Osnovno razdoblje projektiranja, vijek trajanja projektiranja, razdoblje povrata – razlikujete li jasno?

Osnovno razdoblje projektiranja, vijek trajanja projektiranja i razdoblje povrata trostruki su koncepti s kojima se često susreću građevinski inženjeri. Iako Jedinstveni standard za projektiranje pouzdanosti inženjerskih konstrukcija
„Standardi“ (u daljnjem tekstu „Standardi“) Poglavlje 2 „Pojmovi“ navodi definicije referentnog razdoblja projektiranja i životnog vijeka projektiranja, ali koja je razlika između njih, procjenjuje se da su mnogi ljudi još uvijek pomalo zbunjeni.

1. Razdoblje povrata
Prije nego što krenemo u raspravu, osvrnimo se na „povratni period“. U našem prethodnom članku, jednom u 50 godina = jednom u 50 godina? ——Kao što je spomenuto u četvrtom zdravom razumu brzine vjetra koji bi građevinski inženjeri trebali znati, povratni period opterećenja odnosi se na „prosječni vremenski interval između pojave ili nastanka događaja“, a povratni period mjeren u „godinama“ i godišnje prekoračenje vjerojatnosti opterećenja obrnuto su proporcionalni. Na primjer, za opterećenja vjetrom s povratnim periodom od 50 godina, godišnja vjerojatnost prekoračenja iznosi 2%; za opterećenja vjetrom s povratnim periodom od 100 godina, godišnja vjerojatnost prekoračenja iznosi 1%.

Za opterećenje vjetrom čija je godišnja vjerojatnost prekoračenja p, vjerojatnost da se brzina vjetra ne prekorači u određenoj godini je 1-p, a vjerojatnost da se brzina vjetra ne prekorači u N godina je (1-p) na N-tu potenciju. Stoga se vjerojatnost prekoračenja brzine vjetra u N godina može izračunati sljedećom formulom:

Prema ovoj formuli: za opterećenje vjetrom u 50-godišnjem povratnom razdoblju, godišnja vjerojatnost prekoračenja je p=2%, a vjerojatnost prekoračenja unutar 50 godina je:

Vjerojatnost transcendencije nakon 100 godina povećava se na:

A vjerojatnost premašivanja za 200 godina dosegnut će:

2. Osnovno razdoblje projektiranja
Iz gornjeg primjera možemo vidjeti da je za promjenjiva opterećenja besmisleno spominjati samo vjerojatnost prekoračenja bez spominjanja odgovarajućeg vremenskog trajanja. Uostalom, ljudi će dugoročno umrijeti, vjerojatnost prekoračenja promjenjivih opterećenja bit će blizu 100%, a zgrade će se srušiti (osim ako se ne sruše prije nego što se sruše). Stoga je, radi ujednačavanja standarda mjerenja, potrebno odrediti ujednačenu vremensku skalu kao vremenski parametar za vrijednosti promjenjivog opterećenja. Ova vremenska skala je „referentno razdoblje projektiranja“.

Članak 3.1.3 „Propisa za opterećenje građevinskih konstrukcija“ propisuje da se „pri određivanju reprezentativne vrijednosti promjenjivih opterećenja mora usvojiti referentno razdoblje projektiranja od 50 godina“. Ovo je obvezna odredba. Razlog zašto je obvezna je taj što „nema pravila, nema kvadratnog kruga“, bez postavljanja vremenske osnove, besmisleno je raspravljati o vjerojatnosti prekoračenja opterećenja i indeksu pouzdanosti (vjerojatnost sloma) konstrukcije.