставі статистичної обробки результатів вимірювань.При цьому слід враховувати прийняті процедури контролю і встановлені в нормативно-технічнійдокументації допуски.

7.6 Коефіцієнти моделі та відповідальності

7.6.1Невизначеність розрахункової моделі може бути оцінена в результаті випробувань абошляхом порівняння результатів розрахунку наближеної та більш точної моделі. Ця невизначеністьвраховується введенням коефіцієнта надійності моделі γ_d, який враховує невизначеність розрахункової схеми та інші аналогічні обставини (наприклад, чутливість конструкції до локальних руйнувань, початкові недосконалості або підвищену швидкість зношування) та приймається як множникдо розрахункового значення навантаження.

Коефіцієнт надійності моделі може бути розділений на два множники, які відображають невизначеність розрахункової моделі щодо навантажувальних ефектів γ_sdта несучої здатності γ_rd, хоча таке розділення не є обов'язковим або враховується самою розрахунковою моделлю, вибраною заздалегідь "із запасом".

7.6.2 Коефіцієнт γ_d (або γ_Sdі γ_Rd) відображає фактори, які для спрощення розрахунку, передбаченого нормами, не враховуються прямим шляхом (врахування повзучості і впливу піддатливості з'єднань, пластичних властивостей матеріалу тощо). Крім того, ці коефіцієнти можуть враховувати фактори, які взагалі не розглядаються розрахунковою моделлю (агресивність середовища, вплив корозії тощо).

7.6.3 У нормах проектування, якими визначаються коефіцієнти моделі, потрібно вказати турозрахункову схему, до якої вводяться значення цих коефіцієнтів. При використанні уточнених (впорівнянні з зазначеною) розрахункових моделей допускається відповідним чином зменшуватизначення γ_d (або γ_Sdі γ_rd).

7.6.4 Коефіцієнт надійності за відповідальністю (коефіцієнт відповідальності) γ_nвизначається залежно від класу наслідків (відповідальності) об'єкта (див. 5.1 і 5.2) і типу розрахунковоїситуації згідно з таблицею 5. У розрахунках, де не використовується розрахункове значеннянавантаження F_d (наприклад, при оцінці даних випробувань), коефіцієнт відповідальності приймається за одиницю.

Таблиця 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Клас наслідків (відповідальності)	Категорія відповідальності конструкції	Значення уп, які використовуються в розрахункових ситуаціях
		усталених		перехідних		аварійних
		перша група граничних станів	друга група граничних станів	перша група граничних станів	друга група граничних станів	перша група граничних станів
СС3	А	1,250	1,000	1,050	0,975	1,050
	Б	1,200		1,000
	В	1,150		0,950
СС2	А	1,100	0,975	0,975	0,950	0,975
	Б	1,050		0,950
	В	1,000		0,925
СС1	А	1,000	0,950	0,950	0,925	0,950
	Б	0,975		0,925
	В	0,950		0,900
Примітка 1.Якщо у нормах проектування певних типів будівель або споруд не наведено конкретних рекомендацій щодо розподілу конструкцій за категорями відповідальності відповідно класів наслідків (відповідальності), дозволяється їх відносити до категорії Б. Примітка 2.Для тимчасових будівель і споруд із встановленим терміном експлуатації до трьох років значення приймаються як для об'єктів класу 4В незалежно від класу наслідків (відповідальності) конструкції.

7.6.5. Для конструкцій масового застосування встановлюється, як правило, одне значення коефіцієнта γ_nз яким ця конструкція повинна використовуватися незалежно від класу наслідків (відповідальності) об'єкта, де вона фактично застосована.

 

8 ІМОВІРНІСНИЙ РОЗРАХУНОК НАДІЙНОСТІ

Імовірнісний розрахунок надійності може виконуватися додатково до нормативних проектних розрахунків за методом граничних станів для унікальних та особливо відповідальних конструкцій, якщо це вказано в завданні на проектування, виданому замовником проекту й погодженому з генеральним проектувальником.

Вимоги щодо виконання розрахунку наведені у додатку В.

