Phương pháp đánh giá tuổi thọ và giá trị công trình có kể đến yếu tố phi vật thể

Phương pháp đánh giá tuổi thọ và giá trị công trình có kể đến yếu tố phi vật thể

Phần A - Giới thiệu luận án Tính cấp thiết của đề tài Luận án

Đối với từng gia đình nói riêng cũng như mỗi quốc gia nói chung, kinh phí đầu tư cho xây dựng cơ bản chiếm bình quân từ 40 - 50% tổng thu nhập

Nếu chỉ quan tâm đến khởi công xây dựng mà không chú ý đến giải pháp duy tu bảo dưỡng thì tổn thất và hiểm hoạ cho công trình không sao lường trước được

Công trình xây dựng là một loại hàng hoá đặc biệt nên tuân theo quy luật giá trị và vì là bất động sản nên mỗi công trình chỉ được đặt cố định tại một vị trí địa lý và môi trường cụ thể

Trước đây, để xác định giá trị và tuổi thọ công trình, chủ yếu mới chỉ khảo sát các loại ảnh hưởng mang tính cơ lý (mang đặc tính vật thể nội tại) mà chưa đề cập thấu đáo đến các thành phần mang tính xã hội và đặc thù về vị trí địa lý xung quanh công trình

Do vậy, muốn đánh giá một cách toàn diện hơn về năng lực còn lại của công trình, trước hết phải khảo sát đầy đủ về các yếu tố gây ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp, từ đó mới có thể đưa ra được các thông số đủ tin cậy nhằm xác định tuổi thọ và giá trị còn lại của công trình một cách hợp lý, phù hợp với thực tiễn xã hội

Mục đích nghiên cứu của Luận án

1- Nghiên cứu các yếu tố gây ảnh hưởng đến giá trị và tuổi thọ của công trình, từ đó có thể đề xuất giải pháp làm tăng hiệu quả của vốn đầu tư trong xây dựng cơ bản (XDCB)

2- Khuyến nghị phương pháp đánh giá tuổi thọ và giá trị công trình, vận dụng trong công tác thiết lập

dự án, đền bù, giải phóng mặt bằng và hạch toán kinh tế trong xây dựng công trình

Đối tượng nghiên cứu

- Các công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp

- Các yếu tố tự nhiên và xã hội gây ảnh hưởng đến tuổi thọ và giá trị công trình

Nội dung nghiên cứu

+ Năng lực vật thể của công trình

+ Năng lực phi vật thể của công trình

+ Xây dựng chương trình tính cho các bài toán thực tế để đánh giá tuổi thọ và giá trị tổng hợp của công trình, trong đó có kể đến đồng thời hai yếu tố Vật thể và Phi vật thể

Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu lý thuyết

+ Vận dụng và phát triển phương pháp luận Y học con người, ứng dụng vào Bệnh học công trình để đánh giá tuổi thọ và giá trị công trình

+ Nghiên cứu về mối quan hệ Nhân - Duyên - Quả trong tương tác không gian đa chiều, xây dựng biểu thức về mối quan hệ hữu cơ giữa các sự kiện trong điều kiện tổng quát (với sự hiện diện đầy đủ của cả hai yếu tố vật thể và ý thức thể), từ đó xác định ảnh hưởng đa dạng của sự kiện đến công trình

+ Vận dụng Lý thuyết độ tin cậy để đánh giá tuổi thọ và giá trị công trình trong điều kiện thông tin

đầy đủ và thông tin mờ

- Nghiên cứu thực nghiệm

+ Khảo sát và phân tích bệnh lý, định dạng được sự suy thoái hữu hình và vô hình của công trình và

bộ phận công trình

+ Dùng phương pháp thống kê và lý thuyết về khoa học dự báo để đánh giá tuổi thọ và giá trị còn lại của công trình trong tập hợp thông tin đủ và trong tập hợp thông tin khuyết (hệ mờ);

+ Sử dụng phương pháp của lý thuyết xác suất và tập mờ để xây dựng bộ chương trình tương ứng đánh giá tuổi thọ và giá trị còn lại của công trình dạng tổng quát

Sơ đồ 1.1: Quy trình nghiên cứu đánh giá năng lực tổng hợp của công trình có kể đến yếu tố phi vật thể

Phần B: nội dung luận án

Chương 1 Tổng quan về các phương pháp đánh giá

tuổi thọ vμ giá trị công trình xây dựng 1.1 Sự cố và sự suy giảm tuổi thọ công trình xây dựng

