автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Оценка и регулирование уровня конструкционной безопасности планируемых к возведению зданий и сооружений

На правах рукописи

Шлейков Илья Борисович

ОЦЕНКА В РЕГУЛИРОВАНИЕ УРОВНЯ КОНСТРУКЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПЛАНИРУЕМЫХ К ВОЗВЕДЕНИЮ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Специальность

05.23.01 - «Строительные конструкции, здания и сооружения»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Челябинск - 2006

Работ выполнена на кафедре «Строительна« механика» ГОУ ВПО «Южно-Уральский государственный университет».

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор, советник PA ACH Мальчиков Анатолий Петрович.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Ер«мнн Константин Иванович,

кандидат технических наук, доцент

Байбурнн Альберт Халнтович.

Ведущая организация - Институт «УрапНИИпроект» РААСН

(г. Екатеринбург)

Защита состоится 21 декабря 2006 г„ в 14:00 часов, на заседании диссертационного совета ДМ 212.298.08 при ГОУ ВПО «(Южно-Уральский государственный университет» по адресу: 454080, г. Челябинск, проспею-«м. В.И. Ленина, 76, ауд. 1001.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Южно-Уральский государственный университет».

Автореферат разослан 20 ноября 2006 г.

Отзыв на автореферат (2 экз.), заверенный печатью учреждения, просим ; направлять по адресу: 454080, г. Челябинск, проспект им. В .И. Ленина, 76,; диссертационный совет ДМ 212.298.08 ЮУрГУ. '

Ученый секретарь диссертационного совета д.т.н., проф., советник РААСН

БЛ. Трофимов \

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследовании. Современное развитие строительного комплекса нашей страны характеризуется серьезными качественными преобразованиями. Создаются уникальные сооружения, осваивается подземное пространство, широко развертывается высотное строительство. Внедрение оригинальных планировочных и инженерных решений с применением высоких технологий и современных материалов формирует все более сложные строительно-эксплуатационные системы.

С ростом сложности таких систем возрастает и присущая им энтропия, а следовательно и ответственность при их создании. Изменяется характер распределения, степень к частота внешних (часто запроектных) воздействий на здания и сооружения. Все это на фоне снижения качества строительства существенно сказывается на базовой характеристике строительных объектов -их безопасности. По данным Госстройнадзора в России ежегодно происходит от 30 до 43 аварий на строительных объектах, связанных с обрушением несущих конструкций, причем большая часть событий связана с объектами нового строительства. Сопоставление с показателями аварийности предыдущих десятилетий с учетом существенного снижения объемов нового стротгтельства свидетельствует о повышении доли аварийных объектов.

Такое положение дел в совокупности со спецификой строительной продукции - единичное производство, неизбежно несущее в себе определенный уровень дефектности и исключающее возможность отбраковки — диктует необходимость более детального учета, прогнозирования и управления строительными рисками, особенно на ранних стадиях реализации инвестиционно-строительных проектов (ИСП), предшествующих непосредственному возведению объекта, что соответствует принципу упреждения ущербов.

Огромное значение вопросу безопасности строительных объектов придается со стороны государства. В меняющемся законодательстве в сфере технического регулирования прослеживается взятие курса на управление безопасностью с опорой на методологию риска. Во введенном в действие с 2003 г. ФЗ «О техническом регулировании» обозначена в качестве базового свойства технических систем характеристика безопасности, трактуемая как отсутствие недопустимого риска. Однако методическое обеспечение законодательства для реализации положений в практической плоскости, а также состояние научно-исследовательской сферы характеризуется в настоящей момент отсутствием необходимых методик и процедур по априорному (еще до момента физической реализации) управлению безопасностью строительных объектов с опорой на методологию риска.

Таким образом, формирование последовательности системных процедур и методик, устанавливающих степень конструкционной безопасности элементов зданий и сооружений в целом, а также разработка моделей и критериев для системного принятия решений и прогноза безопасности с учетом риска являются весьма актуальными потребностями современного строительного комплекса.

Цель диссертационной работы - разработка теоретических положений и методических рекомендаций по оценке и регулированию уровня конструкционной безопасности планируемых к возведению зданий и сооружений.

Задачи исследования. Для достижения указанной цели возникла необходимость решения следующих основных задач:

1. Исследовать состояние вопроса о риске аварии зданий и сооружений, факторах его формирования.

2. Изучить законодательную и нормативную основы конструкционной безопасности зданий и сооружений.

3. Предложить адекватную математическую модель оценки конструкционной безопасности зданий и сооружений.

4. Определить метод прогнозирования основных входных параметров математической модели для априорной оценки конструкционной безопасности планируемых к возведению зданий и сооружений.

5. Разработать методические рекомендации по оценке и регулированию уровня конструкционной безопасности планируемых к возведению зданий и сооружений.

Объектом исследования являются планируемые к возведению здания и сооружения.

Предметом исследования является безопасность планируемых к возведению зданий и сооружений.

Теоретической и методологической основой исследования является общенаучная методология, предусматривающая комплексность, системный подход, применение сравнительного анализа, сопоставления и обобщения, методы нечеткой логики, теории вероятности и математической статистики.

В основу исследования положены труды отечественных и зарубежных ученых, нормативные документы, действующие в Российской Федерации.

Эмпирическую базу диссертационного исследования составили данные статистического учета аварий зданий и сооружений гражданского и промышленного назначения на территории РФ, материалы научно-практических конференций по вопросам качества и безопасности строительной продукции, практическая деятельность кафедры и автора в области обследования и оценки технического состояния объектов строительства, данные, собранные из печатных изданий и электронных источников информации.

Научная новизна диссертационного исследования заключается в разработке н обосновании теоретических положений, методических рекомендаций и процедур по априорной оценке и регулированию уровня конструкционной безопасности планируемых к возведению зданий и сооружений, базирующихся на прогнозировании будущего технического состояния объекта.

Научная новизна подтверждается следующими полученными научными результатами;

- В качестве математического аппарата предложена риск-модель, характеризующая риск аварии строительных объектов с учетом основных рисковых факторов, а также разработана матмодель прогнозирования ее

входных параметров для целей априорной оценки и регулирования конструкционной безопасности планируемых к возведению зданий и сооружений.

- Сформированы методические рекомендации и процедуры по априорной оценке и регулированию уровня конструкционной безопасности планируемых к возведению зданий и сооружений, базирующиеся на предложенной риск-модели и прогнозировании с ее помощью на пред строительной стадии реализации ИСП будущего технического состояния объекта.

- Произведена увязка предложенных методических рекомендаций и процедур управления, опирающихся на методологию риска, с существующей системой обеспечения конструкционной надежности и эксплуатационной долговечности строительных объектов.

Как совокупный результат диссертационных исследований на защиту

выносятся следующие положения, отражающие научную новизну

диссертационной работы:

- Абсолютно безопасных зданий и сооружений не существует. Уже на стадии проектирования в них закладывается весьма малая вероятность аварии, обусловленная действующими строительными нормами. Это утверждение позволяет за показатель уровня конструкционной безопасности построенного строительного объекта принять параметр, показывающий во сколько раз его фактическая вероятность аварии выше вероятности, заложенной в него при проектировании. Такой параметр в работе обозначается как риск аварии, от величины которого существенным образом зависит размер ущерба в случае гипотетической аварии строительного объекта.

- Непреднамеренные человеческие ошибки, случайным образом допускаемые в процессе проектирования и возведения зданий и сооружений, вносят существенную неопределенность в техническое состояние несущего каркаса объекта, оказывающую доминирующее влияние на величину риска аварии. При этом прогноз величины риска аварии строительных объектов должен осуществляться на основе математических логико-вероятностных моделей, построенных на методах теории вероятностей, теории надежности, теории нечетких множеств н приемах нечеткой логики.

- В правильно запроектированном н построенном объекте величина риска аварии после завершения стронтельно-монтажиых работ не должна превышать величины естественного (нормального) риска аварии, что требует принятия жестких управленческих решений при подборе на рынке подряда участников ИСП (проектировщиков, поставщиков материалов и конструкций, строителей). В основу критериев для принятия управленческих решений должна быть положена подтверждаемая практикой гипотеза о прямой зависимости уровня конструкционной безопасности построенного объекта от эффективности функционирования систем менеджмента качества организаций-участников ИСП.

Достоверность научных положений, выводов и результатов обеспечивается системным характером исследований, базирующемся на общенаучной методологии, общепринятых научных теориях вероятности, надежности и математической статистики, фактических материалах экспертиз проектных решений, обследований строящихся и эксплуатируемых зданий и сооружений, а также сопоставлением теоретических результатов исследований и практических данных, показавшем удовлетворительную сходимость.

Практическая значимость работы состоит в том, что основные выводы н предложения, сформулированные в диссертационном исследовании, создают методическую основу совершенствования систем оценки и регулирования уровня конструкционной безопасности зданий и сооружений на ранних стадиях реализации ИСП.

Апробация н реализация результатов исследования. Основные положения диссертационного исследования доложены и положительно оценены на конференциях, семинарах, форумах:

- Ежегодные научно-практические конференции Южно-Уральского государственного университета в 2003-2006 гг.

- Научно-практическая конференция «Качество строительных работ, системы качества и вопросы сертификации в строительстве», Челябинск, 2005 г.

- Строительный форум «Саморегулирование строительной деятельности; перспективы, проблемы, пути решения», Челябинск, 2006 г.

Разработанные методические рекомендации использовались при оценке и регулировании конструкционной безопасности планируемых к возведению социально значимых строительных объектов, среди которых: «Подвесной пешеход!ю-технологический мост пролетом 250 м в г. Троицк Челябинской области», «Завод по производству керамических пропантов ООО «Карбо-Керамикс» (Евразия) в г. Копейск Челябинской области».

