LIETUVOS RESPUBLIKOS APLINKOS MINISTRO

Į S A K Y M A S

DĖL STATYBOS TECHNINIO REGLAMENTO STR 2.05.03:2003 „STATYBINIŲ KONSTRUKCIJŲ PROJEKTAVIMO PAGRINDAI“ PATVIRTINIMO

2003 m. gegužės 15 d. Nr. 231

Vilnius

Vadovaudamasis Lietuvos Respublikos aplinkos ministerijos nuostatų (Žin., 1998, Nr. 84-2353; 2002, Nr. 20-766) 11.5 punktu,

1. Tvirtinu statybos techninį reglamentą STR 2.05.03:2003 „Statybinių konstrukcijų projektavimo pagrindai“ (pridedama).

2. Nustatau, kad:

2.1. šis įsakymas įsigalioja nuo 2003 m. liepos 1 d.;

2.2. šio statybos techninio reglamento nuostatos privalomos projektavimo darbams, kurie pagal projektavimo darbų rangos sutartis pradedami nuo 2003 m. liepos 1 d.

3. Aplinkos ministerijos informacijos kompiuterinėje sistemoje vadovautis reikšminiais žodžiais: „reglamentas“, „statyba“.

APLINKOS MINISTRAS ARŪNAS KUNDROTAS

PATVIRTINTA

Lietuvos Respublikos aplinkos ministro

2003 m. gegužės 15 d. įsakymu Nr. 231

STATYBOS TECHNINIS REGLAMENTAS

STR 2.05.03:2003

STATYBINIŲ KONSTRUKCIJŲ PROJEKTAVIMO PAGRINDAI

I SKYRIUS. BENDROSIOS NUOSTATOS

1. Šiame statybos techniniame reglamente (toliau – Reglamentas) pateikiami konstrukcijų saugos ir patikimumo bei ilgaamžiškumo privalomieji reikalavimai, įskaitant geotechninius reikalavimus, atsparumą ugniai bei statybos darbų atlikimą, ir duodamos rekomendacijos, kaip juos įvykdyti.

2. Šis Reglamentas yra suderintas ir pagrįstas atitinkamais LST L EN [6.3-6.11] privalomaisiais reikalavimais, Europos Tarybos direktyvos 89/106/EEC esminiu reikalavimu Nr. 1 Mechaninis atsparumas ir stabilumas bei esminiu reikalavimu Nr. 2 Gaisro sauga.

3. Projektuojant naujus statinius, Reglamento nuostatos taikomos, atsižvelgiant į įvairių konstrukcijų projektavimo ypatumus, išdėstytus atitinkamuose (gelžbetoninių, plieninių, plieno ir betono kompozitinių, medinių, mūrinių, aliumininių, žemės drebėjimui atsparių konstrukcijų, geotechninio) projektavimo reglamentuose.

3.1. Kol neįteisinti visi europinę (EN) ir pasaulinę (ISO) atitinkamas sistemas sudarantys ir (arba) neparengti visi 3 punkte išvardyti dokumentai, projektuojant konstrukcijas, gali būti naudojami atitinkamai suderinti atskiri normatyviniai dokumentai, pasiekiant ne mažesnį patikimumą, negu nustatytas šio reglamento IV skyriaus II skirsnyje ir 3 punkte išvardytuose reglamentuose.

3.2. Derinant skirtingų normatyvinių sistemų dokumentus, atliekama 3.1 p. aptartoji patikimumo analizė atsižvelgiant į šiuos pagrindinius veiksnius:

3.2.1. charakteristines reikšmes ir jų fraktilio lygį;

3.2.2. dalinius patikimumo koeficientus, įskaitant ir konversijos, darbo sąlygų ir kitus, jeigu jie yra, koeficientus;

3.2.3. įrąžų ir atsparumo skaičiavimo deterministinių modelių ir patikimumo laidavimo modelių paklaidas (atsitiktines ir sistemingas);

3.2.4. konstrukcijų ir medžiagų kontrolei, bandymams ir tyrinėjimams naudojamų metodikų ir įrangos paklaidas.

3.3. Kai kuriems statiniams, pvz., atominiams įrenginiams, užtvankoms ir kt., projektuoti gali prireikti kitokių techninių sąlygų, negu nustatytos šiame Reglamente.

4. Reglamente nurodomos siekiamo racionalaus patikimumo reikšmės. Kartu su kontrolės ir priežiūros priemonėmis jos lemia, kad bus pasiektas reglamentuojamas konstrukcijų patikimumas su sąlyga, kad yra palaikomas tinkamas darbo ir kontrolės lygis.

5. Reglamento nuostatos privalomos visiems juridiniams ir fiziniams asmenims, užsiimantiems statinio projektavimo ir 3 p. nurodytų konstrukcijų ir geotechnikos projektavimui ir kontrolei skirtų normatyvinių dokumentų rengimo veikla.

II SKYRIUS. NUORODOS

6. Reglamente pateikiamos nuorodos į šiuos dokumentus:

6.1. LST ISO 8930:2003 Bendrieji konstrukcijų patikimumo principai. Terminai;

6.2. LST ISO 3898:2002 Konstrukcijų projektavimo pagrindai. Žymėjimo sistema. Bendrieji žymenys;

6.3. (LST L ENV 1991-1:2000) – (LST L ENV 19915:2002) Eurokodas 1. Projektavimo pagrindai ir poveikiai konstrukcijoms (1–5 dalys);

6.4. (LST L ENV 1992-1-1:2000) – (LST L ENV 1992-4:2002) Eurokodas 2. Gelžbetoninių konstrukcijų projektavimas (1–4 dalys);

6.5. (LST L ENV 1993-1-1+A1+A2:2000) – (LST L ENV 1993-6:2002) Eurokodas 3. Plieninių konstrukcijų projektavimas (1-6 dalys);

6.6. (LST L ENV 1994-1-1:2000) – (LST L ENV 1994-2:2002) Eurokodas 4. Plieno ir betono kompozitinių konstrukcijų projektavimas (1–2 dalys);

6.7. (LST L ENV 1995-1-1:2000) – (LST L ENV 1995-2:2002) Eurokodas 5. Medinių konstrukcijų projektavimas (1–2 dalys);

6.8. (LST L ENV 1996-1-1:2000) – (LST L ENV 1996-3:2000) Eurokodas 6. Mūrinių konstrukcijų projektavimas (1–3 dalys);

6.9. (LST L ENV 1997-1:2001) – (LST L ENV 1997-3:2001) Eurokodas 7. Geotechninis projektavimas (1–3 dalys);

6.10. (LST L ENV 1998-1-1:2002) – (LST L ENV 1998-5:2002) Eurokodas 8. Žemės drebėjimui atsparių konstrukcijų projektavimas (1–5 dalys);

6.11. (LST L ENV 1999-1-1:2000) – (LST L ENV 1999-2:2000) Eurokodas 9. Aliumininių konstrukcijų projektavimas (1–2 dalys);

6.12. RSN 145-92 Gelžbetoninių konstrukcijų statistinis skaičiavimas;

6.13. STR 2.05.04:2003 Poveikiai ir apkrovos.

III SKYRIUS. SĄVOKOS IR APIBRĖŽIMAI

7. Reglamente pateikiamos sąvokos ir apibrėžimai atitinka LST ISO 8930:2003 [6.1] pateiktas sąvokas ir apibrėžimus.

IV SKYRIUS. ŽYMENYS

8. Dauguma Reglamente pateikiamų žymenų atitinka LST ISO 3898:2002 [6.2] žymenis.

V SKYRIUS. REIKALAVIMAI PROJEKTAVIMUI

I SKIRSNIS. BENDROSIOS NUOSTATOS

9. Konstrukcijų atsparumo projektavimas grindžiamas racionalaus patikimumo P = 1 – α (α – racionali ribinių būvių tikimybė per visą konstrukcijų gamybos, statybos ir statinio eksploatacijos laikotarpį) siekimu.

10. Racionaliomis laikomos tokios α arba P reikšmės, kai konstrukcijos statybos ir eksploatacijos išlaidų suma, atsižvelgiant į pasirinktos α tikimybės ribinio būvio ekonominius nuostolius ir žmonių saugą bei į skirtingą išlaidų laiką, būtų minimali.

11. Patikimumo sąvoka aprėpia ir ilgaamžiškumą, išliekamumą gaminant, pervežant, sandėliuojant, statant bei konstrukcijos apžiūros ir remonto galimybę.

12. Konstrukcija turi būti taip suprojektuota ir sumontuota, kad dėl tokių poveikių kaip gaisras, sprogimas, smūgis arba žmonių klaidos nebūtų didesnių nuostolių nei nuo įprastų poveikių.

13. Konstrukcija turi būti suprojektuota ir sumontuota taip, kad per numatytą eksploatacijos laikotarpį ji atitiktų racionalaus patikimumo reikalavimus:

13.1. būtų atspari visiems poveikiams ir įtakoms, kurių gali pasitaikyti vykdant statybos darbus ir konstrukciją eksploatuojant;

13.2. tenkintų jai keliamus panaudojimo reikalavimus.

14. Potencialius nuostolius galima maksimaliai sumažinti tinkamu vienos arba kelių priemonių taikymu:

14.1. maksimaliai sumažinti gresiančius konstrukcijai pavojus;

14.2. parinkti tokią konstrukcijos formą, kuriai numatomi pavojai turi nedidelę įtaką;

14.3. parinkti tokią konstrukcijos formą ir tokį konstravimą, kurie maksimaliai lokalizuotų irimą, t. y. kad atskiro elemento ar jo pavojingos zonos irimas nesukeltų didelio masto avarijos, pvz., statinio ar jo dalies didelio tūrio irimo arba griūties;

14.4. maksimaliai vengti tokių konstrukcinių sistemų, dėl kurių galima griūtis be įspėjamų požymių;

14.5. tarpusavyje jungti konstrukcijas ar jų sudedamąsias dalis.

15. Pateikti reikalavimai turi būti įgyvendinami parenkant kiekvienam projektui tinkamas medžiagas, skaičiuojant ir konstruojant bei detalizuojant projektavimo, gamybos, vykdymo ir panaudojimo (eksploatavimo) kontrolės veiksmus.

II SKIRSNIS. PATIKIMUMO DIFERENCIACIJA

16. Projektuojant konstrukcijas, gali būti taikomi trys alternatyvūs patikimumo metodai:

16.1. dalinių koeficientų (toliau – DK) metodas;

16.2. DK metodas su bandymais;

16.3. tiesioginis informacinis-statistinis (toliau – TIS) metodas.

Pastabos:

ü iki šiol dažniausiai buvo taikomas pirmasis metodas, tačiau antrojo ir trečiojo metodų taikymas išplečia projektavimu sprendžiamų uždavinių sritį bei leidžia, nemažinant patikimumo, gauti ekonomiškesnius sprendimus (žr. taip pat Reglamento 1 priedą);

ü pirmieji du metodai grindžiami deterministiniu poveikių ir atsparumo skaičiavimu ir netiesioginiu patikimumo laidavimu, taikant dalinius patikimumo koeficientus.

17. Skirtingas racionalaus patikimumo lygmuo pasirenkamas atsižvelgiant į:

17.1. ribinio būvio priežastį ir pobūdį;

17.2. tikėtinų ribinio būvio padarinių mastą – grėsmę žmonių gyvybei bei sveikatai, galimą ekonominę žalą, socialinius padarinius ir visuomenės reakciją įvykus ribiniam būviui;

17.3. išlaidas ir priemones, reikalingas ribinio būvio rizikai sumažinti;

17.4. valstybinės, regioninės ir vietinės reikšmės statiniams taikytino skirtingo patikimumo lygmenį.

18. Reikiamas konstrukcijų patikimumo lygmuo diferencijuojamas, išskiriant (rūšiuojant) konstrukcijas arba jų elementus, laikantis projektavimo, statybos ir eksploatacijos procesų reglamentų ir išvardytų procesų tinkamos kontrolės ir priežiūros priemonių, kurių paskirtis prognozuoti ir riboti tikimybę tokių ribinių būvių, kurie įvyksta:

18.1. dėl žmonių klaidų projektuojant, gaminant dirbinius, statant ir eksploatuojant statinius;

18.2. dėl atsitiktinių veiksnių nepalankaus sutapimo.

19. Taikant deterministinį skaičiavimą, pasirenkami:

19.1. skaičiuotinės situacijos, apkrovų variantai ir apkrovų deriniai;

19.2. deterministinio apskaičiavimo mechaniniai modeliai.

20. Laiduojant patikimumą nustatoma:

20.1. racionalaus patikimumo ir ilgaamžiškumo siekiamas lygmuo;

20.2. apkrovų, medžiagų bei gruntų stiprio reprezentacinių reikšmių, mechaninių modelių paklaidų ir kitų pagrindinių kintamųjų tikimybinių skirstinių rodikliai, pvz., vidurkiai, dispersijos, charakteristinės reikšmės;

20.3. DK, DK su bandymais ir TIS metodams (žr. Reglamento 16 p.) – atitinkamai charakteristinės reikšmės, daliniai patikimumo koeficientai ir tiesioginės informacinės-statistinės patikimumo analizės modeliai bei atitinkami tikimybiniai rodikliai.

21. Projektavimo ir kontrolės procedūromis racionalus patikimumas pasiekiamas nustatant:

21.1. patikimumo ir ilgaamžiškumo reikalavimus;

21.2. reikiamus patikimumo ir kitus dalinius koeficientus bei atliekant deterministinį poveikių efekto ir atsparumo skaičiuotinių reikšmių palyginimą (DK ir DK su bandymais metoduose);

21.3. apkrovų, medžiagų arba gruntų stiprio, geometrijos matmenų rodiklių, atsparumo ir poveikių efekto (pvz., įrąžos) apskaičiavimo modelių paklaidų ir kitų pagrindinių kintamųjų tikimybinius rodiklius ir atliekant tikimybinį patikimumo skaičiavimą (TIS metode);

21.4. gruntų savybes ir aplinkos įtaką bei pasirenkant preliminarių tyrinėjimų tinkamą apimtį bei kokybę;

21.5. konstrukcijų, sudarytų iš jungiamų elementų, vientisumą (konstrukcijų integralumą);

21.6. konstravimo taisykles;

21.7. kontrolės ir priežiūros taisykles projektuojant, gaminant dirbinius, statant ir eksploatuojant statinius.

22. Dėl įvairių priežasčių atitinkamose sąlygose galima ribinių būvių rizika, todėl reikalingos priemonės mažinti šią riziką siekiamu patikimumo lygmeniu. Vienos priemonės sugriežtinimas kompensuojamas kita švelnesne priemone.

