Вступ. Висотні споруди (вежі, щогли, освітлювальні опори, антенні конструкції, радіотелевізійні передавальні станції) є невід’ємною частиною сучасної міської інфраструктури, промислових підприємств і спортивно-видовищних комплексів. В Україні експлуатується значна кількість подібних споруд, більшість із яких виконані зі сталевих конструкцій та перебувають в умовах тривалої експлуатації (25–50 років і більше). Відповідно, проблема контролю їхнього технічного стану та забезпечення довговічності елементів набуває особливої актуальності через сукупність чинників, найвагоміші з яких полягають у наступному.

1. Процеси зносу. Довготривала експлуатація споруд переважно відбувається в умовах промислових підприємств і міських агломерацій за наявності агресивних середовищ, що призводить до інтенсивної корозії та втомного зносу елементів і вузлів. Це спричиняє поступове погіршення властивостей матеріалу та зміну геометричних параметрів елементів під дією корозійного зношування та процесів старіння. Поза тим за відсутності належного технічного обслуговування фіксується зниження несної здатності окремих елементів і виникнення аварійних ситуацій.

2. Вплив екстремальних навантаг. Споруди щораз частіше зазнають впливу ожеледних і вітрових навантаг, які перевищують нормативні значення, а також динамічних навантаг, зумовлених розміщенням непроєктного, надмірного інженерного та технологічного обладнання (антен, систем мобільного зв’язку, додаткового освітлення, систем пожежної охорони тощо), які часто-густо монтуються без необхідних інженерних розрахунків та корегування проєктів.

3. Помилки проєктування та будівництва (ремонтного відновлення). Аналіз відмов засвідчує, що значна частина пошкоджень споруд пов’язана з недоліками вихідного проєктування (недостатній облік зміни динамічних впливів із часом, локальна концентрація напруг, обмежені запаси жорсткості та стійкості при збільшенні експлуатаційних навантаг), а також із порушеннями технології будівництва та монтажу. Відзначається низька якість зварних з’єднань, наявність геометричних недосконалостей, а також недостатній контроль на етапах будівництва, реконструкції та експлуатації, що суттєво посилює проблему.

4. Відсутність системи керування життєвим циклом. Нестача уніфікованих методик і регламентів щодо плянування технічного обслуговування, визначення гарантованої довговічності та вибору оптимальних стратегій ремонту призводять до непередбачуваних відмов і завищених експлуатаційних витрат.

5. Конструктивні й організаційні особливості та ускладнення. Спорудам, які розглядаються, притаманна значна висота, територіальна розосередженість, обмежена доступність як самих споруд, так і елементів і вузлів, складність розрахункових схем, що призводить до істотних витрат на діагностику, обслуговування та ремонт. Вказане потребує впровадження ефективних стратегій контролю та плянування технічних заходів із забезпечення експлуатації.

6. Антропогенні (техногенні) чинники. Висотні споруди належать до об’єктів підвищеного ризику при довготривалій експлуатації за умов можливих вибухових впливів у сучасних умовах (наслідки застосування зброї, вибухових речовин, літальних апаратів та ін.). На територіях ведення бойових дій вони доволі часто стають помітними орієнтирами та потенційними цілями, через що зазнають першочергових уражень. Основні руйнування спричиняються первинними чинниками вибухових навантаг (механічний і термічний вплив, надлишковий тиск вибуху) та вторинними чинниками (уламки, зміщення конструкцій, вібрації, деформації фундаментів, зсув масиву основи, зміни рівня ґрунтових вод тощо). Такі впливи потребують застосування спеціальних методів оцінки технічного стану споруд і вжиття цілеспрямованих ремонтно-відновлювальних заходів задля забезпечення безпеки і довговічності конструкцій.