 

9КОНТРОЛЬ ТА НАГЛЯД

9.1 Загальні положення

9.1.1 Для досягнення і підтримки встановленого даними Нормами рівня надійності і безпеки необхідно здійснювати ефективний контроль на всіх етапах життєвого циклу конструкцій; будівель і споруд.

Мета контролю полягає в перевірці відповідності фактичних характеристик об'єкта встановленим для нього вимогам.

9.1.2Контрою підлягають процеси створення й використання об'єкта, а також результатиреалізації цих процесів, а саме:

- виконання вишукувальних робіт;

- розроблення проекту;

- виготовлення матеріалів і виробів;

- зведення будівельного об'єкта;

- технічна експлуатація, ремонти, реконструкція.

9.1.3 Результати контролю використовуються для прийняття рішень щодо можливості завершення процесу чи використання його результатів або ліквідації знайденої невідповідності.

9.1.4 У період зведення і експлуатації об'єкта для попередження аварій, своєчасного виявленняпошкоджень та інших дефектів, а також для покращення умов експлуатації необхідно забезпечувати постійний нагляд (моніторинг) за станом об'єкта й прилеглої території.

9.1.5 Об'єкти класу наслідків (відповідальності) СС3, руйнування яких може привести до катастрофічнихнаслідків,необхіднообладнуватиавтоматичнимисистемамимоніторингуіуправління (АСМУ). До складу АСМУ повинна входити система технічної діагностики будівельних конструкцій, яка містить захищені від пошкоджень:

- первинні прилади для отримання інформації відносно зміни положення (переміщення) істану (деформація, температура тощо) об'єкта нагляду;

- вторинні прилади для обробки отриманої інформації (наприклад, комп'ютерна системааналізу стану об'єкта, яка містить контрольні нормативи і правила прийняття рішень);

- сигнальні пристрої;

- лінії зв'язку між приладами і пристроями.

Необхідність застосування таких систем і вимоги до них повинні бути встановлені нормами проектування або правилами експлуатації відповідних об'єктів.

9.2 Контроль параметрів

9.2.1Для контролю відповідності параметрів будівельного об'єкта або його елементів вимогамнадійності та безпеки в нормативних документах повинні бути наведені контрольні умови, як правило, у виді

,                                                   (2)

де g_к– контрольна функція;

 – параметри, що контролюються (наприклад, параметри міцності);

 – умовні контрольні значення характеристик зовнішнього середовища (наприклад, навантаження та інші впливи);

 – граничне значення g_к, що визначає умови приймання.

9.2.2 Контроль може бути суцільним або вибірковим. При суцільному контролі перевіряєтьсякожна одиниця продукції, тобто кожен об'єкт контролю (виріб, конструкція, будівля чи споруда), апри вибірковому – певна частина партії однорідних об'єктів.

9.2.3 При суцільному контролі кожна одиниця продукції визнається якісною і приймаєтьсяабо визнається неякісною і не приймається. Зазвичай, якщо використовуються кількісні критерії,то вони зв'язуються із заданими допусками, які визначаються у відповідній нормативній і (або)технічній документації.

9.2.4Процедура вибіркового контролю, як правило, містить такі етапи:

- розподіл продукції за партіями;

- відбір зразків із партії;

- випробування або інші способи отримання необхідних даних про властивості зразків;

- статистична оцінка отриманих даних;

- рішення про приймання, відбракування або проведення додаткового контролю.

9.2.5Партія повинна формуватися так, щоб її можна було розглядати як однорідну стосовновластивості, яка контролюється. Зокрема, усі одиниці продукції в партії повинні бути вироблені(зведені, змонтовані тощо) в ідентичних умовах.

9.2.6Всередині кожної партії декілька одиниць відбираються як зразки для випробувань.Кількість зразків, що відбираються (абсолютна або відносна), повинна зазначатись у нормативнійі (або) технічній документації на контроль.

