Конструкционная безопасность зданий и сооружений


A. E. Максимов













КОНСТРУКЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Учебное пособие


















Москва Вологда «Инфра-Инженерия» 2021

УДК 69.05
ББК 38.6
      М17



Рецензенты:
доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой промышленного гражданского строительства Калининградского государственного технического университета А. Б. Вальт










            Максимов, А. Е.


М17 Конструкционная безопасность зданий и сооружений : учебное пособие / А. Е. Максимов. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2021. - 272 с.: ил., табл.
             ISBN 978-5-9729-0748-9

       Рассмотрены вопросы обеспечения конструкционной безопасности зданий и сооружений на стадии изысканий, проектирования строительства, реконструкции, ремонта и эксплуатации. Освещена тема уязвимости мест конструкций зданий и сооружений, которые влияют на их конструкционную безопасность. Приведены тесты, варианты заданий и контрольные вопросы для проверки по разделам дисциплины.
       Для студентов строительных направлений подготовки. Может быть полезно специалистам строительной отрасли при повышении квалификации.

УДК 69.05
ББК 38.6












ISBN 978-5-9729-0748-9

   © Максимов А. Е., 2021
                            © Издательство «Инфра-Инженерия», 2021
                            © Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2021

ОГЛАВЛЕНИЕ


      Введение.........................................................4
      Термины и определения...........................................11

      Глава 1. Обеспечение конструкционной безопасности зданий и сооружений на стадии изысканий и проектирования.....................16
      1.1. Конструкционная безопасность зданий и сооружений, общие требования.....................................................16
      1.2. Инженерные изыскания, параметры влияния на конструкционную безопасность и основные показатели ее обеспечения....................20
      1.3. Пожарные явления, параметры влияния на конструкционную безопасность и основные показатели ее обеспечения.45
      1.4. Основные нагрузки и воздействия. Виды работ по подготовке проектной документации, оказывающих влияние на конструкционную безопасность зданий и сооружений.............................................57
      1.5. Показатели, обеспечивающие конструкционную безопасность при расчете элементов конструкций зданий и сооружений...........70

      Глава 2. Обеспечение конструкционной безопасности зданий и сооружений на стадии строительства, реконструкции и ремонта.........81
      2.1. Обеспечение конструкционной безопасности зданий и сооружений на стадии покупки (получения) материалов, изделий, оборудования......82
      2.2. Обеспечение конструкционной безопасности зданий и сооружений на стадии строительных и монтажных работ........................93
      2.3. Обеспечение конструкционной безопасности зданий и сооружений на стадии реконструкции и ремонта..............................219
      2.4. Строительный контроль. Обеспечение конструкционной безопасности зданий и сооружений на этапе оформления документации...........232

      Глава 3. Обеспечение конструкционной безопасности зданий и сооружений на стадии эксплуатации..................................241
      3.1. Обеспечение конструкционной безопасности при эксплуатации на основе периодичности проверок, осмотров, освидетельствования и мониторинга зданий и сооружений............................................241

      Глава 4. Уязвимые места, влияющие на конструкционную безопасность зданий и сооружений.....................................253
      Тесты для проверки текущего изучения по разделам дисциплины «конструкционная безопасность зданий и сооружений».............255
      Варианты заданий и контрольные вопросы.........................260
      Литература.....................................................267