Trên khắp thế giới, sự cố công trình đã xảy ra muôn hình, muôn vẻ, mọi nơi, mọi lúc Kỹ thuật xây dựng càng non kém thì sự cố xảy ra cho các công trình xây dựng càng nhiều, nếu không bảo trì, gia cố hoặc không sửa chữa thường xuyên thì sẽ xảy ra sự cố Đó là điều không thể tránh khỏi

Tại Việt Nam cũng có rất nhiều công trình không đảm bảo được chức năng sử dụng, hoặc bị suy giảm tuổi thọ, thậm chí có những công trình chưa kịp khánh thành đã không còn tuổi thọ

1.2 Các phương pháp đánh giá năng lực công trình XD

• Đánh giá theo nguyên nhân gây sự cố công trình

• Đánh giá theo tiêu chí cấu tạo công trình

• Đánh giá theo hao mòn và mức độ hư hỏng

• Đánh gia ttheo phương pháp khấu hao cơ bản

• Sự hạn chế của cách đánh giá hiện hành

- Các phươngt pháp khấu hao tài sản, hoặc xác định giá trị còn lại của công trình hiện nay mới chỉ khảo sát đến sự tổn thất hữu hình của vật thể Nhưng trên thực tế, nhiều công trình tuy còn nguyên giá trị hữu hình mà lại không còn năng lực sử dụng, ngược lại có những công trình tuy đã khấu hao xong phần giá trị hữu hình nhưng công trình vẫn còn nguyên năng lực sử dụng, thậm chí giá trị công trình còn được tăng lên gấp bội Như

Yếu tố tự

nhiên

Công trình XD

Yếu tố xã hội

Tương tác NL

Luật hân quả

Bệnh CT

Biến thái CT

Tuổi thọ CT

Giá trị CT

ứng xử

Phi Vật thể Yếu tố

vật thể

vậy, hao mòn giá trị công trình không chỉ phụ thuộc vào yếu tố vật thể mà còn chịu sự chi phối của những yếu tố phi vật thể

1.3 Lựa chọn của luận án về hướng giải quyết bài toán “đánh giá năng lực công trình”

Trong thực tế, tuổi thọ sử dụng của công trình hiện hữu có sự khác biệt rất lớn so với tuổi thọ danh

định Nguyên nhân của sự khác biệt là do kỹ thuật thi công, do quá trình sử dụng, do tải trọng thay đổi và do điều kiện môi trường nằm ngoài điều kiện chuẩn của thiết kế

Tuổi thọ công trình không những phụ thuộc vào khả năng nội tại mà còn phụ thuộc rất nhiều vào sự ứng xử của con người Nói một cách hình tượng, “tuổi thọ của Chuột không chỉ phụ thuộc vào cơ thể sinh học của nó mà còn phụ thuộc vào Mèo” Như vậy, thay cho việc tính tuổi thọ còn lại là bao nhiêu năm, ta lại đưa bài toán về dạng đánh giá tuổi thọ theo lý thuyết độ tin cậy

Một trong những mục tiêu trọng tâm của luận án là bổ sung vai trò của các yếu tố phi vật thể trong phương pháp đánh giá năng lực công trình, hay nói khác đi là xây dựng thuật toán “đánh giá tuổi thọ và giá trị công trình có tính đến yếu tố phi vật thể.”

Chương 2 bệnh học công trình với việc đánh giá

năng lực tổng hợp của công trình xây dựng 2.1 Tiếp cận Bệnh học công trình trên quan điểm của Y học

2.1.1 Sự tương quan giữa Y học và Bệnh học công trình

Bảng 2.1: So sánh giữa công trình và con người:

Chu trình sinh học:

sinh, lão, bệnh, tử

Quy trình xây đựng và khai thác:

thành, trụ, hoại, diệt Sinh: Thụ thai, sinh trưởng Thành: Khởi công xây dựng

Lão: Già hóa Trụ: quá trình khai thác, bị hao mòn

Bệnh: Mắc bệnh tổn thương thực

thể và tâm thể

Hoại: xuất hiện bệnh và các trạng thái giới hạn

Tử: Chết

- Chết do già

- Chết do bệnh tật

- Chết do tai nạn bất ngờ

Diệt: Huỷ hoại, sụp đổ hoặc phá dỡ

- Diệt do hết chức năng

- Diệt do bị hư hỏng

- Diệt do bị sự cố bất thường

Y thuật:

