A tervezési alapidőszak, a tervezési élettartam és a megtérülési időszak olyan háromidő-fogalom, amellyel a szerkezetépítő mérnökök gyakran találkoznak. Bár az Egységes Szabvány a Mérnöki Szerkezetek Megbízhatósági Tervezésére
A „Szabványok” (a továbbiakban „Szabványok”) 2. fejezete, a „Fogalommeghatározások” felsorolja a tervezési referenciaidőszak és a tervezett élettartam definícióit, de mi a különbség közöttük, azt becslések szerint sokan még mindig kissé zavarosak.
1. Visszatérítési időszak
Mielőtt belemennénk a vitába, nézzük át a „visszatérési periódust”. Az előző cikkünkben 50 évente egyszer = 50 évente egyszer? ——Ahogy a szélsebesség negyedik közmondásában említettük, amit a szerkezetépítő mérnököknek ismerniük kell, a teher visszatérési periódusa „egy esemény bekövetkezése vagy bekövetkezése közötti átlagos időintervallumra” utal, és az „években” mért visszatérési periódus és a teher éves túllépésének valószínűsége fordítottan arányos. Például 50 éves visszatérési periódusú szélterhelések esetén az éves túllépési valószínűség 2%; 100 éves visszatérési periódusú szélterhelések esetén az éves túllépési valószínűség 1%.
Egy olyan szélterhelés esetén, amelynek éves túllépési valószínűsége p, annak valószínűsége, hogy egy adott évben a szélsebesség nem lépi túl a határértéket, 1-p, és annak valószínűsége, hogy N évben a szélsebesség nem lépi túl a határértéket, (1-p) az N-edik hatványon. Ezért a szélsebesség N évben történő túllépésének valószínűsége a következő képlettel számítható ki:
E képlet szerint: a szélterhelés 50 éves visszatérési időszakában az éves túllépési valószínűség p=2%, az 50 éven belüli túllépési valószínűség pedig:
A 100 éves transzcendencia valószínűsége a következőre nő:
És a túlszárnyalásának valószínűsége 200 éven belül eléri a következőt:
2. Tervezési alapidőszak
A fenti példából láthatjuk, hogy változó terhelések esetén értelmetlen csak a túllépési valószínűséget említeni a megfelelő időtartam említése nélkül. Végül is hosszú távon emberek fognak meghalni, a változó terhelések túllépésének valószínűsége közel 100% lesz, és az épületek összeomlanak (kivéve, ha az összeomlásuk előtt lebontják őket). Ezért a mérési szabvány egységesítése érdekében egységes időskálát kell meghatározni a változó terhelési értékek időparamétereként. Ez az időskála a „tervezési referencia időszak”.
Az „Épületszerkezetek Terhelésére vonatkozó Szabályzat” 3.1.3. cikkelye kimondja, hogy „a változó terhelések reprezentatív értékének meghatározásakor 50 éves tervezési referenciaidőszakot kell alkalmazni”. Ez egy kötelező előírás. A kötelező jelleg oka az, hogy „nincs szabály, nincs négyszög”, időalap meghatározása nélkül értelmetlen a terhelés túllépésének valószínűségéről és a szerkezet megbízhatósági indexéről (meghibásodási valószínűségéről) beszélni.
Közzététel ideje: 2023. április 28.