Jsou již mezní stavy uzavřenou kapitolou?
Rubrika: Projektování
Spolehlivost je bezesporu dominantním požadavkem, který na nosnou konstrukci klademe. Současné zásady navrhování stavebních konstrukcí vycházejí z principu mezních stavů a pravděpodobnostního modelování nejistot zatížení, působení prostředí, odolnosti materiálu a také nejistot ve výstižnosti výpočetních modelů.
Základy teorie mezních stavů (MS) byly položeny již v r. 1926 M. Mayerem, ale až v 50. letech minulého století začaly být včleňovány do norem – u nás zásluhou K. Hrubana. Historii těchto snah v Evropě a RVHP velmi zasvěceně a poutavě popisuje M. Tichý. Dnes jsou MS samozřejmou součástí norem a zdálo by se tedy, že odpověď na otázku, položenou v nadpisu tohoto článku, je kladná. V nedávném období se ale začaly diskutovat nové okolnosti, které si nepochybně vynutí změny v práci projektantů i manažerů. Jde o diferenciace míry spolehlivosti, mezní stavy, související s životností, ekonomické důsledky a zejména vazby na požadavky klienta.
MÍRA SPOLEHLIVOSTI
Míru spolehlivosti udává pravděpodobnost poruchy Pf, tj. teoretická hodnota pravděpodobnosti, se kterou by posuzovaný mezní stav byl dosažen. V praxi se častěji – pro svoji větší názornost – jako ukazatel spolehlivosti používá zobecněný index spolehlivosti â. Oba tyto ukazatele spolehlivosti jsou ekvivalentní a jsou vztaženy vždy k jisté referenční době, tj. časovému úseku, ve kterém má být daná míra spolehlivosti zachována. Konstrukce se považuje za spolehlivou, jestliže je splněna nerovnost b ≥ bd nebo Pf ≤ Pfd, kde bd a Pfd jsou návrhové hodnoty.
Navrhování nosných stavebních konstrukcí se podle mezinárodních a také dosud používaných českých norem opírá o polopravděpodobnostní metodu dílčích součinitelů spolehlivosti s využitím metody návrhových hodnot (tzv. metoda I. úrovně) a ověřováním mezních stavů. Pozornosti projektantů (ale i investorů!) přitom uniká, že konkrétní úroveň spolehlivosti obvykle nebývá přímo udávána – při postupu podle současných dokumentů totiž míru spolehlivosti explicitně nestanovujeme, ověřuje se jen splnění či nesplnění příslušných podmínek mezních stavů, a to často jen na úrovni průřezů.
Celý nezkrácený článek si můžete přečíst v čísle 3/2005.