Формулювання проблеми. Насамперед вкажемо на те, що використання принципів робастного проєктування орієнтоване на створення будівель, будівельних конструкцій і регламентів їх експлуатації (оновлення, реконструкція), які забезпечують збереження заданих експлуатаційних показників, необхідного рівня надійності та функціональної придатності протягом життєвого циклу за умов неминучих невизначеностей і експлуатаційних чинників. До таких чинників належать варіації фізико-механічних характеристик матеріалів, технологічні похибки виготовлення та монтажу, відхилення в режимах функціонування, а також виникнення експлуатаційних, техногенних і кліматичних впливів.

Що ж стосується нормативно-правової бази робастного проєктування, то вона формується з урахуванням вимог чинних національних та європейських нормативних документів, що регламентують питання надійності, конструктивної безпеки та технічного стану будівельних конструкцій — державних будівельних норм, національних стандартів та гармонізованих в Україні європейських і міжнародних стандартів, які орієнтовані на розрахунок, експлуатацію та управління життєвим циклом інженерних споруд, зокрема:

● встановлюють класифікацію категорій відповідальності, систему граничних станів, а також значення і принципи застосування коефіцієнтів надійності;

● регламентують вимоги до розрахунку, конструктивного оформлення, експлуатації та технічного обслуговування висотних сталевих споруд;

● визначають вимоги до проєктування, вибору матеріалів, виконання робіт, експлуатації та забезпечення працездатного стану споруд.

Загалом, методологія управління життєвим циклом споруд визначає ключові аспекти, включаючи моніторинг технічного стану, плянування технічного обслуговування, оцінку залишкового ресурсу та забезпечення експлуатаційної надійності.

Постановка задачі. Обґрунтування та впровадження принципів робастного проєктування проведено на основі накопиченого практичного досвіду та статистичної бази даних, сформованої за результатами науково-вишукувальних та інженерних досліджень, інструментально-візуальних обстежень висотних споруд фахівцями ТОВ «Український інститут сталевих конструкцій імені В.М. Шимановського», що дозволяє оцінити їх застосування в умовах реальної експлуатації. Виконано систематизацію та типологізацію металевих конструкцій споруд із метою визначення їхньої чутливості до невизначеностей, пошкоджень та екстремальних впливів, а також оцінки здатності зберігати несну спроможність та експлуатаційну придатність за умов деградації матеріалів і конструкцій та в аварійних ситуаціях. З цією метою використана топологічна модель робастного проєктування — підхід, який застосовує аналітичні методи задля забезпечення стійкості та надійності систем і конструкцій при проєктуванні за умов невизначеності та можливих зовнішніх впливів. Ця модель наведена на рис. 1 і дозволяє враховувати варіації параметрів та умов експлуатації, мінімізувати ризики відмов і забезпечувати необхідну функціональність.

Як зазначалося вище, емпірична основа представлених у даній статті досліджень ґрунтується на результатах інструментально-візуальних обстежень та досліджень висотних споруд, проведених у ТОВ «Український інститут сталевих конструкцій імені В.М. Шимановського» . Розглянуті об’єкти охоплюють широкий спектр конструктивних схем, навантаг та умов експлуатації (рис. 2, 3), що забезпечує репрезентативність аналізу при формуванні принципів робастного проєктування.

Запропоновані авторами статті підходи до робастного проєктування висотних споруд ілюструються на прикладах металоконструкцій систем зв’язку, конструкцій освітлення спортивно-видовищних споруд та адміністративноінформаційних будівель, промислових об’єктів, узагальнено відображених у таблиці 1.