Личный вклад автора диссертации заключается в сборе и обобщении материалов и данных по исследуемой проблематике, постановке задач и разработке программы исследования; научном обосновании приоритетности н эффективности обеспечения безопасности сооружений с учетом фактора риска; организации и проведении обследований зданий и сооружений и взаимодействии с проектными и строительными организациями, по материалам которых подтверждались или отклонялись методические направления исследования; разработке моделей оценки и регулирования конструкционной безопасности планируемых к возведению зданий и сооружений с учетом фактора риска на предпроектной и проектной стадиях, выбора организаций-участников строительства; разработке методик научных выводов, положений и рекомендаций, изложенных в диссертационной работе.

Публикации. По теме диссертации выпущено 9 публикаций в различных научных сборниках и журналах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 101 наименование, приложений. Содержание работы изложено на 177 страницах текста, включает 21 таблицу, 25 рисунков и 3 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении сформулирована проблема и обоснована актуальность темы исследования. Определены цель н задачи исследования, теоретическая и методологическая основы, подхода к решению задач, научная новизна и основные научные и практические результаты работы.

Первая глава посвящена анализу состояния вопроса по проблематике конструкционной безопасности н обоснованию цели и задач исследования. Выполнен анализ динамики развития знаний о риске в историческом и философском аспектах, проанализированы специфика риска и факторы его формирования применительно к строительным системам, существующие методики и подходы к оценке и регулированию конструкционной безопасности объектов строительства. Конкретизированы терминология и основные понятия.

Разработке теоретических и практических основ обеспечения конструкционной надежности и безопасности элементов несущих систем зданий и сооружений посвящены работы многих отечественных и зарубежных исследователей. Выдающаяся роль в построении вероятностных методов расчета строительных конструкций принадлежит Н.С. Стрелецкому, разработавшему принципы теории надежности применительно к строительным системам. Дальнейшее развитие теории надежности стало возможным благодаря работам В.В.Болотина, Б .А. Бондаровича, А.Р. Ржаницина, СЛ. Тимашева и др. Подходы к оценке безопасности строительных систем с позиций теории риска представлены в работах AJI. Синнцина, И. И. Гольденблата, А.И. Лантух-Лященко, А.П. Мельчакова, А.Х. Байбурина, К.Э. Габрина и др.

Из зарубежных ученых существенный вклад в развитие вероятностных методов расчета и проектирования строительных конструкций, оценки риска и безопасности внесли Г. Аутусти, А. Баратга, Ф. Кашиати. Анализу безопасности сложных технических систем посвящены фундаментальные труды исследователей из США и Японии Э. Дж. Хенли и X. Кумамото, разработавших математический аппарат анализа риска и механизмы его регулирования.

Не смотря на большое количество работ посвященных проблематике риска и прошествие уже более восьмидесяти лет с момента появления первых публикаций по данной теме, современные исследователи отмечают относительную молодость знаний о риске.

За время эволюции знаний о надежности и риске важным является факт осознания вероятностной сути многих процессов и невозможности однозначного предсказания поведения какой-либо системы, и в то же время понимания, что случайность, риск и непредсказуемость, характерные для одного объекта, могут приводить к упорядоченности и стабильности для целого ансамбля.

Само понятие риска с момента своего появление претерпело принципиальные содержательные изменения. В современном понимании риск — это не только объективная вероятностная характеристика возникновения неблагоприятного события или явления, но и одновременно субъективная мера опасности, характеризующая объем этого события (потери, ущерб, убытки).

Изучение специфики риска применительно к строительным системам показало объективное существование теоретической вероятности аварии (10^-1 (Г5), по умолчанию закладываемой при проектировании, что обусловлено вероятностной природой характеристик внешнего воздействия на конструкцию К и ее сопротивления 8 (рис. 1). Фактическая же вероятность такого события в законченных строительством зданиях, как отмечают Г. Аугусти, А. Баратта, Ф. Кашиати, увеличивается в разы за счет человеческих ошибок, случайным образом вносимых участниками строительного процесса (проектировщиками, строителями, поставщиками материалов и конструкций).

F £ S —услоеие безопасности

Рис. 1. Формирование риска аварии объектов строительства (F — воздействие на конструкцию; S—сопротивление конструкции воздействию;

Рт — теоретический риск аварии (1(Г —10"'/* Рд - дополнительный риск, формируемый за счет человеческих ошибок) Данный факт подтверждается статистикой - по данным, приведенным в работах А.П. Мельчакова, К.Э. Габрина и А.Х. Байбурина около 80% строительных аварий происходят из-за ошибок людей, а распределение вероятностей ошибок при строительстве показывает, что вероятность человеческих ошибок (ошибок проектировщиков, строителей, поставщиков материалов и конструкций) на порядок выше вероятностей неучтенных отклонений внешнего воздействия.

В итоге анализ составляющих рисков аварий и катастроф в строительной сфере показал, что основными факторами риска планируемых к возведению, строящихся и построенных зданий и сооружений являются человеческие ошибки: ошибки при проектировании, дефекты изготовления строительных материалов и конструкций, а также дефекты СМР, снижающие уровень безопасности построенных зданий и сооружений. Наступление аварийных ситуаций, как правило, является результатом неблагоприятного сочетания допущенных критических дефектов с внешними провоцирующими воздействиями.

Изучение широкого арсенала существующих подходов к нормированию, учету и регулированию риска аварии объектов строительства представлено в виде анализа в классификации по используемым математическим моделям:

— эмпирическая модель;

— вероятностные модели;

— модель анализа риска появления «редких событий» на основе ретроспективных данных:

— динамическая модель;

— модели страховой экспертизы.

Рассмотренные модели обладают своими преимуществами и недостатками. В большинстве случаев модели обеспечивают апостериорный характер оценки риска физически представленных объектов, где риск оценивается применительно к отдельным составляющим сложной строительной системы, а не ко всей системе в целом. Ни одна из представленных математических моделей не может в полной мере ответить на вопрос о степени риска, присущего конкретному объекту иа ранней стадии ИСП.

Важным является факт отражения в представленных моделях превышения фактического риска, присущего каждому объекту, над теоретическим, закладываемым по умолчанию в проектное решение. Причем, западные специалисты считают, что это превышение будет находиться в приемлемой зоне, если участники строительного процесса обладают сертифицирован ными системами качества.

Большинство существующих подходов к нормированию, учету и регулированию риска аварии объектов строительства не в полной мере учитывают основные рисковые факторы — человеческие ошибки. Еще больше осложняется вопрос при необходимости априорной оценки риска, ведь именно такая оценка, как считают многие исследователи, должна быть в основе управления рисками.

Свой отпечаток накладывает специфика строительных объектов, для которых аварии являются весьма редкими событиями, а сами объекты -сложными и уникальными конструкциями. В такой ситуации ограниченное применение находят традиционные вероятностные подходы и подходы теории надежности, учитывающей лишь простейшие (логические) взаимосвязи между элементами сложной системы.

Усложнение строительных систем с одновременным увеличением заложенного в них рискового потенциала (чему свидетельствует ежегодное увеличение числа аварий), а также расширение возможностей имитационного компьютерного моделирования делают сейчас актуальной проблему построения нового поколения моделей — моделей, позволяющих производить, в том числе, и априорную оценку и управление риском с учетом наиболее значимых рисковых факторов. Существующий же уровень изученности вопросов оценки и управления рисками создает хороший задел для разработки таких моделей применительно к ранним стадиям реализации ИСП, предшествующих непосредственной физической реализации объектов.

Вторая глава посвящена анализу законодательной и нормативной основ обеспечения конструкционной безопасности зданий и сооружений в Российской Федерации с научно-практической точки зрения для обоснования принятия решений в методическом аспекте. Проведено исследование структуры нормативно-правовой базы по обеспечению конструкционной

надежности и эксплуатационной долговечности зданий и сооружений, содержания требований и методического обеспечения. Определен законодательный механизм обеспечения качества и безопасности конечной продукции строительной отрасли-зданий и сооружений.

Анализ выполнен на основе рассмотрения основных элементов действующей системы законодательного регулирования конструкционной безопасности в иерархической структуре, представленной на рис. 2.

Ш

.ФЗ «О техническом регулировании»

о I

ФЗ «О промышленной;; безопасности опасных; \производственных : :.■■'; объектов».:Л; й

Система нормативных

I N1 (

: в строительстве

I

Рис. 2. Законодательная и норнатшлая основы обеспечения £

конструкционной безопасности Настоящий период времени может быть охарактеризован коренными изменениями законодательства в сфере технического регулирования, обусловленными принятием и введением В действие ФЗ «О техническом регулировании» — наряду с постепенной отменой старых механизмов обозначаются и вводятся новые принципы и инструменты технического регулирования. Однако этот процесс характеризуется существенным отставанием прихода новой системы взамен старой. Важным является факт взятия в законе курса на приоритетное направление обеспечения безопасности продукции с опорой на методологию риска.

Законодательство, развивающее в практической плоскости общие принципы технического регулирования в строительной отрасли (Градостроительный кодекс, ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов»), формирует и описывает систему, процедуры и требования обеспечения конструкционной надежности и эксплуатационной долговечности строительных объектов на различных стадиях жизненного цикла, начиная со стадии разработки проектной документации.

Методическая поддержка функционирования системы обеспечения конструкционной надежности и эксплуатационной долговечности зданий и сооружений осуществляется системой нормативных документов в строительстве, представляющей комплекс требований и инструментов, необходимых для выполнения отдельных этапов создания строительных

объектов. Однако, не смотря на широкий спектр регламентируемых характеристик в представленном комплексе, а также учет вероятностной природы многих процессов (внешних воздействий и внутреннего сопротивления строительных систем), большое количество объектов строительства отбраковывается на стадии эксплуатации — существующая система не в полной мере справляется с возложенными на нее обязанностями. Кроме того, на многие виды сооружений (в частности объекты высотного строительства) нормативная документация отсутствует или устарела и не отвечает современным требованиям.

