3.4. Априорное гарантирование конструкционной безопасности объекта

В этом разделе приводятся теоретические основы процедуры гарантирования конструкционной безопасности планируемых к возведению особо ответственных и уникальных зданий и сооружений. Априорное гарантирование конструкционной безопасности осуществляется через прогноз риска аварии объекта еще до его физической реализации. Такой прогноз можно выполнить на основе информации об эффективности функционирования систем качества, привитых в организациях – предполагаемых участников строительства объекта. Практика доказала, что эффективность системы качества организаций проектировщиков, поставщиков и строителей существенным образом влияет на качественные свойства построенного объекта. При этом прогноз риска аварии можно осуществить по формуле R = 1/Пр, где р – средние уровни надежности групп однотипных конструкций несущего каркаса объекта, определяемые по результатам экспертизы систем качества организаций – предполагаемых участников строительства.

Средний уровень надежности р группы несущих конструкций можно оценить по вероятности Р(В) ее соответствия требованиям нормативных документов в части обеспечения прочности, жесткости и устойчивости. Действительно, из формулы полной вероятности [9] следует, что р = Р(В) =  Р(В/q_i)•P(q_i), где q = {q_i} = {MCП, М*СП, МС*П, МСП*, М*С*П, М*СП*, МС*П*, М*С*П*} – полная группа событий. Она включает в себя следующие независимые события:

М – нет ошибок поставщиков материалов (изделий); С – нет ошибок строителей; П – нет ошибок проектировщиков; М*, С* и П* – события, противоположные событиям М, С и П.

Входящие в формулу полной вероятности условные вероятности Р(В/q_i) являются инвариантами. Используя приемы нечеткой логики, обозначим их так:

1) Если ошибок участников строительства нет, то Р(В/q₁) = 1 ;

2) Если есть ошибки только поставщиков, то Р(В/q₂) = a ;

3) Если есть ошибки только строителей, то Р(В/q₃) = b;

4) Если есть ошибки только проектировщиков, то Р(В/q₄) = c ;

5) Если нет ошибок только проектировщиков, то Р(В/q₅)  ab ;

6) Если нет ошибок только строителей, то Р(В/q₆)  ac ;

7) Если нет ошибок только поставщиков, то Р(В/q₇)  bc ;

8) Если есть ошибки всех участников строительства, то Р(В/q₈)  abc.

Условные вероятности имеют смысл вероятности события, что та или иная группа несущих конструкций объекта соответствует требованиям конструкционной безопасности. В совокупности они представляют собой априорную информацию, которая может быть сформирована из анализа причин случившихся аварий. В Российской Федерации примерно 80% аварий происходит из-за ошибок участников строительного процесса. Из них  20% – по вине поставщиков,  50% – по вине строителей и  10% – по вине проектировщиков (см.рис. П2). Следовательно, a =0,8, b = 0,5, с = 0,9. Если обозначить вероятности независимых событий М, С и П как Р(М)= _м, Р(С)= _с, Р(П)= _п, то из формулы полной вероятности следует следующая математическая модель:

р =_м_с_п+ 0,8(1–_м) _с_п +0,5_м(1–_с) _п+ 0,9_м_с(1–_п)+0,4(1–_м)(1–_с) _п

+ 0,72(1–_м)_с(1–_п) + 0,45_м(1–_с)(1–_п)+0,36(1–_м)(1–_с)(1–_п).

В ней величины _п, _м и _с имеют смысл степеней соответствия несущих конструкций требованиям нормативных документов.

Вновь обратимся к нечеткой логике. Будем отоджествять показатели _м ,_с и _п с показателями эффективности функционирования систем качества организаций – участников строительства. Действительно, выбор подрядных и субподрядных организаций должен зависеть от величины прогнозного риска аварии на стадии замысла объекта. Очевидно, что в свою очередь риск аварии зависит от эффективности функционирования системы качества, «привитой» в этих организациях. Здесь под эффективностью функционирования понимается соответствие системы качества требованиям стандарта ИСО 9001. Эти требования приведены в табл.28.

Таблица 28