3

            ВВЕДЕНИЕ



      Проблема безопасности зданий и сооружений на всех этапах жизненного цикла: подготовки к возведению, создания (проектирования), строительства, эксплуатации и вывода из эксплуатации не является проблемой сегодняшнего дня. Эта проблема возникла с момента начала строительства как такого. Рассматривая эти этапы жизненного цикла здания или сооружения необходимо понять какие параметры оказывают влияние на каждом из них на здание и сооружение. Эти параметры воздействия различны по природе появления, воздействию и по последствиям
      Рассмотрение вопросов безопасности необходимо рассматривать в последовательности этапного прохождения жизненного цикла зданий и сооружений.
      Для понимания в изучении дисциплины в целом по конструкционной безопасности зданий и сооружений рассмотрим с начало основные документы, определяющие и регламентирующие конструкционную безопасность зданий и сооружений.
      С 1 июля 2003 года вступил в силу Федеральный закон от 27 декабря 2002 года № 184-ФЗ «О техническом регулировании». Целью принятия данного закона было снятие избыточных административных барьеров за счет разграничения ответственности по безопасности и качеству продукции между государством и бизнес-сообществом, создание условий для вступления в ВТО.
      ФЗ № 184-ФЗ «О техническом регулировании» введены принципиальные новые документы - технические регламенты, которые должны содержать минимальные необходимые требования безопасности Федерального закона № 183-ФЗ «Закон о техническом регулировании» от 27.12.2002 г., положение ст. 46. Переходные положения п. 1.Со дня вступления в силу настоящего Федерального закона впредь до вступления соответствующих регламентов требования к продукции, процессам производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, установленные нормативными правовыми актами российской Федерации и нормативными документами федеральных органов исполнительной власти, подлежат обязательному исполнению только в части, соответствующей целям:
    -  защита жизни или здоровья граждан, имущества физических или юридических лиц, государственного или муниципального имущества;
    -  охраны окружающей среды, жизни или здоровья животных и растений;
    -  предупреждения действий, вводящих в заблуждение приобретателей.
      Система нормативных документов, исходя из общих целей стандартизации, должна способствовать решению стоящих перед строительством задач с тем, чтобы обеспечить:
    -  соответствие строительной продукции своему назначения и создание благоприятных условий жизнедеятельности населения;
    -  безопасность строительной продукции для жизни и здоровья людей в процессе ее производства и эксплуатации;
    -  защиту строительной продукции и людей от неблагоприятных воздействий с учетом риска возникновения чрезвычайных ситуаций;
    -  надежность и качество строительных конструкций и оснований, систем инженерного оборудования, зданий и сооружений;
    -  выполнение экологических требований, рациональное использование природных, материальных, топливно-энергетических и трудовых ресурсов;

4

    -  взаимопонимание при осуществлении всех видов строительной деятельности и устранение технических барьеров в международном сотрудничестве.
      Нормативные документы системы подразделяют на государственные федеральные документы, документы субъектов Российской Федерации и производственноотраслевые документы субъектов хозяйственной деятельности. С учетом требований ГОСТ Р1.0в составе системы разрабатывают следующие документы.

       Федеральные нормативные документы:
    -  строительные нормы и правила Российской Федерации - СНиП
    -  государственные стандарты
       Российской Федерации в области строительства         - ГОСТ Р
    -  своды правил по проектированию и строительству       - СП
    -  руководящие документы Системы                        - РДС

       Нормативные документы субъектов российской Федерации:
    -  территориальные строительные нормы                   - ТСН


       Производственно-отраслевые нормативные документы:
    -  стандарты предприятий (объединений)
       строительного комплекса и стандарты
       общественных объединений                              - СТП и СТО

      В качестве федеральных нормативных документов применяют также межгосударственные строительные нормы и правила и межгосударственные стандарты (ГОСТ), введенные в действие на территории Российской Федерации.
      Каждый документ из вышеперечисленных регламентировал определение по выполнению требований, которые на прямую обеспечивали выполнение пунктов главы 4. СНиП 10-01-94 и в частности:
    -  строительные нормы и правила Российской Федерации устанавливают обязательные требования, определяющие цели, которые должны быть достигнуты, и принципы, которыми необходимо руководствоваться в процессе создания строительной продукции;
    -  государственные стандарты Российской Федерации в области строительства устанавливают обязательные и рекомендуемые положения, определяющие конкретные параметры и характеристики отдельных частей зданий и сооружений, строительных изделий и материалов и обеспечивающие техническое единство при разработке, производстве и эксплуатации этой продукции;
    -  своды правил по проектированию и строительству устанавливают рекомендуемые положения в развитие и обеспечение обязательных требований строительных норм, правил и общетехнических стандартов Системы или по отдельным самостоятельным вопросам, не регламентированным обязательными нормами;
    -  руководящие документы Системы устанавливают обязательные и рекомендуемые организационно-методические процедуры по осуществлению деятельности в области разработки и применения нормативных документов в строительстве, архитектуре, градостроительстве, проектировании и изысканиях;
    -  территориальные строительные нормы устанавливают обязательные для применения в пределах соответствующих территорий и рекомендуемые положения, учитывающие природно-климатические и социальные особенности,