Опис стану споруд та елементів. Оцінка конструктивної робастності розглянутих споруд здійснена з урахуванням аналізу вразливості елементів і вузлів, їхньої чутливості до корозійного зношування, монтажних дефектів та експлуатаційних пошкоджень, чинників техногенних навантаг. Відтак основна увага приділялась як ключовим конструктивним рішенням, так і їхньому стану, а саме:

● зварним з’єднанням у стиках суцільних елементів, зокрема трубчастих елементів стовбура та кріплення платформ до опори, швам стиковим, кутовим і з’єднанням нахлистом. Виявлено, що якість зварювання не в достатньої мірі відповідала вимогам, що пов’язано з помилками виробництва, низьким рівнем технічного контролю та технології виконання робіт;

● болтовим з’єднанням, застосованим переважно у гратчастих елементах, а також для кріплення антенних і технологічних платформ, навісного обладнання. Відмічено застосування високоміцних болтів класів міцності 8.8 та 10.9. Типовими причинами пошкоджень є саморозгвинчування болтів, корозійне руйнування різьбових частин і порушення необхідного зусилля затягування;

● основам споруд, що вирішені у вигляді бетонних подушок, пальових фундаментів і монолітних залізобетонних масивів. До найбільш поширених дефектів належать пошкодження від надлишкових атмосферних опадів; зміщення опор під впливом вибухових чи ударних навантаг; порушення гідроізоляції; тріщини в бетоні. Ці дефекти призводять до перекосів споруди, нерівномірного розподілу навантаг і виникнення додаткових напруг у несних елементах, деградації основного матеріалу;

● системам антикорозійного захисту на основі лакофарбових покриттів, металізаційних (гальванічні покриття, гаряче цинкування) та комбінованих рішень. Виявлено типові дефекти, що обумовлюють відшаровування захисного покриття, локальні осередки корозії під покриттям, рівномірне та нерівномірне корозійне зношування, недостатню товщину шару покриття (згідно з вимогами чинних національних норм щодо захисту металевих конструкцій від корозії).

Аналіз стану ключових конструктивних елементів і вузлів надає змогу ідентифікувати типові дефекти та чинники вразливості, що формують підґрунтя для обґрунтування робастного проєктування заходів оновлення чи реконструкції та підвищення надійності металевих споруд при експлуатації. Сама ж методика натурного обстеження спирається на принципи, сутність яких зводиться до забезпечення стійкості й надійності конструкцій за умов невизначеностей і охоплює такі основні напрями:

● облік варіацій та невизначеностей — варіації навантаг і зовнішніх впливів, деградація властивостей матеріалів; геометричні відхилення елементів; зміни умов експлуатації;

● структурний аналіз і вибір розрахункових схем — проведення «чутливого» аналізу з метою виявлення вразливих елементів, вибір вузлів і схем зі зниженою «чутливістю» до варіацій параметрів, визначення конструктивної надмірності та альтернативних шляхів передачі зусиль;

● контроль і моніторинг стану — регулярний візуальний та інструментальний контроль (крен, осідання, стан відтяжок, корозійні ушкодження, тріщини, стан кріплення), встановлення критеріїв технічного стану та прийняття рішень про ремонт і оформлення звітної документації.

Зазначимо, що для методики натурного обстеження нормативною основою слугує, в якому нормуються галузі оцінки надійності та безпеки протягом усього життєвого циклу (проєктування, зведення, експлуатація, ремонт, виведення з експлуатації), а блок-схема її ієрархічної структури проілюстрована на рис. 4.

Варто підкреслити, що запропонований ієрархічний підхід до обстеження конструкцій забезпечує не тільки виявлення взаємозв’язків між елементами та їх ранжування за критичністю для формування раціональних стратегій технічного обслуговування, а й прогнозування стану конструкцій вищого рівня на основі стану елементів нижнього рівня. Ключова ж передумова достовірності таких оцінок зводиться до повсякчасного контролю критичних вузлів та елементів нижнього рівня, адже саме їхній стан визначає рівень надійності й тривалість експлуатації всієї конструкції. Ба більше, такий підхід дозволяє пріоритизувати заходи з технічного обслуговування, мінімізуючи ризики прогресуючих пошкоджень і забезпечити ефективне використання експлуатаційних ресурсів і резервів міцності.