В качестве недостатка методической поддержки следует отметить отсутствие подходов и методов оценки и регулирования безопасности с учетом наиболее значимых рисковых факторов - непреднамеренных человеческих ошибок, случайным образом вносимых участниками строительного процесса. Необходимость таких методов и подходов определяется изменяющимся законодательством в сфере технического регулирования (ФЗ «О техническом регулировании»), обозначающим требование безопасности через отсутствие недопустимого риска.

В качестве нового рыночного инструмента управления безопасностью строительных объектов начинают выступать системы управления качеством, базирующиеся на серии международных стандартов ISO 9000, эффективность которых доказывает опыт передовых индустриально-развитых западных стран, повысивших уровень качества и безопасности конечной продукции регламентацией работ в пределах всех стадий жизненного цикла и, особенно, на стадиях, предшествующих физической реализации объектов. Однако внедрение указанного рыночного инструмента в нашей стране имеет на текущий момент ограниченное распространение и является актуальной задачей.

Таким образом, законодательство обладает всеми необходимыми процедурами и выстроенной системой обеспечения конструкционной безопасности строительных объектов, но имеет пробел в методическом обеспечении эффективного функционирования системы. Изменения, происходящие в современном законодательстве, формируют обновленную систему («матрицу») управления безопасностью объектов строительства с опорой на методологию риска, требующей наполнения практическими инструментами и методиками. Одним из практических элементов такого наполнения может быть подход по априорной оценке к регулированию конструкционной безопасности планируемых к возведению зданий и сооружений с учетом наиболее значимых рисковых факторов.

Третья глава посвящена разработке математического аппарата для априорной оценки н регулирования уровня конструкционной безопасности планируемых к возведению зданий и сооружений. Предложена риск-модель для оценки и управления конструкционной безопасностью с учетом наиболее значимых рисковых факторов. Разработан подход и получена математическая модель прогнозирования входных параметров риск-модели для априорной

оценки и регулирования уровня конструкционной безопасности планируемых к возведению зданий и сооружений,

В основу математического аппарата положена модифицированная риск-модель, разработанная на кафедре «Строительная механика» ЮУрГУ под руководством д.т.н., проф. А.П. Мельчакова, Риск аварии, в отличие от традиционных моделей, представлен в относительной форме — как превышение фактического риска над теоретическим, по умолчанию закладываемым в проект;

где г — риск аварии в относительной форме; Рц> — фактический риск аварии строительного объекта; Рт — теоретический риск.

Соотношение между фактическим и теоретическим рисками определяется:

РФ'Рг+РД. (2)

где Рд — дополнительный риск, учитывающий влияние человеческого фактора (см. рис.

Такая трактовка риска делает его показатель более воспринимаемым в сравнении с традиционными значениями, имеющими порядок 10" -10"\

Риск-модель, соответствующая относительному представлению риска:

^ Ш'Ы

¿-I

где /? — среднее значение риска (математическое ожидание); К4[V] — среднее значение уровня конструкционной надежности несущего каркаса здания; М[рЦ — средний уровень надежности /-и группы однотипных последовательно возводимых несущих конструкций здания; п — количество групп однотипных последовательно возводимых несущих конструкций.

Определение входных параметров риск-модели Щр^ осуществляется на основе принципов квапиметрии. Для этого в каждой группе конструкций отыскиваются наиболее и наименее дефектные конструкции с экспертной оценкой их соответствия требованиям проекта в части обеспечения прочности, жесткости и устойчивости (ри р^). Причем экспертная оценка опирается на современные инженерные методы и подходы, используемые при проектировании н экспертизе технического состояния зданий и сооружений. Для остальных же конструкций принимается равномерный вероятностный закон распределения соответствия между наиболее и наименее дефектными (рис. 3) с функцией плотности вероятности:

М~\4рг-рх), (4)

где р| и рг — степени соответствия наиболее и наименее дефектной в группе конструкции.

В качестве входного параметра для риск-модели (3) используется математическое ожидание случайной величины:

Щр1 = (Р\ + (5)

Рис. 3. Распределение надежности конструкций в группах

Для определения степени соответствия конструкции (рь по выявленным на экспертной основе отступлениям ее параметров от требований проекта используется правило, построенное на основе лингвистической переменной кочень» (табл. 1). В соответствие с этим правилом количественная оценка соответствия назначается ведущим экспертом на основе информации о техническом состоянии конструкции, своих знаний, опыта и инженерной интуиции. При необходимости принятая в условиях неопределенности экспертная оценка подтверждается соответствующими инженерными расчетами, базирующимися на методе предельных состояний, н испытаниями дефектных конструкций.

Таблица I

Правило назначения уровня надежности конструкции в зависимости

от уровня ее опасности и ранга

Уровень опасности конструкции Отношение конструкции к требованиям проекта Раи-уровня Степень переменной «очень» Уровень надежности конструкции

0 Дефектов нет — (очень?'™ 1,000

Соответствие требованиям проекта /фактически полное 1 (очень) 0,994

1 2 (очепьГ' 0,987

3 (очень?** 0.981

Отклонения от требований проекта незначительные 1 (очень?"' 0,969

2 2 (очень?-™ 0,939

3 (очень)-" 0,91«

Отклонения от требований проекта значительные 1 (очень?-*1 0,882

3 2 (очень?-1* о.ш

3 0,777

Соответствие требованиям проекта низкое 1 (очень?* 0.730

4 2 (очень? 0,686

3 (очень?''" 0.644

5 Соответствия требованиям проекта практически нет 1 (оченъ?-ш 0,604

2 (очень?-™ 0.568

3 (очень?*" 0,533

6 Соответствие предельно-низкое - (очень 0,500

Конструкция содержит опасный дефект 1 (очень)1-*" 0,470

7 2 (очень)1-*" 0.441

3 (очень) 0,414

Окончание табл. 1

Уровень опасности конструкции Отношение конструкции к требованиям проекта . Ранг уровня Степень переменной кочень» Уровень надежности конструкции

8 Конструкция содержит несколько опасных дефектов 1 (очень?'"' 0.389

2 (очень)"" 0,365

3 (очень)^ 0,343

9 Конструкция содержит угрожающие аварией дефекты 1 (оченъУ- 0,322

2 (очень)1-™ 0^03

3 (очень)*-1" 0,284

10 Состояние конструкции практически предельное - (очень)*"*0 0,250

Использование принципов квалнметрни с элементами вероятностного подхода позволяет сымитировать всевозможные комбинации имеющихся дефектов и отступлений в конструктивных элементах при оценке риска аварии всего объекта строительства.

Применение описанной риск-модели подразумевает оценку соответствия конструкций фактически существующих зданий. Для целей априорной оценки и регулирования конструкционной безопасности в диссертационной работе разработан подход и получена математическая модель прогнозирования входных параметров риск-модели (3). Учитывая доминирующее влияние человеческого фактора, прогноз осуществляется на основе оценки систем менеджмента качества организаций-участников ИСП, формирующих строительный объект и определяющих его основные характеристики, включая конструкционную безопасность (рис. 4).

•вш-

Ь...........^..........чШ

* Систем* качестм '

Рис. 4, Формирование конструкционной безопасности объекта

Практика доказала, что чем выше эффективность системы качества проектировщиков, поставщиков и строителей, тем выше уровень безопасности построенного объекта.

Матмодель прогноза входных параметров рнск-модели (3), полученная на основе формулы полной вероятности, приемов нечеткой логики, а также статистики по причинам аварий зданий и сооружений:

Щр] = fa-fkfb+OMl-ttJ 'Не А +0,5-рм {1-fiJ -р„+0,9 Мс +0,4 -(1-fiJ -(¡-и) «,+ft72 -(1-MJ -^-(l-HÙ+OJS-^-f]-^) {¡-»J + (6) +0,36{I~pJ {1-pJ a-ftj, где ft„ fie u — степени соответствия систем менеджмента качества организаций-участников ИСП (соответственно проектировщиков, строителей, поставщиков материалов и конструкций) требованиям международных стандартов серии ISO.

Оценка входных параметров модели (6) производится экспертным методом на основе лингвистической переменной по правилу, приведенному в табл. 2 (модификация табл. 1).

Таблица 2

Правило назначения степени соответствия системы менеджмента качества

организации-участника ИСП требованиям стандартов cei рии ISO

Уровень соответствия Степень соответствия в лингвистической форме Степень «кггеетегеия

0 Соответствие полное 1,000

1 Соответствие практически полное 0,987

2 Отклонение незначительное 0,939

3 Отклонение значительное 0,828

4 Соответствие низкое 0,686

5 Соответствия практически нет 0,568

6 Соответствие предельно-низкое 0,500

При наличии разработанного проекта параметр д, (отвечающий за проектировщика) определяется экспертизой проектного решения, как степень соответствия требованиям строительных норм в части обеспечения прочности, жесткости и устойчивости.

Для оценки приемлемости риска аварии используются стандартные показатели конструкционной безопасности, определенные в исследованиях проф. АЛ. Мельчакова, характеризующие состояние строительного объекта (табл. 3).

Таблица 3

Стандартные показатели конструкционной безопасности_

Показатель Описание

Стандартные значения риска

* II Нормальный риск (естественный), регламентирующий величину риска аварии объекта после окончания его строительства (инвариант)

/^=19 Предельно-допустимый риск, соответствующий перехешу объекта ю безопасного в аварийное состояние (инвариант)

Стандартные значения уровня надежности групп конструкций

Нормальный уровень надежности группы несущих конструкций

Предельно-допустимы й уровень надежности труппы несущих конструкций

В итоге, представленный математический аппарат позволяет реализовать подход к априорной оценке и регулированию безопасности зданий и сооружений на ранних этапах ИСП с учетом наиболее значимых рисковых факторов через косвенное воздействие с опорой на методологию риска, что соответствует ФЗ «О техническом регулировании».

