Tasarım temel periyodu, tasarım hizmet ömrü ve geri dönüş periyodu, yapı mühendislerinin sıklıkla karşılaştığı üç zamanlı kavramlardır. Mühendislik Yapılarının Güvenilirlik Tasarımı için Birleşik Standart
“Standartlar” (kısaca “Standartlar” olarak anılacaktır) Bölüm 2 “Terimler” tasarım referans periyodu ve tasarım hizmet ömrünün tanımlarını listeler, ancak bunlar arasındaki fark nedir, birçok kişinin hala biraz kafasının karışık olduğu tahmin edilmektedir.
1. İade süresi
Tartışmaya başlamadan önce, “geri dönüş periyodu”nu gözden geçirelim. Önceki yazımızda, 50 yılda bir = 50 yılda bir? —— Yapı mühendislerinin bilmesi gereken rüzgar hızına ilişkin dördüncü genel anlayışta belirtildiği gibi, bir yükün geri dönüş periyodu “bir olayın meydana gelmesi veya meydana gelmesi arasındaki ortalama zaman aralığını” ifade eder ve “yıl” olarak ölçülen geri dönüş periyodu ile yükün yıllık aşılması Olasılık ters orantılıdır. Örneğin, 50 yıllık geri dönüş periyoduna sahip rüzgar yükleri için yıllık aşılma olasılığı %2'dir; 100 yıllık geri dönüş periyoduna sahip rüzgar yükleri için yıllık aşılma olasılığı %1'dir.
Yıllık aşma olasılığı p olan rüzgar yükü için, belirli bir yılda rüzgar hızını aşmama olasılığı 1-p'dir ve N yılda rüzgar hızını aşmama olasılığı (1-p) üzeri N'dir. Bu nedenle, N yılda rüzgar hızının aşma olasılığı aşağıdaki formülle hesaplanabilir:
Bu formüle göre; 50 yıllık dönüş periyodundaki rüzgar yükü için yıllık aşma olasılığı p=2% olup, 50 yıl içerisindeki aşma olasılığı ise:
100 Yıllık Aşkınlık Olasılığı şu şekilde artar:
Ve 200 yıl içinde geçme olasılığı şuna ulaşacak:
2. Tasarım temel dönemi
Yukarıdaki örnekten, değişken yükler için, ilgili zaman uzunluğundan bahsetmeden sadece aşma olasılığından bahsetmenin anlamsız olduğunu görebiliriz. Sonuçta, insanlar uzun vadede ölecek, değişken yükleri aşma olasılığı %100'e yakın olacak ve binalar çökecektir (çökmeden önce yıkılmadıkları sürece). Bu nedenle, ölçüm standardını birleştirmek için, değişken yük değerleri için zaman parametresi olarak birleşik bir zaman ölçeği belirtmek gerekir. Bu zaman ölçeği "tasarım referans periyodu"dur.
“Bina Yapılarının Yüklenmesine İlişkin Yönetmelik”in 3.1.3. maddesi, “değişken yüklerin temsili değerinin belirlenmesinde 50 yıllık tasarım referans periyodunun benimsenmesi gerektiğini” öngörmektedir. Bu, zorunlu bir hükümdür. Zorunlu olmasının nedeni, “kural yok, kare daire yok”, bir zaman temeli belirlemeden, yükün aşılma olasılığını ve yapının güvenilirlik endeksini (arıza olasılığı) tartışmanın bir anlamı olmamasıdır.
Gönderi zamanı: 28-Nis-2023