دوره پایه طراحی، عمر خدمات طراحی، دوره بازگشت - آیا به وضوح تشخیص می دهید؟

دوره پایه طراحی، عمر خدمات طراحی و دوره بازگشت مفاهیم سه باری هستند که اغلب مهندسان سازه با آن مواجه می شوند.اگرچه استاندارد یکپارچه طراحی قابلیت اطمینان سازه های مهندسی
"استانداردها" (به عنوان "استانداردها" نامیده می شود) فصل 2 "شرایط" تعاریف دوره مرجع طراحی و طول عمر طراحی را فهرست می کند، اما تفاوت بین آنها چیست، تخمین زده می شود که بسیاری از افراد هنوز کمی سردرگم هستند.

1. دوره بازگشت
قبل از ورود به بحث، بیایید «دوره بازگشت» را مرور کنیم.در مقاله قبلی ما، یک بار در 50 سال = یک بار در 50 سال؟——همانطور که در چهارمین مفهوم رایج سرعت باد که مهندسان سازه باید بدانند ذکر شد، دوره بازگشت یک بار به «فاصله زمانی متوسط ​​بین وقوع یا وقوع یک رویداد» و دوره بازگشت اندازه‌گیری شده در «سال» اشاره دارد. و تجاوز سالانه بار احتمال نسبت معکوس دارد.به عنوان مثال، برای بارهای باد با دوره بازگشت 50 سال، احتمال مازاد بر سالانه 2٪ است.برای بارهای باد با دوره بازگشت 100 سال، احتمال مازاد بر سالانه 1٪ است.

برای بار باد که احتمال تجاوز سالانه آن p است، احتمال تجاوز نکردن از سرعت باد در یک سال معین 1-p و احتمال تجاوز نکردن از سرعت باد در N سال (1-p) به توان N ام است. .بنابراین، احتمال بیش از حد سرعت باد در N سال را می توان با فرمول زیر محاسبه کرد:

با توجه به این فرمول: برای بار باد در دوره بازگشت 50 ساله، احتمال بیش از حد سالانه p=2٪ و احتمال بیش از 50 سال است:

احتمال تعالی 100 ساله به موارد زیر افزایش می یابد:

و احتمال پیشی گرفتن در 200 سال به این موارد خواهد رسید:

2. دوره پایه طراحی
از مثال بالا، می‌توان دریافت که برای بارهای متغیر، تنها ذکر احتمال بیش از حد بدون ذکر طول زمانی متناظر بی‌معنی است.به هر حال، افراد در دراز مدت خواهند مرد، احتمال تجاوز از بارهای متغیر نزدیک به 100٪ خواهد بود و ساختمان ها فرو می ریزند (مگر اینکه قبل از فروریختن آنها تخریب شوند).بنابراین، برای یکسان سازی استاندارد اندازه گیری، لازم است یک مقیاس زمانی یکپارچه به عنوان پارامتر زمانی برای مقادیر بار متغیر مشخص شود.این مقیاس زمانی «دوره مرجع طراحی» است.

ماده 3.1.3 "آیین بارگذاری سازه های ساختمانی" تصریح می کند که "یک دوره مرجع طراحی 50 ساله باید هنگام تعیین مقدار معرف بارهای متغیر اتخاذ شود."این یک حکم اجباری است.دلیل اجباری بودن آن این است که «قاعده ای وجود ندارد، دایره مربعی وجود ندارد»، بدون تعیین مبنای زمانی، بحث در مورد احتمال تجاوز از بار و شاخص قابلیت اطمینان (احتمال شکست) سازه بی معنی است. .