- Phòng bệnh

- Khám bệnh

- Hội chẩn

- Lập phác đồ điều trị

Quy trình ứng xử:

- Bảo dưỡng thường xuyên

- Quan trắc, kiểm tra sự cố

- Tìm nguyên nhân và điều kiện gây bệnh

- Lập các giải pháp tu sửa công trình

Điều chỉnh chức năng phục hồi sức

khỏe

Bảo dưỡng, gia cố, cải tạo, tăng cường khả

năng thích dụng

- Cũng như con người, mỗi công trình đều có đời sống riêng Công trình cũng có lúc khoẻ, lúc yếu, cũng có thể bị mắc bệnh, cũng có thể bị nội thương hoặc ngoại kích như con người

- Điều khác nhau cơ bản là: cơ thể sinh học có khả năng sinh trưởng do thuộc tính trao đổi chất, lại có

hệ miễn dịch và hệ rơle sinh học để tự động cảnh báo mọi tác nhân tiêu cực, có thể tự tái tạo, tự phục hồi những tổn thương thực thể do tật bệnh gây nên; còn đối với công trình thì không có những khả năng này

2.1.2 Các khái niệm về Bệnh học công trình theo quan điểm Y học

Bảng 2.2: So sánh Y học và Bệnh học công trình

Khái niệm về

bệnh học

Bệnh học là môn khoa học

nghiên cứu nguyên nhân

Bệnh học công trình là môn khoa học nghiên cứu những nguyên nhân, điều

dẫn đến bệnh lý từ đó có thể

lập phác đồ điều trị giúp cơ

thể tự xoá bỏ được trạng

thái bệnh lý, phục hồi sức

khoẻ

kiện phát triển bệnh lý từ đó đề ra những giải pháp hợp lý nhằm ngăn ngừa sự cố; phục chế các bộ phận bị hư

hại hoặc xuống cấp; kéo dài tuổi thọ công trình

Phạm vi ứng

dụng

- Giúp cho việc điều trị,

phục hồi chức năng

- Giúp cho việc chủ động

phòng ngừa bệnh tật, nâng

cao sức khoẻ với phương

châm “Nhân cường Tật

nhược”

- Giúp cho việc khắc phục sự cố, sủa chữa, cải tạo, nâng cấp

- Giúp cho công tác khảo sát, thiết

kế, thẩm định, thi công và sử dụng, tìm các giải pháp ngăn ngừa, phòng bệnh cho công trình

Hiệu quả - Điều trị đúng bệnh

- Điều trị đúng liều lượng

- Chủ động trong phương châm

“phòng bệnh hơn chữa bệnh”

- Xử lý đúng nguyên nhân sự cố

- Đầu tư tu bổ đúng mức độ

- Khống chế tình huống tiêu cực, hạn chế sự xuống cấp, kéo dài tuổi thọ công trình

2.1.3 Quan hệ hữu cơ giữa Tật và Bệnh

- Tật là thuật ngữ thường dùng trong y học, nói lên sự khiếm khuyết dị thường bẩm sinh, hoặc có thể

là hậu quả, những di chứng của những xung chấn tổn thương thực thể

- Bệnh cũng là thuật ngữ y học, nói lên sự tổn thương thực thể hoặc mất cân bằng nội tạng, nó có thể

là thủ phạm gây nên sự khiếm khuyết dị tật và cũng có thể là sự mất cân bằng sau tật Như vậy, bệnh có thể là nguyên nhân của tật và cũng có khi lại là hậu quả của tật

- Nghiên cứu về Tật và Bệnh, cần phân biệt rõ những loại Tật, Bệnh gây nguy hại và những loại vô hại

để có giải pháp ứng xử hợp lý, vừa đảm bảo an toàn cho công trình vừa tránh được những tổn phí hoặc những

đầu tư không cần thiết

2.1.4 Vận dụng phương pháp luận của Y học (Pathology) trong việc đánh giá bệnh công trình

Cũng như Y học, Bệnh học công trình là một môn khoa học thực nghiệm Mọi luận đề khoa học đều phải được kiểm định bằng kết quả thực tế

Bảng 2.6: Bảng so sánh về quy trình khám và điều trị bệnh

- Vọng (nhìn): Quan sát bằng mắt, hoặc

bằng các dụng cụ quan trắc về Y học

- Văn (nghe): Nghe bằng tai, hoặc bằng

các dụng cụ quan trắc bằng hiệu ứng âm

thanh (siêu âm)