9.3 Процес контролю і його планування

9.3.1Весь будівельний процес від проектування до прийняття в експлуатацію слід ділити наетапи, кожен з яких має завершуватися контролем якості виконаних робіт. Роботи наступного етапуне можна розпочинати до завершення контролю та отримання результатів попереднього етапу. Ціетапи, як правило, узгоджуються з тими технологічними етапами, коли одна фаза будівельного процесу змінюється іншою або коли відповідальність переходить від одного виконавця до іншого.

Кількість етапів і перелік контрольних операцій, що виконуються, визначаються залежно від класу наслідків (відповідальності) будівлі (споруди) і конструктивного елемента відповідно до вказівок норм проектування і правил виконання робіт. У проектній документації можуть бути вису­нуті додаткові вимоги щодо збільшення числа контрольних операцій, зміни обсягу вибіркового контролю або заміни його на суцільний, а також щодо оцінки результатів перевірок.

9.3.2На кожному етапі виконуються контрольні операції, які гарантують необхідну якість виконаних робіт і забезпечують можливість якісного виконання робіт наступної стадії будівельногопроцесу. Поетапний перелік контрольних операцій відображається у планах контролю якості.

При контролі на стадії проектування, як правило, необхідно перевіряти щоб:

- вимоги і умови, прийняті при проектуванні, відповідали чинним нормам;

- використана розрахункова модель була коректною і обчислення за нею проведені безпомилок;

- креслення та інша проектна документація відповідала результатам розрахунку і вимогамнорм;

- технічні рішення з питань, що не регламентуються вимогами нормативних документів,прийняті обґрунтовано.

При контролі матеріалів і виробів, а також робіт на будівельному майданчику необхідно завчасно визначити:

- відповідальних за контроль;

- об'єкти контролю;

- перелік і склад контрольних процедур;

- тип контрольної процедури, критерії контролю і правила приймання або відбракування;

- вимоги до документування результатів контролю.

Обов'язковому контролю підлягають ті проміжні результати робіт, які в подальшому стають недоступними для контролю (приховані роботи). Перелік прихованих робіт, які підлягають контролю і відповідному документуванню, повинен бути наведений у правилах виконання робіт.

9.3.3 Організації та особи, відповідальні за проектування і зведення об'єкта, несуть відповідальність за всі контрольні заходи, які повинні виконуватися в процесі виконання робіт. Вониможуть передавати свої контрольні функції (але не відповідальність) кваліфікованим спеціалістамабо незалежним консультантам, особливо, якщо:

- треба вирішувати складні або вузько спеціальні проблеми;

- об'єкт має класи наслідків (відповідальності) СС3чи СС2 і його відмова наражає на небезпеку велику кількість людей або призведе до втрати значних матеріальних цінностей.

9.3.4 Внутрішній контроль виробника може стосуватися роботи проектної організації, виробництва матеріалів і виробів на заводі, робіт на будівельному майданчику. Цей контроль здійснюється організацією, що виконує відповідні роботи, але виробництво та контрольні операціїобов'язково повинні здійснюватися різними підрозділами та особами.

9.3.5 Додатковий (по відношенню до внутрішнього контролю) контроль органів нагляду, а також сертифікація будівельної продукції проводяться відповідно до регламенту, який встановлюється будівельним законодавством або спеціальними нормативними документами, що затверджуютьсяорганами нагляду.

Цей контроль, як правило, здійснюється стосовно найбільш важливих частин об'єкта (наприклад, конструкцій категорії А за 5.2.1). Щодо інших (менш важливих) частин будівель та споруд, то додатковий контроль полягає в перевірці проведення внутрішнього контролю виробника згідно з прийнятими правилами.

Додаток А

(довідковий)

 

ОРІЄНТОВНИЙ ПЕРЕЛІК ОБ'ЄКТІВ ЗА КЛАСАМИ НАСЛІДКІВ (ВІДПОВІДАЛЬНОСТІ)

 

Наведені нижче орієнтовні переліки лише ілюструють вимоги таблиці 1. Терміни такого типу як "крупні вокзали, аеровокзали і вертолітні станції", "крупні лікарні" тощо, а також призначення будівельному об'єкту класу відповідальності визначаються точно у нормах проектування цих об'єктів відповідно до вимог таблиці 1.

