Osnovni period projektovanja, vijek trajanja projektovanja, period povrata – da li pravite jasnu razliku?

Osnovni period projektovanja, vijek trajanja projektovanja i period povrata su trostruki koncepti s kojima se često susreću građevinski inženjeri. Iako Jedinstveni standard za projektovanje pouzdanosti inženjerskih konstrukcija
„Standardi“ (u daljnjem tekstu „Standardi“) Poglavlje 2 „Pojmovi“ navodi definicije referentnog perioda projektovanja i vijeka trajanja projektovanja, ali koja je razlika između njih, procjenjuje se da su mnogi ljudi još uvijek pomalo zbunjeni.

1. Period povrata
Prije nego što uđemo u diskusiju, pogledajmo "povratni period". U našem prethodnom članku, jednom u 50 godina = jednom u 50 godina? ——Kao što je spomenuto u četvrtom zdravom razumu brzine vjetra koji bi građevinski inženjeri trebali znati, povratni period opterećenja odnosi se na "prosječni vremenski interval između pojave ili događaja", a povratni period mjeren u "godinama" i godišnje prekoračenje vjerovatnoće opterećenja su obrnuto proporcionalni. Na primjer, za opterećenja vjetra s povratnim periodom od 50 godina, godišnja vjerovatnoća prekoračenja je 2%; za opterećenja vjetra s povratnim periodom od 100 godina, godišnja vjerovatnoća prekoračenja je 1%.

Za opterećenje vjetrom čija je godišnja vjerovatnoća prekoračenja p, vjerovatnoća da se brzina vjetra ne prekorači u određenoj godini je 1-p, a vjerovatnoća da se brzina vjetra ne prekorači u N godina je (1-p) na N-tu potenciju. Stoga se vjerovatnoća prekoračenja brzine vjetra u N godina može izračunati sljedećom formulom:

Prema ovoj formuli: za opterećenje vjetrom u 50-godišnjem povratnom periodu, godišnja vjerovatnoća prekoračenja je p=2%, a vjerovatnoća prekoračenja unutar 50 godina je:

Vjerovatnoća transcendencije nakon 100 godina se povećava na:

A vjerovatnoća prevazilaženja za 200 godina će dostići:

2. Osnovni period projektovanja
Iz gornjeg primjera možemo vidjeti da je za promjenjiva opterećenja besmisleno spominjati samo vjerovatnoću prekoračenja bez spominjanja odgovarajućeg vremenskog trajanja. Uostalom, ljudi će dugoročno umrijeti, vjerovatnoća prekoračenja promjenjivih opterećenja bit će blizu 100%, a zgrade će se srušiti (osim ako se ne sruše prije nego što se sruše). Stoga, da bi se ujednačio standard mjerenja, potrebno je odrediti jedinstvenu vremensku skalu kao vremenski parametar za vrijednosti promjenjivog opterećenja. Ova vremenska skala je "referentni period projektovanja".

Član 3.1.3 „Propisa za opterećenje građevinskih konstrukcija“ propisuje da se „prilikom određivanja reprezentativne vrijednosti promjenjivih opterećenja mora usvojiti referentni period projektovanja od 50 godina“. Ovo je obavezna odredba. Razlog zašto je obavezna je taj što „ne postoji pravilo, nema kvadratnog kruga“, bez postavljanja vremenske osnove, besmisleno je raspravljati o vjerovatnoći prekoračenja opterećenja i indeksu pouzdanosti (vjerovatnoća loma) konstrukcije.