Okres bazowy projektu, okres użytkowania projektu, okres zwrotu – czy rozróżniasz je wyraźnie?

Okres bazowy projektu, okres użytkowania projektu i okres zwrotu to trzy koncepcje często spotykane przez inżynierów konstrukcyjnych. Chociaż Unified Standard for Reliability Design of Engineering Structures
„Normy” (dalej „Normy”) Rozdział 2 „Terminy” zawiera definicje okresu odniesienia projektu i okresu użytkowania projektu, ale szacuje się, że wiele osób nadal ma pewne wątpliwości co do różnicy między nimi.

1. Okres zwrotu
Zanim przejdziemy do dyskusji, przejrzyjmy „okres powrotu”. W naszym poprzednim artykule raz na 50 lat = raz na 50 lat? ——Jak wspomniano w czwartym powszechnym rozumieniu prędkości wiatru, które powinni znać inżynierowie konstrukcyjni, okres powrotu obciążenia odnosi się do „średniego odstępu czasu między wystąpieniem lub wystąpieniem zdarzenia”, a okres powrotu mierzony w „latach” i roczne przekroczenie obciążenia Prawdopodobieństwo jest odwrotnie proporcjonalne. Na przykład dla obciążeń wiatrowych z okresem powrotu 50 lat roczne prawdopodobieństwo przekroczenia wynosi 2%; dla obciążeń wiatrowych z okresem powrotu 100 lat roczne prawdopodobieństwo przekroczenia wynosi 1%.

Dla obciążenia wiatrem, którego roczne prawdopodobieństwo przekroczenia wynosi p, prawdopodobieństwo nieprzekroczenia prędkości wiatru w danym roku wynosi 1-p, a prawdopodobieństwo nieprzekroczenia prędkości wiatru w N latach wynosi (1-p) do potęgi N. Dlatego prawdopodobieństwo przekroczenia prędkości wiatru w N latach można obliczyć za pomocą następującego wzoru:

Zgodnie z tym wzorem: dla obciążenia wiatrem w okresie 50-letnim, roczne prawdopodobieństwo przekroczenia wynosi p=2%, a prawdopodobieństwo przekroczenia w ciągu 50 lat wynosi:

Prawdopodobieństwo Transcendencji w ciągu 100 lat wzrasta do:

A prawdopodobieństwo przekroczenia tego poziomu za 200 lat wyniesie:

2. Okres bazowy projektu
Z powyższego przykładu możemy wywnioskować, że w przypadku obciążeń zmiennych nie ma sensu wspominać tylko o prawdopodobieństwie przekroczenia bez wspominania o odpowiadającym mu czasie trwania. W końcu ludzie umrą w dłuższej perspektywie, prawdopodobieństwo przekroczenia obciążeń zmiennych będzie bliskie 100%, a budynki się zawalą (chyba że zostaną zburzone przed zawaleniem). Dlatego też, aby ujednolicić standard pomiaru, konieczne jest określenie zunifikowanej skali czasu jako parametru czasowego dla wartości obciążeń zmiennych. Ta skala czasu to „okres odniesienia projektu”.

Artykuł 3.1.3 „Kodeksu obciążeń konstrukcji budowlanych” stanowi, że „przy określaniu reprezentatywnej wartości obciążeń zmiennych należy przyjąć 50-letni okres odniesienia projektowego”. Jest to przepis obowiązkowy. Powodem, dla którego jest obowiązkowy, jest to, że „nie ma żadnej reguły, nie ma kwadratowego koła”, bez ustalenia podstawy czasowej, bezcelowe jest omawianie prawdopodobieństwa przekroczenia obciążenia i wskaźnika niezawodności (prawdopodobieństwa awarii) konstrukcji.