23. Jeigu nenumatyta kitaip, taikant DK ir DK su bandymais metodus, patikimumas diferencijuojamas poveikių dalinius koeficientus g_F dauginant iš svarbos koeficiento K_FI, kuris nustatomas iš Reglamento 3 priedo 3 lentelės, bei numatant atitinkamą projektavimo ir atlikimo priežiūrą pagal Reglamento 3 priedo 4 ir 5 lenteles. Taikant TIS metodą patikimumas diferencijuojamas pagal Reglamento 1 priedo 3 punktą. Išsamiau apie patikimumo diferenciaciją ir valdymą žr. Reglamento 1, 3 ir 4 prieduose.

III SKIRSNIS. SKAIČIUOTINĖS SITUACIJOS

24. Atitinkamos skaičiuotinės situacijos modeliuojamos analizuojant konstrukcijos reakcijos poveikiams, kai konstrukcija atlieka savo funkciją, aplinkybes. Numatytos skaičiuotinės situacijos turi būti pakankamai apibrėžtos ir parinktos taip, kad aprėptų visas galimas konstrukcijos montavimo (gamybos) ir panaudojimo sąlygas. Išskiriamos šios skaičiuotinių situacijų klasės:

24.1. nuolatinės situacijos, atitinkančios normalias eksploatacijos sąlygas;

24.2. trumpalaikės situacijos, atitinkančios konstrukcijos laikinas darbo sąlygas, pvz., statybos ar remonto metu;

24.3. ypatingos situacijos, atitinkančios išskirtines konstrukcijos sąlygas, tokias kaip gaisras, sprogimas, smūgis;

24.4. seisminės situacijos, atitinkančios veikiamos seisminių poveikių konstrukcijos sąlygas.

Pastaba:

ü informacija apie kiekvienos tokios klasės būdingąsias situacijas yra pateikiama statybos techniniuose reglamentuose (žr. Reglamento 3 p.).

IV SKIRSNIS. SKAIČIUOTINIS EKSPLOATACIJOS LAIKOTARPIS

25. Skaičiuotinis eksploatacijos laikotarpis tai planuojamas laikotarpis, kuriuo konstrukcija bus naudojama numatytiems tikslams, esant atitinkamai priežiūrai, tačiau neatliekant esminių pertvarkymų.

26. Skaičiuotinį eksploatacijos laikotarpį būtina nurodyti. Siūlomos kategorijos pateikiamos 1 lentelėje. Lentelėje pateikiamos reikšmės taip pat taikytinos nuo laiko priklausančiai konstrukcijų reakcijai nustatyti, pvz., su nuovargiu susijusiems skaičiavimams (žr. taip pat STR 2.05.04:2003 [6.13] 10 priedą).

1 lentelė

Skaičiuotiniai eksploatacijos laikotarpiai

Skaičiuotinio eksploatacijos laikotarpio kategorija

Siūlomas skaičiuotinis eksploatacijos laikotarpis (metais)

Pavyzdžiai

Iki 10

10-25

15-30

100

Laikinos konstrukcijos*

Pakeičiamos konstrukcijų dalys, pvz., darbinių platformų sijos, atraminiai guoliai

Žemės ūkio ir panašios konstrukcijos

Pastatų konstrukcijos ir kitos įprastosios konstrukcijos

Monumentalūs pastatai, tiltai ir kitos statybinės konstrukcijos

* Konstrukcijos arba jų dalys, kurias galima išmontuoti tam, kad vėl būtų galima panaudoti, nepriskiriamos laikinosioms konstrukcijoms.

V SKIRSNIS. ILGAAMŽIŠKUMAS

27. Konstrukcija turi būti suprojektuota taip, kad esant numatytai priežiūrai ir remontui bei nepaisant nusidėvėjimo ji išliktų tinkama visą skaičiuotinį eksploatacijos periodą.

28. Norint pasiekti tam tikrą konstrukcijos ilgaamžiškumą, turi būti atsižvelgta į šiuos tarpusavio veiksnius:

28.1. planuojamą konstrukcijos paskirtį bei galimus jos pokyčius ateityje;

28.2. konstrukcijos reakcijos poveikiams būtinus kriterijus;

28.3. prognozuojamąją aplinkos įtaką;

28.4. medžiagų sudėtį, savybes ir jų reakciją konstrukcijos poveikiams;

28.5. konstrukcinės sistemos parinkimą;

28.6. konstrukcijų ir jų sudedamųjų dalių formą;

28.7. darbuotojų kvalifikaciją ir kontrolės lygį;

28.8. ypatingas apsaugos priemones;

28.9. eksploatacijos laikotarpio numatytą konstrukcijų priežiūrą.

29. Nusidėvėjimo lygmuo prognozuojamas skaičiavimais, eksperimentais, ankstesne konstrukcijų eksploatavimo patirtimi arba visų šių priemonių deriniu. Priemonės, lemiančios nusidėvėjimo sumažinimą ir ilgaamžiškumą, detalizuojamos atitinkamuose įvairių konstrukcijų (žr. Reglamento 3 p.) skaičiavimo statybos techniniuose reglamentuose.

30. Projektuojant turi būti atsižvelgta į aplinkos sąlygas, numatyta šių sąlygų reikšmė konstrukcijos ilgaamžiškumui ir pasirinktos reikiamos priemonės medžiagoms bei gaminiams apsaugoti.

VI SKIRSNIS. KOKYBĖS PRIEMONĖS

31. Konstrukcijos kokybės laidavimo priemonės turi atitikti projektavimo prielaidų reikalavimus. Šios priemonės aprėpia patikimumo reikalavimų nustatymą, įgyvendinimo organizavimą ir projektavimo, vykdymo bei eksploatavimo kontrolę.

VI SKYRIUS. PROJEKTAVIMO PRIELAIDOS

I SKIRSNIS. BENDROSIOS NUOSTATOS

32. Projektuojant konstrukcijas, priimamos šios prielaidos:

32.1. konstrukcinių sistemų principinius sprendimus parenka ir projektuoja kvalifikuoti ir patyrę projektuotojai;

32.2. projekto vykdytojai turi būti pakankamai įgudę ir patyrę;

32.3. turi būti garantuojama visų darbų (projektavimo įstaigose, gamyklose bei kitose įmonėse, taip pat statybvietėse) tinkama priežiūra bei kokybės kontrolė;

32.4. statybos medžiagos ir gaminiai yra naudojami taip, kaip numatyta Reglamento 3 p. išvardytuose statybos techniniuose reglamentuose bei galiojančiuose pagalbiniuose medžiagų bei gaminių normatyviniuose dokumentuose;

32.5. eksploatuojama konstrukcija yra atitinkamai prižiūrima;

32.6. konstrukcijos naudojimas atitinka projekto numatytas prielaidas.

33. Esant projekte numatytoms kontrolės ir priežiūros sąlygoms, pagrindiniais kintamaisiais, t. y. atsitiktiniais dydžiais, paprastai yra laikomi veiksniai:

33.1. nuolatiniai poveikiai, kintamųjų poveikių ir jų derinių ekstremaliosios reikšmės;

33.2. medžiagų mechaninių savybių ir geometrijos matmenų rodikliai;

33.3. poveikių efekto ir atsparumo deterministinio apskaičiavimo modelių paklaidos.

Pastaba:

ü konstrukcijų patikimumas dažniausiai projektuojamas ne tiesiogiai, t. y. tikimybiniu skaičiavimu (žr. Reglamento 16 p.), o netiesiogiai taikant dalinių koeficientų (DK) metodą, t. y. taikant dalinius patikimumo koeficientus (pvz., medžiagoms, apkrovoms), kurie periodiškai koreguojami atsižvelgiant į ilgamečius ribinių būvių statistinius duomenis ir projektavimo patirtį.

II SKIRSNIS. RIBINIAI BŪVIAI

32. Ribiniais vadinami tokie būviai, kuriuos peržengus, konstrukcija neatitinka projekto numatytų reikalavimų. Ribiniai būviai sietini su nuolatine, laikinąja ir ypatingąja skaičiuotinėmis situacijomis (žr. Reglamento 24 p.). Išskiriami saugos ir tinkamumo ribiniai būviai, tačiau kai kuriais atvejais tikrinama ir eismo sauga.

35. Ribiniai būviai sietini su nuolatine, trumpalaike, ypatingąja ir seismine skaičiuotinėmis situacijomis (žr. Reglamento 26 p.).

36. Vieno iš dviejų ribinių būvių galima netikrinti, jeigu yra nustatyta, kad šis neįvyks, jeigu bus patikrintas ir neįvyks, kitas ribinis būvis.

37. Tikrinant ribinius būvius, susijusius su nuo laiko priklausančiais poveikiais, pvz., tikrinant nuovargiui, reikia atsižvelgti į konstrukcijos eksploatavimo laiką. Dauguma nuo laiko priklausančių poveikių yra komuliatyvūs.

38. Saugos ribiniai būviai:

38.1. atitinka griūtį arba kitą panašų konstrukcijos ribinį būvį;

38.2. taip pat laikomi būviai prieš pat konstrukcijos griūtį (tariamai nagrinėjami vietoj pačios griūties);

38.3. lemia žmonių saugą ir (arba) konstrukcijos ir jos sudedamųjų dalių saugą;

Pastaba:

ü tam tikromis aplinkybėmis, kai ribinis būvis lemia statinio ar patalpoje esančių daiktų turinio apsaugą, jį reikia priskirti prie saugos ribinio būvio; aplinkybės nustatomos tam tikram projektui, derinant jį su užsakovu ir įgaliotomis institucijomis.

38.4. Reikia tikrinti šiuos saugos ribinius būvius:

38.4.1. konstrukcijos ar jos dalies, laikomos standžia, stabilumą;

38.4.2. deformacijas dėl konstrukcijos ar jos dalies virtimo mechanizmu, dėl suirimo, dėl visos konstrukcijos arba jos dalies stabilumo netekimo, įskaitant atramas ir pamatus;

38.4.3. dėl nuovargio ir kitų laikui bėgant susidariusių veiksnių ribinį būvį.

Pastaba:

ü ribinis būvis dėl per daug didelių deformacijų yra laikomas kaip konstrukcijos atsparumo netekimas dėl mechaninio nestabilumo.

39. Tinkamumo ribiniai būviai.

39.1. Jie apibrėžiami tokiomis sąlygomis, kurių netenkinant konstrukcija ar jos elementai nebeatitinka tinkamos ir patogios eksploatacijos reikalavimų.

39.2. tinkamumo reikalavimai yra susiję su:

39.2.1. statinių arba jų dalių funkcionavimo kokybe;

39.2.2. žmonių komfortu;

39.2.3. statinių ar jų dalių išvaizda.

39.3. Yra grįžtamieji ir negrįžtamieji tinkamumo ribiniai būviai.

39.4. Jeigu kitaip nenustatyta, tinkamumo reikalavimai turi būti numatyti sutartyse ir (arba) projekte.

39.5. Tikrinant tinkamumo ribinius būvius, būtina atsižvelgti į šiuos veiksnius:

39.5.1. deformacijas ir poslinkius, bloginančius išvaizdą arba efektyvų konstrukcijos (pa)naudojimą (įskaitant įrangos funkcionavimą) ar sukeliančius apdailos arba nekonstrukcinių elementų irimą;

39.5.2. vibravimus, sukeliančius žmonėms diskomfortą, konstrukcijų arba jų atramų medžiagų irimą ir (arba) mažinančius ilgaamžiškumą arba funkcionavimo efektyvumą;

39.5.3. pažeidimus (įskaitant ir supleišėjimą), veikiančius konstrukcijų išvaizdą, ilgaamžiškumą arba jų funkcionalumą.

Pastaba:

ü papildomi tinkamumo kriterijai pateikiami atitinkamų konstrukcijų projektavimo reglamentuose (žr. Reglamento 3 p.).

40. Saugos ir tinkamumo projektavimas.

40.1. Projektuojant tikrinama, ar saugos ir tinkamumo patikimumas nėra mažesnis, nei reikalaujama pagal Reglamento V skyriaus II skirsnį.

40.2. Projektuojant dalinių koeficientų (DK) metodu, taikomos pagrindinių kintamųjų, t. y. apkrovų, medžiagų savybių ir geometrijos matmenų rodiklių skaičiuotinės reikšmės. Reikšmės gaunamos, charakteristines arba reprezentacines reikšmes derinant su daliniais ir kitais koeficientais, kaip nurodoma Reglamento VII skyriaus III skirsnyje ir atitinkamų konstrukcijų projektavimo reglamentuose.

40.3. Projektuojant ribinius būvius DK metodu:

40.3.1. parenkami konstrukcijų sąrangos ir apkrovų modeliai atitinkamiems saugos ir tinkamumo ribiniams būviams, galimiems įvairiais apkrovimo atvejais įvairiose skaičiuotinėse situacijose.

40.3.2. tikrinama, ar modeliuose panaudojus skaičiuotines apkrovų, medžiagų savybių ir geometrijos matmenų reikšmes neperžengtos būvių ribos.

Pastabos:

ü projektavimas DK metodu nuodugniai aptariamas Reglamento 4 priede ir STR 2.05.04:2003 [6.13] 10 priede;

ü tikrinimo principai ir taikymo taisyklės pateikiami Reglamento VII skyriaus III skirsnyje.

40.4. Kai kuriais atvejais skaičiuotines reikšmes galima nustatyti bandymu (žr. Reglamento VII skyriaus IV skirsnį). Reikšmės įvairiems ribiniams būviams parenkamos su ne mažesniu patikimumo lygmeniu, negu taikant DK metodą pagal Reglamento 40.1 papunkčio nuostatas.

Pastaba:

ü DK su bandymais projektavimo metodas nuodugniai aptariamas Reglamento 5 priede.

40.5. Skaičiuojant tiesioginiu informaciniu-statistiniu (TIS) projektavimo metodu (žr. Reglamento VII skyriaus V skirsnį), taikomi pagrindinių kintamųjų ir kitų atsitiktinių veiksnių reprezentacinių reikšmių tikimybiniai skirstiniai ir (arba) šių skirstinių rodikliai, pvz., vidurkiai, dispersijos, pagal kuriuos, taikant atsparumo ir poveikių efekto tikimybinius modelius, apskaičiuojamas arba tikrinamas saugos ir tinkamumo patikimumas.

Pastaba:

ü daugiau informacijos apie projektavimą TIS metodu pateikiama Reglamento 1 priede.

III SKIRSNIS. PAGRINDINIAI KINTAMIEJI

41. Poveikiai ir aplinkos įtaka.

41.1. Poveikis yra aprašomas modeliu. Dažniausiai poveikio intensyvumas yra reprezentuojamas vienu atsitiktiniu dydžiu, kuris gali būti apibūdinamas keletu charakteristinių reikšmių, pvz., minimalia ir maksimalia reikšmėmis. Kai kurių poveikių (daugiakomponenčių poveikių) ir kai kurių tikrinimų (pvz., statinės pusiausvyros) daugiamatiškumas reprezentuojamas keliais dydžiais. Nuovargiui tikrinti ir dinaminei analizei dar gali būti reikalinga išsamiau pateikti kai kurių poveikių intensyvumą.