До будівель і споруд класу СС3, як правило, слід відносити:

- об'єкти нафто- і газодобувної, газопереробної, металургійної, хімічної та інших галузей промисловості, обладнані пожежо- і вибухонебезпечними ємкостями і сховищами рідкого палива, газуі газопродуктів, особливо при їх зберіганні під тиском (технологічні трубопроводи, апарати, котли,газгольдери, ізотермічні резервуари ємністю понад 10 тис. кубометрів, резервуари для зберіганнянафти та нафтопродуктів ємністю 30тис. кубометрів і більше, посудини високого тиску тощо);

- об'єкти хімічної, нафтохімічної, біотехнологічної, оборонної та інших галузей, що пов'язаніз використанням, переробкою, виготовленням і зберіганням хімічно токсичних, вибухо- і пожежонебезпечних речовин і промислових вибухових матеріалів, біологічно небезпечних речовин тощо;

- об'єкти вугільної і гірничорудної промисловості, небезпечні щодо пожежі, вибуху і газувідповідно до класифікації Держнаглядохоронпраці;

- будівлі головних вентиляційних систем на копальнях і рудниках;

- об'єкти атомної енергетики (АЕС, AETC, ACT), включаючи сховища і заводи з переробкиядерного палива і радіоактивних відходів, а також інші радіаційне небезпечні об'єкти за класифікацією Держатомнагляду;

- об'єкти гідро- і теплоенергетики  (ГЕС, ГРЕС, ТЕС,  ТЕЦ,  ГАЕС)  потужністю  понад1,0 млн. кВт;

- мости і тунелі на дорогах вищої категорії, або протяжністю понад 1000 м чи прогономпонад 300 м;

- стаціонарні споруди знаків навігаційної обстановки;

- шлюзи і основні портові споруди на водних шляхах 1-го і 2-го класів ДСТУ Б В.2.3-1;

- будівлі і споруди крупних залізничних вокзалів і аеровокзалів;

- магістральні трубопроводи діаметром понад 1000 мм, або з робочим тиском понад 2,5 МПа, атакож ділянки магістральних трубопроводів меншого діаметра і з меншим робочим тиском умісцях переходів через водні перешкоди, залізничні та автомобільні дороги;

- гідротехнічні споруди меліоративних систем із площею зрошення і осушення понад 300 тис.га і водоймищ об'ємом понад 1 кубічний кілометр;

- крупні елеватори і зерносховища, млинарські комбінати;

- житлові, громадські або багатофункціональні будівлі заввишки понад 100 м;

- будівлі основних музеїв, державних архівів, сховищ національних історичних і культурнихцінностей;

- видовищні об'єкти з масовим перебуванням людей (стадіони, театри, кінозали, цирки, виставкові приміщення тощо);

- будівлі університетів, інститутів, шкіл, дошкільних закладів тощо;

- великі лікарні та інші заклади охорони здоров'я;

- універсами та інші великі торговельні підприємства;

- об'єкти життєзабезпечення великих районів міської забудови і промислових територій;

- великі об'єкти захисно-запобіжного характеру (протиселеві, протизсувні, протилавинніспоруди, захисні дамби тощо).

До будівель і споруд класу СС2, як правило, слід відносити ті, що не належать до класу СС3:

- основні об'єкти металургійної промисловості, важкого машинобудування, нафтохімії, суднобудування, оборонної промисловості (доменні і мартенівські цехи, складальні корпуси, високідимові труби тощо);

- копри, машинні відділення добувних машин;

- об'єкти гідро- і теплоенергетики потужністю менше 1,0 млн. кВт, розподільні системиосновних електромереж високої напруги (включаючи опори ліній електропередачі і відкритихрозподільних пристроїв);

- ємкості для нафти і нафтопродуктів;

- шляхові полотна магістральних автодоріг, злітно-посадкові смуги, мости і тунелі протяжністю менше 1000 м, канатні дороги, вокзали, аеровокзали, вертолітні станції;

- магістральні трубопроводи;

- великі готелі, гуртожитки;

- об'єкти водопроводу і каналізації (включаючи водонапірні башти, очисні споруди, водозабори) промислових підприємств і населених пунктів;

- будівлі видовищних і спортивних підприємств, підприємств торгівлі, громадського харчування, служби побуту, установи охорони здоров'я;

- будівлі і споруди центральних складів для забезпечення життєвих потреб населення, складиособливо цінного устаткування і матеріалів, військові склади;

- житлові, громадські або багатофункціональні будівлі заввишки до 100 м.