Далі слід звернути увагу на те, що зонування споруд за об’ємно-плянувальною ознакою задля організації контролю провадиться за їх висотою H у такій послідовності:

● нижня зона від 0 до 0,3H, в якій зазвичай мають місце підвищені внутрішні напруги та найінтенсивніше корозійне пошкодження в найбільш навантажених вузлах;

● середня зона від 0,3H до 0,7H, яка потребує прискіпливої уваги за станом зварних і болтових з’єднань;

● верхня зона від 0,7H до H, де пріоритетом є перевірка стану платформ і кріплень обладнання. Поза тим, при зонуванні за характером навантаг додатково виокремлюються:

● зони значних напружень із зварними та болтовими з’єднаннями, переходами поперечних перерізів, вузлами кріплення платформ та обладнання і схильними до корозії ділянками;

● нижня частина споруди у місцях скупчення вологи та бруду, а також під покрівельними покриттями;

● зони з історією пошкоджень із ділянками, на яких раніше фіксувалися дефекти та ушкодження. Приклади зонування висотних споруд за об’ємно-плянувальною ознакою та за характером і видом навантаг наведено на рис. 5, 6.

На підставі аналізу умов експлуатації споруд, застосовуваних методів і процедур обстеження, досліджень, а також класифікації конструкцій за походженням і характером руйнування сформовано узагальнену блок-схему технічної діагностики та інтерпретації результатів досліджень у системі робастного проєктування споруд (рис. 7).

Слід підкреслити: з аналізу наведеної узагальненої блок-схеми випливає, що у процесі технічної діагностики увага приділяється не лише сукупності дефектів і пошкоджень, але й проєктним помилкам, методам опрацювання результатів та їх статистичному аналізу, а також різноманітним оцінкам і обґрунтуванням, які містять наступні групи факторів.

1. Механічні та експлуатаційні недосконалості:

● локальні деформації (вм’ятини, вигини стінок) від ударних впливів чи неправильного розміщення устаткування;

● перекоси та нахили споруди внаслідок нерівномірного осідання фундаменту або помилок монтажу;

● прогини елементів понад допустимі значення;

● тріщини у зварних швах втомного походження;

● руйнування болтових з’єднань у результаті саморозгвинчування, корозії та зміщення елементів, що стикуються, які здебільшого спричиняються такими факторами:

● неврахуванням динамічного впливу вітру та можливих резонансних коливань при проєктуванні;

● надмірною гнучкістю споруди, що сприяє розвитку вібрацій;

● непроєктним розміщенням додаткового обладнання, що призводить до збільшення маси та зміни місця розташування центра тяжіння;

● відсутністю регламентованого контролю зусилля затягування та стану болтових з’єднань.

2. Пошкодження від первинних чинників вибухового впливу.

До цієї групи відносяться дефекти, викликані безпосереднім впливом вражаючих елементів, дією ударної повітряної хвилі вибуху, надлишкового тиску та локального нагрівання конструкції або продуктів вибуху (рис. 8). Що ж стосується механізму формування механічних ушкоджень, то він пов’язаний з тим, що ударна хвиля передає конструкції значну енергію, викликаючи короткочасні динамічні зусилля, які багаторазово перевищують розрахункові статичні зусилля. Натомість найбільшу небезпеку становлять бічні вибухи, що діють перпендикулярно до осі споруди.

3. Ушкодження від вторинних чинників вибухового впливу.

Ці ушкодження спричиняються дією уламків конструкцій чи фрагментів обладнання, тривалими температурними впливами (вторинні пожежі), порушенням основи та ґрунтів (зміщення фундаментів, зміна русла річок, рівня ґрунтових вод тощо). У результаті дії цих чинників утворюються наскрізні та глухі отвори, сколи матеріалу та пошкодження захисних покриттів, мікротріщини та втомні тріщини у зварних швах, саморозгвинчування болтів, нерівномірні осідання та крени споруди, що супроводжується виникненням додаткових напруг і розкриттям з’єднань.

Вторинні пожежі викликають термічне руйнування захисних покриттів, зміну механічних властивостей сталі при нагріванні та втрату лакофарбових і цинкових шарів, що прискорює розвиток корозії та знижує залишковий ресурс конструкції.

