허용 응력 설계

하중에 대한 반응

원래 목재,강철 및 콘크리트 구조물의 허용 응력 설계를 제공함으로써 신뢰성을 다루었습니다. 이 코드는 제 6 판에서 강철에 대한 과부하 용량 요인을 먼저 지정한 다음 1977 년에 대부분의 다른 재료에 대해 지정했습니다. 강철 전송 타워의 디자인의 영향은이 개념에 동기 부여 힘 이었다. “강철 전송 타워 설계 가이드”(1971)는 소개에서”타워 설계가 교량 및 건물 설계와 다른 많은 방법 중 하나는 타워 설계가 과부하 요인을 사용하여 허용 응력을 줄이는 대신 안전 요소를 통합한다는 것입니다. 탑 디자인에서는,기본 짐은 하중 초과 요인의 사용에 의해 증가되고 탑은 열매를 산출하고 버클을 채우기에 있는 접근 실패를 강조하기 위하여 디자인됩니다. 건물과 교량 디자인에서는,실제적인 짐은 이용되고 구조는 열매를 산출하거나 좌굴에 있는 실패의 지정된 백분율에 긴장에 디자인됩니다. 디자인에 대한 과부하 요인 접근 방식을 사용하면 구조의 중요성에 따라 각 강도 항목(수직,가로 및 세로)의 변형을 제어 할 수 있습니다.”

수수께끼는 신뢰성에 대한 허용 응력 또는 과부하 용량 요인 제공을 사용하여 신뢰성을 제공 여부,실패는 무엇인가,남아? 코드의 초기 버전에서 그라운드에서 감소된 응력을 사용하는 설계 철학은 강철 설계에서 과부하 요인을 사용하는 것으로 바뀌었습니다. 시험하는 경우에 탑이 영원한 개악을 보여주지 않을 때 성공에 힌트가 있었다. 코드의 네 번째 버전은 10%가 재료의 치수 또는 결함의 변화를 설명하기 위해이 설계 하중에 추가 할 제안하여이 철학에 추가 숙박 시설을 제공했다. 안전성에 대한 논의는 종종 안전 요소라는 용어와 관련이 있습니다. 필 엠. 퍼거슨 감독은”제대로 정의 된 철근 콘크리트 기초 제공의 자신의 세 번째 버전에서,안전 요소는 서비스 또는 작업 부하에 붕괴의 원인이 부하의 비율이다. 안전 요인은 지금 거의 정의가 사용될 때마다 요구하는 오용한 기간이다.”

이 NESC 인식 요인이 해결되었으로 과부하 용량 요소이지만 원래의 정의가 주소의 성능의 구조 아래에서 테스트 조건이 있습니다. 규칙 252 의 하중을 견딜 수 있도록 구조물에 코드의 강도 섹션에 주어진 적절한 과부하 용량 계수를 곱한 구조물을 설계했습니다. 목재 구조물의 최대 응력은 추가로 지정된 섬유 응력을 초과 할 수 없습니다. 크로스 암 및 도체는 궁극적 인 또는 정격 파괴 강도에 대한 백분율로 관련된 재료 요소를 가지고 있습니다. 녀석은 과부하 용량 요인 둘 다를 위해 그리고 정격 파괴 강도의 백분율에 디자인됩니다. 역사적인 정확한 구조 설계 방법은 불확실한 구조와 2 차 응력이 관련된 신속한 분석을 선호하지 않았습니다. 슬라이드 규칙 또는 기계식 계산기는 와이어 적재,처짐,긴장,나무 기둥의 저항 순간,”감가 상각 된”접지선 원주,쇠사슬 곡선 및 기타 그래프 또는 표에 대한 노모 그래프 및 표를 생산하는 데 사용되었습니다. 그들은 제 4 판의 부록 또는 제 5 판의 토론에서 나타났다. 1960 년대에 디지털 컴퓨터를 사용할 수있게되었을 때 신속하고 정확한 새로운 방법이 개발되었습니다.

엔지니어들은 전체 규모의 구조 테스트에 부하 능력의 신뢰성을 배치하는 경향이 있었다. 궁극적인 스트레스에 허용의 비율 풀 스케일 구조의 부하 테스트에 사용 하기 위해 부하 요인을 얻기 위해 번역 했다. 서비스 부하에 대한 응답은 일반적으로 무시되었으며 강철 타워 설계자가 일반적으로 사용하는 과부하 용량 요소는 코드의 강도 측정을위한 표준이되었습니다.