До будівель і споруд класу СС1, як правило, слід відносити:

- всі об'єкти промисловості, енергетики, транспорту і зв'язку, сільського господарства і переробки сільгосппродукції, що не віднесені до класів СС3і СС2;

- громадські будівлі, об'єкти фізкультури та спорту, що не віднесені до класів СС3і СС2, а також усі тимчасові об'єкти, мобільні будинки;

- об'єкти внутрішньовиробничих доріг, комунікацій і продуктопроводів;

- парники, теплиці;

- опори розподільної мережі низької напруги, освітлювальні опори.

Примітка.У нормах проектування конкретних об'єктів їх класифікаційні параметри можуть уточ­нюватися.

Додаток Б

(обов'язковий)

 

УМОВИ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ БЕЗВІДМОВНОСТІ

 

Б.1 Умова забезпечення безвідмовності, тобто невиходу за граничний стан, записується нерівністю виду

g(G_d, f_d, a_d, С, γ_n, γ_d, T_ef)≥ 0 ,                                                                    (Б.1)

де g(•) - така функція параметрів системи, за якої g(•) < 0 означає досягнення позаграничного стану;

G_d , f_d, a_d– розрахункові значення навантажень, характеристик міцності матеріалів або опору грунтів та геометричних характеристик конструкції відповідно;

С – обмеження на параметр, що контролюється (наприклад, допустиме граничне розкриття тріщини);

γ_n– коефіцієнт надійності за відповідальністю (коефіцієнт відповідальності), який враховує значущість конструкції і об'єкта в цілому, а також можливі наслідки відмови та враховується як множ­ник до розрахункового значення навантаження;

γ_d– коефіцієнт надійності моделі, який враховує невизначеність розрахункової схеми та інші аналогічні обставини (наприклад, чутливість конструкції до локальних руйнувань, початковінедосконалості або підвищену швидкість зношування) та приймається як множник до розрахункового значення навантаження.

Залежність умови (Б.1) від часу враховується у явному вигляді або шляхом вибору розрахункових значень   величин,   що   входять до (Б.1),  залежно  від встановленого терміну експлуатації об'єкта, тобто G_d  = G_d(T_ef), f_d =f_d(T_ef)тощо.

Б.2 Для граничних станів першої групи умова (Б.1) найчастіше визначається через дві функції:

- S– навантажувальний ефект;

- R– несуча здатність елемента чи поперечного перерізу.

Тоді гранична нерівність (Б.1) записується у виді

γ_nS(G_d, a_d, γ_sd, T_ef)≤ R(f_d, a_d, γ_rd, T_ef)                                                       (Б.2а)

або (коли це можливо)

γ_nγ_sd S (G_d, a_d, T_ef) ≤(1/γ_rd) R(f_d, a_d, T_ef)                                                    (Б.2б)

Уформулі(Б.2б) коефіцієнтγ_dрозділенийнадвамножники, яківідображаютьневизначеністьрозрахунковоїмоделіщодонавантажувальнихефектівγ_sdтанесучоїздатностіγ_rd, хочатакерозділеннянеєобов'язковим.

Б.3Граничні стани другої групи зазвичай можуть бути описані нерівностями типу

S(G_d, f_d, a_d, γ_n, γ_sd, T_ef)≤С/γ_rd                                                                  (Б.3а)

або

γ_nγ_sd S(G_d, f_d, a_d, T_ef) ≤С/γ_rd                                                                     (Б.3б)

де С – обмеження за експлуатаційною придатністю, що відповідає граничному стану, що розгля­дається, а також його підгрупі згідно з 6.1.4 (наприклад, обмеження за прогинами можуть встановлю­ватися, виходячи з технологічних умов або з умов фізіологічного та естетико-психологічного впливу на людей).