41.2. Reprezentacinės poveikių reikšmės apibrėžiamos atitinkamose statybos techninių reglamentų (žr. Reglamento 3 p.) dalyse ir apibūdinamos tikimybiniu skirstiniu ir (arba) šio skirstinio tikimybiniais rodikliais, pvz., vidurkiu, variacijos koeficientu ir charakteristinėmis reikšmėmis.

41.3. Įvairių konstrukcijų (žr. Reglamento 3 p.) skaičiavimuose pateikiama poveikių tikimybinių skirstinių ir (arba) šių skirstinių tikimybinių rodiklių, charakteristinių ar reprezentacinių reikšmių:

41.3.1. nustatymo (pagal statistinio tyrimo duomenis) metodika;

41.3.2. skaitmeninės reikšmės ir jų taikymas projektuojant DK, DK su bandymais ir tiesioginiu informaciniu-statistiniu metodais.

Pastaba:

ü kai kurių poveikių tikimybinių skirstinių parametrai, t. y. vidurkiai ir variacijos koeficientai, charakteristinės ar reprezentacinės reikšmės, pateikiami STR 2.05.04.

41.4. Projektuojant ir konstruojant konstrukcijas, parenkant konstrukcijai medžiagas ir elementus, turi būti atsižvelgta į aplinkos įtakas, galinčias veikti konstrukcijos ilgaamžiškumą.

41.5. Jei tai įmanoma, aplinkos įtaka apibūdinama kiekybiškai.

42. Medžiagų ir gaminių mechaninių savybių rodikliai.

42.1. Pateikiamos medžiagų (įskaitant gruntus ir uolienas) arba gaminių savybių rodiklių (pvz., stiprio) tikimybinių skirstinių parametrai, pvz., vidurkiai ir variacijos koeficientai, charakteristinės reikšmės, už kurias mažesnių negali pasitaikyti su nurodytąja tikimybe hipotetiškai neribotoje bandymų serijoje. Jos dažniausiai atitinka konstrukcijos medžiagos tam tikros savybės statistinio skirstinio numatytąjį fraktilį.

42.2. Jeigu nenumatyta kitaip, stiprio rodikliui charakteristinė reikšmė turi būti 0,05 fraktilis, kai maža reikšmė yra nepalanki, ir 0,95 fraktilis, kai didelė reikšmė yra nepalanki; standumo rodikliui, pvz., tamprumo moduliui, valkšnumo rodikliui, charakteristinė yra vidurkio (0,5 lygio fraktilio) reikšmė.

42.3. Medžiagos savybės rodiklių reikšmės paprastai nustatomos standartiniais bandymais, atliekamais standartinėmis sąlygomis. Jeigu būtina perskaičiuoti bandymo duomenis į tuos dydžius, kurie, kaip yra priimta, parodo medžiagos reakciją, sukeltą konstrukcijų veikiančių poveikių ar grunto reakciją statybvietėje veikiančių poveikių, gali būti naudojamas konversijos daugiklis. Prireikus pateikiami duomenys apie medžiagos stiprio ar gaminio atsparumo sumažėjimą dėl pasikartojančios apkrovos.

Pastaba:

ü taikymo taisykles žr. Reglamento 4 priede ir statybos techniniuose reglamentuose, išvardytuose Reglamento 3 p.

42.4. Medžiagos stipris gali turėti dvi charakteristines reikšmes: didžiausiąją ir mažiausiąją. Daugeliu atvejų taikoma tik mažiausioji reikšmė. Kai kuriais atvejais gali būti taikomos skirtingos reikšmės atsižvelgiant į sprendžiamą problemą. Kur reikalingas didžiausio stiprio įvertinimas (pvz., betono tempimo stipris nustatant netiesioginių poveikių efektą), skaičiavimams turi būti taikoma nominalioji stiprio reikšmė.

42.5. Kai trūksta informacijos apie savybės rodiklių reikšmių statistinį skirstinį, gali būti taikoma nominalioji reikšmė; ten, kur savybės rodiklių nuokrypa neturi didelės įtakos ribinio būvio lygtims, charakteringąja reikšme gali būti vidutinioji reikšmė.

42.6. Medžiagų ar gaminių savybių rodiklių tikimybinių skirstinių parametrų reikšmės yra pateikiamos statybos techniniuose reglamentuose (žr. Reglamento 3 p.) bei atitinkamose suderintose techninėse sąlygose ir kituose dokumentuose. Jeigu reikšmės yra nurodytos gaminių standartuose, kuriuose aptarta, kaip vadovautis interpretacijomis, reikia taikyti nepalankiausias reikšmes.

43. Geometrijos matmenų rodikliai.

43.1. Pateikiami geometrijos matmenų rodiklių tikimybinių skirstinių parametrai, pvz., vidurkiai ir variacijos koeficientai, charakteristinės reikšmės ir (arba), esant atsitiktiniams ekscentricitetams, tiesiog jų skaičiuotinės reikšmės.

43.2. Charakteristinės reikšmės dažniausiai atitinka projektinius geometrinius matmenis.

43.3. Geometrijos matmenų rodiklių reikšmės, kai reikia, gali atitikti tam tikrą nurodytą statistinio skirstinio fraktilį.

43.4. Konstrukcijų elementų netikslumai, numatomi projekte, ir sandūrų, pagamintų iš skirtingų medžiagų, nuokrypos turi būti tarpusavyje suderinti.

43.5. Geometrijos matmenų rodiklių tikimybiniai skirstiniai ir (arba) šių skirstinių tikimybiniai parametrai, charakteristinės reikšmės ir 43.4 p. nurodytieji netikslumai pateikiami statybos techniniuose reglamentuose, išvardytuose Reglamento 3 p.

44. Poveikių efekto ir atsparumo modeliai.

44.1. Skaičiavimai turi būti atliekami taikant tinkamus mechaninius modelius, įskaitant ir reikiamus pagrindinius kintamuosius. Modeliai turi tinkamai nustatyti konstrukcijų reakciją poveikiams ir atitinkamiems ribiniams būviams.

44.2. Paprastai projektavimui skirti modeliai turi būti grindžiami pripažintąja inžinerine teorija ir prireikus tikrinami eksperimentais.

Pastaba:

ü išsamesnė informacija pateikiama Reglamento 4 ir 5 prieduose.

44.3. Statybos techniniuose reglamentuose (žr. Reglamento 3 p.) pateikiama deterministinio skaičiavimo mechaninių modelių paklaidos, o tiesioginio informacinio-statistinio skaičiavimo modeliams papildomai pateikiama patikimumo laidavimo, taikant šiuos tikimybinio skaičiavimo modelius, paklaidos (žr. Reglamento 1 priedą).

Pastaba:

ü duomenys apie kai kurių elementų atsparumo deterministinio skaičiavimo modelių paklaidas pateikiami Reglamento 2 priede.

44.4. Modeliavimas, veikiant statiniams, dinaminiams ir ugnies poveikiams, reglamentuojamas STR 2.05.04:2003 [6.13].

VII SKYRIUS. PROJEKTAVIMAS

I SKIRSNIS. BENDROSIOS NUOSTATOS

45. Patikimumas projektuojamas taikant vieną iš alternatyvių projektavimo metodų:

45.1. dalinių koeficientų;

45.2. dalinių koeficientų su bandymais;

45.3. tiesioginį informacinį-statistinį.

46. Projektuojant turi būti pasiektas ne mažesnis kaip Reglamento V skyriaus II skirsnyje nurodytas patikimumo lygmuo.

47. Ypač svarbu suprojektuoti reikiamą patikimumą saugos ir tinkamumo ribiniams būviams.

Pastaba:

ü kai kurioms konstrukcijoms gali būti reikalingi ir kitokie tikrinimai, pvz., nuovargiui; tai aptarta atitinkamose statybos techninių reglamentų, išvardytų Reglamento 3 p., dalyse.

48. Projektuojant turi būti pasirenkamos atitinkamos skaičiuotinės situacijos ir nustatyti nepalankiausi apkrovos atvejai. Tokiam nepalankiausiam apkrovos atvejui turi būti nustatyti poveikių derinių efektai.

II SKIRSNIS. APRIBOJIMAI IR SUPAPRASTINIMAI

49. Šiame Reglamente ir STR 2.05.04:2003 [6.13] pateiktos statinės apkrovos veikiamų konstrukcijų saugos ir tinkamumo ribinių būvių tikrinimo taisyklės. Taisyklės taip pat taikomos ir tais atvejais, kai dinaminiai efektai reprezentuojami tariamai statinėmis apkrovomis ir dinaminiais koeficientais.

50. Gali būti panaudotas supaprastintas ribinio būvio koncepcijos tikrinimas, kai:

50.1. atsižvelgiama tiktai į nepalankiausius projektavimo ribinius būvius ir apkrovų derinius, žinomus iš patirties ar nustatytus pagal specialius kriterijus;

50.2. tikrinimas atliekamas pagal supaprastintus būdus;

50.3. nustatytos tam tikros konstravimo taisyklės ir (arba) priemonės, be skaičiavimų garantuojančios saugos ir tinkamumo reikalavimus.

Pastaba:

ü tiems atvejams, kuriems kitų konstrukcijų skaičiavimo reglamentai nepateikia atitinkamų tikrinimo taisyklių, pvz., naujoms medžiagoms, specialioms konstrukcijoms, neįprastiems ribiniams būviams taikyti, nurodymai pateikiami STR 2.05.04:2003 [6.13] 10 priede. Kai atitinkamos taisyklės pateikiamos, šis priedas gali būti laikomas kaip papildoma informacija.

III SKIRSNIS. PROJEKTAVIMAS DALINIŲ KOEFICIENTŲ METODU

51. Dalinių koeficientų metodas grindžiamas ribinių būvių koncepcija, o reikiamas atsparumo patikimumas koreguojamas taikant skaičiuotines pagrindinių kintamųjų reikšmes. Taip tikrinama, kad visoms būtinoms skaičiuotinėms situacijoms ir nepalankiausiems apkrovų atvejams ribiniai būviai nebūtų viršijami, kai skaičiavimo modeliams naudojamos pagrindinių kintamųjų, t. y. poveikių, medžiagų savybių ir geometrijos duomenų skaičiuotinės reikšmės.

52. Svarbu patikrinti, kad:

52.1. saugos ribinio būvio skaičiuotinės įrąžų reikšmės nebūtų didesnės už konstrukcijos atsparumo skaičiuotines reikšmes;

52.2. tinkamumo ribinio būvio skaičiuotinių poveikių efektai nebūtų didesni už konstrukcijos reakcijos atitinkamą kriterijų.

Pastaba:

ü kitokie tikrinimai, pvz., nuovargiui, aptariami atitinkamuose statybos techniniuose reglamentuose.

53. Esant skirtingiems (saugos ar tinkamumo) ribiniams būviams, turi būti naudojamos skirtingos skaičiuotinės reikšmės.

54. Skaičiuotinės reikšmės nustatomos derinant charakteristines arba kitas reprezentacines reikšmes su daliniais ir kitais patikimumo koeficientais, pateikiamais šiame skirsnyje arba atitinkamuose statybos techniniuose reglamentuose.

55. Skaičiuotines reikšmes galima nustatyti tiesiogiai, bet šiuo atveju pasirenkamos konservatyvios reikšmės.

56. Skaičiuotinės reikšmės, nustatomos pagal statistinius duomenis, turi atitikti tą patį patikimumo lygmenį, kaip ir toliau pateikiamos dalinių koeficientų metodu taikomos skaičiuotinės reikšmės.

57. Poveikių ir poveikių efekto skaičiuotinės reikšmės. Poveikio bei poveikių efekto, pvz., vidinės ašinės, skersinės jėgos, momento, įtempimų, deformacijos, poslinkio, skaičiuotinės reikšmės nustatomos pagal STR 2.05.04:2003 [6.13] reikalavimus.

58. Medžiagų arba gaminių savybių rodiklių skaičiuotinės reikšmės. Medžiagos arba gaminio savybės rodiklio skaičiuotinė reikšmė X_dyra nustatoma taikant išraišką:

; (7.1)

čia:

X_k – medžiagos arba gaminio savybės charakteristinė reikšmė (žr. Reglamento 42.2 p.);

g_m – medžiagos arba gaminio savybės rodiklio dalinis koeficientas, kurio reikšmės yra pateiktos statybos techniniuose reglamentuose (žr. Reglamento 3p.) ir kuris kompensuoja:

– nepalankias nuokrypas nuo charakteristinės X_k reikšmės;

– konversijos paklaidą;

– geometrijos rodiklių ir atsparumo modelio neapibrėžtumą;

h – konversijos daugiklis, įvertinantis tūrio, mastelio, drėgmės, temperatūros kintamumo ir kitus veiksnius.

Kai kuriais atvejais konversija įvertinama pačia charakteristine reikšme arba vietoj g_m taikant koeficientą g_M.

59. Geometrijos rodiklių skaičiuotinės reikšmės.

59.1. Elementų matmenų skaičiuotinė reikšmė α_d paprastai prilyginama nominaliajai reikšmei α_nom:

. (7.2)

59.2. Tais atvejais, kai matmenų nuokrypos turi reikšmingos įtakos konstrukcijos patikimumui, geometrijos rodiklio skaičiuotinė reikšmė nustatoma taikant išraišką:

; (7.3)

čia:

Da nuokrypa vertina nepalankių vienos ar keletos nuokrypų nuo charakteristinių reikšmių galimybę; Da reikšmės yra pateiktos statybos techniniuose reglamentuose (žr. Reglamento 3p.).

59.3. Kitokių nuokrypų efektai yra vertinami g_F ir g_M daliniais koeficientais:

g_F – poveikių nuokrypos efektus ir (arba)

g_M – atsparumo nuokrypos efektus.

Pastaba:

ü nuokrypos apibūdinamos statybos techninius reglamentus (žr. Reglamento 3p.) papildančiuose normatyviniuose dokumentuose.

60. Konstrukcijų ir pagrindų skaičiuotinis atsparumas.

60.1. Galima tokia skaičiuotinio atsparumo išraiška:

(7.4)

čia:

a_d – skaičiuotinė elemento matmenų reikšmė (žr. Reglamento 59.1 ir 59.2. punktus);

g_Rd – dalinis koeficientas, kuriuo įvertinamas atsparumo modelio neapibrėžtumas ir geometriniai nuokrypiai, jeigu pastarieji tiesiogiai nemodeliuojami (žr. Reglamento 59.1 ir 59.2 punktus);

X_{d, i} – medžiagos savybės i skaičiuotinė reikšmė.