비교는 접지선에서 캔틸레버 모멘트가 2 차 모멘트를 무시한 단일 극 구조의 간단한 분석을 만족시키는 과부하 용량 계수와 강도의 백분율을 동일시했습니다. 하중 초과 요인을 가진 금속 탑 그리고 시간 구조의 시험은 실패 수용량을 결정했습니다. 두 영역에서 이러한 동일시 방치 생각의 효과,첫 번째 및 가장 중요한 것은 어떤 부하가 서비스에서 유지 될 것으로 예상되는 구조이고 두 번째 부하가 구조 분석에 미치는 영향입니다. 필요한 과부하 용량 요소는 종종 도체 및 하드웨어 구성 요소의 용량을 초과하는 부하를 식별하여 구조물로 전송합니다. 그 결과 강도와 신뢰성이 양립 할 수없는 구성 요소가있는 비효율적 인 시스템이 탄생했습니다.

최근 8 개 판본을 통한 하중 및 강도 섹션의 불규칙한 개발은 구조적 코드를 제공하거나 독립적으로 그리고 조합하여 하중을 정확하게 식별 할 필요가 있음을 나타낼 수 있으며,전송,분배 및 통신 시스템의 구성 요소에 사용되는 다양한 재료의 강도 용량.

현재 1987 년 목재강도에 관하여 거부된 변경제안을 검토하도록 임명된 태스크포스가 기회가 있다면,목재문제를 검토함에 따라,강령은 모든 재료와 관련된 하중과 강도를 연구하도록 문제를 확대함으로써 개선될 수 있다.

제 25 조 부하의 합리적인 해결책은 얼음과 바람 하중을 분리하는 것이다. 얼음 적재 구역은 현재 무거운,중간 및 가벼운 지정을 유지할 수 있습니다. 고려는 50 년과 같은 가능한 반환 기간에 근거를 둔 극단적인 얼음 상태를 위한 지급에 주어져야 합니다. 바람 하중은 마찬가지로 높은,중간 및 낮은 풍속에 따라 지역에 따라 지정해야합니다. 짐의 조합은 합리적 기초에 온도와 이 기후학 특징 결합에 있는 짐의 다양성을 설명하기 위하여 그 때 할당될 수 있습니다. 극단적 인 바람 조항이 남아 있어야합니다.

바람이나 얼음에 대한 서비스 응답에 추가적인 부하 요인이 바람직하다고 판단되는 경우,이 섹션에 배치해야 합니다. 이러한 하중은 하중을 전달하는 데 사용되는 재료에 관계없이 전선,케이블,구조 및 기초까지 모든 재료의 구성 요소에 대한 힘 분석의 기초가되어야합니다.

강도에 관한 섹션 26 은 부하 조건 및 해당 부품의 원하는 신뢰성에 따라 각 재료의 필요한 강도를 지정해야합니다. 일반적인 예는 도체 장력이 도체 파괴 강도의 35%를 초과하지 않는 초기 언로드 장력과 도체 파괴 강도의 25%를 초과하지 않는 최종 언로드 장력이 필요한 현재 코드에 있습니다. 1987 년 코드에 대한 거부 된 목재 변경 제안에서 설계 강도 용량은 목재 강도의 65%였고 등급에 대한 목재 강도의 85%였습니다. 유사한 재료 강도 용량 요인이있을 수 있습니다 90 금속 퍼센트 65 철근 콘크리트 퍼센트.

재료의 궁극적 인,수율 또는 지정된 강도는 강도 섹션에 나타나지 않아야하며 재료에 대한 판단과 전문 지식을 기반으로 구조 시스템을 담당하는 엔지니어가 결정해야합니다.

코드 조항이 우선하고 변경 사항이 제안되지 않았거나 승인되지 않았기 때문에로드시 새로운 개념을 개발하려는 과거의 노력은 상대적으로 실패했습니다. 현재 사용 가능한 방대한 데이터를 하중 확률과 재료의 강도에 활용하려는 노력은 하중 및 신뢰성 연구가 네스지의 하중 및 강도 섹션의 주요 수정과 통합 된 경우 더 생산적 일 수 있습니다. 개별 엔지니어 및 설계자에게 컴퓨터의 현재 가용성은 정확하고 합리적이며 신뢰할 수있는 설계 접근 방식을 허용합니다. 이 코드는보다 효율적이고 신뢰할 수있는 구조 시스템을 설계하는 예술 지식의 현재 상태를 사용하는 엔지니어에 약간의 위도를 제공해야합니다. 이 코드는 여전히 대안으로 소위”무지 요인”을 제공 할 수 있지만 엔지니어링 책임을 사용할 수없는 경우는 거의 사용하지 않아야합니다. 궁극적 인 조항은 모든 디자인이 책임있는 엔지니어에 의해 지시 될 것을 요구해야한다.

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