فترة الأساس للتصميم، وعمر الخدمة للتصميم، وفترة الإرجاع - هل يمكنك التمييز بوضوح؟

فترة الأساس للتصميم، وعمر الخدمة التصميمي، وفترة الإرجاع هي مفاهيم ثلاثية الأبعاد يصادفها مهندسو الإنشاءات غالبًا. على الرغم من أن المعيار الموحد لتصميم موثوقية الهياكل الهندسية
الفصل الثاني "المصطلحات" (المشار إليها باسم "المعايير") يسرد تعريفات فترة مرجعية التصميم وعمر خدمة التصميم، ولكن ما هو الفرق بينهما، فمن المقدر أن العديد من الناس ما زالوا في حيرة من أمرهم قليلاً.

1. فترة العودة
قبل أن ندخل في النقاش، دعونا نراجع "فترة الارتداد". في مقالنا السابق، مرة كل 50 عامًا = مرة كل 50 عامًا؟ —— كما ذكرنا في المبدأ الرابع من مبادئ سرعة الرياح الذي يجب على مهندسي الإنشاءات معرفته، تشير فترة الارتداد للحمل إلى "متوسط ​​الفترة الزمنية بين وقوع حدث ما"، وفترة الارتداد، المُقاسة بالسنوات، والتجاوز السنوي للحمل. يتناسب الاحتمال عكسيًا. على سبيل المثال، بالنسبة لأحمال الرياح التي تبلغ فترة ارتدادها 50 عامًا، يكون احتمال التجاوز السنوي 2%؛ وبالنسبة لأحمال الرياح التي تبلغ فترة ارتدادها 100 عام، يكون احتمال التجاوز السنوي 1%.

بالنسبة لحمل الرياح الذي يكون احتمال تجاوزه السنوي p، فإن احتمال عدم تجاوز سرعة الرياح في سنة معينة هو 1-p، واحتمال عدم تجاوز سرعة الرياح في N سنة هو (1-p) مرفوعًا للأس N. وبالتالي، يمكن حساب احتمال تجاوز سرعة الرياح في N سنة بالصيغة التالية:

وفقًا لهذه الصيغة: بالنسبة لحمل الرياح في فترة العودة التي تبلغ 50 عامًا، فإن احتمال التجاوز السنوي هو p = 2٪، واحتمال التجاوز في غضون 50 عامًا هو:

تزداد احتمالية التسامي لمدة 100 عام إلى:

واحتمال التجاوز خلال 200 عام سيصل إلى:

2. فترة الأساس للتصميم
من المثال السابق، يتضح أنه بالنسبة للأحمال المتغيرة، لا جدوى من ذكر احتمالية التجاوز دون ذكر المدة الزمنية المقابلة. ففي النهاية، سيموت الناس على المدى البعيد، وستكون احتمالية تجاوز الأحمال المتغيرة قريبة من 100%، وستنهار المباني (ما لم تُهدم قبل انهيارها). لذلك، لتوحيد معيار القياس، من الضروري تحديد مقياس زمني موحد كمعامل زمني لقيم الأحمال المتغيرة. هذا المقياس الزمني هو "فترة مرجعية التصميم".

تنص المادة 3.1.3 من "كود أحمال منشآت البناء" على أنه "يجب اعتماد فترة مرجعية تصميمية مدتها 50 عامًا عند تحديد القيمة التمثيلية للأحمال المتغيرة". وهذا حكم إلزامي. والسبب في إلزاميته هو أنه "لا توجد قاعدة، ولا يوجد مبدأ ثابت"، فبدون تحديد فترة زمنية، لا معنى لمناقشة احتمال تجاوز الحمل ومؤشر موثوقية المبنى (احتمالية انهياره).