5

       н  ациональные традиции и экономические возможности республик, краев и областей России;
    -  стандарты предприятий (объединений) устанавливают для применения на данном предприятии или в объединении положения по организации и технологии производства, а также обеспечению качества продукции. При этом, строительные акционерные общества, ассоциации, концерны и другие объединения соответствии с правами, делегированными им их учредителями, устанавливают в стандартах предприятий (объединений) положения, необходимые для деятельности входящих в объединение производственных организаций и предприятий;
    -  на поставляемую (сдаваемую заказчику) продукцию стандарты предприятия не разрабатывают. Требования к этой продукции при отсутствии государственных стандартов должны устанавливаться в технических условиях (ТУ) в составе технической документации;
    -  нормативные документы Системы не должны нарушать положений, установленных законодательными актами Российской Федерации;
    -  нормативные документы субъектов Российской Федерации, нормативные документы субъектов хозяйственной деятельности и технические условия на продукцию не должны нарушать обязательных положений федеральных строительных норм и правил и государственных стандартов;
    -  наряду с нормативными документами системы в строительстве применялись государственные стандарты и другие документы по стандартизации, метрологии и сертификации Госстандарта России, нормы, правила и нормативы органов государственного надзора, стандарты отраслей, нормы технологического проектирования и другие нормативные документы, принимаемые отраслевыми министерствами, государственными комитетами и комитетами в соответствии с их компетенцией;
    -  нормативные документы отраслевых министерств, государственных комитетов и комитетов, органов государственного надзора не должны содержать положений, относящихся к компетенции Минстроя России и территориальных органов управления строительством.
      Минстрой России в установленном порядке дает заключения по направляемым ему федеральными органами исполнительной власти и органами государственного надзора нормативным документам, затрагивающим вопросы проектирования и строительства, в части соответствия этих документов обязательным требованиям строительных норм и государственных стандартов.
      Положение Федерального закона № 183-ФЗ «Закон о техническом регулировании» от 27.12.2002 г. действовало до ввода федеральный закон № 384 «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений», от 30.12.2009 г. и является действующим на сегодняшний день.
      Введенный федеральный закон № 384 «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» от 30.12.2009 г. должен был решить проблему обеспечения требования обеспечения безопасности зданий и сооружений, но оказалось, что многое в законе не разъяснялось и в дополнении различными постановлениями, приказами были определены параметры различных нормативных документов, которые в свою очередь определили требования к применению положений огромного числа перечня их (СНИП, ГОСТ, СП, РДС) для обеспечения целей этого Федерального закона.
      К ним относятся следующие документы:

б

    -  постановления правительства РФ № 15221 от 26.12.2014 «Об утверждении перечня национальных стандартов с сводов правил (частей стандартов и сводов правил), в результате применения, которых на обязательной основе обеспечивается соблюдение требований федерального закона «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений». В данном постановлении определены перечень конкретных пунктов, глав ГОСТов, СП (Актуализированная редакция СНиП), которые относят те положения, которые в соответствии с принципами применения подлежат безусловному соблюдению;
    -  приказом Росстандарта от 17.04.2019№ 831 утвержден новый Перечень документов в области стандартизации, в результате применении которых на добровольной основе которых обеспечивается соблюдение требований Федерального закона от 30.12.2009 г. № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» взамен приказа Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии № 365 от 30.03.2015 г. «Об утверждении перечня документов в области стандартизации, в результате применения, которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований Федерального закона от 30.12.2009 г. № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений». В данном постановлении определены перечень конкретных пунктов, глав ГОСТов, СП (Актуализированная редакция СНиП), которые относят те положения, которые в соответствии, с принципами, применения которых, определяются в соответствии с конкретными потребностями, возможностями или условиями производства;
    -  приказ Министерства регионального развития РФ от 30.12.2009 № 624 «Об утверждении Перечня работ по инженерным изысканиям, по подготовке проектной документации, по строительству, капитальному ремонту объектов капитального строительства, которые оказывают влияние на безопасность объектов капитального строительства».
    -  ГОСТ 27751-2014 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения».
      В ФЗ № 384 «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» определены основные цели по обеспечению безопасности зданий и сооружений, к ним относятся такие требования, которые обеспечивают:
    -  защиты жизни или здоровья граждан, имущества физических или юридических лиц, государственного или муниципального имущества;
    -  охраны окружающей среды, жизни или здоровья животных и растений;
    -  предупреждения действий, вводящих в заблуждение приобретателей;
    -  обеспечения энергетической эффективности зданий и сооружений.
       Определено, что объектом технического регулирования являются здания и сооружения любого назначения (в том числе входящие в их состав сети инженерно-технического обеспечения и системы инженерно-технического обеспечения), а также связанные со зданиями и с сооружениями процессы проектирования (включая изыскания), строительства, монтажа, наладки, эксплуатации и утилизации (сноса) на всех этапах жизненного цикла.
      Технический регламент устанавливает восемь видов минимально необходимых требований к безопасности строительной продукции, к зданиям и сооружениям (в том числе к входящим в их состав сетям инженерно-технического обеспечения и системам инженерно-технического обеспечения), а также к связанным со зданиями и с

