Osnovno obdobje načrtovanja, načrtovana življenjska doba, doba vračanja – ali jasno ločite?

Osnovno obdobje načrtovanja, življenjska doba načrtovanja in doba vrnitve so tričasovni koncepti, s katerimi se pogosto srečujejo gradbeni inženirji. Čeprav enotni standard za zanesljivostno načrtovanje inženirskih konstrukcij
„Standardi“ (v nadaljnjem besedilu „standardi“) V poglavju 2 „izrazi“ so navedene definicije referenčnega obdobja načrtovanja in življenjske dobe načrtovanja, vendar se ocenjuje, da je veliko ljudi še vedno nekoliko zmedenih glede razlike med njima.

1. Obdobje vračila
Preden se lotimo razprave, si oglejmo »povratno dobo«. V našem prejšnjem članku je enkrat v 50 letih = enkrat v 50 letih? ——Kot je omenjeno v četrtem zdravem pojmu hitrosti vetra, ki bi ga morali poznati gradbeni inženirji, se povratna doba obremenitve nanaša na »povprečni časovni interval med pojavom ali pojavom dogodka«, povratna doba, merjena v »letih«, in letna prekoračitev verjetnosti obremenitve pa sta obratno sorazmerni. Na primer, za vetrne obremenitve s povratno dobo 50 let je letna verjetnost prekoračitve 2 %; za vetrne obremenitve s povratno dobo 100 let je letna verjetnost prekoračitve 1 %.

Za obremenitev vetra, katere letna verjetnost preseganja je p, je verjetnost, da hitrost vetra v določenem letu ne bo presežena, enaka 1-p, verjetnost, da hitrost vetra v N letih ne bo presežena, pa je (1-p) na N-to potenco. Zato lahko verjetnost preseganja hitrosti vetra v N letih izračunamo po naslednji formuli:

Po tej formuli: za obremenitev vetra v 50-letnem povratnem obdobju je letna verjetnost preseganja p = 2 %, verjetnost preseganja v 50 letih pa je:

Verjetnost 100-letne transcendence se poveča na:

In verjetnost preseganja v 200 letih bo dosegla:

2. Osnovno obdobje načrtovanja
Iz zgornjega primera lahko ugotovimo, da je pri spremenljivih obremenitvah nesmiselno omenjati le verjetnost preseganja, ne da bi omenili ustrezno časovno dolžino. Navsezadnje bodo ljudje dolgoročno umrli, verjetnost preseganja spremenljivih obremenitev bo blizu 100 %, stavbe pa se bodo zrušile (razen če jih porušimo, preden se zrušijo). Zato je za poenotenje merskih standardov treba določiti enotno časovno lestvico kot časovni parameter za vrednosti spremenljivih obremenitev. Ta časovna lestvica je »referenčno obdobje načrtovanja«.

Člen 3.1.3 „Predpisa za obremenitev gradbenih konstrukcij“ določa, da se „pri določanju reprezentativne vrednosti spremenljivih obremenitev uporabi 50-letno referenčno obdobje načrtovanja“. To je obvezna določba. Razlog za obveznost je, da „ni pravila, ni kvadrata“, brez določitve časovne osnove pa je nesmiselno razpravljati o verjetnosti prekoračitve obremenitve in indeksu zanesljivosti (verjetnost odpovedi) konstrukcije.