El període base de disseny, la vida útil del disseny i el període de retorn són conceptes tridimensionals que sovint troben els enginyers estructurals. Tot i que l'Estàndard Unificat per al Disseny de Fiabilitat d'Estructures d'Enginyeria
"Estàndards" (anomenats "Estàndards") El capítol 2 "Termes" enumera les definicions del període de referència del disseny i la vida útil del disseny, però quina és la diferència entre ells? Es calcula que molta gent encara està una mica confusa.
1. Període de retorn
Abans d'entrar en la discussió, revisem el "període de retorn". En el nostre article anterior, un cop cada 50 anys = un cop cada 50 anys? —— Com s'esmentava en el quart sentit comú de la velocitat del vent que els enginyers estructurals haurien de conèixer, el període de retorn d'una càrrega es refereix a "l'interval de temps mitjà entre l'ocurrència o l'aparició d'un esdeveniment", i el període de retorn mesurat en "anys" i la superació anual de la càrrega. La probabilitat és inversament proporcional. Per exemple, per a càrregues de vent amb un període de retorn de 50 anys, la probabilitat de superació anual és del 2%; per a càrregues de vent amb un període de retorn de 100 anys, la probabilitat de superació anual és de l'1%.
Per a la càrrega de vent la probabilitat de superació anual de la qual és p, la probabilitat de no superar la velocitat del vent en un any determinat és 1-p, i la probabilitat de no superar la velocitat del vent en N anys és (1-p) a la potència N. Per tant, la probabilitat de superació de la velocitat del vent en N anys es pot calcular mitjançant la fórmula següent:
Segons aquesta fórmula: per a la càrrega de vent en el període de retorn de 50 anys, la probabilitat de superació anual és p = 2%, i la probabilitat de superació dins dels 50 anys és:
La probabilitat de transcendència de 100 anys augmenta a:
I la probabilitat de superar-ho en 200 anys arribarà a:
2. Període base de disseny
A partir de l'exemple anterior, podem veure que per a càrregues variables, no té sentit esmentar només la probabilitat de superar-les sense esmentar la durada del temps corresponent. Al cap i a la fi, la gent morirà a la llarga, la probabilitat de superar les càrregues variables serà propera al 100% i els edificis s'esfondraran (a menys que siguin enderrocats abans que s'esfondrin). Per tant, per unificar l'estàndard de mesura, cal especificar una escala de temps unificada com a paràmetre de temps per als valors de càrrega variables. Aquesta escala de temps és el "període de referència de disseny".
L'article 3.1.3 del "Codi per a la càrrega d'estructures d'edificació" estipula que "s'adoptarà un període de referència de disseny de 50 anys a l'hora de determinar el valor representatiu de les càrregues variables". Aquesta és una disposició obligatòria. La raó per la qual és obligatòria és que "no hi ha cap regla, no hi ha cap cercle quadrat", sense establir una base temporal, no té sentit discutir la probabilitat de superar la càrrega i l'índex de fiabilitat (probabilitat de fallada) de l'estructura.
Data de publicació: 28 d'abril de 2023