Período base de deseño, vida útil do deseño, período de retorno: distínguese claramente?

O período base de deseño, a vida útil do deseño e o período de retorno son conceptos trifásicos cos que adoitan atoparse os enxeñeiros estruturais. Aínda que o Estándar Unificado para o Deseño de Fiabilidade de Estruturas de Enxeñaría
"Normas" (denominadas "Normas") O capítulo 2 "Termos" enumera as definicións do período de referencia de deseño e da vida útil do deseño, pero cal é a diferenza entre eles? Estímase que moita xente aínda está un pouco confusa.

1. Período de devolución
Antes de entrar en materia, repasemos o «período de retorno». No noso artigo anterior, unha vez en 50 anos = unha vez en 50 anos? —— Como se mencionou no cuarto sentido común da velocidade do vento que os enxeñeiros estruturais deben coñecer, o período de retorno dunha carga refírese ao «intervalo de tempo medio entre a aparición ou ocorrencia dun evento», e o período de retorno medido en «anos» e o exceso anual da carga. A probabilidade é inversamente proporcional. Por exemplo, para cargas de vento cun período de retorno de 50 anos, a probabilidade de exceso anual é do 2 %; para cargas de vento cun período de retorno de 100 anos, a probabilidade de exceso anual é do 1 %.

Para a carga de vento cuxa probabilidade de exceder anual é p, a probabilidade de non exceder a velocidade do vento nun determinado ano é 1-p, e a probabilidade de non exceder a velocidade do vento en N anos é (1-p) á potencia N-ésima. Polo tanto, a probabilidade de exceder a velocidade do vento en N anos pódese calcular mediante a seguinte fórmula:

Segundo esta fórmula: para a carga do vento no período de retorno de 50 anos, a probabilidade de exceso anual é p=2%, e a probabilidade de exceso dentro de 50 anos é:

A probabilidade de transcendencia de 100 anos aumenta a:

E a probabilidade de superar en 200 anos alcanzará:

2. Período base de deseño
No exemplo anterior, podemos deducir que, para cargas variables, non ten sentido mencionar só a probabilidade de exceder sen mencionar o período de tempo correspondente. Despois de todo, a xente morrerá a longo prazo, a probabilidade de superar as cargas variables será próxima ao 100 % e os edificios derrubaranse (a non ser que sexan demolidos antes de que se derruben). Polo tanto, para unificar o estándar de medición, é necesario especificar unha escala de tempo unificada como parámetro de tempo para os valores de carga variables. Esta escala de tempo é o "período de referencia de deseño".

O artigo 3.1.3 do “Código para a carga de estruturas de edificios” estipula que “se adoptará un período de referencia de deseño de 50 anos para determinar o valor representativo das cargas variables”. Trátase dunha disposición obrigatoria. A razón pola que é obrigatoria é que “non hai ningunha regra, non hai ningún círculo cadrado”; sen establecer unha base temporal, non ten sentido discutir a probabilidade de superar a carga e o índice de fiabilidade (probabilidade de fallo) da estrutura.