- Vấn (hỏi): Phỏng vấn, khai thác những

dữ liệu có liên quan đến bệnh lý

- Thiết (tiếp xúc): Tiến hành các phép thử

và xét nghiệm trên mẫu sinh thiết

* Hội chẩn

- Xác định được triệu chứng lâm sàng

- Xác định được bệnh lý

* Lập bệnh án

* Lập phác đồ điều trị

- An dưỡng

- Điều trị

- Phục hồi sức khỏe

- Nâng cao thể trạng

- Thay thế chức năng

- Giải pháp tình huống

- Thu thập dữ liệu: Quan sát bằng mắt thường, hoặc bằng các máy đo

- Văn (nghe): Nghe bằng tai, hoặc bằng các dụng cụ quan trắc bằng hiệu ứng âm thanh (siêu âm)

- Vấn (hỏi): Phỏng vấn, khai thác dữ

liệu có liên quan đến công trình

- Thiết (tiếp xúc): Tiến hành các phép kiểm tra, xét nghiệm trên mẫu,

* Hội thảo về sự cố công trình

- Xác định sự cố công trì

- Xác định nguyên nhân gây sự cố

* lập hồ sơ bệnh công trình

* Lập phương án xử lý

- Duy tu, bảo dưỡng

- Sửa chữa

- Phục chế, cải tạo

- Nâng cấp công trình

- Chuyển đổi chức năng

- Xử lý tình huống, thanh lý, phá hủy

* Lập sổ Y bạ

* Lập sổ bảo hiểm y tế, bảo hiểm nhân thọ

* Lập sổ Y bạ và bảo hiểm cho công trình

2.2 Vận dụng thuyết Nhân Quả trong việc xác định bệnh công trình

• Giới thiệu thuyết Nhân - Quả (Kamma Niyama)

Nhân là hạt giống, là lý do khởi thủy, là nguyên nhân của sự kiện

Quả là thành tựu do Nhân mà có Nhân là công năng phát động, Quả là kết cục của năng lực phát

động ấy Lý Nhân - Quả là quy luật tự nhiên, nêu rõ sự tương quan, tương duyên giữa Nhân và Quả: Phàm hễ

có một nguyên nhân tác động, tất nhiên có kết quả hình thành Do đó người ta thường nói “gieo Nhân nào gặt Quả nấy”,

• Những đặc điểm của quan hệ Nhân - Quả

- Từ một Nhân đơn phương chưa thể sinh ra Quả

- Nhân nào Quả nấy, trong Nhân có Quả, trong Quả có Nhân

- Nhân có năng lực tạo thành hình tướng

- Nhân - Quả đồng thời, Nhân - Quả trong thì hiện tại, Nhân - Quả trong thì tương lai

• ý nghĩa của thuyết Nhân - Quả

- Nhân - Quả là một định luật hiện thực

- Nhân - Quả chi phối sự tương hỗ của vạn vật

- Nhân - Quả là định luật vi diệu và linh hoạt

• Thuyết Nhân - Quả với các nền văn minh nhân loại

Từ xa xưa, luật Nhân Quả đã được xã hội loài người thừa nhận và ứng dụng, tuy cách diễn đạt có thể khác nhau

2.3 Mở rộng thuyết Nhân Quả thành Lý Nhân – Duyên - Quả trong việc đánh giá năng lực công trình

* Lý Nhân - Duyên - Quả

Trong khoảng không gian - thời gian hạn chế, không phải bất cứ Nhân nào cũng kịp biến thành Quả nếu như thiếu xúc tác Sự xúc tác ấy còn có cách gọi là gặp thuận Duyên

Duyên là những yếu tố xúc tác giúp Nhân trở thành Quả và ngược lại, ngăn cản hoặc làm đình trệ sự kết nối của Nhân - Quả Như vậy, Duyên đóng vai trò điều chỉnh (modulation) cho mối quan hệ Nhân - Quả

Lý Nhân - Duyên - Quả là hệ quả của luật Nhân - Quả được hiển thị trong một tình huống cụ thể (với khoảng thời gian hạn chế, mặc định và miền không gian giới hạn)

Chức năng của Nhân là Sinh, đặc trưng của Nhân là kế thừa, di truyền, bảo thủ, định tính

Chức năng của Duyên là Dưỡng, đặc trưng của Duyên là cải cách, biến dị, cơ hội, định lượng