60.2. Vietoj (4.4) galima naudoti kitokią išraiškos formą:

(7.4a)

čia:

g _{M, i}= g_Rd x g_{m, i}. (7.4b)

Pastaba:

ü vietoj h_i galima naudoti g_{M, i} (žr. Reglamento 58 punktą).

60.3. Skaičiuotinį atsparumą galima gauti tiesiogiai, naudojant medžiagos arba gaminio charakteristinę reikšmę be tiesioginio kai kurių pagrindinių kintamųjų skaičiuotinių reikšmių nustatymo. Tada vietoj (7.4a) taikoma išraiška:

(7.4c)

Pastaba:

ü šis būdas taikomas gaminiams arba elementams iš vienos medžiagos, pvz., plieno, taip pat jis taikomas pagal Reglamento 5 priedą, kuriame numatytas projektavimas kartu atliekant bandymus.

60.4. Vietoj (7.4a) ir (7.4c) išraiškų konstrukcijoms arba laikantiesiems elementams, kurie skaičiuojami taikant netiesinius metodus ir yra sudaryti daugiau negu iš vienos medžiagos ir laiko kartu su gruntu arba kai grunto savybės turi įtakos skaičiuotiniam atsparumui, skaičiuotinio atsparumo reikšmei nustatyti galima taikyti išraišką:

(7.4d)

Pastaba:

ü kai kuriais atvejais skaičiuotinį atsparumą galima išreikšti tiesiogiai taikant tam tikriems medžiagos savybių stipriams g_M dalinius koeficientus.

61. Saugos ribiniai būviai.

61.1. Paprastai reikia patikrinti tokius saugos ribinius būvius:

61.1.1. EQU: konstrukcijos arba jos dalies, laikomų standžiomis, statinės pusiausvyros netekimą, kai:

61.1.1.1. vieno šaltinio poveikių sklaidos erdvėje maži pakitimai yra reikšmingi;

61.1.1.2. konstrukcijos medžiagų ar grunto stiprumas nereikšmingas;

61.1.2. STR: konstrukcijos arba laikančiųjų elementų, įskaitant pamatų, polių, rūsio sienų ir kt. irimą arba labai dideles deformacijas, kai lemia statybinių medžiagų arba konstrukcijos stiprumas;

61.1.3. GEO: grunto irimą arba labai dideles deformacijas, kai grunto arba uolienos stiprumas yra reikšmingi atsparumui garantuoti;

61.1.4. FAT: konstrukcijos arba laikančiųjų elementų irimą dėl nuovargio.

Pastaba:

ü poveikių skaičiuotinės reikšmės nustatomos pagal STR 2.05.04:2003 [6.13] 10 priedą.

61.2. Statinės pusiausvyros ir atsparumo tikrinimas.

61.2.1. Kai konstrukcija laikoma standžia, atsižvelgiant į statinės pusiausvyros (EQU) ribinį būvį, tikrinama sąlyga:

; (7.5)

čia:

E_{d, dst} – destabilizuojančių poveikių efekto skaičiuotinė reikšmė;

E_{d, stb} – stabilizuojančių poveikių efekto skaičiuotinė reikšmė.

61.2.2. Kartais statinės pusiausvyros ribinio būvio išraiška papildoma pridėtinėmis sąvokomis, įskaitant, pvz., dviejų standžių kūnų trinties koeficientą.

61.2.3. Kai tikrinamas pjūvio, elemento ar sandūros trūkimas arba per daug didelių deformacijų ribinis būvis (STR ir (arba) GEO), turi būti tenkinama sąlyga:

; (7.6)

čia:

E_{d –}tokio poveikių efekto, kaip vidinė jėga, momentas arba atitinkamų kelių vidinių jėgų arba momentų vektorius, skaičiuotinė reikšmė;

R_d – atitinkama skaičiuotinio atsparumo reikšmė.

Pastabos:

ü išsami informacija apie STR ir GEO ribinius būvius pateikiama STR 2.05.04:2003 [6.13] 10 priede;

ü (4.6) išraiška neaprėpia visų, susijusių su klupdymu, tikrinimų, t. y. irimo, kuris įvyksta, kai antrinių veiksnių neriboja konstrukcijos reakcija arba priimtinoji konstrukcijos reakcija.

61.3. Poveikių efektas. Poveikių derinimas, apkrovų daliniai ir derinių koeficientai nustatant poveikių efekto skaičiuotinę reikšmę statinės pusiausvyros ir saugos ribiniams būviams pateikiami STR 2.05.04:2003 [6.13].

61.4. Medžiagų mechaninių savybių rodiklių daliniai koeficientai yra pateikiami atitinkamų konstrukcijų ir geotechnikos (žr. Reglamento 3 p.) projektavimo reglamentuose.

62. Tinkamumo ribiniai būviai.

62.1. Tinkamumo ribinių būvių tikrinimas. Turi būti tikrinama sąlyga:

; (7.7)

čia:

C_d – tinkamumo kriterijų ribojanti skaičiuotinė reikšmė;

E_{d –}poveikių efekto (pvz., deformacijos, poslinkio, pagreičio), nustatyto pagal derinius, numatytus STR 2.05.04:2003 [6.13], skaičiuotinė reikšmė.

62.2. STR 2.05.04 [6.13] pateikiamos deformacijos, į kurias reikia atsižvelgti tikrinant tinkamumo reikalavimus, atsižvelgiant į statinio tipą arba suderinus su užsakovu ar įgaliota institucija.

Pastaba:

ü apie kitus būdinguosius tinkamumo kriterijus, pvz., plyšio plotį, įtempimų arba deformacijų ribines reikšmes, atsparumą slydimui, žr. Reglamento 3 p. nurodytų atitinkamų konstrukcijų ir geotechnikos projektavimo reglamentuose.

62.3. Poveikių derinimas, apkrovų daliniai ir derinių koeficientai, nustatant poveikių efekto skaičiuotinę reikšmę E_d pagal 62.1 p. tinkamumo ribiniams būviams, reglamentuojami STR 2.05.04:2003 [6.13].

62.4. Medžiagų ir gaminių savybių rodiklių daliniai koeficientai pasirenkami 1,0, jeigu atitinkamų konstrukcijų projektavimo reglamentuose nenurodyta kitaip.

IV SKIRSNIS. PROJEKTAVIMAS DALINIŲ KOEFICIENTŲ METODU, KARTU ATLIEKANT BANDYMUS

63. Projektavimą galima pagrįsti skaičiavimų ir bandymų deriniu.

Pastabos:

ü bandymą galima atlikti esant tokioms aplinkybėms:

a) jeigu nėra tinkamų skaičiavimo modelių;

b) jeigu numatoma naudoti daug panašių komponentų;

c) kontrolinių tikrinimų prielaidoms, kurios reikalingos projektuojant, patvirtinti;

ü kita informacija pateikiama Reglamento 5 priede.

64. Kai projektuojama naudojant bandymo duomenis, turi būti pasiektas atitinkamos skaičiuotinės situacijos reikalaujamas patikimumo lygmuo. Reikia atsižvelgti į statistinį neapibrėžtumą dėl riboto bandymo duomenų kiekio.

65. Reikia taikyti dalinius koeficientus (įskaitant ir dėl modelio neapibrėžtumo), lygintinus su tais, kurie yra pateikti atitinkamų konstrukcijų projektavimo reglamentuose.

66. Bandinių atranka ir bandymų sąlygos statistiniu požiūriu turėtų būti reprezentacinės.

67. Bandymų tipai, medžiagų savybės, modelio parametro, dalinių patikimumo koeficientų ar atsparumo skaičiuotinių reikšmių nustatymas nuodugniai aptariamas Reglamento 5 priede.

V SKIRSNIS. TIESIOGINIS INFORMACINIS-STATISTINIS PROJEKTAVIMAS

68. Tiesioginiame informaciniame-statistiniame TIS metode naudojami atsparumo atsargos Z = R – E (R – atsparumas, E – poveikių efektas) tikimybiniai modeliai. Jie sudaromi iš dalinių koeficientų metode naudojamų R=r (X₁, X₂) ir E=e (X₅, X₆,..., X_n-2) deterministinio skaičiavimo modelių, juos elementariai papildant X₃, X₄, X_n-1, X_n argumentais, atitinkančiais atsitiktinius dydžius (žr. (7.8) išraišką):

X₃ – atsparumo R deterministinio apskaičiavimo modelio paklaidą;

X₄ – poveikių efekto E deterministinio apskaičiavimo modelio paklaidą;

X_n-1 – neišaiškintas žmogaus klaidas, daromas projektuojant, gaminant dirbinius, statant ir eksploatuojant statinius, kurios priklauso nuo taikomų kontrolės ir ribinių būvių nuostolių prevencijos priemonių;

X_n – TIS metodo racionalaus (žr. Reglamento 9 p.) patikimumo laidavimo paklaidą.

69. Atsparumo atsargos Z tikimybinis modelis išreiškiamas z (.) deterministine funkcija:

Z = R – E = r (X₁, X₂, X₃) – e (X₄, X₅, X₆,..., X_n-2,X_n-1, X_n) = z (X₁, X₂,..., X_n), (7.8)

kurios argumentai X₁, X₂,..., X_n yra atsitiktiniai dydžiai:

X₁ – medžiagos ar grunto mechaninės savybės rodiklis,

X₂ – geometrijos matmenų rodiklis,

X_5, X_6, … X_{n-2 –}poveikiai, pvz., savasis konstrukcijų svoris, naudojimo, sniego, vėjo ir kitos apkrovos,

X₃, X_4, X_n-1,X_n – 68 punkte aptartieji atsitiktiniai dydžiai.

Pastabos:

ü dažniausiai X₁ reiškia mechaninės savybės rodiklio minimumą, o X₅, X₆, …, X_n-2 – apkrovų maksimumą per nustatytą eksploatacijos laiką;

ü esant kelių kintamųjų apkrovų X₅, X₆, …, X_n-2 deriniui, derinami jų tikimybiniai skirstiniai: prie vyraujančios iš jų maksimumų skirstinio derinami kitų poveikių skirstiniai, pvz., taikant derinio koeficientą y₀;

ü kai kurie iš (7.8) lygties X₁, X₂,..., X_n argumentai gali būti pasiskirstę ne pagal Gauso skirstinį ir (arba) jie tarpusavyje gali būti koreliuoti, tada jie žinomu būdu paverčiami normaliai arba lognormaliai pasiskirsčiusiais ir (arba) dekoreliuojami;

ü daugiau informacijos apie pagrindinius kintamuosius X_i ir jų neapibrėžtumą σ_Xi, i = 1,2,…, n, pateikiama Reglamento 1 ir 2 prieduose.

70. Nuolatinių, kintamųjų poveikių ir jų derinių bei poveikių efektų modelių paklaidų tikimybiniai rodikliai, naudojami projektuojant tiesioginiu informaciniu-statistiniu metodu, pateikiami STR 2.05.04:2003 [6.13] VII skyriuje.

71. Medžiagų ar gruntų mechaninės savybės rodiklio f vidurkis m_f nustatomas taikant išraišką:

(7.9)

čia:

f_k – medžiagos ar grunto mechaninės savybės rodiklio charakteristinė reikšmė,

e – koeficientas, priklausantis nuo charakteristinės reikšmės fraktilio P(f £ f_k) ir tikimybinio skirstinio; esant normaliajam skirstiniui, jeigu P(f £ f_k) = 0,05, pvz., stipriui, pasirenkama e =1,64 reikšmė; jeigu P(f £ f_k) = 0,5, pvz., tamprumo moduliui, pasirenkama e = 0 reikšmė;

s_f – medžiagos ar grunto stiprio vidutinė kvadratinė nuokrypa s_f= d_fm; čia d_f – medžiagos ar grunto stiprio variacijos koeficientas.

Pastabos:

ü kai kurie medžiagos ir grunto mechaninių savybių tikimybinio skirstinio rodikliai pateikiami Reglamento 2 priedo 1 lentelėje;

ü kita informacija apie medžiagos ar grunto mechaninių savybių tikimybinio skirstinio rodiklius pateikiama atitinkamų konstrukcijų ir pagrindų projektavimo reglamentuose (žr. Reglamento 3 p.).

72. Skerspjūvio geometrijos matmenų a tikimybiniai rodikliai nustatomi pagal statistinio tyrimo duomenis.

Pastabos:

ü kai kurie geometrijos matmenų a statistinio tyrimo duomenys pateikiami Reglamento 2 priedo 1 lentelėje;

ü išsamesni duomenys pateikiami atitinkamų konstrukcijų (žr. Reglamento 3 p.) projektavimo reglamentuose.

73. Jeigu simboliais f_m ir A žymimi medžiagų ar gruntų stipris ir skerspjūvio plotas arba skerspjūvio matmuo, tada atsparumo, pvz., stiprumo, stabilumo, apskaičiavimo modelio

(7.10)

sistemingoji m_D_R ir atsitiktinė s_D_R paklaidos DR nustatomos pagal statistinio tyrimo duomenis, sulyginant pagal atitinkamą schemą apkrautų elementų, apskaičiuotų pagal (7.10) modelį R_{cal, j}ir eksperimentiškai nustatytų R_{obs, j} reikšmių porų j =1, 2, …, u pakankamą kiekį (u ³ 30):

(7.11)

(7.12)

Pastabos:

ü kai kurie paklaidos DR statistinio tyrimo duomenys pateikiami Reglamento 2 priedo 2 lentelėje.

ü kita informacija apie modelių paklaidas pateikiama atitinkamų konstrukcijų ir geotechnikos (žr. Reglamento 3 p.) projektavimo reglamentuose.

74. Analogiškai kaip ir projektuojant dalinių koeficientų (DK) ar DK su bandymais metodais (žr. šio skyriaus III ir IV skirsnius), tiesioginiu informaciniu-statistiniu (TIS) projektavimo metodu tikrinama, kad visoms būtinoms skaičiuotinėms situacijoms ir nepalankiems apkrovų išdėstymams ir deriniams saugos ir tinkamumo patikimumas būtų ne mažesnis nei reikalaujama, įskaitant ir tokio tikrinimo apribojimus ir supaprastinimus, reglamentuojamus Reglamento VII skyriaus II skirsnyje.

75. TIS metodu laiduojamas atsparumo patikimumo vidutinis lygmuo turi būti ne mažesnis kaip laiduojamas DK metodu. Išsamesnė informacija apie TIS metodu laiduojamą patikimumą ir jo diferencijaciją pateikiama Reglamento 1 priede.

76. TIS projektavimas atliekamas taikant šiuos metodus, pvz.:

76.1. analitinį, pvz., kirstinės antrųjų momentų (žr. Reglamento 1 priedą);

76.2. skaitmeninio integravimo;

76.3. statistinio modeliavimo (Monte Karlo).

