В начале строительства, когда подготавливается проект здания или сооружения, необходимо взять в расчет все данные о материале, а именно его физическо-химические свойства, характер работоспособности, а также учесть все возможные факторы, которые могут повлиять на работоспособность объекта строительства.

Во время проектирования сооружения или здания, определяется теоретическая надежность конструкции. Вовремя изготовления отдельных элементов обеспечивают фактическую надежность конкретного элемента. Это определяется благодаря качеству используемых материалов при изготовлении, качества сборки и монтажа. После окончания строительства необходимо поддерживать надежность и правильно эксплуатировать сооружение.

Во время проектирования учитывают все факторы влияющие на надежность конструкции. Такие как качество применяемых деталей и их время работоспособного состояния.

Во процессе строительства и эксплуатации на надежность конструкции влияет ряд условий, воздействия внешней среды, внутренние напряжения в конструкциях системы обслуживания сооружения. Если будут нарушены правила монтажа, не будет произведен контроль на качество материалов, нарушение сортности или же использованы материалы, которые подверглись долгосрочному хранению, что приводит к их порче, то запроектированная надежность будет на много ниже чем фактическая, которая приведет в конечном счете к ремонту сооружения или же к неисправимым последствиям.

Современные объекты строительства можно отнести к огромным системам в которых содержатся разнообразные по сложности компоненты. Такие системы в отличие от простых ведут себя не предсказуемо из-за большого количества деталей и связей. В такой системе влияние различных частей более или менее значимо. Такую систему можно привести к модели, в которая состоит из простых элементов, которые можно поделить на различные уровни значимости. Сложную систему можно поделить на иерархическую в которую входят все элементы сооружения. При переходе от низшего к высшему уровню иерархической системы, выбранный элемент становится частью более сложной системы.

Надежность системы прямиком зависит из каких элементов состоит конструкция, при чем к важному значению относят не только надежность самого элемента, но их связей в совокупности, а также надежность эксплуатационная. Хотя в практике строительства, прочность конструкции рассматривают как главное, а эксплуатационные характеристики как второстепенное. Эксплуатационные характеристики не являются расчетными, элементы и стыки рассчитывают по деформации и прочности. Сама надежность объекта обуславливается изменчивостью со временем свойств материалов из-за влияющих на них внешних условий. Показатели таких факторов определяют при окончательном монтаже сооружения и называют их начальной надежностью, которая с первого дня будет постепенно снижается. Причины, вызывающие снижение прочности, разделяют на две группы, внешние и внутренние. К причинам внешнего характера относят температуру, влажность воздуха, выветривание материала, агрессивные условия. А к внутренним относят физико-химические процессы, происходящие в самих материалах, из которых сделано сооружение, нагрузки на элементы и дефекты при монтаже.

В более точную классификацию могут быть отнесены факторы, влияющие на надежность зданий, и объединены на четыре группы.

1)                Обще нормативные положения, в нее входят нормативные регламенты предельных состояний сооружений и конструкций, включающие в себя требования по надежности, а также схемы и модели их соединений в совокупности, расчетные нагрузки и характеристики материалов.

2)                В данную группу входят расчетные схемы и модели, найденные по экспериментальным исследования и опыту предшествующих проектирований. Эти данные определяют выбор материалов, планировочных и конструкционных решений. Основными факторами являются способы определения усилий и деформаций, методы расчета узлов сопряжений, пластические и деформационные свойства материалов, выбор расчета схем сооружений, методики учета длительных процессов происходящий в выбранных материалах.

3)                В эту группу входят условия изготовления конструкции и ее монтажа, определяющими факторами являются отклонения от проектных величин, контроль качества строительных работ, изменчивые свойства материалов при их деформации, дефекты в производстве.

4)                Последняя группа включает в себя номенклатуру технической использования здания и сооружения, системы планового ремонта и контроля за техническим состоянием объекта.

Факторы из-за которых происходит изменение технического состояния объекта строительства. Наиболее важным является фактор конструкционного характера. Рациональные конструкционные решения приводят к необходимому работоспособному состоянию всех элементов системы в течение установленного проектом времени и снижает затраты на поддержание системы в должном состоянии. В то же время нерациональные решения могут повлиять на быструю утрату работоспособности или разрушения отдельных элементов, а также на дорогостоящей ремонт сооружения.

Климатические факторы или факторы окружающей среды в некоторых случаях влияет на работоспособное состояние элементов или конструкции в целом, особенно если это влияет на более интенсивное протекание процессов выводящих элементы из работоспособного состояния. При правильных конструкционных решениях влияние таких факторов может быть значительно снижено или вовсе их исключить.

Факторы производства сильно влияют на значения характеристик работоспособности конструкции, а условия эксплуатации сильно влияют на скорость изменения характеристик их работоспособности.

При проектировании сооружения или планирования для него профилактических работ необходимо знать особенности работоспособности отдельных элементов, определяющих работоспособность системы в целом в режимах и условиях их использования. При незнание физических процессов, протекающих в конструкционных элементов, являющихся причиной утраты работоспособности, не позволяет получить полной зависимости для большинства элементов аналитическим методом.

В таких условиях необходимо провести статистических эксперимент, для получения подробной информации элемента и их значений характеристик работоспособности. При проведение таких работ стоит отдать предпочтение многофакторному эксперименту, когда требуемая информация может быть получена при меньшем объеме наблюдений, чем в случае однофакторного эксперимента.

При подробном изучении факторов было выявлено огромное их количество. Если же не будет учен хоть один из них получится не точный расчет здания или сооружения, который может привести к уменьшению времени работоспособного состояния, более частый плановый ремонт, а также и разрушению элемента конструкции, который приведет к дорогостоящему ремонту объекта.

1. Инженерные конструкции. – М.: Архитектура-С, 2007. – 408 с.
2. С.Н. Кривошапко, В.В. Галишникова. Архитектурно-строительные конструкции. Учебник. – М.: Юрайт, 2014. – 478 с.
3. В.Г. Евстифеев. Железобетонные и каменные конструкции. В 2 частях. Часть 1. Железобетонные конструкции. – М.: Академия, 2011. – 430 с.

Все статьи автора «Титов Борис Андреевич»