Cùng một Nhân, gặp các Duyên khác nhau sẽ cho kết quả khác nhau Thực tế Nhân - Quả là hàm đa biến, có liên hệ phức tạp, chằng chịt, linh hoạt như một mạng lưới (web)

Như vậy, điều kiện cần và đủ để Nhân (Ni) tạo quả (Qik) khi và chỉ khi Nhân (Ni) gặp được thuận Duyên (Dk)

2.4 Kéo dài tuổi thọ công trình theo Lý Nhân - Duyên - Quả

a).Ma trận Nhân - Duyên - Quả trong nghiên cứu Bệnh học

- Gọi [N] là ma trận cột (vectơ) biểu thị các yếu tố nguyên nhân (gọi tắt là Nhân), kích thước [i x 1]

- Gọi [D] là ma trận hàng (vectơ) biểu thị các yếu tố xúc tác, thời cơ, điều kiện cần (gọi tắt là cơ Duyên), kích thước [k x 1],

- Gọi [ Q ] là yếu tố Kết quả, (gọi tắt là Quả)

Ta sẽ biểu diễn quan hệ Nhân - Duyên - Quả bằng thuật toán sau:

[Ni]*[Dk]T

= [Qik] có kích thước i x k] (2-2)

- Nếu sự kiện bị chi phối bởi nhiều nguyên nhân gây ra đồng thời, gặp các cơ Duyên khác nhau, ta có biểu thức tổng quát:

Σ[ N i ] (i = 1; 2 ; ,i) * Σ [ D k ] (k= 1; 2 ;…;k ) = Σ [ Q ik ] (2-3)

- Ta lập ma trận về quan hệ Nhân - Duyên- Quả (N-D-Q) với:

⎥

⎥

⎥

⎥

⎥

⎥

⎥

⎦

⎤

⎢

⎢

⎢

⎢

⎢

⎢

⎢

⎣

⎡

I

N

N

N

N

3

2

1

*[D1D2,D3 D K3] = [Qik] =

⎥

⎥

⎥

⎥

⎥

⎥

⎥

⎦

⎤

⎢

⎢

⎢

⎢

⎢

⎢

⎢

⎣

⎡

, 3 , 2 , 1

, 3 , 33 , 32 , 31

, 2 , 23 , 22 , 21

, 1 , 13 , 12 , 11

ik i i i

K K K

Q Q Q Q

Q Q Q Q

Q Q Q Q

Q Q Q Q

(2-4)

b) Sự đổi chỗ giữa hai phạm trù Nhân và Duyên

Trong một hoàn cảnh nào đó, một yếu tố có thể là nguyên nhân nhưng sang hoàn cảnh khác, nó có thể biến thành

điều kiện Duyên

Sự khúc xạ trong tương tác Nhân - Duyên - Quả từ hệ quy chiếu này sang hệ quy chiếu khác (cõi giới khác) như sau:

[ Qik]n

= @ (n ^ m) [ Qik]m

(2-5) + [ Qik ]n

là kết quả trong hệ quy chiếu n;

+ [ Qik ]m

là kết quả trong hệ quy chiếu m;

+ @ ( n ^ m) là hệ số chuyển đổi (khúc xạ) Nhân - Quả từ hệ quy chiếu n sang hệ quy chiếu m Hệ số

này là hàm số mờ, được xác định thông qua phương pháp chuyên gia

Chương 3 phương pháp đánh giá tuổi thọ

vμ gía trị công trình có kể đến yếu tố phi vật thể 3.1 Tương tác phi vật thể trong hệ quy chiếu có thành tố ý thức

3.1.1 Khái niệm về hàm sự kiện trong môi trường năng lượng có thành tố ý thức

Luận đề : Bất cứ một sự kiện nào tồn tại và hiển thị trong không gian đa chiều, đều có thể biểu diễn

được bằng một hàm sự kiện Si với 2 thành phần đặc trưng, đó là năng lực vật thể và năng lực phi vật thể

{ i i}

- Vi: là thành phần đặc trưng của thuộc tính hình thể (sắc tướng), hay còn gọi là Vật thể, là động lực thuộc về lý tính của sự kiện (gồm các thành phần vật chất tường minh như đất, nước, gió, lửa )

- Ti: là thành phần đặc trưng của thuộc tính ý thức (vô sắc tướng) hay còn gọi là Tâm thể, là cảm nhận của thế giới hữu tình (cảm thọ, tri giác, tư duy, nhận thức )

- Theo phép duy vật biện chứng, hai năng lực này thường được gọi là vật chất và ý thức