______________

STR 2.05.03:2003

1 priedas

TIESIOGINIS INFORMACINIS-STATISTINIS PROJEKTAVIMAS KIRSTINĖS ANTRŲJŲ MOMENTŲ METODU

1. Tiesioginis informacinis-statistinis (TIS) projektavimas taikant analitinį kirstinės antrųjų momentų (CSM) metodą pagrįstas nelinijinio (bendruoju atveju) n-mačio paviršiaus pagal (7.8)

Z=z(X₁, X₂, …, X_n) (1)

pakeitimu jam artimiausia kirstine n-mate plokštuma, praeinančia per argumentų (atsitiktinių dydžių) X₁, X₂, …, X_n pasiskirstymo centrą m_Z ir ribinio būvio Z = 0 tašką.

2. TIS projektavimas CSM metodu atliekamas pagal (2) lygčių sistemą iteracijų būdu nustatant patikimumo indeksą β:

(2)

čia:

formule

(3)

(4)

μ_Xi, σ_Xi, i = 1, 2,…, n – (1) lygties argumentų X₁, X₂,..., X_n vidurkiai ir vidutinės kvadratinės nuokrypos

(5)

(6)

nustatytos pagal j = 1,2,…, u_i, u_i ³ 30 bandymų ar statistinių stebėjimų duomenis, atsižvelgiant į Reglamento 69 punkto pastabas.

Pastabos:

ü taikant TIS projektavimą, yra kontroliuojami, koreguojami ir todėl yra mažesni (1) išraiškos argumentų X_ineapibrėžtumai s_{Xi, TIS}, i = 1, 2, …, n, taip pat ir nuo jų priklausantis s_{Z, TIS} neapibrėžtumas, nei taikant DK projektavimą atitinkantys neapibrėžtumai s_{Xi, DK}, i = 1, 2, …, n ir s_{Z, DK};

ü projektavimo patogumui gali būti išskiriami griežtai indentifikuoti keli TISj, j=1,2, … projektavimo atvejai ir jiems pateikiami atitinkami , j=1,2, … santykiai, kurie apibrėžiami šiais pagrindiniais ypatumais:

– TISj, j=1,2, … ir DK projektavimo atvejų tikimybinių generalinių aibių skirtumais, nuo kurių priklauso X_i“ i=1,2, …, n argumentų , i=1,2, …, n, j=1,2, … santykiai;

– pačių X_i, i=1,2, …, n argumentų, taip pat ir ribinių būvių kontrolei bei prevencijai taikomomis priemonėmis;

– matavimų (stebėjimų) kiekiu, pagal kuriuos nustatomos , i=1,2, …, n, j=1,2, … dispersijos;

ü nustatant neapibrėžtumą,atsižvelgiama į būdingus DK metodui šiuos dėmenis:

– paklaidą dėl suvidutinintų, tariamai nekoreliuotų, dalinių koeficientų riboto kiekio;

– paklaidą dėl nepaisymo kai kurių svarbių neapibrėžtumo šaltinių, pvz., skerspjūvio matmenų nuokrypų nuo nominalo, atsparumo ir poveikių efekto modelio netikslumo;

– netikslios patikimumo diferenciacijos, priklausančios nuo patikimumo padidinimui reikiamų sąnaudų ir nuostolių, įvykus ribiniam būviui;

– daugiametę patirtį turinčių šalių DK metodu grindžiamų projektavimo normų reglamentuojamos ribinių būvių tikimybės teorinio skaičiavimo (normų kalibravimo) ir tikrojo ribinių būvių dažnio (per daugelį metų sukauptųjų statistinių duomenų) skirtumą;

ü papildant ankstesnėje pastaboje išvardytuosius paklaidų dėmenis, nustatant , j=1,2, … taip pat atsižvelgiama į šių (TIS ir DK) metodų paklaidų dėmenų skirtumą:

– paklaidas dėl X₁, X₂, …, X_n argumentų neapibrėžtumų netikslaus nustatymo, argumentų dekoreliacijos, jų tikimybinių skirstinių pavertimo normaliaisiais ar lognormaliaisiais skirstiniais (žr. Reglamento 69 p. pastabą) ir (1) priklausomybės linearizacijos;

– patikimumo sumažėjimo dėl netobulos elementų atsparumo kontrolės sistemos ir dėl neišaiškintų žmogaus klaidų projektuojant, gaminant dirbinius, statant ir eksploatuojant statinius;

– patikimumo padidėjimo dėl ribinių būvių žalos prevencijos priemonių taikymo;

ü (2) lygčių sistema yra grindžiama normalaus skirstinio Z modeliu; pasirinkus (1) lygtį Z=R/E ir atsparumo R bei poveikių E lognormalų skirstinį, galima taikyti praktiniam skaičiavimui patogesnę lygčių sistemą, kurioje vietoj vidutinių kvadratinių nuokrypų ir naudojami variacijos koeficientai ir ;

ü nustatyta, kad priklausomai nuo papildomai panaudotos statistinės informacijos kiekio gelžbetoniniams ir plieniniams lenkiamiems elementams plieno sąnaudų A projektuojant TISj ir DK metodais santykis yra (šis santykis proporcingas santykiui);

ü detalesnė informacija apie TISj, j=1,2, … projektavimo atvejus ir jų ekonominį efektyvumą pateikiama RSN 145-92 ir reglamentuose, skirtuose konstrukcijų ir geotechnikos (žr. Reglamento 3 p.) projektavimui.

3. Patikimumas tikrinamas pagal sąlygą:

β ≥ β_TTS,(7)

čia:

β – patikimumo indekso ribinė reikšmė, nustatyta sprendžiant (2) sistemą;

β_TIS – reikiama patikimumo indekso reikšmė, nustatoma (t. y. patikimumas diferencijuojamas – žr. Reglamento 17 ir 18 punktus) dauginant vidutinę patikimumo indekso b ₁ reikšmę ir 1 lentelės pastabose nurodytuosius g _i, i = 1, 2,..., 6 daugiklius -

. (8)

Pastaba.

ü 1 lentelėje pateiktieji g _i, i = 1, 2,..., 6 daugikliai atitinka b ₁ reikšmę, nustatytą kalibruojant LR galiojusias projektavimo normas, atsižvelgiant į Šiaurės Amerikos šalių, Švedijos ir kitų šalių normų kalibravimo, taip pat į Lietuvoje per 40 metų sukauptos ribinių būvių statistikos duomenis.

4. Statistinis projektavimas taikomas tais atvejais, kai (1) išraiškos visų arba kai kurių X_i, i = 1, 2,…, n argumentų tikimybiniai rodikliai nustatomi pagal nedidelį u_i < 30 matavimų ar statistinių stebėjimų u_i kiekį. Šiems argumentams (2) sistemoje vietoj μ_Xi ir σ_Xi taikomos atitinkamos statistikos m_Xi ir s_Xi, i = 1, 2,…, n, kurios apskaičiuojamos taikant išraiškas:

(9)

(10)

o vietoj (2) sistemos bs_Z sandaugos taikoma ts_Z sandauga, kuri nustatoma pagal išraišką:

čia X_i, i=1, 2, …, m – (1) lygties argumentai, kurių statistikos yra nustatytos pagal u_i³ 30matavimų ar statistinių stebėjimų kiekį arba vadovaujantis 2 priedo ir STR 2.05.04:2003 [6.13] duomenimis;

X_j, j=1,2,…, n – (1) lygties argumentai, kurių statistikos yra nustatytos pagal u_j< 30matavimų ar stebėjimų kiekį;

t_b_{, f} – Stjudento indeksas, nustatomas priklausomai nuo šių veiksnių:

1) patikimumo indekso b (arba jam atitinkančio patikimumo P);

2) bendrojo laisvės laipsnio f, priklausančio nuo u_j,j=1,2,…, n matavimų kiekio ir X_j, j = 1, 2, …, n argumentų svarbos koeficiento

kuris (2) ir (3) išraiškose taikomas vietoje a_Xi koeficiento.

Pastabos

ü esant visiems u_i ≥ 30, i=1,2,..., n, imama t_{β, f} = β ir taikoma (2) lygčių sistema, t. y. vietoj statistinio yra taikomas tikimybinis projektavimas;

ü išsamesni duomenys apie statistinį projektavimą pateikiami RSN 145-92;

ü vietoj šio priedo 1-4 punktuose aptartojo CSM modelio gali būti taikomi kiti analitiniai modeliai, pvz., FOSM (pirmos eilės dviejų momentų metodas), tuo atveju, jeigu juos taikant patikimumo indeksas β nustatomas su paklaida Δβ, neviršijančia vidutinės kvadratinės paklaidos σ_Δβ = ± 0,1.

5. (2) išraiškos μ_Xi, σ_Xi, i = 1, 2, …, n tikimybinių rodiklių nustatymo pagal statistinio tyrimo duomenis nurodymai ir patys rodikliai pateikiami RSN 145-92 ir atitinkamuose konstrukcijų ir geotechnikos (žr. Reglamento 3 p.) projektavimo reglamentuose.

Pastaba:

ü svarbiausi tikimybiniai rodikliai pateikiami Reglamento 2 priede ir STR 2.05.04:2003 [6.13].

1 lentelė

Patikimumo indekso b_TTS daugiklių g _i, i = 1, 2,..., 6 pagal (8) formulę reikšmės^{1,2,3,4,5,6,7,8,9}

Patikimumo klasė	Patalpos ar statinio paskirtis (nustatoma atsižvelgiant į žmonių susitelkimą ir patalpos ar statinio svarbą)	Daugiklis g₁ (50 metų laikui) ribiniam būviui
		saugos	tinkamumo
			negrįžtamam	grįžtamam
RC1 RC2 RC3	Šiltadaržiai, sandėliai, saugyklos, kuriuose, pvz., žemės ūkio ir kita nebrangi produkcija nerūšiuojama ir nepakuojama, vienaaukščiai gyvenamieji pastatai. Gyvenamieji, visuomeniniai, verslo, pramoniniai statiniai ir patalpos, sandėliai, saugyklos, išskyrus priklausančius RC1 ir RC3 klasėms. Didelio kiekio ir dažno žmonių susitelkimo patalpos (pvz., teatrų, kino teatrų, konferencijų, parodų, skaityklų, sporto renginių žiūrovų salės ir vestibiuliai, transporto priemonių laukimo, prekybos, gyventojų aptarnavimo salės, ikimokyklinio amžiaus vaikų susitelkimo kambariai, klasės, auditorijos, ligoninių ir gimdymo namų palatos, cechai, kuriuose yra daugiau kaip 5 žmonės, patalpos 10 m² plote); 2 ir 3 p. p. pastatų balkonai, laiptotakiai ir praėjos takai; ypač vertingų meno, kultūros, mokslo, technikos, materialinių vertybių saugyklos, archyvai; valstybinės ir regioninės reikšmės valdymo, energetikos, ryšių, žiniasklaidos, labai pelningi, svarbūs verslo pagrindiniai pastatai ir statiniai; patalpos ir talpos, kuriose yra ypač žalingų žmonėms ir aplinkai medžiagų.	0,8 0,95 1,05	0,5 0,6 0,7	0,3 0,4 0,5

1 lentelės pastabos:

ü ¹ Lentelėje neišvardytiems statiniams (patalpoms) g₁ reikšmė nustatoma pagal analogiškus statinius (patalpas); nesant analogų g₁ reikšmes nustato kompetentingos institucijos.

ü ² Atsižvelgiant į ribinio būvio grėsmės mastą taikomi (8) išraiškos g₂ daugikliai: g₂= 0,95 – plokštėms, g₂ = 1,00 – įprastosioms sijoms; g₂ = 1,05 – didelio skerspjūvio (³ 0,2 m²) sijoms, taip pat santvaroms ir kolonoms.

ü ³ Atsižvelgiant į ribinio būvio prognozės galimybę, taikomi (8) išraiškos g₃ daugikliai:

g₃ = 0,95 – kai deformacija plastiška, gerai pastebima, jos požymiai tolygiai ryškėja (irimo metu plyšio plotis a_crc³3 mm ir (arba) įlinkio f ir tarpatramio l santykis f/l³0,01), o konstrukcijų remontas nebrangus ir trumpalaikis;

g₃ = 1,00 – kai deformacija plastiška, bet prognozė sudėtinga (irimo metu a_crc£ 1 mm ir (arba) f/l£0,005) arba yrančiojo elemento apžiūros ir remonto sąlygos yra sunkesnės, pvz., elementas yra daugiau kaip 10 m aukštyje, jį užstoja kitos konstrukcijos ar uždangalai;

g₃= 1,10 – kai deformacija neprognozuojama (netikėta), pvz., suirimas yra trapus (ne plastiškas);

jeigu ribinis būvis nesukelia griūties ir (arba) grėsmės žmonėms bei netrikdo eksploatacijos, pvz., nekarpytai daugiaangei plastiškai yrančiai ir inkaruotais galais sijai, taikomas g₃ =0,90 daugiklis.

ü ⁴ Įprastomis projektavimo, statybos (gamybos) ir eksploatacijos kontrolės sąlygomis vadovaujamasi normatyvinių dokumentų reikalavimais, o kontroliuoja nuo projektuotojų ir statybininkų nepriklausomos institucijos; jei projektavimo, statybos (gamybos) darbų kokybės, statinio eksploatacijos kontrolę vykdo nepriklausomos institucijos, tada taikomas g₅ = 0,95 daugiklis, o jeigu nepriklausomos institucijos kontrolę ir ribinių būvių prevenciją vykdo pagal specialiai sudarytą projektą (žr. t. p. ⁷ pastabą), tada taikomas g₄ = 0,85 daugiklis.

ü ⁵ Statiškai neišsprendžiamų konstrukcijų ir tarpusavyje patikimai sujungtiems, pvz., surenkamų arba monolitinių perdangų elementams taikomi daugikliai g₅= 0,90 ir 0,85, kai konstrukcija suyra susidarant ne mažiau kaip 2 ir 5 surenkamų arba monolitinių elementų arba visos integralios konstrukcijos irimo zonoms (plastiniams lankstams), o toks suirimas nesukelia griūties; tarpiniams atvejams integralumo daugikliai nustatomi taikant tiesinę interpoliaciją.

ü ⁶ Nesvarbiems aptvarams, jų stulpams, žmonėms ir aplinkai nežalingų medžiagų saugyklų atitvaroms, laidų ir apšvietimo atramoms, į kurias žmonių kopimas nenumatomas, lentelės 1 p. statinių pamatų sijoms ir kitoms konstrukcijoms, kurių saugos ribinio būvio viršijimo žala (atsižvelgiant į remonto, nuomos nutraukimo ar jos kainos sumažėjimo, projektavimo, statybos ir savininko firmos prestižo dėl ribinio būvio viršijimo sumažėjimo nuostolius) sudaro mažiau penkiariopos šių konstrukcijų pradinės statybos (gamybos) kainos, be to, trumpalaikiams (iki 5 metų) statiniams taikomas (8) išraiškos g₆ = 0,95 daugiklis.