7

сооружениями процессам проектирования (включая изыскания), строительства, монтажа, наладки, эксплуатации и утилизации (сноса).
      Эти виды требований безопасности к зданиям и сооружениям определены:
    -  механическая безопасность;
    -  пожарная безопасность;
    -  требования безопасности при опасных природных процессах и явлениях и (или) техногенных воздействиях;
    -  требования безопасных для здоровья человека условий проживания и пребывания в зданиях и сооружениях;
    -  требования безопасности для пользователей зданиями и сооружениями;
    -  требования доступности зданий и сооружений для инвалидов и других групп населения с ограниченными возможностями передвижения;
    -  требования энергетической эффективности зданий и сооружений;
    -  требования безопасного уровня воздействия зданий и сооружений на окружающую среду.
      Для понимания и рассмотрения этих видов требований, необходимо понимать, что одним из основных пониманий, должно быть рассмотрение параметра «Идентификация зданий и сооружений» Этот параметр определяется по следующим признакам:
    -  по назначению;
    -  принадлежность объекта, функционально-технологические особенности которых влияют на их безопасность;
    -  по назначению и принадлежность объекта, функционально-технологические особенности которых влияют на их безопасность определяются по общероссийским классификаторам, предусмотренных законодательством Российской Федерации;
    -  возможность опасных природных процессов и явлений на территории, на которой будут осуществлять строительство, реконструкцию и эксплуатацию зданий и сооружений. Этот параметр определяется в соответствии с районирование территории Российской Федерации по уровню опасности природных процессов и явлений, утвержденным уполномоченным федеральным органом исполнительной власти, данными многолетних наблюдений за природными процессами и явлениями, проводимых в соответствии с законодательством Российской Федерации, а также результатами инженерных изысканий на территории, на которой будут осуществляться строительство, реконструкция и эксплуатация здания или сооружения.
    -  принадлежность к опасным производственным объектам. Определяется и проводиться в соответствии с законодательством Российской Федерации в области промышленной безопасности.
    -  пожарная и взрывопожарная опасность. Определяется и проводиться в соответствии с законодательством Российской Федерации в области пожарной безопасности;
    -  наличие помещений с постоянным пребывание людей. Определяется и проводиться в соответствии с требованиями застройщика (заказчика);
    -  уровень ответственности. Здания или сооружения должны быть отнесены к одному из следующих уровней ответственности:
         •  повышенный. К зданиям и сооружениям повышенного уровня ответственности относятся здания и сооружения, отнесенные в соответствии