4. Дефекти тривалої експлуатації.

Ці дефекти виникають при старінні та деградації матеріалів і накопичуються під впливом агресивного середовища та циклічних навантаг, насамперед корозійного та втомного зносу, а також втрати стійкості елементів. Корозійний знос проявляється у вигляді рівномірного зменшення товщини металу, локальних пітингів, виразках і щілинної корозії.

Зауважимо, що такі дефекти становлять особливу небезпеку для тонкостінних конструкцій, їх складно виявляти без розкриття та спеціального інструментального контролю, і вони можуть тривалий час залишатися непоміченими під час звичайного візуального огляду. На відміну від цього рівномірне корозійне зменшення товщини металу призводить до локальної або загальної втрати стійкості, особливо в нижній частині стовбура споруди, і доволі легко діагностується під час звичайного інструментально-візуального обстеження.

5. Руйнування болтових і зварних з’єднань.

Таке руйнування пов’язане з саморозгвинчуванням болтових з’єднань під дією вібрацій, корозії різьби і випаданням кріплень, що призводить до зміщення елементів і, у відповідальних вузлах, відмови конструкції (рис. 9, 10).

Стосовно ж зварних з’єднань вкажемо на те, що для них характерні тріщини в металі шва та зоні термічного впливу, пори, інорідні включення, неповне проплавлення та прискорене корозійне руйнування при пошкодженні захисного покриття, що знижує несну здатність вузлів та ініціює розвиток тріщин.

6. Помилки проєктування, будівництва та експлуатації.

До цієї групи відносяться помилки, пов’язані з недоліками проєкту, порушеннями під час будівництва та помилками в експлуатації споруди. Проєктні помилки зумовлюють заниження запасу несної здатності та жорсткості, місцеві концентрації напруг через невдалий підбір поперечних перерізів, неврахування сполучень навантаг (вітер із ожеледицею, вітер із додатковим обладнанням), а також некоректний розрахунок та оцінку роботи фундаменту.

До дефектів монтажу належать порушення технології зварювання, геометричні відхилення (перекоси, неспіввісність елементів), недостатній контроль якості на етапі будівництва та неправильне затягування болтів.

Експлуатаційні помилки виявляються у розміщенні додаткового обладнання без перерахунку несної здатності та фундаменту, перевантаженні конструкції, відсутності регламентного обслуговування та несвоєчасному усуненні видимих дефектів, а також у порушенні вимог при демонтажі та перемонтажі елементів.

На підставі статистичного якісного та кількісного аналізу виконано класифікацію недосконалостей несних і допоміжних конструкцій за ступенем їх поширення, яка наведена в таблиці 2.

7. Методика опрацювання результатів і статистичного аналізу.

Результати обстежень обробляються відповідно до вимог державних будівельних норм, національних стандартів та гармонізованих в Україні європейських і міжнародних стандартів щодо оцінки технічного стану споруд на основі ієрархічної моделі об’єкта. Для кожного елемента, що досліджується, визначаються ділянки та методи інструментального контролю, а також встановлюються наступні показники:

● коефіцієнт зносу;

● показник пошкоджуваності, що дорівнює частці дефектного або зруйнованого матеріалу від загальної площі поперечного перерізу;

● показник стану, який визначається шляхом порівняння фактичного стану елемента з вимогами нормативних документів.

8. Агрегована оцінка споруди в цілому.

Ієрархічний підхід дає змогу переходити від оцінок елементів до оцінок блоків та всієї споруди. Узагальнені результати статистичного аналізу представлені в таблиці 3.

9. Оцінка динаміки розвинення корозійного зносу.