Б.4 Нерівності (Б.1), (Б.2) і (Б.3) є принциповими схемами і повинні уточнюватись для конкретних умов перевірки з урахуванням того, що F_d, f_d і a_d – це, як правило, декілька величин, а кожна із згаданих умов може представляти не одну, а декілька сумісних нерівностей (наприклад, під загальним позначенням F_d слід розуміти цілий комплекс одночасно діючих навантажень та впливів, а при перевірці залізобетонної конструкції символом f_d може бути представлена міцність як бетону, так і арматури).

При розв'язанні нелінійних задач або при перевірці загальної стійкості системи використовується основна нерівність у формі (Б.1).

Додаток В

(рекомендований)

 

ЙМОВІРНІСНИЙ РОЗРАХУНОК НАДІЙНОСТІ

 

В.1 Розрахунковіумовиреалізаціївідмовивузагальненомувиглядізаписуютьсяувидіфункціїроботоздатностіg, якавраховуєпараметри, щохарактеризуютьвипадковізначеннявпливів, міцнісниххарактеристик, геометричниххарактеристик, часуТтаіншіфактори:

 < 0.                                                                                                      (В.1)

В.2 Основним показником надійності є ймовірність відмови P_f(T_ef), тобто ймовірність того, що за встановлений час виникне відмова заданого виду

,                                                                      (B.2)

де символ Prob{A/T} визначає ймовірність реалізації події А протягом часу Т.

Безвідмовність можна також характеризувати дальністю відмови β, наближено пов'язаною з імовірністю P_f  співвідношенням

,                                                                                                       (В.3)

де– функція нормованого розподілу ймовірностей роботоздатності g .

При використанні в розрахунках нормального розподілення ймовірностей функція  може бути визначена так:

 – інтеграл імовірностей.

В.3Нормативні вимоги до безвідмовності формулюються за допомогою розрахункової умови реалізації відмови (В.3) та ймовірності її виконання (В.4) у виді

,                                                          (В.4)

де  g_i – функція роботоспроможності відносно відмови i-го виду;

 – доцільне значення імовірності відмови i-го виду, яке приймається згідно з таблицею В.1.

Якщо використовується дальність відмови β, то замість (В.4) приймається умова

,                                                                                              (В.5)

де доцільне значення  для відмови i-го виду приймається згідно з таблицею В.2 або відповідно до прийнятої доцільної ймовірності відмови.

В.4Для конструкцій, відмова яких призводить лише до економічних збитків, допускаєтьсяпризначати значення  і  виходячи із умови мінімізації загальних витрат на їх виготовлення,  монтаж, експлуатацію і ліквідацію збитків від можливої відмови.

Таблиця B.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Клас наслідків (відповідаль-ності)	Категорія відповідаль-ності конструкції	Значення, які використовуються в розрахункових ситуаціях
		усталених		перехідних		аварійних
		перша група граничних станів	друга група граничних станів	перша група граничних станів	друга група граничних станів	перша група граничних станів
CC3	А	1 × 10–6	5 × 10–5	1 × 10–5	5 × 10–4	1 × 10–5
	Б	5 × 10–6	5 × 10–5	5 × 10–5	5 × 10–4	1 × 10–4
	В	1 × 10–5	1 × 10–4	1 × 10–4	1 × 10–3	1 × 10–4
СС2	А	5 × 10–6	1 × 10–4	5 × 10–5	1 × 10–3	5 × 10–5
	Б	1 × 10–5	1 × 10–4	1 × 10–4	1 × 10–3	5 × 10–4
	В	5 × 10–5	5 × 10–4	5 × 10–4	5× 10–3	5 × 10–4
СС1	А	1 × 10–5	5 × 10–4	1× 10–4	5× 10–3	1 × 10–4
	Б	5 × 10–5	5 × 10–4	5 × 10–4	5× 10–3	1 × 10–3
	В	1 × 10–4	1 × 10–3	1 × 10–3	1 × 10–2	1 × 10–3
Примітка.Для тимчасових будівель та споруд із встановленим терміном експлуатації до трьох років значен­ня приймаються як для об'єктів класу СС1-В незалежно від класу наслідків (відповідальності) конструкції.