Четвертая глава посвящена разработке методических рекомендаций и процедур по оценке и регулированию уровня конструкционной безопасности планируемых к возведению зданий и сооружений. Выделены этапы реализации ИСП для оценки и регулирования. Разработаны механизмы оценки и регулирования безопасности для выделенных этапов ИСП. Произведена увязка разработанных методических рекомендаций с существующей системой обеспечения конструкционной надежности и эксплуатационной долговечности строительных объектов.

Для целей априорной оценки и регулирования целесообразно выделение двух этапов реализации ИСП, соответствующих предстроительной стадии -этапы экономического обоснования и проектирования (рис. 5).

Экономичною* Лрмкгированн*; Строительство обоснованна

Эксплуатация

Рис. 5. Этапы реализации ИСП

Оценка и регулирование безопасности на предстроительной стадии может осуществляться:

- на этапе экономического обоснования через прогнозирование риска аварии будущего объекта на основе информации об организациях-участниках ИСП (проектировщике, поставщике материалов и конструкций, строителе), а также через формирование минимальных требований к организациям-участникам, которые в совокупности призваны обеспечить требуемый для новых зданий уровень риска аварии (см. табл. 3);

— на этапе проектирования через прогнозирование риска аварии будущего объекта на основе фактической оценки проектного решения (экспертиза) и информации об организациях-участниках ИСП (поставщике материалов н конструкций, строителе), а также через формирование (с учетом оценки проекта) минимальных требований к организациям-участникам.

Такой подход обеспечивает возможность декларирования и корректировки уровня конструкционной безопасности планируемого к возведению сооружения еще до начала строительных работ.

Решение задачи риск-менеджмента на предпроектной стадии (этап экономического обоснования) осуществляется, в свою очередь, в 5 этапов:

1) формирование «(дерева» состояний объекта;

2) определение «нормального» (для новых зданий) уровня надежности групп несущих конструкций;

3) формирование минимальных требований к организациям-участникам ИСП для обеспечения «нормального» уровня надежности групп несущих конструкций;

4) подбор или проверка соответствия организаций-участников ИСП сформированным минимальным требованиям;

5) декларирование конструкционной безопасности.

На первом этапе формируется дерево состояний объекта, представляющее собой иерархическую последовательность возведения групп однотипных

конструкций несущего каркаса (рис. б).

....................'

фт

<?и

Рис. 6. Дерево состояний т этажного строительного объекта

Каждое из состояний характеризуется количеством групп конструкций щ и риском аварии Целью построения дерева состояний является декомпозиция объекта и определение общего числа групп однотипных последовательно возводимых несущих конструкций и.

На втором этапе производится определение нормального уровня надежности групп однотипных несущих конструкций по формуле (7) с учетом общего числа групп л, определенного на предыдущем этапе:

Целью определения нормального уровня является установление минимальных требований к конструктивным элементам для обеспечения нормального уровня риска аварии всего объекта.

На третьем ?тапе производится формирование минимальных требований к организациям-участникам ИСП. Здесь определяется множество 0, возможных комбинаций значений входных параметров модели (6) ^ и обеспечивающих нормальный уровень надежности трупп однотипных несущих конструкций:

Щр] £ р№ (9)

I /-йэтаж К-

1Г

■¡■I

/-Й этаж

м] | Нулевой

ЦИКЛ

Несущие конструкции этажа_

¡Несущие конструкции 1-гозтажа

Несущие конструкции 2-я> этажа_

Несущие конструкции _¡-го этажа

Л

■ч

н

>Я™

I Несущие конструкции 1_Л(,| 1 нудев&го никла | I

-П:

У

У

Сформированное множество Q„ представляет собой требования к организациям-участникам ИСП в части соответствия их систем менеджмента качества требованиям стандартов серии ISO, выполнение которых обеспечит для планируемого к возведению объекта нормальный риск аварии.

На четвертом этапе производится подбор или проверка соответствия требованиям множества Q„ выбранных организаций-участников через экспертную оценку функционирования их систем менеджмента качества (по правилу табл. 2).

На пятом этапе производится декларирование безопасности объекта еще до момента его физической реализации, что может быть обеспечено в случае выполнения требований принадлежности систем менеджмента качества организаций-участников множеству Q„. В случае отклонений от требований принимается соответствующее управленческое решение в зависимости от величины дополнительного риска: принятие и страхование дополнительного риска; изменение состава участников.

Блок-схема риск-менеджмента на предпроекгной стадии представлена на рис. 7.

ш

\jB

CSJ

[jvf

(Ш

Формирование дерева состояний п

Определение нормального уровня надежности

_ри - (ЯнГ/л__

. У ..

Формирование минимальных требований к организациям-участникам

_Ч»' WpI s Цщь /to v*> при Щр] - р„_

Подбор или проверка соответствия организаций-участников

(Иш^Ы^Чч I 1 (fin, рс, <г Чя

Декларирование КБ

R£Rh

Оценка дополнительного риска и принятие управленческого решения

R>Jit_

£

; Принятие и страхование дополнительного риска j

Изменение состава органкзаций-уч»стни«;ов

Рвс. 7. Елок-ос ила риск-менеджмеют на предпроекгной стадии

Решение задачи риск-менеджмента на стадии проекта осуществляется в б этапов — в отличие от предпроектной стадии добавляется этап фактической оценки проектного решения. Порядок н состав действий на остальных этапах соответствует предыдущей стадии с отдельными изменениями и дополнениями, вызванными учетом оценки проекта (рис. 8).

Фактическая оценка проекта осуществляется через экспертную оценку соответствия проектного решения требованиям строительных норм в части обеспечения прочности, жесткости и устойчивости (по правилу табл. 2). При этом основой дня принятия решения служат общепринятые инженерные методы анализа, включая поверочные расчеты.

ш

газ ®

[¡э

[Т?

Формирование дерева состояний п

з:

Олрвдслвнив нормального уровня надежности

_Ри - №нГ'п_

Фактическая оценка проектного решения

-'""У"*-

Формирование минимальных требований к организациям-участникам

Подбор или проверка соо ия организаций-участников

Чи J | (Рс,Ми)е<}н

Декларирование КВ

_

Оценка дополнительного риска и принятие управленческого решения

_а>В*_

| Принятие и страхование дополнительного риска [

| Изменение составе организаций-участников ^-

Корректировка проектного решения -------

Рис. 8. Блок-схема риск-менеджмяп» васгаоич проекта В качестве практической реализации методики выполнена оценка и регулирование конструкционной безопасности одного из планируемого к возведению комплекса зданий завода ООО «Карбо-Керамикс» (Евразия) на стадии проекта. Рассматриваемое здание запроектировано в металлическом каркасе рамно-связевой системы, высота - 26 м, количество этажей - 5. Проведена экспертиза проекта и с учетом фактической оценки проектного решения разработаны минимальные требования к организациям-участникам ИСП дня обеспечения нормального для новых зданий риска аварии. По факту завершения строительством рассматриваемого объекта была произведена фактическая оценка достигнутого уровня конструкционной безопасности и

выполнено сопоставление с прогнозными показателями — рис. 9.

2.60 ■

У

0 12 3 4

Состояние (этаж)

-Фактический риск Нормальный риск « * -Прогншный риск

Ряс. 9. Карта риска рассматриваемого здания

В итоге поставленная задача снижения негативного влияния человеческого фактора на конструкционную безопасность законченного строительством объекта была решена. Фактический риск (1,32) удовлетворяет требованиям для новых зданий (Дф 5 Ин = 2). Разница между прогнозным (1,52) и фактическим (1,32) показателями составляет 13,39%> что подтверждает работоспособность методики.

Предложенная процедура управления с опорой на методологию риска увязана с существующей системой обеспечения конструкционной надежности и эксплуатационной долговечности объектов строительства - рис. 10.

Тгег

Рис. 10. Система обеспечения конструкционной надежности и эксплуатационной долговечности объектов строительства

В этой системе априорная оценка и регулирование риска являются дополнительными инструментами на отдельных этапах: конкурсные торги, экспертиза проектного решения и страхование строительных рисков. Использование дополнительных априорных инструментов управления риском в рамках существующей системы (без ее усложнения) позволяет повысить ее эффективность, посредством предоставления информации о состоянии будущего объекта и возможности его регулирования еще до момента его физической реализации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является законченной нау чно-квалиф нкацнонно й работой, в которой решена задача прогноза и регулирования уровня конструкционной безопасности планируемых к возведению объектов строительства. Решение поставленной задачи имеет существенное значение для строительного комплекса, как инструмент повышения качества и конструкционной безопасности конечной строительной продукции—зданий и сооружений.

Основные результаты диссертационной работы:

1. Доминирующее влияние на конструкционную безопасность зданий и сооружений оказывает человеческий фактор - непреднамеренные ошибки, случайным образом вносимые участниками строительного процесса, увеличивающие теоретическую вероятность аварии, заложенную при проектировании (1(Г7-1(Г5).

2. Существующие подходы к оценке и регулированию конструкционной безопасности носят апостериорный характер и не в полной мере учитывают основные рисковые факторы (человеческие ошибки),

3. Эволюционирующее законодательство в сфере технического регулирования обладает выстроенной системой обеспечения конструкционной безопасности строительных объектов, однако имеет пробел в методическом обеспечении ее эффективного функционирования. Взятие курса на обеспечение безопасности, трактуемой через отсутствие недопустимого риска, требует наличия соответствующих инструментов оценки и регулирования, в том числе и априорных, с опорой на методологию риска.

4. Предложен математический аппарат для априорной оценки и регулирования конструкционной безопасности планируемых к возведению зданий и сооружений с учетом основных рисковых факторов, включающий:

- риск-модель, характеризующую риск аварии строительных объектов;

- разработанную матмодель прогнозирования входных параметров риск-модели на основе оценки эффективности функционирования систем менеджмента качества организаций-участников строительного процесса.

