răspunsul la SARCINI
NESC a abordat inițial fiabilitatea prin furnizarea unui design de stres admisibil al structurilor din lemn, oțel și beton. Codul a specificat mai întâi factorii de capacitate de suprasarcină pentru oțel în ediția a șasea și apoi i-a specificat pentru majoritatea celorlalte materiale în 1977. Influența proiectării turnurilor de transmisie din oțel a fost o forță motivantă în acest concept. ASCE ” ghid pentru proiectarea turnurilor de transmisie din oțel „(1971) afirmă în introducere că ” unul dintre numeroasele moduri în care proiectarea turnului diferă de proiectarea podului și a clădirii este că proiectarea turnului folosește factori de suprasarcină pentru a încorpora factori de siguranță în locul reducerii stresului admisibil. În proiectarea turnului, sarcina de bază este mărită prin utilizarea unui factor de suprasarcină, iar turnul este proiectat pentru a tensiona eșecurile care se apropie de randament și flambaj. În proiectarea clădirilor și a podurilor, se utilizează sarcinile reale, iar structura este proiectată pentru solicitări la procente specificate ale eșecului în randament sau flambaj. Abordarea factorului de suprasarcină a proiectării permite variația fiecărui element de rezistență (vertical, transversal și longitudinal) să fie controlată în funcție de importanța sa în structură.”
Enigma rămâne, dacă furnizarea de fiabilitate prin utilizarea de stres admisibil sau furnizarea de factor de capacitate de suprasarcină pentru fiabilitate, ceea ce este eșec? Filozofia de proiectare a utilizării unui stres redus la linia de bază în primele ediții ale codului s-a orientat către utilizarea factorilor de suprasarcină în proiectarea oțelului. A existat un indiciu de succes atunci când turnul, dacă a fost testat, nu a arătat nicio deformare permanentă. Cea de-a patra ediție a codului a oferit o adaptare suplimentară la această filozofie, sugerând adăugarea a zece procente la această sarcină de proiectare pentru a ține cont de variabilitatea dimensiunilor sau a defectelor materialelor. Discuțiile NESC sunt adesea preocupate de termenul Factor de siguranță. Phil M. Ferguson în cea de-a treia ediție a fundamentelor din beton armat oferă „definit corect, factorul de siguranță este raportul sarcinii care ar provoca prăbușirea sarcinii de serviciu sau de lucru. Factorul de siguranță este acum un termen folosit în mod abuziv, necesită aproape o definiție de fiecare dată când este folosit.”
NESC a recunoscut factorii care au fost abordați ca factori de capacitate de suprasarcină, dar definiția inițială pare să abordeze performanța unei structuri în condiții de testare. NESC a evoluat până la ediția actuală, unde structurile sunt proiectate să reziste la sarcinile din Regula 252 înmulțite cu factorii de capacitate de suprasarcină corespunzători dați în secțiunea de rezistență a codului. În plus, stresul maxim în structurile din lemn nu poate depăși stresul de fibre desemnat. Brațele încrucișate și conductorii au factori materiali legați în procente de punctele forte de rupere finale sau nominale. Băieții sunt proiectați atât pentru factorul de capacitate de suprasarcină, cât și pentru un procent din rezistența nominală la rupere. Metodele istorice exacte de proiectare structurală nu au favorizat analiza rapidă în cazul în care au fost implicate structuri nedeterminate și solicitări secundare. Regulile de diapozitive sau calculatoarele mecanice au fost utilizate pentru a produce nomografe și tabele pentru încărcări de sârmă, căderi, tensiuni, momente rezistente ale stâlpilor de lemn, circumferințe ale liniei de sol „depreciate”, curbe catenare și alte grafice sau tabele. Au apărut în anexa celei de-a patra ediții sau în discuția celei de-a cincea ediții a NESC. Când computerele digitale au devenit disponibile în anii 1960 au fost dezvoltate noi metode care au fost rapide și precise.
inginerii au fost predispuși să plaseze credibilitatea capacității de încărcare la testele de structură la scară completă. Raportul dintre stresul admisibil și cel final a fost tradus pentru a obține factori de sarcină pentru utilizarea în testele de sarcină ale structurilor la scară completă. Răspunsul la sarcinile de serviciu a fost în general ignorat, iar factorul de capacitate de suprasarcină utilizat în mod obișnuit de proiectanții turnurilor de oțel a devenit norma pentru măsurarea rezistenței în cod.