Швидкість корозійного зносу елементів споруд оцінюється на основі результатів вимірювань залишкової товщини металу в найбільш навантажених та корозійно-небезпечних зонах. Аналіз набутих даних показав виражену нерівномірність корозійних втрат за висотою споруд. Зокрема, у нижній зоні споруд від 0 до 0,2 H, що характеризується підвищеною вологістю, забрудненням і впливом агресивних чинників навколишнього середовища, середня швидкість корозійного зношування становить близько 0,4–0,8 мм/рік. У середній частині від 0,2 H до 0,7 H інтенсивність корозії істотно нижча і знаходиться в межах 0,1– 0,3 мм/рік. У верхній зоні від 0,7H до H, де умови аерації більш сприятливі та відсутній контакт із джерелами забруднення, швидкість корозійного зношування мінімальна і здебільшого не перевищує 0,05–0,1 мм/рік.

Розрахунковий аналіз свідчить, що за таких темпів корозії та вихідної товщини стінок елементів близько 12–20 мм (за відсутності ефективного антикорозійного захисту та своєчасних ремонтних заходів) критично навантажені елементи можуть втратити необхідну здатність вже через 15–25 років експлуатації.

10. Оцінка фактичних запасів несної здатності елементів.

Оцінку проведено з використанням розрахункових методик та вимог державних будівельних норм із урахуванням виявленого корозійного зносу, геометричних відхилень і локальних пошкоджень (за винятком споруд, які отримали вибухові ушкодження). Для ґратчастих конструкцій (зокрема, веж радіотелевізійних передавальних станцій) встановлено, що залишкові запаси міцності становлять у середньому близько 60 % від початково закладених нормативних значень, тобто конструкція здатна сприймати значну частку розрахункової навантаги без втрати несної здатності. А для трубчастих конструкцій (стволи антенно-щоглових споруд та освітлювальні опори) залишкові запаси несної здатності знаходяться в діапазоні 70–90 % і суттєво залежать від ступеня корозійного зносу та локалізації дефектів, насамперед у нижній частині ствола та у вузлах кріплення обладнання.

Загалом отримані результати свідчать, що, незважаючи на наявність дефектів і пошкоджень, більшість обстежених споруд зберігають значні експлуатаційні резерви. Це дозволяє обґрунтовано застосовувати стратегію підтримуючого ремонту, локального підсилення та продовження терміну служби без необхідності негайної заміни або демонтажу конструкцій (табл. 4).

Спираючись на результати аналізу дефектів і запасів несної здатності запропоновано стратегію управління життєвим циклом висотних споруд, узгоджену з вимогами нормативних документів до експлуатаційної надійності та безпеки (табл. 5).

11. Економічне обґрунтування прийнятих рішень.

Методологічні засади економічного обґрунтування задля прийняття зважених фінансових рішень у будівельній галузі та сфері управління витратами започаткував дослідник K-Zan у своїй ключовій праці. Із цією метою він ввів, обґрунтував і впровадив у практику інженерних розрахунків спеціальний узагальнюючий параметр LCC, абревіатура якого розшифровується як Life Cycle Cost (вартість життєвого циклу), що відображає сукупні витрати, пов’язані із створенням, функціонуванням, обслуговуванням і виведенням із експлуатації споруд протягом усього періоду їх використання. З огляду на сказане, складові цього параметра загалом охоплюють:

● початкові витрати — проєктування, будівництво (або закупівля), доставка, монтаж і введення в експлуатацію;

● експлуатаційні витрати — енергоресурси, витратні матеріали, оплата праці персоналу;

● витрати на утримання — технічне обслуговування, поточний та капітальний ремонт, запасні частини;

● витрати на виведення з експлуатації — демонтаж, утилізація, рекультивація майданчика, а також можлива залишкова вартість продажу компонентів або матеріалів.