8

           с Градостроительным кодексом Российской Федерации к особо опасным, технически сложным или уникальным объектам ст. 48.1;
         • нормальный. К зданиям и сооружениям нормального уровня ответственности относятся все здания и сооружения, за исключением зданий и сооружений повышенного и пониженного уровней ответственности;
         • пониженный. К зданиям и сооружениям пониженного уровня ответственности относятся здания и сооружения временного (сезонного) назначения, а также здания и сооружения вспомогательного использования, связанные с осуществлением строительства или реконструкции здания, или сооружения либо расположенные на земельных участках, предоставленных для индивидуального жилищного строительства.
      Безопасность зданий и сооружений, а также связанных со зданиями и с сооружениями процессов проектирования (включая изыскания), строительства, монтажа, наладки, эксплуатации и утилизации (сноса) обеспечивается посредством установления соответствующих требованиям безопасности проектных значений параметров зданий и сооружений и качественных характеристик в течение всего жизненного цикла здания или сооружения, реализации указанных значений и характеристик в процессе строительства, реконструкции, капитального ремонта и поддержания состояния таких параметров и характеристик на требуемом уровне в процессе эксплуатации, консервации и сноса.
      Безопасность зданий и сооружений, а также связанных со зданиями и с сооружениями процессов проектирования (включая изыскания), строительства, монтажа, наладки, эксплуатации и утилизации (сноса) обеспечивается посредством соблюдения требований стандартов и сводов правил или требований специальных технических условий.
      Для выполнения проектирования необходимы документы в области стандартизации, в результате применения которых, обеспечивается соблюдение требований безопасности зданий и сооружений.
      Основополагающим документом является постановление Правительство Российской Федерации, которое утвердило перечень национальных стандартов и сводов правил (частей таких стандартов и сводов правил), в результате применения которых на обязательной основе обеспечивается соблюдение требований Федерального закона о безопасности зданий и сооружений № 1521 от 26.12.2014 г. «Перечень национальных стандартов и сводов правил, в результате применения которых на обязательной основе обеспечивается соблюдение требований федерального закона «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений».
      Кроме перечень национальных стандартов и сводов правил, в результате применения которых на обязательной основе обеспечивается соблюдение требований федерального закона «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» Национальным органом Российской Федерации по стандартизации в соответствии с законодательством Российской Федерации о техническом регулировании утвердил, опубликовал в печатном издании федерального органа исполнительной власти по техническому регулированию и разместил в информационной системе общего пользования в электронно-цифровой форме перечень документов в области стандартизации, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований настоящего Федерального закона №365 от 30.03.2015 г. «Перечень национальных стандартов и сводов правил, в результате применения которых на добровольной

9

основе обеспечивается соблюдение требований федерального закона «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений».
      ГОСТ 27751-2014 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения» устанавливает общие принципы обеспечения надежности строительных конструкций и оснований.
       Применяется при проектировании, расчете, возведении, реконструкции, изготовлении и эксплуатации строительных объектов.

10

            ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ



      Аварийное освещение - освещение на путях эвакуации, имеющее электропитание от автономных источников, функционирующих при пожаре, аварии и других чрезвычайных ситуациях, включаемое автоматически при срабатывании соответствующей сигнализации или вручную, если сигнализации нет или она не сработала.
      Авария - опасное техногенное происшествие, создающее на объекте, определенной территории или акватории угрозу жизни и здоровью людей и приводящее к разрушению или повреждению зданий, сооружений, оборудования и транспортных средств, нарушению производственного или транспортного процесса, нанесению ущерба окружающей среде.
      Авторский надзор - контроль лица, осуществившего подготовку проектной документации, за соблюдением в процессе строительства требований проектной документации.
      Воздействие- явление, вызывающее изменение напряженно-деформированного состояния строительных конструкций и (или) основания здания или сооружения.
      Жизненный цикл здания или сооружения - период, в течение которого осуществляются инженерные изыскания, проектирование, строительство (в том числе консервация), эксплуатация (в том числе текущие ремонты), реконструкция, капитальный ремонт, снос здания или сооружения.
      Здание — результат строительства, представляющий собой объемную строительную систему, имеющую надземную и (или) подземную части, включающую в себя помещения, сети инженерно-технического обеспечения и системы инженерно-технического обеспечения и предназначенную для проживания и (или) деятельности людей, размещения производства, хранения продукции или содержания животных.
      Инженерная защита - комплекс сооружений, направленных на защиту людей, здания или сооружения, территории, на которой будут осуществляться строительство, реконструкция и эксплуатация здания или сооружения, от воздействия опасных природных процессов и явлений и (или) техногенного воздействия, угроз террористического характера, а также на предупреждение и (или) уменьшение последствий воздействия опасных природных процессов и явлений и (или) техногенного воздействия, угроз террористического характера.
      Механическая безопасность - состояние строительных конструкций и основания здания или сооружения, при котором отсутствует недопустимый риск, связанный с причинением вреда жизни или здоровью граждан, имуществу физических или юридических лиц, государственному или муниципальному имуществу, окружающей среде, жизни и здоровью животных и растений вследствие разрушения или потери устойчивости здания, сооружения или их части.
      Микроклимат помещения - климатические условия внутренней среды помещения, которые определяются действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности и скорости движения воздуха.
      Нагрузка - механическая сила, прилагаемая к строительным конструкциям и (или) основанию здания или сооружения и определяющая их напряженно-деформированное состояние.
      Нормальные условия эксплуатации - учтенное при проектировании состояние здания или сооружения, при котором отсутствуют какие-либо факторы, препятствующие осуществлению функциональных или технологических процессов.

11