comparațiile au echivalat procentul de rezistență cu factorul de capacitate de suprasarcină, care a satisfăcut analiza simplă a structurilor cu un singur pol în care momentul în consolă la linia de bază a neglijat momentele secundare. Testele turnurilor metalice și ale cadrelor H cu factori de suprasarcină au determinat capacitatea de defectare. Efectele unor astfel de gânduri de neglijare echivalente în două domenii, primul și cel mai important fiind ce sarcină este structura așteptată să susțină în serviciu și al doilea care este efectul factorului de încărcare asupra analizei structurii. Factorii de capacitate de suprasarcină necesari identifică adesea sarcini care depășesc capacitatea conductorului și a componentelor hardware de a le transmite structurii. Rezultatul este un sistem ineficient cu componente incompatibile în ceea ce privește rezistența și fiabilitatea.
dezvoltarea neregulată a secțiunilor de încărcare și rezistență prin ultimele opt ediții ale CEN poate indica necesitatea de a furniza un cod structural sau de a identifica corect sarcinile în mod independent și în combinație, precum și capacitatea de rezistență a diferitelor materiale utilizate în componentele sistemelor de transmisie, distribuție și comunicații.
dacă grupul de lucru desemnat să revizuiască propunerile de schimbare respinse acum pentru NESC din 1987 referitoare la rezistența lemnului are ocazia, pe măsură ce problema lemnului este revizuită, codul poate fi îmbunătățit prin extinderea problemei pentru a studia sarcina și rezistența, deoarece se referă la toate materialele.
o rezoluție rezonabilă în secțiunea de încărcare 25 a NESC este separarea încărcărilor de gheață și vânt. Zonele de încărcare a gheții pot păstra denumirea actuală grea, medie și ușoară. Ar trebui luată în considerare o prevedere pentru o condiție de gheață extremă bazată pe o perioadă probabilă de returnare, cum ar fi 50 de ani. Încărcările eoliene ar trebui, de asemenea, să fie specificate în funcție de districtele supuse vitezelor ridicate, medii și mici ale vântului. Combinațiile de sarcini pot fi apoi atribuite pe o bază rațională pentru a ține cont de diversitatea încărcărilor în combinarea acestor caracteristici climatologice cu temperatura. Furnizarea de vânt extrem ar trebui să rămână.
dacă se consideră de dorit factori de sarcină suplimentari pentru răspunsul în exploatare la vânt sau gheață, aceștia trebuie plasați în această secțiune. Aceste sarcini ar trebui să fie baza pentru analiza forțelor asupra componentelor tuturor materialelor de la fire, cabluri, prin structuri și la fundație, indiferent de materialele utilizate pentru transmiterea sarcinilor.
secțiunea 26 privind rezistența trebuie să specifice rezistența necesară a fiecărui material pe baza stării de încărcare și a fiabilității dorite a componentei în cauză. Un exemplu tipic există în codul curent în care tensiunea conductorului este limitată la 60 la sută din rezistența la rupere pe baza sarcinilor specificate din secțiunea 25, dar la 60 la sută f necesită o tensiune inițială descărcată care nu depășește 35 la sută din rezistența la rupere a conductorului și o tensiune finală descărcată care nu depășește 25 la sută din rezistența la rupere a conductorului. În propunerea de schimbare a lemnului IEEE respinsă pentru codul din 1987, capacitatea de rezistență la proiectare a fost de 65% din rezistența lemnului și a fost de 85% din rezistența lemnului pentru construcțiile din clasele B și respectiv C. Factori similari ai capacității de rezistență a materialului ar putea fi 90% pentru metal și 65% pentru beton armat.
rezistența finală, randamentul sau punctele forte desemnate ale materialelor nu ar trebui să apară în secțiunea de rezistență și ar trebui să fie determinate de inginerul responsabil pentru sistemul structural pe baza judecății și expertizei sale în materiale.
eforturile anterioare de a dezvolta noi concepte în Încărcare au fost relativ nereușite, deoarece dispozițiile Codului au avut prioritate și modificările nu au fost propuse sau nu au fost acceptate. Un efort de a utiliza vastele date disponibile acum cu privire la probabilitatea încărcărilor și rezistența materialelor poate fi mai productiv dacă studiile de încărcare și fiabilitate au fost integrate cu o modificare majoră a secțiunilor de încărcare și rezistență ale NESC. Disponibilitatea actuală a unui computer pentru ingineri și designeri individuali permite o abordare precisă, rațională și fiabilă a designului. Codul ar trebui să ofere o anumită latitudine inginerului pentru a utiliza cunoștințele actuale de ultimă generație pentru a proiecta sisteme structurale mai eficiente și mai fiabile. Codul poate prevedea în continuare așa-numiții „factori de ignoranță” ca alternativă, dar ar trebui să descurajeze utilizarea lor în puținele cazuri în care responsabilitatea inginerească nu este disponibilă. Prevederea finală ar trebui să impună ca toate proiectele să fie conduse de un inginer responsabil.