Определение остаточного срока службы зданий и сооружений производится различными способами, в зависимости от действующей в каждой стране нормативной документации и исторически сложившихся подходов к определению остаточного ресурса.Многие подходы являются стандартными (расчет максимальной нагрузки как статической переменной в наиболее опасном поперечном сечении участка, но многие подходы являются новаторскими: например в работе основным критерием вычисления при определении параметров индекса надежности является стоимость.Масштабное исследование остаточного ресурса было проведено А. Патроном, К. Кремоном с использованием данных наблюдений   120 европейских мостов старше 100 лет. Остаточный срок службы был найден в  предельном состоянии с учетом неопределенности механических характеристик металлов и их усталостного разрушения. Основными методами определения остаточных характеристик долговечности и надежности являются FORM (надежность первого порядка) и ISM (отбор проб).В настоящее время в России существует несколько методов определения показателей долговечности и надежности, в том числе и остаточного ресурса), основанных на детерминистических расчетах и аппарате теории вероятностей.По ограничивающим условиям (детерминистический расчет) остаточный срок службы определяют следующими методами: по статической прочности; скорости коррозии; усталостной прочности металла; по ухудшению физических свойств.У большинства российских экспертов наиболее распространён метод А. Н. Добромыслова на основе визуального осмотра (физического износа), в котором определяется относительная надёжность зданий и остаточный срок службы.В качестве объекта исследования авторами рассмотрен существующий цех промышленного предприятия в г. Таганроге Ростовской области.Обследование технического состояния строительных конструкций здания цеха было проведено в октябре 2016 года, в результате чего было выявлен ряд серьезных дефектов, влияющих на техническое состояние и работоспособность конструкций.Здание цеха представляет собой одноэтажное трехпролетное промышленное здание, прямоугольное в плане. Дата ввода в эксплуатацию - 1973 г.Размеры здания в осях 120×66 м, ширина пролетов по 24 м и 18 м (рис.1-3) Рисунок 1. План цеха Рисунок 2. Разрез поперечный  Рисунок 3. Фасад А-Г По конструктивной схеме здание цеха является каркасным. Фундаменты под колонны цеха – железобетонные монолитные стаканного типа. Колонны – сборные железобетонные, стропильные фермы в осях «А-В» - сборные железобетонные, стропильные фермы в осях «В-Г» - металлические, подстропильные фермы – металлические.При обследовании строительных конструкций здания цеха были выполнены следующие работы: определение соответствия строительных конструкций здания проектной документации и требованиям нормативных документов, выявление дефектов и повреждений элементов и узлов конструкций здания с составлением ведомостей дефектов и повреждений;определение пространственного положения строительных конструкций здания, их фактических сечений и состояния соединений; определение фактической прочности материалов и строительных конструкций здания в сравнении с проектными параметрами; определение степени коррозии арматуры и металлических элементов строительных конструкцийДля определения категории технического состояния (относительной надежности) здания был выбран метод с использованием сетевого графа. Сетевая модель системы «Здание»  (рис.4) состоит из следующих вершин, характеризующих относительную надежность (вероятность безотказной работы) для следующих случаев: 1- исправное состояние объекта, 2 –состояние коммуникаций, 3- состояние отделки, в том числе гидроизоляции, 4 – состояние прилегающей территории, 5 – состояние ограждающих конструкций (стен и плит покрытия), 6 – состояние металлических стропильных ферм, 7- состояние железобетонных колонн, 8 – состояние оснований и фундаментов; 9 - разрушение объекта; ребра – проявление взаимодействий подсистем.  Рисунок 4. Сетевая модель системы «Здание» Согласно графу, разрушение здания (пусть между вершинами 1 и 9) может пройти по любому из полных путей.Относительная поврежденность j-той системы равна εj. Lля данной сетевой модели:Категория технического состояния, как и показатели надежности (вероятность отказа и безотказной работы) для всех конструкций, кроме стропильных металлических ферм, оценивались согласно методике и сведены в табл.1. Таблица 1. Результаты оценки технического состояния конструкций цеха № Подсистема конструкций, согласно рис.4.