В частині ж висотних споруд вкажемо на те, що з урахуванням їхньої специфіки складові цього параметра розповсюджуються на початкові вартості проєктування та будівництва; поточні витрати на обслуговування та пляновий ремонт; позаплянові витрати, пов’язані з ліквідацією аварійних ситуацій і залишкову вартість під час продажу, повторного використання або утилізації конструкцій. За цих умов значення параметра LCC обчислюється згідно з формулою:

в якій застосовані такі позначення: С_проєк. — витрати на проєктування; С_будів. — витрати на будівництво; С_{обслуг.} — витрати на поточне обслуговування у році i; С_ремонт — витрати на пляновий та поточний ремонт у році i; С_аварія — імовірнісні витрати на ліквідацію аварій у році i; r — дисконтна ставка (зазвичай 3–7 %); n — розрахунковий період (зазвичай 20–50 років); C_залиш. — залишкова вартість наприкінці періоду.

Ілюстрацією викладеного слугуватиме приклад розрахунку вартості життєвого циклу пересічної висотної споруди, в якому взята до уваги сукупність витрат на створення, експлуатацію, технічне обслуговування та виведення об’єкта з експлуатації. За результатами аналізу й узагальнення отриманих розрахункових даних обрано декілька альтернативних варіантів стратегії обслуговування, що забезпечують раціональне співвідношення між витратами та рівнем надійності (табл. 6).

Доцільно підкреслити, що вартісні показники, отримані на основі аналізу життєвого циклу споруди, свідчать, що реалізація плянового технічного обслуговування (сценарій 2, табл. 6) забезпечує оптимальний баланс між витратами та рівнем експлуатаційної надійності. Використання наявних резервів несної здатності конструкцій, оцінених на рівні 60–90 %, у поєднанні зі своєчасним виконанням плянових робіт, дозволяє утримувати щорічні витрати на обслуговування на рівні близько 30–40 тис. грн.

Висновки.

Виконано аналіз комплексної оцінки технічного стану та експлуатаційної надійності висотних металевих споруд вежевого типу, що експлуатуються в умовах агресивного середовища та непроєктних силових впливів. Встановлено, що більшість обстежених споруд відносяться до класів технічного стану II–III і характеризуються наявністю корозійного та втомного зносу, дефектів зварних і болтових з’єднань, а також ушкоджень, спричинених ударними та вибуховими впливами. Незважаючи на виявлені дефекти, розрахунково-аналітичні дослідження показали збереження значних резервів несної здатності конструкцій (в середньому 60–90 %) в умовах корозійного зносу, що створює передумови для продовження терміну їхньої служби за умови раціонального управління експлуатацією (враховуючи особливості відновлення конструкцій, ушкоджених вибуховими навантагами).

Ключовим результатом дослідження є розробка методики забезпечення конструктивної стійкості висотних споруд на основі робастного проєктування, орієнтованої на зниження чутливості конструкцій до невизначеностей навантаг, деградації матеріалів і непроєктних вибухових впливів. Методика заснована на ієрархічному описі конструкцій, аналізі дійсного стану елементів і вузлів, обліку резервів несної здатності та реалізації стратегій мінімізації наслідків локальних ушкоджень. Показано, що поєднання робастного підходу з пляновим технічним обслуговуванням та профілактичним ремонтом дозволяє суттєво знизити ризик аварійних відмов і забезпечити продовження терміну служби споруд на 10–20 років за умови дотримання вимог державних будівельних норм, національних стандартів та гармонізованих в Україні європейських і міжнародних стандартів.

1. ДБН В.1.2–14:2018. Загальні принципи забезпечення надійності та конструктивної безпеки будівель і споруд. — К.: Міністерство регіонального розвитку, будівництва та житлово-комунального господарства України, 2018.— 29 с.

2. ДСТУ Б В.2.6–210:2016. Оцінка технічного стану сталевих будівельних конструкцій, що експлуатуються. — Київ: Мінрегіон України, 2016.— 80 с.

3. ДСТУ-Н Б EN 1993–3–2:2012 Єврокод 3. Проектування сталевих конструкцій. Частина 3–2. Башти, щогли і димові труби. Димові труби (EN 1993–3–2:2007, IDT). — Київ: ДП «УкрНДНЦ», 2012.— 33 с.

