Классификация отказов технических систем. 
Виды отказов строительных конструкций

Классификация отказов технических систем.

сооружение здание строительный Отказ конструкций классифицируют по различным признакам:

• — в зависимости от причин возникновения — внутренние отказы, вызванные недостатками конструкций, отказы из-за внешних причин (перегрузки, изменение схем работы и нагрузки и т. п.);
• — в зависимости от скорости проявления — последовательные, постепенные, внезапные отказы;
• — в зависимости от диапазона отказов — частичные, связанные с отклонением характеристик от допускаемых пределов и не вызывающие полной утраты работоспособности, полные отказы;
• — по сочетанию предыдущих концепций — каталептические отказы (внезапные и полные), отказы с постепенным ухудшением параметров и характеристик;
• — в зависимости от последствий — незначительные, не приводящие к ухудшению эксплуатационных характеристик, значительные, критические отказы конструкций, приводящие к полному прекращению выполнения функций и появлению большого риска;
• — в зависимости от срока эксплуатации — преждевременные (часто до монтажа), случайные, износовые.

Постепенные отказы конструкций являются функцией времени и бывают вызваны главным образом старением материалов, накоплением внутренних напряжений и т. д. Внезапные отказы вызываются такими изменениями параметров элемента, при которых его следует считать неработоспособным. Такие отказы конструкций появляются при перераспределении и суммировании в узлах нагрузок, в результате действия дополнительных внешних нагрузок, неучтенных сочетаний нагрузок. При расчете систем с учетом этих двух видов отказа конструкций ориентируются на следующие положения: постепенный отказ конструкций можно исключить, если учесть все возможные изменения характеристик и параметров во времени; внезапные отказы конструкций случайны, их нельзя полностью исключить или предсказать; постепенные и внезапные отказы конструкций взаимосвязаны и не являются независимыми. Из последнего вытекает принцип возможного резервирования, широко применяемый в радиопромышленности.

В отличие от простых систем, где имеются только два возможных состояния, — нормальное эксплуатационное и отказ, в зданиях большая часть конструкций и элементов может иметь несколько состояний, соответствующих частичным отказам и неисправностям. В связи с этим отказы конструкций классифицируют следующим образом: частичный отказ узла или элемента, восстановление или усиление которого приводит к полному восстановлению надежности сооружения; отказы наиболее ответственных элементов сооружений (оснований, фундаментов, колонн, ригелей и т. п.), приводящие к полному отказу всего сооружения. Отказы конструкций второй группы могут быть внезапными. Усиление этих элементов порой связано с большими объемами разборки.

Характеристики отказов конструкций должны отражать различные формы (категории) несущей способности здания или его частей. Допустимую вероятность отказа следует определять в зависимости от тяжести последствий. Обычно легче сконструировать изделие для мягких (благополучных) условий работы, чем для жестких (предельных). Поэтому одним из способов повышения надежности, например, в машиностроении, является создание о6легченных условий для работы изделий.

4. Задача Система состоит из двух параллельно соединённых элементов, надёжность каждого из которых составляет 0,999. Определим надёжность системы.

Решение:

Параллельное соединение элементов означает, что устройство, состоящее из этих элементов переходит в состояние отказа после отказа всех элементов при условии, что все элементы системы находятся под нагрузкой, а отказы элементов статистически независимы.

Применительно к проблемам надежности, по правилу умножения вероятностей независимых (в совокупности) событий, надежность устройства из n элементов вычисляется по формуле:

Р=1-(1).

т.е. при параллельном соединении независимых (в смысле надежности) элементов их ненадежности (1-pi=qi) перемножаются.

В частном случае, когда надежности всех элементов одинаковы, формула (1) принимает вид:

Р = 1 — (1-р)n. (2).

По формуле (2): Р=1-(1−0,999)2=0,999 999.