5. Разработаны методические рекомендации и процедуры по априорной оценке и регулированию уровня конструкционной безопасности планируемых к возведению зданий и сооружений с опорой на предложенный математический аппарат м прогнозирование с его помощью будущего состояния объекта на различных этапах реализации ИСП, соответствующих предстроительной стадии. Предложенные рекомендации и процедуры управления с опорой на методологию риска увязаны с существующей системой обеспечения конструкционной надежности и эксплуатационной долговечности строительных объектов - как инструменты, повышающие эффективность ее функционирования на отдельных этапах.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Мельчаков А.П., Шлей ко в И.Б. О проектировании строительных конструкций с учетом человеческого фактора риска // Новое в архитектуре, проектировании строительных конструкций и реконструкции: Тез. докл. второй всероссийской конференции. - Чебоксары: Изд-во Чуваш, ун-та, 1999.-С. 29-30.

2. Габрин К.Э., Мельчаков А.П., Шлейков И.Б. Априорная оценка риска аварии возводимого объекта строительства // Безопасность жизнедеятельности на пороге третьего тысячелетия: Сборник материалов Первой Всероссийской научно-практической конференции.—Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2000. - С. 104.

3. Мельчаков А.П., Шлейков И.Б., Никольский И.С. Математическая модель и компьютерная технология прогнозирования риска аварии зданий и сооружений // Новое в архитектуре, проектировании строительных конструкций н реконструкции: Материалы Третьей Всероссийской конференции. — Чебоксары: Изд-во Чуваш.ун-та, 2001.-С. 264—268.

4. Шлейков И .Б., Никольский И.С. Математическая модель прогнозирования риска аварии объектов строительства // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Строительство и архитектура». Выпуск 1. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2001. -№5(05). - С. 37-38.

5. Шлейков И.Б., Никольский И.С. Проектирование подвесного пешеходно-технслогического перехода // Конкурс грантов студентов, аспирантов и молодых ученых вузов Челябинской области: Сборник рефератов научно-исследовательских работ студентов.—Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2002. - С. 73.

6. Шлейков И.Б., Никольский И.С. Априорная оценка риска аварии планируемых к возведению зданий и сооружений и ее применение к подбору организаций-участников строительства // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Строительство и архитектура». Выпуск 1. — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2003. - №7(23). -С. 82-86.

7. Мельчаков А.П., Никольский И.С., Шлейков И.Б Методика н технология оценки уровня конструктивной безопасности зданий и сооружений на основе регламента на величину риска аварий // Предотвращение аварий зданий и сооружений: Межвуз. сб. науч. тр. Вып. 4. - Магнитогорск: МГТУ, 2005. - С. 62-73.

В. Шлейков И.Б, Никольский И.С., Рябков А.Н. О техническом регулировании уровня конструктивной безопасности зданий и сооружений // Предотвращение аварий зданий и сооружений: Межвуз. сб. науч. тр. Вып. 4. -Магнитогорск: МГТУ, 2005. - С. 74-77.

9. Мельчаков А.П., Шлейков И.Б., Никольский И.С., Косогоров В.Г. Технологии регулирования уровня конструкционной безопасности зданий и сооружений на различных стадиях. их жизненного цикла // Саморегулирование строительной деятельности; перспективы, проблемы, пути решения: Материалы строительного форума. — Челябинск, 2006. - С. 95-97.

Шпейков Илья Борисович

ОЦЕНКА И РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ КОНСТРУКЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПЛАНИРУЕМЫХ К ВОЗВЕДЕНИЮ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Специальность 0523.01 - «Строительные конструкции, здания и сооружения»

Автореферат диссертации на соискание ученой «ппени ; кандидата технических наук

Издательство Южно-Уральского государствейвюгу униварС1ггета Подписано в печать 16.112006. Формат 60x84 1Печать офсетная Уст, печ. л. 1,16. Уч.-изд, л-1,0. Тираж 100. Заказ 390.

Отпечатано в типографии издательства ЮУ^ГУ. 454080, г.Челябинск, пр. нм. ВЛ. Ленина, 76.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1 Исторический обзор.

1.2 Риск. Объективная и субъективная основы.

1.3 Риск аварии объектов строительства и его составляющие.

1.4 Математические модели и существующие подходы.

1.5 Выводы по главе.

ГЛАВА 2. ЗАКОНОДАТЕЛЬНАЯ И НОРМАТИВНАЯ ОСНОВА КОНСТРУКЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ.

2.1 Федеральный закон «О техническом регулировании».

2.2 Градостроительный кодекс.

2.3 Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов».

2.4 Система нормативных документов в строительстве.

2.5 Стандарт ISO 9001. Системы менеджмента качества.

2.6 Выводы по главе.

ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ КОНСТРУКЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПЛАНИРУЕМЫХ К ВОЗВЕДЕНИЮ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ.

3.1 Модель оценки риска (риск-модель).

3.2 Квалиметрия и логика при оценке риска.

3.3 Априорное прогнозирование риска.

3.4 Пороговые значения риска.

3.5 Выводы по главе.

ГЛАВА 4. ОЦЕНКА И РЕГУЛИРОВАНИЕ УРОВНЯ КОНСТРУКЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПЛАНИРУЕМЫХ К ВОЗВЕДЕНИЮ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ.

4.1 Стадии априорной оценки и регулирования конструкционной безопасности.

4.2 Оценка и регулирование конструкционной безопасности на предпроектной стадии.

4.3 Оценка и регулирование конструкционной безопасности на стадии проекта.ИЗ

4.4 Место в общей системе обеспечения конструкционной надежности и эксплуатационной долговечности.

4.5 Выводы по главе.

Все, что мы узнаем, - это какое-то приближение, ибо мы знаем, что не все еще законы мы знаем. Все изучается лишь для того, чтобы снова стать непонятным или, в лучшем случае, потребовать исправления.

Р. Фейнман

Актуальность темы исследования. Современный период развития общества в области формирования среды жизнедеятельности характеризуется созданием уникальных сооружений и архитектурно-строительных комплексов, образуя все более сложные строительно-эксплуатационные системы. Подземная урбанистика, высотное строительство, оригинальные планировочные и конструктивные решения сооружений, основанные на достижениях высоких технологий и современных инженерных решениях, представляют прогрессивные тенденции современного строительного комплекса.

С ростом сложности строительных систем возрастает и мера ответственности при их создании, а также неопределенность их поведения на различных стадиях - при возведении и эксплуатации при разнообразных внешних воздействиях и их сочетаниях. Между тем увеличивается степень и частота внешних запроектных воздействий на здания и сооружения со стороны окружающей среды. Растет число техногенных аварий и катастроф, террористических актов. Все это в совокупности с массовым снижением качества строительства является фактором, провоцирующим аварийные ситуации зданий и сооружений.

Во многих регионах России в последнее время значительно увеличилось число аварийных ситуаций, связанных со строительством и эксплуатацией различных зданий и сооружений. Особенно это проявляется в зданиях застройки прошлого века, когда внезапные отказы в несущей способности конструктивных элементов сопровождаются многочисленными человеческими жертвами.

Проблема надежности и безопасности все глубже захватывает и новое строительство. Как показывает практическая деятельность автора в области обследования и оценки технического состояния строящихся и построенных зданий и сооружений, а также данные Госстройнадзора, в настоящее время не наблюдается тенденции улучшения качества строительства и снижения аварийности. И это происходит при довольно отлаженном многоступенчатом механизме контроля за ходом строительства. При этом, выполнение в традиционной постановке полного объема исследований, необходимых для обоснования эффективных объемно-планировочных, конструктивных и технологических решений требует значительных затрат времени и средств. Существующая тенденция применения современных инженерных подходов без детального анализа, учитывающего геомеханические, технологические и конструкционные риски, обусловлена отсутствием комплексного, системного подхода в теории и практике обеспечения конструкционной безопасности зданий и сооружений. При этом системность требует последовательного анализа прямых и обратных взаимодействий, возникающих в процессе создания сооружения. Этим предопределяется многоступенчатость оценки и регулирования безопасности зданий и сооружений - предпроектная, проектная, строительная и эксплуатационная.

Кроме того, особый отпечаток накладывает специфика строительной продукции. В отличие от производства массовой промышленной продукции и различного рода товаров широкого потребления здания и сооружения являются изделиями единичного производства и, как показывает практика, неизбежно несут в себе определенную совокупность различного рода дефектов. Причем, при обнаружении дефектности здание или сооружение, фактически, не может быть отбраковано, а подлежит ремонтным и восстановительным мероприятиям. Уровень дефектности неизбежно сказывается на уровне конструкционной безопасности строительного объекта и на его способности сопротивляться внешним воздействиям в процессе строительства и эксплуатации.

Сложившаяся ситуация в совокупности со спецификой строительной продукции - единичное производство, неизбежно несущее в себе определенный уровень дефектности и исключающее возможность отбраковки - диктует необходимость более детального учета и управления строительными рисками на всех стадиях инвестиционно-строительного прогресса, начиная со стадии обоснования инвестиционных решений и стадии разработки проекта. Причем учет и управление должны строиться на прогнозировании уровня конструкционной безопасности зданий и сооружений, что соответствует общепринятой парадигме управления -«Управлять - значит предвидеть» [47].

Современное состояние теории риска можно охарактеризовать как зарождающееся [15]. В основе официального (финансируемого МЧС) подхода лежит «объективная» основа для построения теории - внешняя схожесть эмпирических законов, описывающих катастрофические явления в различных областях и принципы нелинейной динамики. Существуют также и другие, не совпадающие с официальной, точки зрения на решение проблемы безопасности. Создание единой методологии сталкивается с многочисленными проблемами как научного, так и ненаучного характера -отраслевая специфика, субъективность. Несмотря на это многие исследователи сходятся во мнении, что основой управления рисками должен быть прогноз.

Прогнозировать можно, применяя широчайший спектр инструментов -от универсальных или узкоспециализированных научных (теория вероятностей и математическая статистика, теория режимов с обострениями, теория самоорганизованной критичности, нейронные сети, экспертные оценки, различная логика, комбинации перечисленного и пр.) до астрологических и религиозных. В целом можно резюмировать, что главной особенностью ситуации является невозможность прямой экспериментальной проверки теорий, что значительно сдерживает реальный, а не мнимый прогресс в данной области знаний и порождает массу спекуляций на тему «что будет?».