4. ДСТУ EN ISO 9712:2022. Неруйнівний контроль. Кваліфікація та сертифікація персоналу неруйнівного контролю (EN ISO 9712:2022, IDT; ISO 9712:2021, IDT). — Київ: ДП «УкрНДНЦ», 2022.— 15 с.

5. ДСТУ EN ISO 17635:2018. Неруйнівний контроль зварних з`єднань. Загальні правила для металевих матеріалів (EN ISO 17635:2016, IDT; ISO 17635:2016, IDT). — Київ: ДП «УкрНДНЦ», 2016.— 19 с.

6. ДСТУ ISO 9001:2015. Системи управління якістю. Вимоги (ISO 9001:2015, IDT). — Київ: ДП «УкрНДНЦ», 2016.— 22 с.

7. ДСТУ ISO 12944–1:2019. Фарби та лаки. Захист від корозії сталевих конструкцій захисними лакофарбовими системами. Частина 1. Загальний вступ (ISO 12944–1:2017, IDT). –Київ: ДП «УкрНДНЦ», 2020.— 20 с.

8. ДСТУ ISO 12944–5:2020. Фарби та лаки. Захист від корозії сталевих конструкцій захисними лакофарбовими системами. Частина 5. Захисні лакофарбові системи (ISO 12944–5:2019, IDT). — Київ: ДП «УкрНДНЦ», 2020.— 20 с.

9. ДСТУ ISO 14001:2015. Системи екологічного управління. Вимоги та настанови щодо застосовування (ISO 14001:2015, IDT). — Київ: ДП «УкрНДНЦ», 2016.— 36 с.

10. ДСТУ ОНSAS 18001:2010. Системи управління гігієною та безпекою праці. Вимоги. (ОНSAS 18001:2007, IDТ). — Київ: ДП «УкрНДНЦ», 2016.— 28 с.

11. Шимановський О. В. Методологічні аспекти сьогочасного процесу проєктування будівель і споруд // Промислове будівництво та інженерні споруди.— 2024.— № 1. — С. 2–7.

12. Шимановський О. В. Методологічні питання процесу обстеження конструкцій будівель і споруд // Промислове будівництво та інженерні споруди.— 2024.— № 3. — С. 34–40.

13. Шимановський О. В., Бут Б. М., Красноносов С. В. Стосовно відновлювальних робіт на окремих металевих конструкціях телевізійної вежі Київської філії Концерну РТТ // Промислове будівництво та інженерні споруди.— 2023.— № 4. — С. 2–11.

14. Шимановский А. В., Кондра М. П., Кондра С. М. Высотные сооружения. Теория и практика. Издание второе, переработанное и дополненное / Под общей редакцией Шимановского А. В. — Київ: Видавництво «Сталь», 2015.— 486 с.

15. Gibalenko O. M., Gibalenko V. A. Corrosion Protection of Metal Structures in Manufacturing Conditions // Proceedings of the 2nd International Conference on Building Innovations.— 2020. — Р. 45–52.

16. Gibalenko O., Gibalenko V., Bocharova O. Anticorrosive Protection Of Structures In Robust Design // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies.— 2020. — Vol. 5, N 12 (107). — Р. 66–72; URL: http://journals.uran.ua/eejet/article/view/214821.

17. Korolov, V.P.; Gibalenko, O.M.; Korolov, P. V. Methods of Control of the Corrosion Protection of Steel Structures at Industrial Objects // Materials Science.— 2021. — Vol. 56. — Issue 5. — P. 661; DOI: 10.1007/s11003–021–00479–5

18. Korolov V. P., Vysotsky Y., Gibalenko O. M., Korolov P. V. Estimation of steel structure corrosion risk level // Eurocorr‑2010. The European Corrosion Congress / From the Earth`s Depths to Space Heights. — Moscow, 2010. –534 p.

19. K-Zan. Life Cycle Costing in Construction: Benefits, Formula & More. — URL: https://surl.li/rzhmeh.