|
33 безопасности не фиксировалась в нормативных документах РФ по проектированию и строительству зданий и сооружений, а косвенно решалась при использовании руководящего принципа прочностных расчетов строительных конструкций введен метода предельных состояний [249], базирующегося на исследованиях Н.С. Стрелецкого [247], В.А. Балдина, В.М. Келдыша, И.И. Гольденблата [12] и др. В основе метода лежит идея отказа от детального анализа всех состояний конструкции, кроме предельных, по отношению к которым и формулируются расчетные требования к проектируемому объекту, а безопасность учитывается с помощью нескольких коэффициентов запаса, каждый из которых связан с определенной стороной проблемы безопасности [69]. В настоящее время расчет по предельным состояниям положен в основу стандарта ИСО [317] и системы Еврокодов [310], где он называется «методом частных коэффициентов надежности», и где более четко определена формулировка 1-го предельного состояния, ведущего к полной непригодности объекта к эксплуатации, которая целиком относится к физико-механическим явлениям. На современном этапе в строительном проектировании происходит переход от основополагающего критерия несущей способности конструкций к критерию безопасности зданий и сооружений и предстоит большая работа по созданию и переработке целого ряда норм и стандартов [174], которые должны базироваться на теории, в соответствии с достигнутым уровнем знаний. Связано это с участившимися авариями строительных объектов, вызванными условиями, не предусмотренными при проектировании этих объектов. Любой достаточно крупный город на определенной стадии своего развития сталкивается с проблемой дефицита свободных площадей под застройку. Проблемы площадей решаются за счет встраивания в тесную городскую застройку новых зданий, реконструкции и модернизации существующих зданий, устройством дополнительных этажей и мансард. Все это вызывает дополнительные нагрузки на существующие объекты и в некоторых случаях их деформации или разрушения. Многие Российские города застроены трех-пяти этажными кирпичными зда |
ВВЕДЕНИЕ Строительные сооружения являются объектами длительного пользования и в процессе эксплуатации могут подвергаться разнообразным внешним воздействиям, в том числе, не предусмотренным первоначальным проектом (непроектными воздействиями). Это может быть реконструкция существующих зданий, пристрой или встраивание в существующую застройку новых зданий, что вызывает дополнительные усилия от новых эксплуатационных нагрузок и нередко появление неравномерных осадок фундаментов в дополнение к тем осадкам, которые произошли с момента строительства. Неравномерные осадки могут также появиться в результате изменения физико-механических свойств грунтов, залегающих под подошвами фундаментов, причинами которого могут стать негативные геодинамические процессы (повышение или понижение уровня грунтовых вод, выход на поверхность карстовых воронок и др.), локальное увлажнение просадочных или набухающих грунтов из-за нарушения технологического процесса при возведении зданий или правил их эксплуатации. Эти и другие воздействия могут вызвать различные формы деформации здания, появление трещин, а в некоторых случаях приводят к разрушению здания. На современном этапе в строительном проектировании происходит переход от основополагающего критерия несущей способности конструкций к критерию безопасности зданий и сооружений, что помимо прочностного анализа и оценки надежности предполагает прогнозирование поведения строительного объекта в аварийных ситуациях при частичной потере несущей способности. Связано это с участившимися авариями строительных объектов, вызванными чаще всего непроектными воздействиями. Проблема безопасности до недавнего времени не фиксировалась в нормативных документах РФ по проектированию и строительству и требуется разработка рекомендаций по комплексной системе показателей, для создания и переработки существующих норм и стандартов. Способы нормирования 7 ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ И СУЩЕСТВУЮЩИХ ПОДХОДОВ К МОДЕЛИРОВАНИЮ ПРОЦЕССОВ ДЕФОРМИРОВАНИЯ И РАЗРУШЕНИЯ СИСТЕМЫ «ЗДАНИЕ-ФУНДАМЕНТ-ОСНОВАНИЕ» 1.1. Анализ проблемы безопасности строительных объектов Каждое здание, сооружение или отдельная конструкция имеет определенное назначение и эксплуатируется в определенных условиях. В зависимости от назначения определяется степень капитальности, уровень ответственности и значимость объекта для общества, выявляются связи с другими объектами, оцениваются последствия от аварийного прекращения функционирования. Условия эксплуатации связаны с конкретным районом строительства с его климатическими параметрами, атмосферными, сейсмическими воздействиями, характеристиками грунтов и др. Все это учитывается при формулировке требований, которым должны удовлетворять здания и сооружения. В данной работе строительные объекты рассматриваются с точки зрения удовлетворения требованиям безопасности, т.е. предотвращения аварий и обрушений здания или сооружения в целом или составляющих его частей, представляющих опасность для здоровья и жизни людей, которые могут нанести ущерб окружающей среде или послужить причиной других аварийных ситуаций [37]. До недавнего времени проблема безопасности не фиксировалась в нормативных документах РФ по проектированию и строительству зданий и сооружений, а косвенно решалась при использовании руководящего принципа прочностных расчетов строительных конструкций введен метода предельных состояний [151], базирующегося на исследованиях Н.С. Стрелецкого [156], В.А. Балдина, В.М. Келдыша, И.И. Гольденблата [7] и др. В основе метода лежит идея отказа от детального анализа всех состояний конструкции, кроме предельных, по отношению к которым и формулируются расчетные требования 20 к проектируемому объекту, а безопасность учитывается с помощью нескольких (частных) коэффициентов запаса, каждый из которых связан с определенной стороной проблемы безопасности (характером нагрузки, свойствами материалов, степенью ответственности объекта и т.п.) [37]. В настоящее время расчет по предельным состояниям положен в основу стандарта ИСО [199] и системы Еврокодов [193], где он называется «методом частных коэффициентов надежности», и где более четко определена формулировка 1-го предельного состояния, ведущего к полной непригодности объекта к эксплуатации, которая целиком относится к физико-механическим явлениям и связана именно с безопасностью строительного объекта. На современном этапе в строительном проектировании происходит переход от основополагающего критерия несущей способности конструкций к критерию безопасности зданий и сооружений и предстоит большая работа по созданию и переработке целого ряда норм и стандартов [123], которые должны базироваться на теории, в соответствии с достигнутым уровнем знаний. Связано это с участившимися авариями строительных объектов, вызванными условиями, не предусмотренными при проектировании этих объектов (непроектными условиями). Любой достаточно крупный город на определенной стадии своего развития сталкивается с проблемой дефицита свободных площадей под застройку, особенно в деловом центре. Проблемы площадей решаются за счет встраивания в тесную городскую застройку новых зданий, реконструкции и модернизации существующих зданий, устройством дополнительных этажей и мансард. Все это вызывает дополнительные нагрузки на существующие объекты и в некоторых случаях их деформации или разрушения. Эти здания находятся на территориях с уже развитой жилищной инфраструктурой на престижных землях и очень привлекательны с экономической точки зрения для муниципальных властей и инвесторов. Центры многих Российских городов застроены трех-пяти этажными кирпичными зданиями. Рассчитанные на период эксплуатации 50-100 лет, эти 21 |