 

 

Таблиця В.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Клас наслідків (відповідаль-ності)	Категорія відповідаль-ності конструкції	Значення, які використовуються в розрахункових ситуаціях
		усталених		перехідних		аварійних
		перша група граничних станів	друга група граничних станів	перша група граничних станів	друга група граничних станів	перша група граничних станів
СС3	А	4,76	4,27	4,45	3,72	4,45
	Б	4,75	4,27	4,27	3,72	3,89
	В	4,45	3,89	3,89	3,29	3,89
СС2	А	4,75	3,89	4,27	3,29	4,27
	Б	4,45	3,89	3,89	3,29	3,72
	В	4,27	3,72	3,72	3,09	3,72
СС1	А	4,45	3,72	3,89	3,09	3,89
	Б	4,27	3,72	3,72	3,09	3,29
	В	3,89	3,29	3,29	2,58	3,29
Примітка. Для тимчасових будівель та споруд зі встановленим терміном експлуатації до трьох років значення приймаються як для об'єктів класу СС1-В незалежно від класу наслідків (відповідальності) конструкції.

 

Дозволяється встановлювати інші значення нормативної ймовірності відмови при належному обгрунтуванні.

В.5 Для обчислення ймовірності відмови Pf можуть бути використані різні обґрунтовані мето­ди, в тому числі аналітичні, чисельниі та методи статистичних випробовувань.

У випадках, коли розподіли ймовірностей випадкових параметрів функції роботоздатності (В.4) з достатнім ступенем точності можуть бути прийняті нормальними, можливо використання методу двох моментів. Розрахункова умова реалізації відмови (Б.1) при цьому наводиться у вигляді (Б.2) або (Б.3).

Статистичні характеристики навантажень і параметри несучої здатності (деформативності), які використовуються в імовірнісних розрахунках, задаються в нормах навантажень і впливів і в нормах проектування конструкцій. До цих характеристик належать:

- для параметра і-го впливу F_i– відповідно середнє значення і стандарт , ;

- дляj-го параметра несучої здатності (деформативності) f_i– відповідно середнє значення істандарт , .

У випадках, коли розрахунок виконується з урахуванням фактора часу, додатково розглядаються:

-  ω_i, – ефективна частота i-го впливу;

- –коефіцієнттренда, який враховує сезонні зміни i-го впливу (наприклад, снігового та вітрового навантажень).

В.6 У можливих випадках (при незначній нелінійності функції (В.4), малій похибці її заміни линійною функцією) умова (В.4) лінеаризується поблизу розрахункових значень параметрів, і їх статистичні характеристики обчислюються через коефіцієнти впливу:

,

(В. 6)

,

які визначають вклад кожного з nнавантажень, що враховуються, до навантажувального ефекту Sі кожного з т параметрів несучоі здатності (деформативності) R, що використовуються, через їх коефіцієнти чутливості

,

 (B.7)

.

Часткові похідні (В.7) беруться при значеннях аргументів, які дорівнюють розрахунковим величинам F_di    і f_dj, що визначаються за вказівками 7.2 и 7.4.

В.7 Для  S і  R статистичними характеристиками є наступні параметри:

а) середні значення:

,

(В.8)

;

б) стандарти:

,      ;                                                                             (В.9)

в) коефіцієнти варіації:

 ,       .                                                                                                 (В.10)

За їх допомогою визначається дальність відмови (характеристика безпеки):

,                                                                                   (В.11)

де  .

Далі за вказівками В.2 обчислюється ймовірність відмови, яка порівнюється з доцільним значенням імовірності відмови за В.3.

В.8 У випадках, коли враховується мінливість впливів у часі, додатково розглядаються:

-  ω_i  – ефективна частота i-го впливу;

- –коефіцієнттренда, який враховує сезонні зміни i-го впливу (наприклад, снігового та вітрового навантажень).