- Trong quy luật giá trị: (V i ) thường được gọi là giá thành (vật thể) và GTP = (Vi) + (Ti) là giá trị toàn phần (được gọi là mệnh giá )

3.1.2 Sự tương giao tổng quát giữa các sự kiện trong môi trường năng lượng có thành tố ý thức

Ta đặt tên cho 2 sự kiện, đó là Ai và Bk được biểu diễn bởi

S1 = Ai = {Vi, Ti} và S2 = Bk = {Vk, Tk} (3-2)

Hai sự kiện diễn ra trong cùng một hệ quy chiếu và có nhân duyên tương tác lẫn nhau Sự tương tác giữa 2 sự kiện này được biểu diễn bằng thuật toán:

[Ai ] * [B k ]T

= ⎢⎡ ⎥⎤

i

i

T

k k i i k k i

i

T

T T

V V

V T

V

(3-3)

- Ký hiệu (*) là toán tử chỉ sự tương hỗ giữa 2 hàm sự kiện Ai và Bk

- Vi, Vk: là yếu tố vật thể, vô thức, là thuộc tính của thế giới vô tình

- Ti, Tk: là yếu tố phi vật thể, hữu thức là thuộc tính của thế giới hữu tình

Khai triển ma trận trên ta được các thành phần tương tác như sau:

a- Tương giao vật thể với vật thể (vật * vật): (V i * V k )

b- Tương giao phi vật thể (tâm thể):

+ Vật thể với ý thức thể: (V* T), còn gọi là Vật điều Tâm (Vật * Tâm)

+ ý thức thể với vật thể: (Ti* Vk), còn gọi là Tâm điều Vật (Tâm * Vật);

+ ý thức thể với ý thức thể: (Ti * Tk), còn gọi là cảm ứng Tâm giao Tâm, hoặc Tha tâm thông (Tâm * Tâm)

c- Nhận xét:

Trong xây dựng, trước đây mới chỉ quan tâm nghiên cứu thành phần tương giao vật thể với vật thể (Vi *

Vk) mà chưa chú ý (hoặc chưa khai thác, chưa lượng hoá) đến vai trò của tương giao phi vật thể (Vi * Tk), (Ti*

Vk), (Ti*Tk) Nếu Ti = Tk = 0, lúc đó công thức tổng quát trở thành:

Ai * Bk = Vi* Vk (3-4)

Đây là tương tác thuần tuý vật lý (Vật * Vật), biểu thức tổng quát trở về định luật 3 Newton trong cơ học

cổ điển: F(A) = - F(B)

3.1.3 Các yếu tố gây biến thiên tuổi thọ và giá trị công trình xây dựng

- Sự ảnh hưởng của các yếu tố vật thể (V i * V k ) tới tuổi thọ công trình

Các yếu tố vật thể tác động vào công trình gây bệnh hữu hình làm giảm khả năng chịu lực, giảm chất lượng kéo theo sự giảm tuổi thọ công trình Các yếu tố này có thể nhìn thấy, định lượng được bằng các thiết

bị, dụng cụ đo lường

Hình 3.1: Giá trị và tuổi thọ công trình trong mối tương quan thời gian

- Các thời điểm 1,2,3 là nâng cấp sửa chữa để nâng cao tuổi thọ

- Tình huống 4 -5: Công trình bị sự cố đột biến

Sự ảnh hưởng của các yếu tố phi vật thể (Vi * Tk), (Ti*Vk)

Yếu tố phi vật thể ảnh hưởng đến giá trị và tuổi thọ công trình rất phong phú và đa dạng vì nó là các yếu tố mang tính xã hội

3.2 Đánh giá tuổi thọ công trình xây dựng có kể đến yếu tố phi vật thể

3.2.1 Các khái niệm cơ bản về tuổi thọ

- Định nghĩa 1: “Tuổi thọ công trình (TTCT) là thời gian sử dụng theo chức năng mà vẫn đảm bảo sự làm việc

bình thường của công trình”

- Định nghĩa 2: “Tuổi thọ công trình là thời gian kể từ khi bắt đầu khai thác công trình cho đến khi

độ an toàn còn ở mức thấp nhất theo quy định cho từng cấp công trình”

- Định nghĩa 3: Tuổi thọ của một đối tượng (công trình hoặc bộ phận công trình) là thời gian tồn tại

(tính theo lịch) của đối tượng đó từ khi bắt đầu đưa vào sử dụng cho tới khi đạt tới trạng thái giới hạn