Существующая нормативная и построенная на ее основе методическая база по управлению безопасностью строительных объектов на ранних стадиях инвестиционно-строительного процесса (также ввиду отсутствия должной системности) не в полной мере справляется с возложенными на нее задачами и оставляет открытым вопрос прогнозирования конструкционной безопасности строительных объектов.

Таким образом, формирование системных процедур и методик, позволяющих устанавливать степени конструкционной безопасности элементов и конструкционной надежности сооружений в целом на ранних стадиях инвестиционно-строительного процесса (предшествующих физической реализации объекта), а также разработка моделей и критериев более обоснованной системы принятия решений и прогноза с учетом риска являются весьма актуальными потребностями строительного комплекса.

Большие работы в данной области проводятся учеными Южно-Уральского государственного университета [15-17,33-41,74-79] под руководством доктора технических наук, профессора, Мельчакова А.П. Именно эти наработки были положены в основу данной научной работы.

Целью диссертационной работы является разработка теоретических положений и методических рекомендаций по оценке и регулированию уровня конструкционной безопасности планируемых к возведению зданий и сооружений.

Задачи исследования. Для достижения указанной цели в диссертационной работе возникла необходимость решения следующих основных задач:

- исследовать состояние вопроса о риске аварии зданий и сооружений, факторах его формирования;

- изучить законодательную и нормативную основы конструкционной безопасности зданий и сооружений;

- предложить адекватную математическую модель оценки конструкционной безопасности зданий и сооружений;

- определить метод прогнозирования основных входных параметров математической модели для априорной оценки конструкционной безопасности планируемых к возведению зданий и сооружений;

- разработать методические рекомендации по оценке и регулированию уровня конструкционной безопасности планируемых к возведению зданий и сооружений.

Объектом исследования являются планируемые к возведению здания и сооружения.

Предметом исследования является конструкционная безопасность планируемых к возведению зданий и сооружений.

Теоретической и методологической основой исследования является общенаучная методология, предусматривающая комплексность, системный подход, применение сравнительного анализа, сопоставления и обобщения, методы нечеткой логики, теории вероятности и математической статистики.

В основу исследования положены труды отечественных и зарубежных ученых, нормативные документы, действующие в Российской Федерации.

Эмпирическую базу диссертационного исследования составили данные статистического учета аварий зданий и сооружений гражданского и промышленного назначения на территории РФ, материалы научнопрактических конференций по вопросам качества и безопасности строительной продукции, практическая деятельность кафедры и автора в области обследования и оценки технического состояния объектов строительства, данные, собранные из печатных изданий и электронных источников информации.

Научная новизна диссертационного исследования заключается в разработке и обосновании теоретических положений, методических рекомендаций и процедур по априорной оценке и регулированию уровня конструкционной безопасности планируемых к возведению зданий и сооружений, базирующихся на прогнозировании будущего технического состояния объекта.

Научная новизна подтверждается следующими полученными научными результатами:

- В качестве математического аппарата предложена риск-модель, характеризующая риск аварии строительных объектов с учетом основных рисковых факторов, а также разработана матмодель прогнозирования ее входных параметров для целей априорной оценки и регулирования конструкционной безопасности планируемых к возведению зданий и сооружений.

- Сформированы методические рекомендации и процедуры по априорной оценке и регулированию уровня конструкционной безопасности планируемых к возведению зданий и сооружений, базирующиеся на предложенной риск-модели и прогнозировании с ее помощью на предстроительной стадии реализации инвестиционно-строительного проекта будущего технического состояния объекта.

- Произведена увязка предложенных методических рекомендаций и процедур управления, опирающихся на методологию риска, с существующей системой обеспечения конструкционной надежности и эксплуатационной долговечности строительных объектов.

Как совокупный результат диссертационных исследований на защиту выносятся следующие положения, отражающие научную новизну диссертационной работы:

- Абсолютно безопасных зданий и сооружений не существует. Уже на стадии проектирования в них закладывается весьма малая вероятность аварии, обусловленная действующими строительными нормами. Это утверждение позволяет за показатель уровня конструкционной безопасности построенного строительного объекта принять число, показывающее во сколько раз его фактическая вероятность аварии выше вероятности, заложенной в него при проектировании. Такое число в работе обозначается как риск аварии, от величины которого существенным образом зависит размер ущерба в случае гипотетической аварии строительного объекта.

- Непреднамеренные человеческие ошибки, случайным образом допускаемые в процессе проектирования и возведения зданий и сооружений, вносят существенную неопределенность в техническое состояние несущего каркаса объекта, оказывающую доминирующее влияние на величину риска аварии объекта. При этом прогноз величины риска аварии строительных объектов должен осуществляться на основе математических логико-вероятностных моделей, построенных на методах теории вероятностей, теории надежности, теории размытых множеств и приемах нечеткой логики.

- В правильно запроектированном и построенном объекте величина риска аварии после завершения строительно-монтажных работ не должна превышать величины естественного (нормального) риска аварии, что требует принятия жестких управленческих решений при подборе на рынке подряда участников инвестиционно-строительного проекта (проектировщиков, поставщиков материалов и конструкций, строителей). В основу критериев для принятия управленческих решений должна быть положена подтверждаемая практикой гипотеза о прямой зависимости уровня конструкционной безопасности построенного объекта от эффективности функционирования систем качества организаций-участников инвестиционно-строительного проекта.

Достоверность научных положений, выводов и результатов обеспечивается системным характером исследований, базирующемся на общенаучной методологии, общепринятых научных теориях вероятности, надежности и математической статистики, фактических материалах экспертиз проектных решений, обследований строящихся и эксплуатируемых зданий и сооружений, а также сопоставлением теоретических результатов исследований и практических данных, показавшем удовлетворительную сходимость.

Практическая значимость работы состоит в том, что основные выводы и предложения, сформулированные в диссертационном исследовании, создают методическую основу совершенствования систем оценки и регулирования уровня конструкционной безопасности зданий и сооружений на ранних стадиях реализации ИСП.

Апробация и реализация результатов исследования. Основные положения диссертационного исследования доложены и положительно оценены на конференциях, семинарах, форумах:

- Ежегодные научно-практические конференции Южно-Уральского государственного университета в 2003-2006 гг.

- Научно-практическая конференция «Качество строительных работ, системы качества и вопросы сертификации в строительстве», Челябинск, 2005 г.

- Строительный форум «Саморегулирование строительной деятельности: перспективы, проблемы, пути решения», Челябинск, 2006 г.

Разработанные методические рекомендации использовались при оценке и регулировании конструкционной безопасности планируемых к возведению социально значимых строительных объектов, среди которых: «Подвесной пешеходно-технологический мост пролетом 250 м в г. Троицк Челябинской области», «Завод по производству керамических пропантов ООО «Карбо-Керамикс» (Евразия) в г. Копейск Челябинской области».

Личный вклад автора диссертации заключается в сборе и обобщении материалов и данных по исследуемой проблематике, постановке задач и разработке программы исследования; научном обосновании приоритетности и эффективности обеспечения безопасности сооружений с учетом фактора риска; организации и проведении обследований зданий и сооружений и взаимодействии с проектными и строительными организациями, по материалам которых подтверждались или отклонялись методические направления исследования; разработке моделей оценки и регулирования конструкционной безопасности планируемых к возведению зданий и сооружений с учетом фактора риска на предпроектной и проектной стадиях, выбора организаций-участников строительства; разработке методик научных выводов, положений и рекомендаций, изложенных в диссертационной работе.

Основные понятия и определения, используемые в настоящей работе, приведены в приложении А.

Публикации. По теме диссертации выпущено 9 публикаций в различных научных сборниках и журналах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 101 наименование, приложений. Содержание работы изложено на 177 страницах текста, включает 21 таблицу, 25 рисунков и 3 приложения.

4.5 Выводы по главе

Предложенные процедуры (методические рекомендации) по априорной оценке и регулированию конструкционной безопасности планируемых к возведению зданий и сооружений основаны на прогнозе будущего состояния объекта на различных этапах реализации инвестиционно-строительного проекта, соответствующих предстроительной стадии. Базой для осуществления прогноза является риск-модель (3.1.10). В качестве входных и регулируемых параметров выступают степени соответствия систем менеджмента качества будущих организаций-участников строительства (проектировщиков, поставщиков материалов и конструкций, строителей) требованиям международных стандартов серии ISO 9000, а также фактическая экспертная оценка проектного решения (при наличии разработанного проекта).

Представленные возможности идентификации, оценки и регулирования риска на ранних стадиях реализации строительных проектов позволяют применить априорные технологии риск-менеджмента в контексте существующей системы обеспечения конструкционной надежности и эксплуатационной долговечности объектов строительства (см. рис. 4.4.1) как дополнительные инструменты на отдельных этапах:

- конкурсные торги;

- экспертиза проектного решения;

- страхование строительных рисков.

Предложенный подход априорной оценки и регулирования конструкционной безопасности (наряду с апостериорным) позволяет повысить эффективность функционирования существующей системы через посредство дополнительных информационных и регулятивных функций (без существенного усложнения всей системы), а также уменьшить негативное влияние человеческого фактора на качество и безопасность планируемых к возведению зданий и сооружений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненные в диссертационной работе исследования, посвященные анализу состояния вопроса по решению актуальной задачи оценки и регулирования риска аварий технически сложных строительных систем, показали:

1. Современные исследователи отмечают относительную молодость науки о риске, не смотря на прошествие уже более восьмидесяти лет с момента появления первых публикаций по данной тематике. Эволюция знаний о риске твердо укрепила осознание вероятностной сути многих процессов и невозможности однозначного предсказания поведения какой-либо системы и, в то же время, показала что случайность, риск и непредсказуемость, характерные для одного объекта, могут приводить к упорядоченности и стабильности для целого ансамбля. Само понятие риска с момента своего появления также претерпело содержательные изменения - наряду с объективной характеристикой (вероятностью) добавилась субъективная мера опасности, характеризующая объем этого события (потери, ущерб, убытки).