ü ⁷ Sandauga pagal (8) imama ; jeigu ši sandauga , tada būtina vykdyti darbus pagal specialų darbų kokybės užtikrinimo projektą, kuriame būtų numatyta objekto visapusiško patikimumo laidavimo būdai (žr. t. p. ⁴ pastabą), be to, rekomenduojama taikyti ribinio būvio tikimybės ar nuostolių, įvykus ribiniam būviui, mažinimo priemones, pvz., užtikrinti konstrukcijų plastinį irimą be griūties, jų statinį nesprendžiamumą ir (arba) jų elementų integralumą (žr. ^3,5) pastabas).

ü ⁸ Jeigu įvykus tinkamumo ribiniam būviui galima griūtis, pvz., perdangų griūtis dėl pernelyg didelio santykinio pagrindo nuosėdžio, tada (8) išraiškos sandaugos koeficientai nustatomi taip, lyg tinkamumo ribinis būvis būtų saugos ribinis būvis.

ü ⁹ Lentelėje ir jos pastabose nurodytosios g_ireikšmės gali būti koreguojamos atitinkamuose konstrukcijų ir geotechnikos (žr. Reglamento 3 p.) projektavimo reglamentuose.

______________

STR 2.05.03:2003

2 priedas

DUOMENYS TIESIOGINIAM INFORMACINIAM-STATISTINIAM PROJEKTAVIMUI

1 lentelė

Medžiagų, gruntų mechaninių savybių ir geometrijos matmenų

tikimybiniai rodikliai¹

Eil. Nr.	Medžiagos ar grunto mechaninės savybės rodiklis		P(X £ X_k)	d_X=s_X¤ m_X arba s_X
1	Gelžbetoninės konstrukcijos
1.1	Betonas ²: stipris: gniuždymo, kubelinis gniuždymo, prizminis, nustatant pagal kubelinį tempimo, nustatant pagal kubelinį tamprumo pradinis modulis valkšnumo deformacijos susitraukimo deformacijos		0,05 ~0,05 ~0,05 0,5 0,5 0,5	0,13 ³ 0,18 ³ 0,18 ³ 0,20 ³ 0,17 ⁴ 0,11 ⁴
1.2	Armatūra:
	strypinė armatūra: stipris tempimo (takumo, sąlyginė takumo, suirimo riba) tamprumo modulis santykinis liekamasis pailgėjimas lynai, stipris		0,02 … 0,05 0,5 0,5 0,02 … 0,05	0,09 … 0,11 0,10 … 0,12 0,17 … 0,20 0,04... 0,08
1.3	Skerspjūvio matmenys:
	plokštės, sijos, kolonos: aukštis naudingasis aukštis		0,5 0,5	(0,5 … 1,0) cm (0,7 … 1,5) cm
2	Plieninės konstrukcijos
2.1	Plienas: stipris (takumo arba suirimo riba) tamprumo modulis Puasono koeficientas		0,02 … 0,05 0,5 0,5	0,11 0,06 0,03
2.2	Varžtai: stipris: tempiant kerpant		~ 0,05 ~ 0,05	0,09 0,10
2.3	Plieno elementų skerspjūvio plotas			0,05
3	Mūras:
	iš molio ir betono plytų, tarp jų ir tuštymėtų gniuždymui (su įvairiu ekscentricitetu)		~0,05	0,15 … 0,20
4	Medis:
	Europos ir Šiaurės Amerikos medis: stipris gniuždymui stipris tempimui stipris lenkimui tamprumo modulis	~0,05 ~0,05 ~0,05 0,5		0,20 … 0,25 0,35 0,20 … 0,30 0,20
	Klijuotieji elementai, stipris: tempimui gniuždymui	~0,05 ~0,05		0,20 0,15
5	Gruntas: tankis natūralus drėgnis plastiškumo riba takumo riba poringumas tariamoji sankyba efektyvioji sankyba vidinės trinties kampas deformacijos modulis	0,5 0,5 0,5 0,5 0,5		0,01 … 0,10 0,10 … 0,30 0,15 … 0,30 0,10 … 0,35 0,10 … 0,30 0,10 … 0,25 ⁵ 0,05 … 0,15 ⁶ 0,20 … 0,40

¹Lentelėje pateikiama X_k charakteristinės reikšmės P(X£X_k) kvantilio lygmuo ir d_X= s_X / m_X variacijos koeficientas arba s_X vidutinis kvadratinis nuokrypis.

² Betono stiprio variacijos koeficientui kintant nuo 0,05 iki 0,40 mastelio daugiklis kinta nuo 0,95 iki 0,6.

³ Reikšmės atitinka vidutinį gamybos kontrolės lygmenį.

⁴ Preliminarūs duomenys.

⁵ Silpnai, vidutiniškai ir stipriai susirišusių dalelių uolienoms.

⁶ Biriems gruntams.

2 lentelė

R atsparumo apskaičiavimo modelių m_D_R sisteminga ir d_D_R atsitiktinė paklaidos pagal (7.11) ir (7.12) ¹

Eil. Nr.	Modelis	m_D_R	d_D_R
1	Gelžbetoniniai elementai
1.1	Statmenojo pjūvio stipris: lenkimo, su įtempta ir neįtempta armatūra: santykinė gniuždymo zona x £ x_u (čia x_u – ribinė reikšmė) x > x_u gniuždymo: x £ x_u, (gelžbetoninių kolonų liaunis l = 10 … 45) x > x_u, (l = 10 … 45) betoniniai elementai	1,03 ²; 1,01 ⁴ 1,10 ²; 1,01 ⁴ 1,00 ²; 1,01 ⁴ 1,05 ²; 1,01 ⁴ 1,03 ²	0,05 … 0,10 ^2,3); 0,05 ⁴ 0,07 … 0,12 ^2,3); 0,05 ⁴⁾ 0,06 … 0,14 ^2,3; 0,05 ⁴⁾ 0,08 … 0,16 ^2,3; 0,05 ⁴ 0,09 ²
1.2	Įstrižojo pjūvio stipris (veikiant skersinei jėgai) su įtempta ir neįtempta armatūra: be skersinės armatūros su skersine armatūra	1,51 ²; 1,09 ⁴ 1,10 ²; 1,09 ⁴	0,15 … 0,20 ^2,3; 0,12 … 0,15 ⁴ 0,12 … 0,17 ^2,3; 0,12 … 0,15 ⁴⁾
1.3	Lenkiamųjų elementų įlinkis: su neįtempiama armatūra su įtempiama armatūra	1,02 ² 1,12 ²	0,17 ² 0,27 ²
1.4	Plyšio plotis: sandauga mn pagal SNIP kinta nuo 0,04 iki 0,10 mn kinta nuo 0,10 iki 0,25	1,8 … 1,2 ² 1,2 … 0,8 ²	0,25 ² 0,15 ²
2	Plieniniai elementai
	stipris: lenkimo, gniuždymo, plokščiosios santvaros: lenkimo kirpimo	1,03 ⁴ 1,02 ⁴ 1,03 ⁴ 1,03 ⁴	0,09 ⁴ 0,10 ⁴ 0,05 ⁴ 0,11 ⁴
3	Mediniai elementai
	stipris: klijuoti lenkimui tempimui gniuždymui	2,5 … 3,5 ⁴ 2,5 … 3,0 ⁴ 2,5 … 2,7 ⁴	0,15 … 0,20 ^3,4 0,15 … 0,20 ^3,4 0,12
4	Mūriniai elementai
	stipris: sienos iš molio ir betono plytų: ekscentriniam gniuždymui lenkimui skėlimui	4 … 9 ⁴ 4 … 6 ⁴ 4,0 ⁴	0,10 … 0,20 ^3,4 0,20 … 0,25 ^3,4 0,26 ⁴
5	Aliuminio elementai
	stipris (modelyje įskaitant aliuminio stiprio ir elementų skerspjūvio ploto reikšmių variaciją): tempimui lenkimui gniuždymui klupimui (bendram, šoniniam ir lokaliam)	1,1 ⁴ 1,1 ⁴ 1,1 ⁴ 0,9 … 1,03 ⁴	0,08 ⁴ 0,08 ⁴ 0,08 ⁴ 0,10 … 0,14 ^3,4
6	Pagrindai
	tinkamumą ribojanti viena iš SNiP sąlygų s £ R_II; čia s – vidutinis 2% santykinis nuosėdžio įtempimas, R_II – skaičiuotinis (antrai ribinių būvių grupei) pagrindo stipris: kietieji priemoliai smulkieji smėliai	1,3 ⁵ 0,7 ⁵	0,15 ⁵ 0,10 ⁵

¹ Paklaidos, nustatytos pagal (7.11) ir (7.12), kiekvienam atvejui atlikus nuo kelių dešimčių iki kelių šimtų skaičiavimų ir elementų bandymų.

² Duomenys pagal RSN 145-92; tikrinant elementų stiprumo modelių paklaidas, jose iš dalies įskaitytos medžiagų stiprių, skerspjūvio matmenų nustatymo paklaidos, o įlinkių ir plyšio pločio pagal 1.3 ir 1.4 p. p. paklaidas – papildomai įskaitytos betono ir armatūros tamprumo modulių nustatymo paklaidos.

³Didesnės reikšmės atitinka bendresnę statistinę aibę – įvairesnius elementus, gamybos ir kontrolės sąlygas.

⁴ Pagal A58 (Šiaurės Amerikos šalių projektavimo normų duomenys).

⁵ Pamatų ir pagrindų šakinės laboratorijos eksperimentiniais tyrimais Lietuvoje nustatytieji duomenys.

______________

STR 2.05.03:2003

3 priedas

STATINIŲ KONSTRUKCIJŲ PATIKIMUMO VALDYMAS

1. Patikimumo diferencijavimas

1.1. Pasekmių klasės. Patikimumui diferencijuoti galima nustatyti pasekmių klases (CC) įvertinant konstrukcijos irimo arba netinkamumo naudoti pasekmes, kaip nurodyta šio priedo 1 lentelėje.

1 lentelė

Pasekmių klasių apibrėžimas

Pasekmių klasės	Aprašymas	Pastatų ir civilinių statinių pavyzdžiai
CC3	Daugelio žmonių gyvybių praradimas, labai sunkios ekonominės, socialinės arba aplinkos pasekmės	Žiūrovų tribūnos, visuomeniniai pastatai, kurių griūties pasekmės yra didelės (pvz., koncertų salė)
CC2	Vidutinio kiekio žmonių gyvybių praradimas, reikšmingos ekonominės, socialinės arba aplinkos pasekmės	Gyvenamieji ir administraciniai pastatai, visuomeniniai pastatai, kurių griūties pasekmės yra vidutinės (pvz., administracinis pastatas)
CC1	Nedidelio kiekio žmonių gyvybių praradimas, mažos arba nereikšmingos ekonominės, socialinės arba aplinkos pasekmės	Žemės ūkio pastatai, į kuriuos žmonės paprastai neįeina (pvz., sandėlių pastatai), šiltadaržiai

1.2. Pasekmių klasifikavimo kriterijus yra svarbus nagrinėjamos konstrukcijos arba konstrukcinio elemento griūties pasekmių požiūriu (žr. šio priedo 3 p.).

1.3. Atsižvelgiant į konstrukcijos pavidalą ir sprendimus, priimtus projektavimo metu, konkretūs konstrukcijos elementai gali būti priskirti tai pačiai, aukštesnei arba žemesnei pasekmių klasei negu visos konstrukcijos.

Pastaba:

ü šiuo metu patikimumo reikalavimai yra nustatomi statinių konstrukciniams elementams.

2. b reikšmių diferencijavimas

2.1. Patikimumo klases (RC) galima apibrėžti patikimumo indekso b sąvoka.

2.2. Tris patikimumo klases RC1, RC2 ir RC3 galima susieti su trimis pasekmių klasėmis CC1, CC2 ir CC3.

2.3. 2 lentelėje pateiktos rekomenduojamos mažiausios patikimumo indekso reikšmės atsižvelgiant į patikimumo klases (taip pat žr. Reglamento 4 priedą):

2 lentelė

Rekomenduojamos mažiausios patikimumo indekso b reikšmės

(saugos ribiniai būviai)

Patikimumo	Mažiausios b reikšmės
klasė	1 metų atskaitinio laikotarpio	50 metų atskaitinio laikotarpio
RC3	5,2	4,3
RC2	4,7	3,8
RC1	4,2	3,3

Pastaba:

ü laikoma, kad taikant EN 1990 suprojektuojama konstrukcija su b reikšme, didesne nei 3,8 pagrindiniam 50 metų laikotarpiui; konstrukcijos elementų klasės, aukštesnės nei RC3, šiame priede toliau nenagrinėjamos, nes kiekvieną tokią konstrukciją reikia nagrinėti atskirai.

3. Diferencijavimo priemonės susietos su daliniais koeficientais

3.1. Vienas patikimumo diferencijavimo būdų yra apibūdinti klases g_F koeficientais, kurie būtų taikomi nuolatinių skaičiuotinių situacijų pagrindiniams deriniams. Pavyzdžiui, esant tiems patiems skaičiuotiniams priežiūros ir atlikimo kontrolės lygiams, dalinius koeficientus galima padauginti iš koeficiento K_FI (žr. 3 lentelę).

3 lentelė

Poveikių koeficientas K_FI

Poveikių koeficientas K_FI	Patikimumo klasė
	RC1	RC2	RC3
K_FI	0,9	1,0	1,1

Pastaba:

ü esant RC3 klasei pirmumas paprastai teikiamas kitoms priemonėms, aprašytoms šiame priede, o ne K_FI koeficientams taikyti.

3.2. Patikimumo diferencijavimą galima taikyti per atsparumo dalinius koeficientus g_M, tačiau paprastai taip nedaroma. Išimtis yra nuovargio patikrinimas.

3.3. Papildomas priemones, pavyzdžiui, konstrukcijos projektavimo ir atlikimo kokybės kontrolės lygių nustatymą galima susieti su g_F klasėmis. Šiame priede pritaikyta trijų lygių projektavimo ir atlikimo kontrolės sistema. Pasiūlyti projektavimo priežiūros lygiai ir tikrinimo lygiai susieti su patikimumo klasėmis.

3.4. Dėl ekonominių sumetimų galimi atvejai (pvz., žaibolaidžių atramos, stiebai ir kt.), kai konstrukcija yra RC1 klasės, bet jos projektavimui prižiūrėti ir tikrinti reikia atitinkamai aukštesnių lygių.