- Tuổi thọ sử dụng (TTSD): Là thời gian thực tế khai thác kể từ khi công trình hay bộ phận công trình đã được

hoàn chỉnh và đưa vào sử dụng

- Tuổi thọ yêu cầu: Là thời gian sử dụng đáp ứng được các yêu cầu của người khai thác

- Tuổi thọ thiết kế (TTTK) hoặc tuổi thọ danh định: Là thời gian do người thiết kế đề ra sau khi có sự

thảo luận với chủ công trình

H

Ht

H b

H c

G

Công trình bị bệnh Công trình bình thường

Hao mòn hữu hinh

Hao mòn vô hình

0

100

1

2 3 4 5

G

T

Hình 2.5: Quá trình suy giảm khả năng chịu lực theo thời gian

3.2.2 Đánh giá tuổi thọ tổng hợp (tuổi thọ toàn năng) của công trình Sơ đồ 3.1: Quy trình đánh giá và dự báo tuổi thọ công trình

3.3 Xác định giá trị công trình có kể đến yế tố phi vật thể

PS = PTH = PVT PPVT (3-6)

PTH: Là độ tin cậy tổng hợp (toàn năng) của công trình

Phân loại công trình

Xác định các tác nhân và hậu quả

Xác định chuẩn của yêu cầu sử

dụng

Đặc trưng kỹ thuật của vật liệu và kết cấu

Yếu tố xuống

cấp của vật

li

Lựa chọn trong số các yếu tố xuống cấp

Yếu tố xuống cấp của kết cấu

Kiểm tra chi tiết thu nhập số liệu

Thử nghiệm

nhanh

Bệnh lý và quy luật su thoái V/L, KC

Thử nghiệm theo thời gian

Kết quả xuống cấp trong điều kiện sử dụng

Có sự thay đổi so với nhu cầu đặt ra

Tính toán lại có kể đến suy thoái của VL

Dự báo tuổi thọ còn lại trong điều kiện sử dụng

Báo cáo và thảo luận kết luận Không

Phán quyết Có

1

- phế bỏ công trình

- Khôi phục, gia cường

- Cải tạo, nâng cấp

Ghi chú:

1 Bước khảo sát của tổng thể

do chuyên gia chỉ đạo

2 Bước khảo sát bằng thiết bị

3 Phân tích, đánh giá

4 Thuyết minh và thảo luận

PVT: Là độ tin cậy khi có sự tham gia của yếu tố vật thể

- Cách xác định PVT đã được trình bày trong các công trình nghiên cứu của nhiều nhà khoa học trong và ngoài nước

PPVT: Là độ tin cậy khi có sự tham gia của yếu tố phi vật thể

- Cách xác định PPVT cũng tương tự như phương pháp xác định PVT , tuy nhiên khi khai báo số liệu đầu vào thì phải căn cứ vào điều kiện biên và các thông số đặc trưng (kỳ vọng và độ lệch chuẩn) của yếu tố phi vật thể

3.3 Mệnh giá công trình ( giá trị toàn năng của công trình)

Biểu thức xác định giá trị toàn năng của công trình:

G = GVT + GPVT (3-7) -G: là giá trị toàn năng của công trình

-GVT: là giá trị mang tính vật thể

GVT được kết tinh do các yếu tố vật chất cấu tạo nên công trình; Nói chung, nó là các yếu tố tạo nên giá thành, là các yếu tố nội tại của công trình Cách xác định G VT đã được đề cập trong các văn bản pháp quy

về hạch toán kinh tế trong xây dựng cơ bản

- GPVT: là giá trị mang tính phi vật thể

GPVT không phải là vật chất cấu tạo nên công trình, song nó ảnh hưởng rất lớn đến giá trị công trình, yếu

tố này rất phong phú và đa dạng vì nó phụ thuộc vào ý thức con người, tập quán văn hoá, thói quen của con người, môi trường sống và thị hiếu xã hội,

i i n

i

=

=

1

)

