Návrhová základní doba, návrhová životnost, doba návratnosti – rozlišujete to jasně?

Návrhová základní doba, návrhová životnost a doba návratnosti jsou trojité pojmy, se kterými se statici často setkávají. Ačkoli Jednotná norma pro návrh spolehlivosti inženýrských konstrukcí
„Normy“ (dále jen „Normy“) Kapitola 2 „Pojmy“ uvádí definice referenčního období návrhu a životnosti návrhu, ale odhaduje se, že mnoho lidí si stále není jistých, jaký je mezi nimi rozdíl.

1. Lhůta pro vrácení
Než se pustíme do diskuse, zopakujme si „dobu návratu“. V našem předchozím článku, jednou za 50 let = jednou za 50 let? ——Jak je uvedeno ve čtvrtém obecném pojmu rychlosti větru, který by statici měli znát, doba návratu zatížení se vztahuje k „průměrnému časovému intervalu mezi výskytem nebo výskytem události“ a doba návratu měřená v „letech“ a roční pravděpodobnost překročení zatížení je nepřímo úměrná. Například pro zatížení větrem s dobou návratu 50 let je roční pravděpodobnost překročení 2 %; pro zatížení větrem s dobou návratu 100 let je roční pravděpodobnost překročení 1 %.

Pro zatížení větrem, jehož roční pravděpodobnost překročení je p, je pravděpodobnost nepřekročení rychlosti větru v daném roce 1-p a pravděpodobnost nepřekročení rychlosti větru v N letech je (1-p) na N-tou mocninu. Pravděpodobnost překročení rychlosti větru v N letech lze tedy vypočítat pomocí následujícího vzorce:

Podle tohoto vzorce: pro zatížení větrem v 50letém opakovacím období je roční pravděpodobnost překročení p = 2 % a pravděpodobnost překročení v rámci 50 let je:

Pravděpodobnost 100leté transcendence se zvyšuje na:

A pravděpodobnost překonání za 200 let dosáhne:

2. Základní období návrhu
Z výše uvedeného příkladu vyplývá, že u proměnných zatížení nemá smysl zmiňovat pouze pravděpodobnost překročení, aniž by se zmínila odpovídající časová délka. Koneckonců, v dlouhodobém horizontu zemřou lidé, pravděpodobnost překročení proměnného zatížení se blíží 100 % a budovy se zřítí (pokud nebudou před zřícením zdemolovány). Pro sjednocení měřicího standardu je proto nutné specifikovat jednotnou časovou stupnici jako časový parametr pro hodnoty proměnného zatížení. Tato časová stupnice je „referenční návrhová doba“.

Článek 3.1.3 „Předpisů pro zatěžování stavebních konstrukcí“ stanoví, že „při určování reprezentativní hodnoty proměnného zatížení se použije 50leté referenční období návrhu“. Toto je povinné ustanovení. Důvodem, proč je povinné, je to, že „neexistuje žádné pravidlo, neexistuje žádný čtverec“, bez stanovení časového základu nemá smysl diskutovat o pravděpodobnosti překročení zatížení a indexu spolehlivosti (pravděpodobnosti poruchy) konstrukce.