4. Projektavimo priežiūros diferencijavimas:

4.1. Projektavimo priežiūros diferenciacija susideda iš įvairių kokybės kontrolės priemonių taikymo, kurias galima taikyti kartu. Pavyzdžiui, nustatant projektavimo priežiūros lygį (žr. 4.2 p.), be kitų priemonių, galima pasitelkti, pvz., projektuotojų ir tikrinančių pareigūnų klasifikaciją (žr. 4.3 p.).

4.2. 4 lentelėje yra pateikti trys galimi projektavimo priežiūros lygiai (DSL). Projektavimo priežiūros lygius galima susieti su pasirinktomis patikimumo klasėmis, atsižvelgiant į konstrukcijos svarbumą, valstybinius reikalavimus, projektavimo užduotį. Šie lygiai realizuojami tinkamomis kokybės valdymo priemonėmis.

4 lentelė

Projektavimo priežiūros lygiai (DSL)

Projektavimo priežiūros lygiai	Charakteristikos	Mažiausi rekomenduojami skaičiavimų, brėžinių ir specifikacijų tikrinimo reikalavimai
DSL3 susietas su RC3	Išplėstinė priežiūra	Trečiosios šalies tikrinimas (tikrina kita organizacija, o ne ta, kuri parengė projektą)
DSL2 susietas su RC2	Normali priežiūra	Tikrina kiti asmenys, o ne tie, kurie iš pradžių buvo atsakingi, ir pagal organizacijos tvarką
DSL1 susietas su RC1	Normali priežiūra	Tikrina pats (tikrina asmuo, kuris parengė projektą)

4.3. Projektavimo priežiūra taip pat gali aprėpti projektuotojų ir (arba) projektavimo inspektorių (tikrintojų, kontroliuojančių įstaigų ir t. t.) klasifikavimą pagal jų kompetenciją ir patirtį, jų vidaus organizaciją, atitinkamus projektuojamus statinių tipus.

Pastaba:

ü šiai klasifikacijai gali turėti įtakos statinių tipas, taikomos medžiagos ir konstrukcijų pavidalai.

4.4. Kita vertus, projektavimo priežiūros diferenciacija gali susidėti iš tobulesnio išsamaus konstrukcijos atlaikomų poveikių dydžių ir ypatybių vertinimo arba iš projektavimo valdymo sistemos, kurioje numatoma aktyviai arba pasyviai šiuos veiksmus kontroliuoti (apriboti).

5. Tikrinimas atlikimo metu. Galima taikyti tris tikrinimo lygius (IL) (žr. 5 lentelę). Tikrinimo lygius galima susieti su pasirinktomis kokybės valdymo klasėmis ir realizuoti tinkamomis kokybės valdymo priemonėmis.

5 lentelė

Tikrinimo lygiai (IL)

Tikrinimo lygiai	Charakteristikos	Reikalavimai
IL3 susietas su RC3	Išplėstinis tikrinimas	Tikrina trečioji pusė
IL2 susietas su RC2	Normalus tikrinimas	Tikrina pagal organizacijos tvarką
IL1 susietas su RC1	Normalus tikrinimas	Tikrina pats

Pastaba:

ü tikrinimo lygiais apibrėžiamos sąlygos, atitinkančios gaminių ir darbų atlikimo tikrinimą, taip pat ir tikrinimo sritis. Todėl taisyklės turi būti pateiktos atitinkamuose atlikimo standartuose.

6. Atsparumo savybių daliniai koeficientai. Medžiagos, gaminio savybių arba elemento atsparumo dalinį koeficientą galima sumažinti, jeigu taikoma didesnė tikrinimo klasė negu reikia pagal 5 lentelę ir(arba) keliami griežtesni reikalavimai.

Pastaba:

ü apie tikrinimo bandymų efektyvumą žr. 5 priedą.

______________

STR 2.05.03:2003

4 priedas

PROJEKTAVIMO DALINIŲ KOEFICIENTŲ METODU PAGRINDAI IR PATIKIMUMO ANALIZĖ

I. APIMTIS IR TAIKYMO SRITIS

1. Šiame priede pateikiama dalinių koeficientų metodo, aprašyto Reglamento VI skyriuje, ir 5 priedo teoriniai pagrindai, taip pat jis yra svarbus 3 priedo turiniui.

2. Šiame priede taip pat yra informacija apie:

2.1. konstrukcijų patikimumo metodus;

2.2. patikimumu pagrįsto metodo taikymą kalibruotoms skaičiuotinėms reikšmėms ir(arba) daliniams skaičiuotinių išraiškų koeficientams nustatyti;

2.3. Eurokodų skaičiuotinio patikrinimo formatą.

II. ŽYMENYS

Šiame priede taikomi žymenys:

P_f – suirimo tikimybė;

Prob(.) – tikimybė;

P_s – išlikimo tikimybė;

a – geometrijos rodiklis;

g – reakcijos funkcija;

F – standartinio normaliojo skirstinio integralinė funkcija;

a_E – FORM (pirmosios eilės patikimumo metodo) poveikių efekto jautrumo koeficientas;

b – patikimumo indeksas;

q – modelio neapibrėžtumas;

m_X – vidutinė X reikšmė;

s_X – standartinis X nuokrypis;

V_X – X variacijos koeficientas.

III. ĮVADAS

3. Dalinių koeficientų metode pagrindiniams kintamiesiems (t. y. poveikiams, atsparumams ir geometrijos rodikliams) suteikiamos skaičiuotinės reikšmės naudojant dalinius koeficientus ir y koeficientus ir patikrinama, jog nebus viršyta joks ribinis būvis (žr. šio priedo VII skyrių).

Pastaba:

ü skaičiuotinės poveikių ir įrąžų reikšmės, taip pat skaičiuotinės medžiagų ir gaminių savybių bei geometrijos matmenų reikšmės yra aprašytos Reglamento VIII skyriuje.

4. Iš esmės skaitmenines dalinių koeficientų ir y koeficientų reikšmes galima nustatyti dviem būdais.

4.1. Pirmasis būdas grindžiamas ilgos statybos tradicijų patirties kalibravimu.

Pastaba:

ü dabar esančiuose Eurokoduose daugumos pasiūlytų dalinių koeficientų ir y koeficientų reikšmės yra nustatytos remiantis šiuo principu kaip svarbiausiu.

4.2. Antrasis būdas grindžiamas eksperimentinių duomenų ir statybų stebėjimų statistiniu įvertinimu (tai atlieka taikant tikimybinę analizę).

5. Kai taikomas vien tik antrasis metodas arba derinant kartu su pirmuoju metodu, skirtingų medžiagų ir poveikių saugos ribinių būvių dalinius koeficientus reikia taip suderinti, kad konstrukcijų patikimumo lygiai būtų kaip galima artimesni siekiamam patikimumo indeksui (žr. šio priedo VI skyrių).

IV. PATIKIMUMO METODŲ BENDROJI APŽVALGA

6. 1 paveiksle grafine forma pateikta įvairių projektavimo metodų tarpusavio ryšio ir dalinių koeficientų kalibravimo bendroji apžvalga.

7. Tikimybines procedūras daliniams koeficientams kalibruoti galima suskirstyti į dvi svarbiausias klases:

7.1. visiškai tikimybiniai metodai (III lygis);

7.2. pirmosios eilės tikimybiniai metodai (FORM) (II lygis).

Pastabos:

ü visiškai tikimybiniais metodais (III lygis) gaunami iš principo teisingi atsakymai į iškeltus patikimumo klausimus; III lygio metodai retai naudojami projektavimo normoms kalibruoti, nes dažnai trūksta statistinių duomenų;

ü II lygio metoduose naudojami tam tikri gerai apibrėžti priartėjimai ir gaunami rezultatai, kuriuos daugumai taikomų konstrukcijų galima vertinti kaip pakankamai tikslius.

8. Abiem, II lygio ir III lygio, metodais patikimumo matą reikia įvardyti išlikimo tikimybe P_s=(1-P_f), kurioje P_f yra nagrinėjamo irimo būdo suirimo tikimybė ir per tam tikrą atskaitinį laikotarpį. Jeigu apskaičiuota irimo tikimybė yra didesnė negu iš anksto nustatyta siekiama reikšmė P₀, tai konstrukcija vertinama kaip nesaugi.

Pastaba:

ü „irimo tikimybė“ ir ją atitinkantis patikimumo indeksas (žr. šio priedo 5 skyrių) yra tik abstraktūs dydžiai, kurie nebūtinai atspindi tikruosius irimo mastus, bet yra operatyvinės reikšmės, naudojamos normų kalibravimo ir konstrukcijų patikimumo lyginimo tikslais.

9. Iš pradžių Eurokodai buvo pagrįsti a metodu (žr. 1 paveikslą). Vėliau Eurokodams tobulinti buvo naudojamas c metodas arba ekvivalentiški metodai.

Pastaba:

ü ekvivalentiško metodo pavyzdys yra projektavimas naudojant bandymus (žr. Reglamento 5 priedą).

1 pav. Projektavimo metodų bendroji apžvalga

V. PATIKIMUMO INDEKSAS b

10. Alternatyvinis patikimumo matas II lygio procedūrose paprastai apibrėžiamas patikimumo indeksu b, kuris išreikštas per P_f taip:

, (1)

čia F yra integralinė normuoto normaliojo skirstinio funkcija. Priklausomybė tarp F ir b yra pateikta 1 lentelėje.

1 lentelė

Priklausomybė tarp b ir P_f

P_f	10^-1	10^-2	10^-3	10^-4	10^-5	10^-6	10^-7
b	1,28	2,32	3,09	3,72	4,27	4,75	5,20

11. Irimo tikimybę P_f galima išreikšti atsparumo atsargos funkcija g taip, kad konstrukcija būtų vertinama kaip išliksianti, jeigu g>0, ir kaip suyranti, jeigu g£0:

. (2a)

Atsparumo atsargos funkcija g išreiškiama taip:

. (2b)

Čia R – atsparumas E – įrąža; R, E ir g yra atsitiktiniai kintamieji.

12. Jeigu g yra normaliai paskirstyta, b galima išreikšti trupmena:

, (2c)

čia m_g – g vidutinė reikšmė ir

s_g – g vidutinis kvadratinis nuokrypis, todėl

, (2d)

. (2e)

Kai yra kitokie g tikimybiniai skirstiniai, b yra tik sąlyginis patikimumo matas P_s= (1 - P_f).

VI. SIEKIAMO PATIKIMUMO INDEKSO b REIKŠMĖS

13. Įvairių skaičiuotinių situacijų tikslinės patikimumo indekso b siekiamos reikšmės vienerių bei 50 metų atskaitiniams laikotarpiams yra pateiktos 2 lentelėje. 2 lentelėje pateiktos b reikšmės atitinka RC2 patikimumo klasės (žr. Reglamento 3 priedą) laikančiųjų elementų saugos lygius.

2 lentelė

RC2 klasės konstrukcinių elementų tikslinės patikimumo indekso b reikšmės ¹

Ribinis būvis	Tikslinis patikimumo indeksas b
	vieneri metai	50 metų
Saugos	4,7	3,8
Nuovargio		1,5 … 3,8 ²
Tinkamumo (negrįžtamasis)	2,9	1,5
¹ Žr. Reglamento 3 priedą. ² Priklauso nuo apžiūrėjimo galimybės laipsnio, remontabilumo ir pažaidos tolerancijos

Pastabos:

ü nustatant šias b reikšmes:

– medžiagų ir konstrukcijų atsparumo parametrams bei modelio neapibrėžtumams dažniausiai taikyti lognormalusis arba Weibull’o skirstiniai;

– savajam svoriui paprastai naudoti normalieji skirstiniai;

– paprastumo dėlei nagrinėjant tikrinimą nuovargiui kintamiesiems poveikiams paprastai buvo taikomi normalieji skirstiniai (ekstremalių reikšmių skirstiniai labiau tiktų);

ü kai pagrindinis neapibrėžtumas yra dėl poveikių, kurie turi nepriklausomus maksimumus kiekvienais metais, skirtingų atskaitinių laikotarpių b reikšmes galima apskaičiuoti pagal tokią išraišką:

, (3)

čia:

b_n – n metų atskaitinio laikotarpio patikimumo indeksas;

b₁ – vienerių metų patikimumo indeksas.

14. Tikrasis irimo dažnis labai priklauso nuo žmogaus klaidų, kurios dalinių koeficientų metode nepaisomos (žr. Reglamento 3 priedą). Todėl b nebūtinai nurodo tikrąjį konstrukcijų irimo dažnį.

VII. SKAIČIUOTINIŲ REIKŠMIŲ KALIBRAVIMO METODAS

15. Tikrinant patikimumą skaičiuotinių reikšmių metodu (žr. 1 paveikslą), reikia apibrėžti visų pagrindinių kintamųjų skaičiuotines reikšmes. Įrašius skaičiuotines reikšmes į skaičiavimo modelius, ribiniai būviai turėtų neįvykti. Tai išreiškiama taip:

. (4)

Čia d indeksas pažymi skaičiuotines reikšmes. Toks yra praktinis būdas garantuoti, kad patikimumo indeksas b būtų lygus arba didesnis už siekiamą reikšmę.

E_d ir R_dgalima išreikšti simboline forma:

, (5a)

, (5b)

čia:

E – įrąža;

R – atsparumas;

F – poveikis;

X – medžiagos savybė;

a – geometrijos rodiklis;

q – modelio neapibrėžtumas.

Tam tikriems ribiniams būviams (pvz., nuovargiui) gali prireikti bendresnės išraiškos ribiniam būviui apibrėžti.

(S) – irimo riba g=R-E=0;

P – skaičiuotinis taškas

2 pav. Skaičiuotinis taškas P ir patikimumo indeksas b pagal pirmos eilės patikimumo metodą (FORM) normaliojo skirsnio nekoreliuojantiems kintamiesiems

16. Skaičiuotines reikšmes reikia pagrįsti pagrindinių kintamųjų reikšmėmis FORM skaičiuotiniame taške, kurį galima apibrėžti kaip irimo paviršiaus (g=0) tašką, esantį arčiausiai prie pasiskirstymo centro taško normalizuotųjų kintamųjų erdvėje (tai schematiškai parodyta 2 paveiksle).

17. Skaičiuotines įrąžų E_d ir atsparumų R_d reikšmes reikia taip nustatyti, kad būtų tokia tikimybė gauti nepalankesnę reikšmę:

, (6a)

; (6b)

čia:

b – siekiamas patikimumo indeksas (žr. šio priedo VI skyrių);

a_E ir a_R, su sąlyga, kad , – FORM jautrumo koeficientų reikšmės; neigiamos a reikšmės imamos nepalankiems poveikiams ir įrąžoms, o teigiamos – atsparumams.

a_E ir a_R reikšmes galima imti 0,7 ir 0,8 atitinkamai, kai išpildoma sąlyga

; (7)

čia a_E ir a_R yra atitinkamai įrąžų ir atsparumų standartiniai nuokrypiai (6a) ir (6b) išraiškose. Atsižvelgiant į tai, gaunama:

, (8a)

. (8b)

18. Kai (7) sąlyga netenkinama, reikia imti a = ± 1,0 kintamajam su didesniu standartiniu nuokrypiu ir a = ± 0,4 – kintamajam su mažesniu standartiniu nuokrypiu.

