vaste kuormituksille
NESC käsitteli alun perin luotettavuutta tarjoamalla sallitun stressisuunnittelun puu -, teräs-ja betonirakenteille. Säännöstö määritteli terästen Ylikuormituskertoimet ensin kuudennessa painoksessa ja määritteli ne sitten useimmille muille materiaaleille vuonna 1977. Teräksen voimansiirtotornien suunnittelun vaikutus oli motivoiva voima tässä konseptissa. ASCE: n” Guide for Design of Steel Transmission Towers ”(1971) toteaa johdannossa, että ” yksi monista tavoista, joilla tornien suunnittelu eroaa silta-ja rakennussuunnittelusta, on se, että tornien suunnittelussa käytetään ylikuormitustekijöitä sisällyttämään turvallisuustekijöitä sallitun stressin vähentämisen sijaan. Tornin suunnittelussa peruskuormaa lisätään ylikuormituskertoimen avulla ja torni on suunniteltu siten, että se kuormittaa lähestyviä epäonnistumisia taipumisessa ja taipumisessa. Rakennus-ja siltasuunnittelussa käytetään todellisia kuormia ja rakenne on suunniteltu siten, että se jännittää määrätyllä prosenttiosuudella anto-tai taipumisvirheestä. Ylikuormituskertoimen lähestymistapa suunnitteluun mahdollistaa kunkin lujuuserän (pysty -, poikittainen ja pitkittäinen) vaihtelun säätämisen sen mukaan, mikä merkitys rakenteella on.”
arvoitus on edelleen olemassa, olipa kyse luotettavuudesta sallitun rasitus-tai Ylikuormituskapasiteettikertoimen avulla, mikä on epäonnistuminen? Koodin varhaisissa painoksissa käytetty suunnittelufilosofia, jonka mukaan groundlinessa käytetään vähemmän stressiä, kääntyi ylikuormitustekijöiden käyttöön teräsrakenteessa. Viitteitä onnistumisesta saatiin, kun tornissa ei testattuna näkynyt pysyvää muodonmuutosta. Säännöstön neljännessä painoksessa tätä filosofiaa täydennettiin ehdottamalla, että tähän suunnittelukuormaan lisättäisiin kymmenen prosenttia mittojen vaihtelun tai materiaalien puutteiden huomioon ottamiseksi. NESC: n keskusteluissa käsitellään usein termiä turvallisuustekijä. Phil M. Ferguson kolmannessa painoksessaan Teräsbetoni Fundamentals tarjoaa ” oikein määritelty turvallisuustekijä on romahduksen aiheuttavan kuorman suhde huolto-tai työkuormaan. Turvallisuustekijä on nyt väärin käytetty termi, joka melkein vaatii määritelmän joka kerta, kun sitä käytetään.”
NESC: ssä on tunnistettuja tekijöitä, joita on käsitelty Ylikuormituskapasiteettitekijöinä, mutta alkuperäinen määritelmä näyttää käsittelevän rakenteen toimivuutta testiolosuhteissa. NESC on kehittynyt nykyiseen versioon, jossa rakenteet on suunniteltu kestämään säännön 252 mukaiset kuormitukset kerrottuna koodin lujuusosiossa annetuilla asianmukaisilla ylikuormituskertoimilla. Puurakenteiden maksimirasitus ei myöskään saa ylittää nimettyä kuiturasitusta. Crossarms ja johtimet ovat aineellisia tekijöitä, jotka liittyvät prosentteina lopullinen tai mitoitettu breaking vahvuudet. Kaverit on suunniteltu sekä ylikuormituskapasiteettikertoimeen että prosenttiosuuteen mitoitetusta murtolujuudesta. Historialliset tarkat rakennesuunnittelumenetelmät eivät suosineet nopeaa analyysiä, jossa oli mukana epämääräisiä rakenteita ja sekundaarisia jännityksiä. Laskutikkusääntöjä tai mekaanisia laskimia käytettiin tuottamaan nomografioita ja taulukoita johtojen kuormituksille, saageille, jännitteille, vastustaville puupylväiden hetkille, ”poistoille” maajohdon kehille, ajojohtimen käyrille ja muille kuvaajille tai taulukoille. Ne esiintyivät neljännen laitoksen liitteessä tai NESC: n viidennen laitoksen keskustelussa. Kun Digitaaliset tietokoneet tulivat saataville 1960-luvulla, kehitettiin uusia menetelmiä, jotka olivat nopeita ja tarkkoja.
insinöörit olivat taipuvaisia asettamaan kuormituskyvyn uskottavuuden täyden mittakaavan rakennetesteissä. Sallitun ja lopullisen rasituksen suhde käännettiin kuormituskertoimien saamiseksi käytettäväksi täyden mittakaavan rakenteiden kuormitustesteissä. Vastaus huoltokuormiin jätettiin yleensä huomiotta ja terästornien suunnittelijoiden yleisesti käyttämästä ylikuormituskapasiteettikertoimesta tuli normi lujuuden mittaamisessa koodissa.