2. Изучение специфики риска применительно к строительным системам выявило, что основными факторами опасности (риска) являются человеческие ошибки, случайным образом вносимые участниками строительного процесса. При этом объективно существующая теоретическая вероятность аварии (10~7-1(Г5) увеличивается в разы, а наступление и развитие аварийной ситуации является результатом сочетания допущенных человеческих ошибок с внешними провоцирующими аварию воздействиями, зачастую характеризующимися запроектными значениями.

3. Анализ существующих подходов к оценке риска показал, что большинство из них не в полной мере учитывают основные рисковые факторы (человеческие ошибки) и ориентированы на апостериорную оценку и регулирование, что в сочетании со спецификой строительной продукции оставляет вопрос априорной оценки и управления с учетом наиболее значимых рисковых факторов открытым.

4. Изучение законодательной и нормативной основ оценки и регулирования конструкционной безопасности строительных объектов характеризует настоящий период времени коренными изменениями законодательства в сфере технического регулирования, в том числе и в строительной отрасли - наряду с постепенной отменой старых механизмов обозначаются и вводятся новые принципы и инструменты технического регулирования в сфере оборота конечной строительной продукции, в том числе и с опорой на методологию риска. Однако этот процесс характеризуется существенным отставанием прихода новой системы взамен старой.

5. Большой набор инструментов и механизмов законодательного регулирования безопасности строительных объектов на различных этапах жизненного цикла (от проектирования до ввода в эксплуатацию) не обеспечивает должного уровня надежности и безопасности конечной строительной продукции - большое количество объектов отбраковывается на стадии эксплуатации. Действующие нормы не в полной мере учитывают и регламентируют человеческий фактор - ошибки, случайным образом вносимые участниками инвестиционно-строительного процесса и являющиеся в 80% случаев причиной возникновения и развития аварийных ситуаций.

6. Западный подход к обеспечению безопасности технически сложных строительных систем широко использует ресурс информационных технологий, реализуемый с помощью широко известных серий стандартов систем менеджмента качества, регламентирующих работы в пределах всех стадий жизненного цикла продукции и, особенно, на стадиях, предшествующих физической реализации объекта. Это является практическим воплощением принципа упреждения ущербов, что, как утверждают эксперты, обходится в 10-15 раз дешевле борьбы с последствиями неблагоприятных исходов. 7. В сложившейся ситуации требуется новый подход к регулированию безопасности на различных этапах инвестиционно-строительного процесса через косвенное воздействие с опорой на методологию риска, что соответствует принятому и введенному в действие Федеральному закону «О техническом регулировании», обозначающим требование безопасности через отсутствие недопустимого риска. На ранних этапах такое регулирование возможно через априорную оценку будущего состояния строительного объекта. По результатам выполненных исследований, связанных с решением актуальной задачи по априорной оценке и регулированию уровня конструкционной безопасности планируемых к возведению строительных объектов, можно сделать следующие выводы и рекомендации: 1. Математическим аппаратом для априорной оценки уровня конструкционной безопасности строительного объекта на предстроительных стадиях (экономическое обоснование, проектирование) являются логико-вероятностные модели, позволяющие спрогнозировать ожидаемую величину риска аварии планируемого к возведению здания или сооружения. К таким моделям относятся:

- риск-модель, связывающая величину риска аварии, представленного в форме числа, показывающего насколько фактическая вероятность аварии превышает теоретическую, вносимую в объект при проектировании, с ожидаемым уровнем конструкционной надежности несущего каркаса объекта;

- математическая модель, позволяющая спрогнозировать уровень надежности однотипных групп конструкций несущего каркаса планируемого к возведению строительного объекта в зависимости от эффективности функционирования систем качества предполагаемых организаций-участников строительства (проектировщиков, поставщиков материалов и конструкций, строителей).

2. Неотъемлемой частью технологии прогнозирования ожидаемого риска аварии планируемых к возведению зданий и сооружений является процедура его регулирования, производимая в случае, если доказано, что предполагаемый набор организаций - будущих участников строительного процесса, не сможет обеспечить требуемый уровень конструкционной безопасности здания (сооружения). Регулирование осуществляется подбором на рынке подряда участников строительства и эффект от такого регулирования достигается при условии, что подбор участников осуществляется в соответствии с разработанными в диссертации методическими рекомендациями.

3. Регулирование уровня конструкционной безопасности планируемых к возведению зданий и сооружений -целесообразно осуществлять в два этапа. На предпроектном этапе производится экономическое обоснование идеи, предварительный подбор участников для реализации идеи и оценка их потенциальной возможности обеспечить требуемый (приемлемый) уровень риска аварии для построенного здания (сооружения). На этапе, характеризуемым наличием готового проекта, производится экспертиза проекта, в процессе которой отслеживаются и устраняются ошибки проектных решений, в части обеспечения прочности, жесткости и устойчивости конструкций несущего каркаса здания (сооружения) и конкретизируются остальные участники строительства, в совокупности способные обеспечить требуемый уровень конструкционной безопасности объекта после завершения строительно-монтажных работ.

4. Предложенный в диссертации оригинальный подход по обеспечению требуемого уровня конструкционной безопасности на ранних стадиях жизненного цикла инвестиционно-строительного проекта увязан с существующей системой обеспечения конструкционной надежности и эксплуатационной долговечности строительных объектов как дополнительный инструмент на отдельных ее этапах, повышающий эффективность их функционирования через посредство дополнительных информационных и регулятивных функций и снижающий негативное влияние человеческого фактора на уровень конструкционной безопасности, являющийся базовым свойством качества конечной строительной продукции - зданий и сооружений. 5. Идеи, подходы и математические модели, предложенные и реализованные в диссертации могут быть использованы при оценке и регулировании уровня конструкционной безопасности объекта на других стадиях и этапах инвестиционно-строительного проекта (строительство, эксплуатация, реконструкция, перепрофилирование и др.). В частности принципиальная возможность прогнозирования риска аварии планируемого к возведению зданий и сооружений позволяет ввести в строительную практику эффективный экономический механизм -страхование строящихся объектов от аварии. При таком страховании баланс интересов сторон страховых отношений будет достигаться за счет достоверного прогноза риска аварии объекта на момент начала строительства, позволяющего назначить адекватный величине риска страховой тариф, отражающий реальную угрозу обрушения строящегося застрахованного объекта.

Выполненная автором диссертационная работа является элементом из серии научно-исследовательских работ, выполняемых на кафедре «Строительная механика» Южно-Уральского государственного университета и направленных на оценку и регулирование конструкционной безопасности строительных объектов на различных этапах инвестиционно-строительного проекта, охватывающих весь жизненный цикл объектов строительства.

1. Азгальдов Г.Г. Квалиметрия в архитектурно-строительном проектировании. -М.: Стройиздат, 1989.

2. Аугусти Г., Баратта А., Кашиати Ф. Вероятностные методы в строительном проектировании. Перевод с английского. М.: Стройиздат, 1988.

3. Байбурин А.Х. Оценка риска аварий конструкций зданий и сооружений. Безопасность жизнедеятельности на пороге третьего тысячелетия: Сборник материалов Первой Всероссийской научно-практической конференции. Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2000. - 125 с.

4. Беседа с профессионалом. Материалы всероссийской конференции по страхованию строительных рисков. Москва, 2002.

5. Болотин В.В. К статистической интерпретации норм расчета строительных конструкций. Строительная механика и расчет сооружений, 1977, №1.

6. Болотин В.В. Методы теории вероятностей и теории надежности в расчетах сооружений. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1981. -351 с.

7. Болотин В.В. О прогнозировании надежности и долговечности машин. -М.: Машиностроение, 1977, №5.

8. Болотин В.В. Прогнозирование ресурса машин и конструкций. -М.: Машиностроение, 1984.

9. Болотин В.В. Статистические методы в строительной механике. -М.: Стройиздат, 1965.

10. Вентцель Е.С. Овчаров JI.A. Теория вероятностей. М.: Наука, 1969.

11. П.Владимиров В.А., Воробьев Ю.Л. и др. Управление риском: Риск. Устойчивое развитие. Синергетика. -М.: Наука, 2000. 431 с.

12. Волоховский В.Ю., Чирков В.П. Выбросы стационарного Гауссовского процесса из непрямоугольных областей. Вопросы устойчивости и колебаний. Труды МЭП, 1974, вып. 185.

13. Вопросы экономики №1, 1992, Москва, с. 43.

14. Воробьев Ю.Л., Малинецкий Г.Г., Махутов Н.А. Теория риска и технологии обеспечения безопасности. Подход с позиций нелинейной динамики. Часть III Проблемы безопасности в чрезвычайных ситуациях. 1998. №11. С. 5-21.

15. Габрин К.Э. Диссертация на соискание докторской степени.

16. Габрин К.Э., Воложанин В.В., Мельчаков А.П. Страхование строительно-монтажных рисков: Учебное пособие для студентов экономических и строительных специальностей. Челябинск: Издательство ЮУрГУ, 2000. - 115 с.

17. ГОСТ 15467-79 (СТ СЭВ 3519-81) Управление качеством продукции.

18. ГОСТ 27751-88 (СТ СЭВ 384-87) Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету.

19. Градостроительный кодекс Российской федерации. Федеральный закон №190-ФЗ от 29 декабря 2004 года.

20. Жилищный кодекс Российской Федерации: По состоянию на 15 апреля 2005 г. (введен в действие с 1 марта 2005 года). Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2005. - 110 с. - (Кодексы и законы России).

21. Заде Л. Понятие лингвистической переменной и его применение к принятию приближенных решений. М.: Мир, 1976.

22. Итоги науки и техники. Проблемы безопасности. ГНТП «Безопасность», 1994-1995. -М.: ВИНИТИ, 1995 г.