Trong đó gi là giá trị chuẩn, k i là các hệ số tầm quan trọng

a)Tiêu chí về tính thích dụng (kP1)

b) Tiêu chí về môi trường, văn hóa, chính trị, xã hội …(kP2)

c) Tiêu chí về cấp của công trình (kP3)

d) Tiêu chí về tính pháp lý, tính chất sở hữu (kP4)

g) Tiêu chí về yếu tố thời gian (kP6)…

3.4 Đánh giá chất lượng công trình theo lý thuyết độ tin cậy

3.4.1 Khái niệm về độ tin cậy

Khi xác định đến yếu tố vật thể đã lấy độ tin cậy của công trình làm cơ sở và hàm giá trị được chọn là một hàm đồng dạng với hàm độ tin cậy Khi xét các yếu tố phi vật thể đã chia các yếu tố này thành các nhóm

và mỗi nhóm được mang một trọng số

Ta xét một hệ thống bất kỳ (kỹ thuật, kinh tế, sinh thái, ) mà trạng thái của nó được biểu diễn bằng các phương trình véc tơ:

u ρ ( x ρ , t ) = q ρ ( x ρ , t )

(3-9)

uρ

= { u1} là véc tơ trạng thái của hệ

q ρ

= { q1} là véc tơ tải trọng ngoài

L: là toán tử vi phân hay đại số

Biểu thức xác định độ tin cậy của hệ thống như sau:

(3-10)

Trong đó: V là miền hệ chiếm không gian

Độ tin cậy phụ thuộc vào tải trọng, các các thông số đặc trưng của hệ, và phụ thuộc vào thời gian t Theo kỳ vọng các hệ thức trên có thể được minh hoạ trong ba không gian hình (3.5)

q

q

q(t)

u(t)

v u

0

v v

0

0

⎪

⎪

⎪

⎭

⎪⎪

⎪

⎬

⎫

⎪

⎪

⎪

⎩

⎪⎪

⎪

⎨

⎧

∈

∀

∈

∀ Ω

∈

=

=

=

V x t t v f

x v x u M

x q x u L Prob

t

P

) , 0 ( ) (

) , ( ) , (

) , ( ) , ( )

ρ ρ ρ ρ

ρ ρ ρ ρ

τ τ

τ τ

v(t)

u1 u2

Không gian tải trọng Không gian trạng thái Không gian chất lượng

3.4.2 Đánh giá độ tin cậy cho một phần tử

Xác suất an toàn là: Ps =1- Pf

Bảng 3.3: Quan hệ giữa Pf và β trong một số trường hợp

3.4.3 Đánh giá độ tin cậy cho hệ các phần tử liên kết nối tiếp

Một cách hình thức ta có thể biểu diễn hệ nối tiếp như sau:

Theo định lý nhân xác suất độ tin cậy PS được tính như sau:

∏

=

=

i i m

P

1 2

3.4.4 Tính độ tin cậy cho hệ có các phần tử liên kết song song

Ps = 1- QS, với Qs là xác suất không làm việc của hệ thống (hệ thống hỏng)

∏

∏

=

=

ư

=

k

k n

k

k

Q

1 1

3.4.5 Tính độ tin cậy cho hệ có các phần tử liên kết hỗn hợp

Trong thực tế thường dùng các sơ đồ hỗn hợp (hình 3.10.a, 3.10.b)

Hình 3.10 a Hình 3.10 b

Hình 3.10: Tính độ tin cậy cho hệ có các phần tử liên kết hỗn hợp

3.4.5.a Tính độ tin cậy cho hệ gồm m hệ nối tiếp mắc song song với nhau

=

k k

p p

1

ặ Ps = 1 – (1- ∏

=

m

k k

p

1

)n

(3-20)

3.4.5.b Tính độ tin cậy cho hệ gồm m hệ song song mắc nối tiếp với nhau

=

ư

ư

m

k

n k

p

1

) 1 (

3.4.6 Độ tin cậy giảm theo quy luật hàm số mũ

Giả sử độ tin cậy công trình giảm theo quy luật hàm số mũ như sau:

P(t) = e-λt

(3-22) Khi thừa nhận độ tin cậy P(t) = e-λt

thì cũng có thể chọn hàm đồng dạng:

Gvt(t) = Ae- βt

(3-23)

3.4.7 Độ tin cậy suy giảm theo đường gấp khúc

Trường hợp độ tin cậy công trình P(t) được biểu diễn bằng đường gấp khúc thì ta xét giá trị ứng với từng

đoạn

Trong đó có thể q1= P1; q2 = P2

3.4.8 Xác định độ tin cậy giá trị phi vật thể Gpvt(t)

Biểu diễn định lượng của Gpvt(t) như sau:

i i n

i

=

= 1 )

Trong đó gi là giá trị chuẩn, k i là các hệ số tầm quan trọng

- Xác định độ tin cậy cho hệ do yếu tố phi vật thể ( P G PVT )

M