При цьому вірогідність досягнення конструкцією відмови за встановлений термін служби T_efвизначається як

.                                                                                                     (В.12)

Тут позначено:

 – щільність нормованого розподілу випадкових значень величини резерву несучої здатності  при значенні, що відповідає дальності відмови (характеристиці безпеки) (Б.6);

 – частотна характеристика, яка розраховується за формулою

 .                                                 (В.13)

 

У формулі (В.13) позначено:

-  – відношення ефективної частоти найбільш високочастотного з навантажень, які враховуються (наприклад, кранового), до другої по зменшенню ефективної частоти (наприклад, частоті вітрового навантаження);

-  – коефіцієнт, що характеризує вклад стандарту  найбільш високочастотного навантаження, який враховується, в стандарт резерву несучої здатності.

Додаток Г

(довідковий)

 

БІБЛІОГРАФІЯ

1 ENV 1991-1:1994 Evrocode – Basis of structural of design (Основипроектуванняконструкцій)

2 ISO 2394:1994 General principles on reliability for structures (Загальніпринципизабезпеченнянадійності)

3 ПостановаКабінетуМіністрівУкраїнивід15 лютого2002 р. № 175 "ПрозатвердженняМетодикиоцінкизбитківвіднаслідківнадзвичайнихситуаційтехногенногоіприродногохарактеру"

4 Закон України "Про державний бюджет України"

5 Постанова Кабінету Міністрів України від 24 березня 2004 р. № 368 "Про затвердженняПорядку класифікації надзвичайних ситуацій техногенного та природного характеру за їх рівнями"

6 Закон України від 08 червня 2000 р. № 1805-III "Про охорону культурноної спадщини"

7 Закон України від 20 квітня 2000 р. № 1699 "Про планування і забудову територій"

 

 

ЗМІСТ

 

1 Сфера застосування. 1

2Нормативні посилання. 1

3Терміни та визначення понять. 1

4 Загальні вимоги. 5

4.1 Основні положення. 5

4.2 Умови експлуатації та вплив навколишнього середовища. Врахування небезпек. 6

4.3 Відповідальність. 6

4.4 Підтримання робочого стану конструкцій. 7

4.5 Запобігання небезпекам. 7

5 Класифікація будівельних об'єктів. 8

5.1 Класи наслідків (відповідальності) будівель і споруд. 8

5.2 Категорії відповідальності конструкцій та їх елементів. 9

5.3 Терміни експлуатації будівель і споруд. 10

6 Принципи розрахунку. 11

6.1 Розрахунок і розрахункові моделі11

6.2 Граничні стани. 11

6.3 Розрахункові ситуації12

6.4 Забезпечення живучості12

6.5 Вихідні дані12

6.6 Методи розрахунку безвідмовності14

7 Метод розрахункових граничних станів (частинних коефіцієнтів надійності)14

7.1 Принципи перевірки. 14

7.2 Розрахункові значення навантажень і впливів. 14

7.3 Сполучення навантажень і впливів. 15

7.4 Розрахункові значення величин, які характеризують властивості матеріалів і грунтів. 16

7.5 Розрахункові значення геометричних параметрів. 17

7.6 Коефіцієнти моделі та відповідальності17

8 Імовірнісний розрахунок надійності18

9Контроль та нагляд. 18

9.1 Загальні положення. 18

9.2 Контроль параметрів. 19

9.3 Процес контролю і його планування. 19

Додаток А(довідковий)

Орієнтовний перелік об'єктів за класами наслідків (відповідальності)21

Додаток Б(обов'язковий)

Умови забезпечення безвідмовності23

Додаток В(рекомендований)

Ймовірнісний розрахунок надійності24

Додаток Г(довідковий)

Бібліографія. 28

 

 

Ключові слова: надійність будівельних об'єктів, безпека будівель і споруд, відповідальність конструкцій, граничні стани, розрахункові ситуації, забезпечення живучості, розрахунок надійності, контроль якості.