vertailut rinnastivat voiman prosenttiosuuden Ylikuormituskapasiteettikertoimeen, joka tyydytti yksinkertaisen analyysin yksinapaisista rakenteista, joissa kantavuusmomentti maanrajassa laiminlyötiin sekundaariset momentit. Ylikuormituskertoimilla varustettujen metallitornien ja H-runkojen testit määrittivät vikakapasiteetin. Tällaisten rinnastettavien laiminlyönti-ajatusten vaikutukset kahdella alueella, joista ensimmäinen ja tärkein on, mikä kuormitus on rakenne, jonka odotetaan kestävän käytössä, ja toinen, mikä on kuormituskertoimen vaikutus rakenteen analysointiin. Vaaditut ylikuormituskapasiteettikertoimet tunnistavat usein kuormitukset, jotka ylittävät johtimen ja laitteiston komponenttien kapasiteetin välittää ne rakenteeseen. Tuloksena on tehoton järjestelmä, jonka komponentit ovat yhteensopimattomia lujuudeltaan ja luotettavuudeltaan.
kuormaus-ja lujuusosien epäsäännöllinen kehitys NESC: n kahdeksassa viimeisessä painoksessa saattaa viitata tarpeeseen laatia rakennekoodi tai tunnistaa asianmukaisesti kuormat toisistaan riippumatta ja yhdistelmänä sekä voimansiirto -, jakelu-ja viestintäjärjestelmien komponenteissa käytettyjen eri materiaalien lujuus.
jos vuoden 1987 NESC: ssä nyt hylättyjä muutosehdotuksia tarkastelemaan nimetyllä työryhmällä on mahdollisuus puukysymyksen tarkastelun yhteydessä, säännöstöä voidaan parantaa laajentamalla kysymys koskemaan kuormitusta ja lujuutta, koska ne liittyvät kaikkiin materiaaleihin.
nesc: n kuormausosastolla 25 kohtuullinen resoluutio on erottaa jää-ja tuulikuormat toisistaan. Jäänkuormausalueet voivat säilyttää nykyisen raskaan, keskiraskaan ja kevyen nimityksen. Olisi harkittava varausta äärimmäisestä jäätilanteesta, joka perustuu todennäköiseen palautusaikaan, kuten 50 vuoteen. Tuulikuormitus olisi myös eriteltävä sen mukaan, millä alueilla tuulennopeus on suuri, keskituuli ja matalatuuli. Kuormayhdistelmät voidaan sitten määrittää rationaalisin perustein, jotta voidaan ottaa huomioon kuormien moninaisuus yhdistämällä nämä ilmastolliset ominaisuudet lämpötilaan. Raju tuulivaraus säilynee.
jos käytön aikana tuulen tai jään aiheuttaman vasteen vuoksi katsotaan tarpeelliseksi lisätä kuormitusta, ne on sijoitettava tähän kohtaan. Näiden kuormien olisi oltava perustana kaikkien materiaalien komponentteihin kohdistuvien voimien analysoinnille johdoista, kaapeleista, rakenteiden läpi ja perustukseen riippumatta siitä, mitä materiaaleja käytetään kuormien siirtämiseen.
lujuutta koskevassa kohdassa 26 olisi määriteltävä kunkin materiaalin vaadittu lujuus kyseisen osan kuormitustilanteen ja halutun luotettavuuden perusteella. Nykyisessä koodissa on tyypillinen esimerkki siitä, että johdinjännitys on rajoitettu 60 prosenttiin murtolujuudesta 25 kohdassa määrättyjen kuormitusten perusteella, mutta 60°F: n lämpötilassa vaaditaan purettu alkujännitys, joka ei ylitä 35: tä prosenttia johtimen murtolujuudesta, ja lopullinen purettu jännitys, joka ei ylitä 25: tä prosenttia johtimen murtolujuudesta. Vuonna 1987 hylätyssä IEEE: n Puunmuutosehdotuksessa suunnittelulujuus oli 65 prosenttia puun lujuudesta ja B-ja C-luokan rakentamisessa 85 prosenttia puun lujuudesta. Vastaavat materiaalilujuuskapasiteettikertoimet saattavat olla 90 prosenttia metallilla ja 65 prosenttia teräsbetonilla.
lujuusosiossa ei saa esiintyä materiaalien lopullisia, saantoja tai määrättyjä vahvuuksia, vaan rakenteellisesta järjestelmästä vastaavan insinöörin tulee määrittää ne arvostelukykynsä ja materiaaleihin liittyvän asiantuntemuksensa perusteella.
aiemmat yritykset kehittää uusia käsitteitä latauksessa ovat olleet suhteellisen tuloksettomia, koska koodisäännökset olivat etusijalla ja muutoksia ei joko ehdotettu tai hyväksytty. Pyrkimys hyödyntää nyt saatavilla olevaa laajaa tietoa kuormien todennäköisyydestä ja materiaalien lujuudesta voi olla tuottavampi, jos kuormitus-ja luotettavuustutkimukset integroidaan nesc: n kuormaus-ja Lujuusosioiden merkittävällä muutoksella. Tietokoneen nykyinen saatavuus yksittäisille insinööreille ja suunnittelijoille mahdollistaa tarkan, järkevän ja luotettavan suunnittelun lähestymistavan. Säännöstön pitäisi antaa insinöörille hieman liikkumavaraa, jotta hän voisi käyttää nykyistä huipputietämystä tehokkaampien ja luotettavampien rakennejärjestelmien suunnitteluun. Koodi voi edelleen säätää ns” tietämättömyys tekijät ” vaihtoehtona, mutta sen pitäisi estää niiden käyttöä harvoissa tapauksissa, kun engineering vastuu ei ole käytettävissä. Perimmäisen säännöksen tulisi edellyttää, että kaikkea suunnittelua ohjaa vastuullinen insinööri.