23. Канторович JI.B., Кейлис-Борок В.И., Молчан Г.М. Сейсмический риск и принципы сейсмического районирования. Вычислительные и статистические методы интерпретации сейсмических данных// Выч. Сейсмологияю №6. С.3-20. -М.: Наука, 1973.

24. Крутик А.Б., Никитина Т.В. Организация страхового дела. СПб.: Изд. дом "Бизнес-пресса", 1999. - 304 с.

25. Лантух-Лященко А.И. Феноменологическая модель деградации элементов сооружений. Вычислительная механика деформируемого твердого тела // Труды международной научно-технической конференции. В двух томах. М.: МИИТ, 2006.

26. Ларичев О.И. Теория и методы принятия решений, а также Хроника событий в Волшебных Странах. М.: Логос, 2000. - 296 с.

27. Ларичев О.И., Мечитов А.И., Ребрик С.Б. Анализ риска и проблемы безопасности. Препринт М.: ВНИИСИ, 1990. - 60 с.

28. Малинецкий Г.Г. Теория риска и безопасности с точки зрения нелинейной динамики и системного анализа// Глобальные проблемы как источник чрезвычайных ситуаций. -М.: УРСС, 1998. С.216-241.

29. Малинецкий Г.Г. Теория риска и безопасности с точки зрения нелинейной динамики и системного анализа. Препринт ИПМ РАН №33, 1998.

30. Материалы семинара Munchener Ruckversicherungs Gessellschaft по страхованию строительно-монтажных рисков. Москва, декабрь 1996.

31. Международный стандарт ИСО 9001. Системы менеджмента качества. Требования. Второе издание, 2000-12-15. Москва, 2001.

32. Мельчаков А.П. К теории прогнозирования риска аварии объектов строительства // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Строительство и архитектура». 2001. Выпуск 1.

33. Мельчаков А.П. Конструктивная безопасность законченных строительством зданий и сооружений. Диссертация на соискание докторской степени.

34. Мельчаков А.П. Оценка надежности возведенных строительных конструкций на основе методов теории размытых множеств И 7-е Уральские академические чтения. Екатеринбург: Изд. УралНИИпроект, 2002.

35. Мельчаков А.П. Расчет и оценка риска аварии и безопасного ресурса строительных объектов. (Теория, методики и инженерные приложения): Учебное пособие. Челябинск: Издательство ЮУрГУ, 2006. - 49 с.

36. Мельчаков А.П. Технология сертификационных испытаний зданий и сооружений на соответствие нормативным требованиям конструктивной безопасности // Тезисы докладов Всероссийской конференции, г. Чебоксары, 1997. с. 25.

37. Мельчаков А.П., Габрин К.Э., Мельчаков Е.А. Управление безопасностью в строительстве. Прогнозирование и страхование рисков аварий зданий и сооружений. Челябинск, 1996. - 198 е.: ил.

38. Михеева С.В. Мы все оказались в новой системе технического регулирования. Что дальше? О реализации Федерального закона «О техническом регулировании» в строительном комплексе// Сборник докладов научно-практической конференции. Екатеринбург, 2003.

39. Молчан Г.М. Оптимальные стратегии в прогнозе землетрясений. Современные методы интерпретации сейсмологических данных// Выч. сейсмология. №24. С.3-18. -М.: Наука, 1991.

40. Мушник Э., Мюллер П. Методы принятия технических решений: перевод с немецкого. Москва: Мир, 1990.

41. Новая концепция системы нормативных документов в строительстве. Строительная газета. 27 июня 2003 г.

42. Новое в архитектуре, проектировании строительных конструкций и реконструкции: Материалы Третьей Всероссийской конференции. Ч. 2. Чебоксары: Издательство Чувашского университета, 2001. 180 с.

43. Москва, 10 марта 2006 г, № 2883-IV ГД.

44. Орловский С.А. Проблемы принятия решений при нечеткой исходной информации. -М.: Наука, 1981.

45. Попов Г.Т., Бурлак Л.Я. Техническая экспертиза жилых зданий старой застройки. 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1986.

46. Пугачев B.C. Теория случайных функций и ее применение к задачам автоматического управления. М.: Физматгиз., 1962.

47. Рекомендации по оценке и обеспечению надежности транспортных сооружений. Всесоюзный ордена Октябрьской революции научно-исследовательский институт транспортного строительства. Москва, 1989.

48. Ржаницин А.Р. Теория расчета строительных конструкций на надежность. М.: Стройиздат, 1978. - 240 с.

49. Ржаницын А.Р. Расчет сооружений с учетом пластических свойств материалов. М.: Стройиздат, 1954.

50. Ржаницын А.Р. Экономический принцип расчета на безопасность. -Строительная механика и расчет сооружений, 1973, №3.

51. Ройтман А.Г. Деформации и повреждения зданий. М.: Стройиздат, 1987.- 160 с.

52. Российская архитектурно-строительная энциклопедия. Том X. Безопасность строительства, надежность зданий и сооружений. М., 2005.-319 с.

53. Сендеров Б.В. Аварии жилых зданий. М.: Стройиздат, 1991.

54. Серов Ю.А. «Действенной альтернативы лицензированию в России пока нет». www.DomChel.ru, 26.08.2005 года

55. Скоробогатов С.М. Принцип информационной энтропии в механике разрушения инженерных сооружений и горных пластов. -Екатеринбург: Изд. УрГУПС, 2000.

56. СНиП 10-01-94. Система нормативных документов в строительстве. Основные положения.

57. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия.

58. СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции.

59. СНиП 3.03.01-87. Несущие и ограждающие конструкции.

60. СНиПП-23-81. Стальные конструкции.

61. СНиП И-25-80. Деревянные конструкции.

62. Стрелецкий Н.С. Основы статистического учета коэффициентов запаса прочности сооружений. М.: Стройиздат, 1947.

63. Тихонов В.И. Выбросы случайных процессов. М.: Наука, 1970.

64. Федеральный закон «О лицензировании отдельных видов деятельности» №128-ФЗ от 8 августа 2001 года.

65. Федеральный закон «О промышленной безопасности» №116-ФЗ от 21 июля 1997 года.

66. Федеральный закон «О техническом регулировании» №184-ФЗ от 27 декабря 2002 года.

67. Хенли Э.Дж., Кумамото X. Надежность технических систем и оценка риска. -М.: Машиностроение, 1984. 528 е., ил.

68. Хоциалов Н.Ф. Запасы прочности. Строительная промышленность, 1929, №10.

69. Шлейков И.Б Декларирование конструкционной безопасности строительного объекта на стадии проекта. Тезисы докладов на научно-практической конференции «Качество строительных работ, системы качества и вопросы сертификации в строительстве», Челябинск, 2005.

70. Шлейков И.Б, Никольский И.С., Рябков А.Н. О техническом регулировании уровня конструктивной безопасности зданий и сооружений // Предотвращение аварий зданий и сооружений: Межвуз. сб. науч. тр. Вып. 4. Магнитогорск: МГТУ, 2005. - С. 74-77.

71. Шустер Г. Детерминированный хаос. Введение. -М.: Мир, 1988.

72. Ang A H.-S., Amin М. Safety Factors and Probability in Structural Engineering. Proc. Amer. Soc. Civil Engrs, Struct. Div., № ST-7.

73. Bak P., Tang C. Earthquake as a self organized critical phenomenon // J. Geophys. Res. 1989. V.94 P. 15635-15637.

74. Barlow R. E., Fussell J. В., Singpurwalla N. D. Reliability and Fault Tree Analysis, SIAM, Philadelphia, 1975.

75. Barlow R. E., Proschan F. H. Mathematical Theory of Reliability, John Wiley «Sons, Inc.», New York, 1965.

76. Barlow R. E., Scheuer E. M. An Introduction to Reliability Theory, CE1R, nc, 1969.

77. Barlow W. R., Hunter L., Proschan F. Probabilistic Models in Reliability Theory John Wiley & Sons, Inc., New York, 1962.

78. Chaos and forecasting/ Eds. H. Tong// Proceedings of the Royal Society. 1994. V.l-2.

79. Freudenthal A.M. Safety and Probability of structural failure. Proc. Amer. Soc. Civil Engrs, 1954, №408.

80. Global Seismic Hazard Assessment Program for the UK/IDNDR/ Eds.: D. Giardini, P. Basham// Ann. Geophys. 1993. V.36, N3-4. P.257.

81. Ito K. Towards a new view of earthquake phenomena// PAGEOPH. 1989. V.138. P.531-548.

82. Jennings R.H. Historic and Modern Practices in Reliability Engineering. Paper Presented at the AIChE Meeting, Washington, 1974.

83. Lorenz E.N. Deterministic nonperiodic flow// J. Atmos. Sci. 1963. V.20. P.130-141.

84. Lorenz E.N. The essence of chaos. London: U.C.L. Press Ltd., 1993.

85. Maier M. Die Sicherkeit der Bauwerke und ihre Berechnung nach Grenzkraften anstatt nach zulassigen Spannungen. Berlin, Springen-Verlag, 1926.

86. Molchan G.M., Vilcovich G.V., Keilis-Borok V.I. Seismicity and principal seismic effects// Geoph. J. Roy. Astron. Soc. 1970. V.21. P.323-335.

87. Nornell C.A. Engineering seismic risk analysis// Bull. Seism. Soc. Amer. 1968. V.58. P.1583-1609.

88. Pisarenko V.F. Non-linear growth of commutative flood losses with time// Hydrological Processes. 1998. V.12. P.461-470.

89. Turcotte D.L. Chaos, fractals, nonlinear phenomena on Earth sciences/ U.S. National Report to IUGG 1991-1994// Rev. of Geophis. supplement. AGU, 341-343 (1995).

90. Working group on California earthquake probabilities. Seismic hazard in Southern California: probable earthquakes, 1994 to 2024// Bull. Seism. Soc. Amer. 1995. V.85, N2. P379-439.