Описание состоянияКатегория технического состоянияВероятность безотказной работы 2КоммуникацииПрорывов, разрывов, ржавчины нетРаботоспособная0,953ОтделкаЧастично отсутствует АКЗ металлоконструкцийОграничено работоспособная0,84Прилегающая территорияЧастично разрушена отмосткаОграничено работоспособная0,855Ограждающие конструкции (плиты, стены)Плиты - регулярное замачивание, разрушение защитного слоя бетона и обнажение арматурной сетки полок и ребер плит, трещины в продольных и поперечных ребрах, пробиты непроектные сквозные отверстия. Стены, кирпичная кладка – трещины,  фрагментарное, отсутствие остекления, размораживание., частичное разрушение; стеновые панели - выпадение бетона из швов, нарушение герметичности швов, большая площадь замачивания, разрушение защитного слоя бетона и коррозия арматуры, трещины, искривление из вертикальной плоскости, сколы ребер.Ограничено работоспособная 0,87КолонныТрещины вдоль рабочей арматуры, разрушение защитного слоя бетона с обнажением и без обнажения арматуры, замачивание основания, замасливание бетона на локальных участках, поверхностная коррозия обрамления и закладных деталейОграничено работоспособная0,838Основания и фундаментыДефектов и повреждений, свидетельствующих о неравномерных осадках - не обнаружено.Работоспособная0,95 При обследовании стропильных ферм обнаружены следующие дефекты и повреждения: ветхое состояние антикоррозионного лакокрасочного покрытия части здания в осях В-Гх1-21, поверхностная коррозия элементов металлических ферм; местные погибы верхних и нижних полок, раскосов и стоек фермы (рис. 5, таблица 2); выгиб стойки фонаря. Рисунок 5. Схема расположения точек погибов элементов фермы Расчет был произведен с использованием метода конечных элементов в ПК ANSYS. К стропильной ферме в месте опирания прогонов была приложена узловая нагрузка от веса кровельного настила и прогонов, временная нагрузка на покрытие (снеговая, рис. 6а). Нагрузка от собственного веса фермы задана автоматически (рис.6б). а)б) Рисунок 6. Нагрузка на ферму, а- на кровлю и временная, б – собственный вес Точка, дефектФото дефектаВид на конечно-элементной моделиВид на эпюре напряжений1234 Если стержни системы сделаны из одного материала, но имеют различные поперечные сечения, то формула вероятности не разрушения системы:   где   для растянутых стержней, и   для сжатых стержней (в каждом стержне свое конкретное напряжение). Здесь F – внешняя нагрузка;si – напряжение, вызываемое усилием  в i-том стержне; - усилие в i-том элементе от внешней нагрузки F=1; Ai – площадь сечения i-того стержня.Функция распределения прочности элементов: , где s - напряжение, действующее в стержне. Значение P(s) – есть вероятность того, что случайный предел текучести Ry будет меньше действующего напряжения s, т.е. вероятность разрушения. Через интеграл вероятности Гаусса: .Результаты расчета напряжений (согласно расчету в ПК ANSYS) и вероятности разрушения фермы в точках с максимальными напряжениями (согласно формуле (1)) сведены в табл.3. Материал фермы - сталь С245, Ry=240МПа,  – м.о. предела текучести; s(Ry)=20МПа,  Таблица 3. Вероятность разрушения элементов фермыПараметрНомер точки на рис. 5Верхн. поясНижний пояс1234Напряжение, МПа6,1235,449,2102,1202,6113,2Вероятность разрушения0,00,1630,00,00,00,0 Расчет полных путей сведен в табл.4. Таблица 4. Расчет вероятности разрушения зданияПолный путьВероятность разрушенияПолный путьВероятность разрушения1-2-5-9 (f1 = P2∙P5)0,011-3-6-7-9 (f9 = P3∙P6∙P7)0,0061-3-5-9 (f2 = P3∙P5)0,041-3-6-7-8-9 (f10 = P3∙P6∙P7∙P8)0,01-3-6-9 (f3 = P3∙P6)0,0321-3-7-8-9 (f11 = P3∙P7∙P8)0,0021-3-7-9 (f4 = P3∙P7)0,0341-4-8-9 (f12 = P4∙P8)0,0081-3-8-9 (f5 = P3∙P8)0,011-4-8-7-9 (f13 = P4∙P8∙P7)0,0011-3-5-6-9 (f6 = P3∙P5∙P6)0,0061-4-8-7-6-9 (f14 = P4∙P8∙P7∙P6)0,01-3-5-6-7-9 (f7 = P3∙P5∙P6∙P7)0,0011-4-8-7-6-5-9 (f15 = P4∙P8∙P7∙P6∙P5)0,01-3-5-6-7-8-9 (f8 = P3∙P5∙P6∙P7∙P8)0,0Относительная поврежденность здания0,189 Остаточный ресурс здания определяется как время до наступления неработоспособного состояния (относительная надежность Pнер = 0,75):где λзд – скорость разрушения здания:где t – время от ввода в эксплуатацию до обследования.Остаточный ресурс здания равен: Проведенный анализ эффективности применения комплексного подхода с использованием вероятностных методов и теории графов к определению остаточного ресурса зданий позволяет учесть техническое состояние каждого вида конструкций с учетом их дефектов.