Умный поиск

Управление надежностью и качеством проектирования по Еврокоду

Мы уже писали о том, что Еврокод предлагает проектировщику вполне конкретный аппарат по управлению надежностью конструкции, и эта особенность отличает его от множества других стандартов. В частности, в Еврокоде 1990 особый интерес представляет приложение B "Управление конструктивной надежностью зданий и сооружений", которое мы предлагаем рассмотреть подробнее.

Последствия аварий и их классификация

При ошибочном проектировании, нарушении технологии монтажа или вследствие неверной эксплуатации, со строительной конструкцией может случиться авария; не следует также исключать вероятности разрушения конструкции в ходе боевых действий или террористической деятельности. Еврокод 1990 посредством таблицы B1 предлагает относить последствия аварии к одному из трех классов: CC1, CC2, CC3 (CC — consequences class).

Класс CC3 — самые серьезные последствия

Если последствия аварии сооружения относятся к классу CC3, то авария, возможно, привела к многочисленным потерям человеческих жизней, существенным экономическим или социальным последствиям, загрязнению больших территорий и т. п. Примерами таких аварий могут быть разрушения зданий гражданского, социального, культурно-массового назначения (например, концертные залы, стадионы).

Управление надежностью и качеством проектирования по Еврокоду | Dystlab Library

Последствия масштабного землетрясения, Япония (Предоставлено: Flickr)

Класс CC2 — серьезные последствия

Согласно трактовке Еврокода 1990, к серьезным последствиям могут привести, например, разрушения жилых домов, офисных и гражданских зданий.

 Управление надежностью и качеством проектирования по Еврокоду | Dystlab Library

Последствия теракта 11 сентября 2001 года в Нью-Йорке, США (Предоставлено: Flickr)

Класс CC1 — незначительные последствия

Еврокод 1990 утверждает, что последствия аварии класса CC1 могут считаться локальными. Это, например, разрушение сельскохозяйственных зданий, теплиц, складских помещений или сооружений, в (или на) которых люди пребывают относительно редко.

 Управление надежностью и качеством проектирования по Еврокоду | Dystlab Library

Разрушение покрытия автомобильной дороги и земляного полотна (Предоставлено: Flickr)

Обратите внимание, что все три класса описывают аварии, которые могут привести к человеческим жертвам. Очевидно, различие в классах, с этой точки зрения, определяется только количеством жертв (хотя точного числа Еврокод не дает).

Еврокод также допускает, что отдельные элементы конструкции могут относиться к различным классам последствий. В этом случае следует различать классы последствий конструктивных элементов, и класс последствий сооружения в целом.

От классов последствий — к классам надежности

Следующим важным понятием в этой теме является класс надежности (RC — Reliability Class) и соответствующий ему индекс надежности (Reliability Index). Каждый класс надежности может быть связан с соответствующим классом последствий, которые мы рассмотрели выше:

  • класс надежности RC3 — класс последствий CC3;
  • класс надежности RC2 — класс последствий CC2;
  • класс надежности RC1 — класс последствий CC1.

В таблице B2 (EN 1990, приложение B) указаны минимальные величины для индексов надежности, которые рекомендуется учитывать в расчетах по первому предельному состоянию (по несущей способности). При этом проектировщику необходимо знать базовый период эксплуатации сооружения. Еврокод 1990 в этом случае дает лишь два значения:

  • базовый период за 1 год;
  • базовый период за 50 лет.

Прямых рекомендаций относительно того, можно ли пользоваться линейной интерполяцией для определения индекса надежности, в приложении B Еврокода 1990 не приводится.

Пример определения индекса надежности

Покажем на примере, как определить индекс надежности строительной конструкции по Еврокоду. Пускай базовый период сооружения составляет 50 лет, а само сооружение проектируется с классом последствий CC2 (последствия аварии "средней тяжести"). Класс последствий CC2 может быть связан с классом надежности RC2, поэтому, используя данные таблицы B2 (приложение B, EN 1990), имеем индекс надежности:

\[\beta  = 3,8.\]

Упрощенная методика с применением коэффициентов

Когда класс надежности допустимо учитывать приближенно, Еврокод разрешает пользоваться соответствующими коэффициентами (п. B3.3, EN 1990). Например, коэффифиценты KFI зависят от класса надежности и могут быть использованы в основных комбинациях постоянных расчетных ситуаций, хотя эта методика считается несколько упрощенной.

Контроль проектных работ. Инспекция строительства

На этапе проектирования Еврокод предписывает выполнять контроль проектных работ. С этой целью, в таблице B4 (приложение B, EN 1990) определены три уровня управления проектными работами, DSL:

  • DSL3 — расширенный контроль в рамках класса надежности RC3, который надлежит осуществлять с привлечением специалистов из другой организации по отношению к организации, которая занималась проектированием конструкции;
  • DSL2 — процедурный контроль в рамках класса надежности RC2, который могут осуществлять специалисты из одной и той же проектной организации, но не те, кто проектировал конструкцию;
  • DSL1 — обычный контроль в рамках класса надежности RC1, который могут осуществлять сами проектировщики.

Как сказано в п. B4 (приложение B, EN 1990), контроль может также касаться самих проектировщиков, с привлечением специальных контролирующих органов, инспекторов, в зависимости от требуемой компетенции.

Аналогично дела обстоят и с инспекцией строительно-монтажных работ. Таблица B5 приложения B (EN 1990) определяет три уровня инспекции, IL:

  • IL3 — расширенная инспекция в рамках класса надежности RC3, которая проводится исключительно третьей стороной;
  • IL2 — стандартная инспекция в рамках класса надежности RC2, которая проводится в соответствии с процедурами той же строительной организации;
  • IL1 — обычная инспекция в рамках класса надежности RC1, которую проводят сами строители.

Выводы

Как видим, Еврокод дает проектировщику несколько методов управления надежностью, в частности — с применением классов надежности и классов последствий. Важно подчеркнуть, что речь идет не о причинах разрушения конструкции, а именно о последствиях. Не имеет значения, что привело к разрушению — для инженера важно заложить в проект такие характеристики, которые сведут последствия аварии к минимуму. Таким образом, мы закономерно приходим к тому, что вопросы обеспечения надежности сооружения и контроля качества проектно-строительных работ должны быть рассмотрены уже на самых ранних этапах (например, в публичных дискуссиях).


Виталий Артемов — фото профиля

Виталий Артемов

"Исследую жизнь. Ищу смыслы. Инвестирую в развитие инженеров"


Блог | Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. | Community | FB | LinkedIn

Под статьей | Случайные статьи по инженерии