19. Kai poveikio modelyje yra keli pagrindiniai kintamieji, (8a) išraišką reikia taikyti tik vyraujančiam kintamajam. Kartu veikiančių poveikių skaičiuotinės reikšmes apibrėžiamos taip:

. (9)

Pastaba:

ü kai b=3,8, pagal (9) išraišką nustatytos reikšmės apytiksliai atitinka 0,9 lygio fraktilį.

20. Nustatant kintamų skaičiuotines reikšmes, kai yra žinomi tikimybiniai skirstiniai, reikia naudotis išraiškomis, pateiktomis 3 lentelėje.

3 lentelė

Įvairių skirstinių funkcijų skaičiuotinės reikšmės

Skirstinys	Skaičiuotinės reikšmės
Normalusis
Lognormalusis	, kai
Gumbelio	, čia:

Pastaba:

ü šiose išraiškose m, s ir V yra duoto kintamojo atitinkamai vidutinė reikšmė, standartinis nuokrypis ir variacijos koeficientas; kintamiesiems poveikiams jie turi būti nustatyti tam pačiam atskaitiniam laikotarpiui kaip ir b.

21. Vienas iš būdų tinkamam daliniam koeficientui gauti yra kintamojo poveikio skaičiuotinės reikšmės dalyba iš jo reprezentacinės arba charakteristinės reikšmės.

VIII. EUROKODUOSE TAIKOMI PATIKIMUMO PATIKRINIMO FORMATAI

22. Skaičiavimo dalinių koeficientų metodu lygtyse pagrindinių kintamųjų skaičiuotinės reikšmės X_d ir F_d paprastai Eurokoduose tiesiogiai nenaudojamos. Naudojamos jų reprezentacinės reikšmės X_rep ir F_rep, kurios gali būti:

22.1. charakteristinės reikšmės, t. y. reikšmės su priskirta arba numatyta jos viršijimo tikimybe, pvz., poveikių, medžiagų savybių ir geometrijos rodiklių;

22.2. nominaliosios reikšmės, kurios traktuojamos kaip charakteristinės medžiagų savybių reikšmės ir kaip skaičiuotinės geometrijos rodiklių reikšmės.

23. Reprezentacines reikšmes X_rep ir F_rep reikia dalyti ir (arba) dauginti iš tinkamų dalinių koeficientų skaičiuotinėms reikšmėms X_d ir F_d gauti.

Pastaba:

ü taip pat žr. (10) išraišką.

24. Kai taikoma didžiausia skaičiuotinio atsparumo reikšmė, išraiškos forma tampa tokia:

; (10)

čia g_fM yra atitinkamas koeficientas, didesnis už 1.

Pastaba:

ü (10) išraišką galima taikyti atsparumui apskaičiuoti.

25. Modelio neapibrėžtumų skaičiuotines reikšmes galima įtraukti į skaičiavimo išraiškas per dalinius koeficientus g_Sd ir g_Rd, taikomus visam modeliui, taigi:

, (11)

. (12)

26. Koeficientas y, kuriuo įvertinami kintamųjų poveikių skaičiuotinių reikšmių sumažėjimai, kitiems kartu veikiantiems kintamiesiems poveikiams yra taikomas kaip y₀, y₁ ar y₂.

27. Kai reikia, (11) ir (12) išraiškose galima padaryti šiuos supaprastinimus.

Apkrovų pusėje (vienam poveikiui arba kai įrąžos yra tiesiškos):

. (13)

IX. EN DALINIAI KOEFICIENTAI

28. Eurokoduose taikomų dalinių koeficientų tarpusavio priklausomybė schematiškai parodyta 3 paveiksle.

3 pav. Priklausomybė tarp atskirų dalinių koeficientų

X. KOEFICIENTAI y₀

29. 4 lentelėje pateiktos išraiškos koeficientams y₀ apskaičiuoti, esant dviem kintamiesiems poveikiams.

30. Pateiktos 4 lentelėje išraiškos išvestos pagal tokias prielaidas ir sąlygas:

30.1. du derinami poveikiai yra tarpusavyje nepriklausomi;

30.2. kiekvieno poveikio pagrindinis laikotarpis (T₁ arba T₂) yra vienodas; T₁ yra didesnysis pagrindinis laikotarpis;

30.3. poveikių reikšmės atitinkamais pagrindiniais laikotarpiais yra vienodos;

30.4. poveikio intensyvumai pagrindiniuose laikotarpiuose yra nekoreliuoti;

30.5. abu poveikiai išreiškiami ergodiniais procesais.

31. 4 lentelės skirstinių funkcijos atitinka didžiausias atskaitinio periodo T reikšmes. Šios tikimybinių skirstinių funkcijos yra totaliosios funkcijos, kuriomis atsižvelgiama į galimybę, kad poveikio reikšmė tam tikrais laikotarpiais gali būti lygi nuliui.

4 lentelė

y₀ išraiškos dviejų kintamųjų poveikių atveju

Skirstinys	y₀=F_lydintis/F_vyraujantis
Bendrasis	su
Supaprastinimas labai didelei N₁ reikšmei	su
Normalusis (apytikslis)
Gumbelio (apytikslis)

4 lentelės žymenys:

F_s(.) – kartu veikiančio poveikio ekstremalios reikšmės tikimybės skirstinio funkcija T atskaitiniu laikotarpiu;

F(.) – standartinė normaliojo skirstinio funkcija;

T – atskaitinis laikotarpis;

T₁ – didesnysis iš pagrindinių derinamųjų poveikių laikotarpių;

N₁ – santykis T/T₁, nustatytas apvalinant iki artimiausio sveikojo skaičiaus;

b – patikimumo indeksas;

V – lydinčio poveikio variacijos koeficientas atskaitiniu laikotarpiu.

______________

STR 2.05.03:2003

5 priedas

PROJEKTAVIMAS KARTU ATLIEKANT BANDYMUS

I. ŽYMENYS

1. Šiame priede taikomi šie žymenys:

E(.) – dydžio (.) vidutinė reikšmė;

V – variacijos koeficientas [V=(standartinis nuokrypis)/(vidutinioji reikšmė)];

V_X – X variacijos koeficientas;

V_d – paklaidos nario d variacijos koeficiento įvertis;

X – pagrindinių j kintamųjų X₁…X_j matrica;

X_k(n) – charakteristinė reikšmė, įskaitant n dydžio imties statistinį neapibrėžtumą, be jokio perėjimo koeficiento;

X_m – pagrindinių kintamųjų vidutinių reikšmių matrica;

X_n – pagrindinių kintamųjų nominaliųjų reikšmių matrica;

b – korekcijos koeficientas;

b_i -i bandinio bandymo korekcijos koeficientas;

g_rt(X) – atsparumo funkcija (pagrindinių kintamųjų X), naudojama kaip skaičiavimo modelis;

k_{d, n} – skaičiuotinis fraktilio koeficientas;

k_n – charakteristinis fraktilio koeficientas;

m_X – n imčių duomenų vidurkis;

n – eksperimentų arba skaitmeninių bandymų duomenų kiekis;

r – atsparumo reikšmė;

r_d – skaičiuotinė atsparumo reikšmė;

r_e – eksperimentinė atsparumo reikšmė;

r_ee – ekstremalioji (maksimalioji arba minimalioji) eksperimentinio atsparumo reikšmė (pvz., r_e reikšmė, kuri labiausiai nukrypusi nuo vidutinės reikšmės r_em);

r_ei – bandinio i eksperimentinis atsparumas;

r_em – vidutinė eksperimentinio atsparumo reikšmė;

r_k – charakteristinė atsparumo reikšmė;

r_m – atsparumo reikšmė, apskaičiuota iš vidutinių pagrindinių kintamųjų reikšmių X_m;

r_n – nominalioji atsparumo reikšmė;

r_t – teorinis atsparumas, nustatytas pagal atsparumo funkciją g_rt(X);

r_ti – teorinis atsparumas, nustatytas naudojantis bandinio i išmatuotais parametrais X;

s – įvertintoji standartinio nuokrypio reikšmė;

s_D – įvertintoji s_Dreikšmė;

s_d – įvertintoji s_dreikšmė;

F – standartinio normaliojo skirstinio integralinė pasiskirstymo funkcija;

D – paklaidos nario d logaritmas ;

– įvertintoji E(D) reikšmė;

a_E – FORM (pirmosios eilės patikimumo metodo) poveikių efektų jautrumo koeficientas;

a_R – FORM (pirmosios eilės patikimumo metodo) atsparumų jautrumo koeficientas;

b – patikimumo indeksas;

– patikslintas atsparumų dalinis koeficientas , taigi, ;

d – paklaidos narys;

d_i – išmatuotas i pavyzdžio bandymo paklaidos narys, gautas palyginus eksperimentinį atsparumą r_ei ir patikslintą teorinį atsparumą br_ti;

h_d – galimo perėjimo koeficiento skaičiuotinė reikšmė (tol, kol jis nepriimtas nustatant atsparumo dalinį koeficientą g_M);

s – standartinis nuokrypis ;

– D nario dispersija.

II. BANDYMŲ TIPAI

2. Bandymai skirstomi į šiuos tipus:

2.1. bandymai, skirti tiesiogiai nustatyti konstrukcijų arba konstrukcinių elementų atsparumo ribą arba naudojimo savybes, esant pateiktoms apkrovimo sąlygoms. Tokius bandymus galima atlikti, pavyzdžiui, nuovargio arba smūginėmis apkrovomis;

2.2. bandymai tam tikroms medžiagų savybėms nustatyti naudojant apibūdintas bandymo procedūras, pavyzdžiui, grunto bandymas statybos aikštelėje arba laboratorijoje, arba naujų medžiagų bandymas;

2.3. bandymai apkrovų arba įrąžų modeliuose taikomų parametrų neapibrėžtumams sumažinti; pavyzdžiui, vėjo tunelių bandymai arba bandymai bangų ar svorių poveikiams nustatyti;

2.4. bandymai atsparumo modeliuose taikomų parametrų neapibrėžtumams mažinti; pavyzdžiui, bandant konstrukcinius elementus arba konstrukcinių elementų rinkinius (pvz., stogo arba perdangos konstrukcijoje);

2.5. kontroliniai bandymai tiekiamų gaminių kokybei arba gamybos charakteristikų darnai patikrinti; pavyzdžiui, lynų tiltams bandymas arba betono kubų bandymas;

2.6. bandymai, vykdomi atlikimo metu, kad būtų gauta reikiamos informacijos apie atlikimo dalį; pavyzdžiui, polių atsparumo bandymas arba lyne veikiančių jėgų nustatymas atlikimo metu;

2.7. kontroliniai bandymai realios konstrukcijos arba laikančiųjų elementų elgsenai patikrinti po užbaigimo, pvz., tampriojo įlinkio, vibravimo dažnio ir gesimo nustatymas.

3. Vykdant 2.1–2.4 tipų bandymus, kai tik praktiškai įmanoma, reikia nustatyti skaičiuotines reikšmes iš bandymo duomenų, taikant statistinius metodus (žr. šio priedo IV–VII skyrius).

4. 2.5–2.7 tipų bandymai traktuotini kaip priėmimo bandymai, jeigu projektavimo metu nedisponuojama jokiais bandymo rezultatais. Projektinės reikšmės turi būti konservatyvūs įverčiai, kurie turėtų vėlesnėje stadijoje tenkinti priėmimo kriterijus.

III. BANDYMŲ PLANAVIMAS

5. Prieš bandymus jų planą reikia suderinti su bandančiąja organizacija. Plane reikia nurodyti bandymo tikslus ir visas reikalingas sąlygas bandiniams atrinkti arba gaminti, bandymams atlikti ir jiems įvertinti. Bandymo plane nurodoma:

5.1. tikslai ir apimtis;

5.2. numatomi bandymo duomenys;

5.3. bandymo pavyzdžių ir imčių apibūdinimas;

5.4. apkrovimo apibūdinimas;

5.5. bandymo įranga;

5.6. matavimai;

5.7. bandymo duomenų įvertinimas ir pateikimas.

6. Tikslai ir apimtis. Bandymų tikslus reikia aiškiai išdėstyti, pvz., reikalingos savybės, tam tikrų skaičiuotinių parametrų, kintančių bandymų metu, įtaka ir galiojimo sritis. Reikia apibūdinti bandymo apribojimus ir reikalingus perėjimus (pvz., mastelio veiksnius).

7. Numatomi bandymo duomenys. Reikia atsižvelgti į visas aplinkybes, kurios gali turėti įtakos numatytiems bandymo duomenims, įskaitant:

7.1. geometrijos rodiklius ir jų kintamumą;

7.2. formos netobulumus;

7.3. medžiagų savybes;

7.4. veiksnius, turinčius įtakos gamybos ir atlikimo procedūroms;

7.5. aplinkos sąlygų, mastelio veiksnius atsižvelgiant, jeigu reikia, į bet kokį eiliškumą.

8. Reikia aprašyti numatytus irimo pavidalus ir(arba) skaičiavimo modelius kartu su atitinkamais kintamaisiais. Jeigu yra didelių abejonių dėl galimų irimo pavidalų, bandymų planą reikia taip sudaryti, kad kartu būtų atliekami pilotiniai (pagalbiniai) bandymai.

Pastaba:

ü laikantysis elementas gali suirti daugeliu iš esmės skirtingų pavidalų.

9. Bandymo pavyzdžių ir imčių apibūdinimas. Bandomuosius pavyzdžius reikia apibūdinti arba juos gauti iš imčių taip, kad atsispindėtų tikrosios konstrukcijos sąlygos. Reikia atsižvelgti į tokius veiksnius:

9.1. matmenis ir tolerancijas;

9.2. prototipų medžiagą ir gamybą;

9.3. bandinių kiekį;

9.4. imčių ėmimo tvarką;

9.5. apribojimus.

10. Imčių paėmimo tvarka turi būti tokia, kad būtų gaunama reprezentatyvi statistiniu požiūriu imtis. Reikia atkreipti dėmesį į bet kokį skirtumą tarp bandymo pavyzdžių ir gaminių generalinės aibės, kuris galėtų turėti įtakos bandymo rezultatams.

11. Apkrovimo apibūdinimas. Reikia apibūdinti šias bandomojo apkrovimo ir aplinkos sąlygas:

11.1. apkrovimo taškus;

11.2. apkrovimo tvarką;

11.3. apribojimus;

11.4. santykinę drėgmę;

11.5. kaip apkrovimas vykdomas, pvz., kontroliuojant deformaciją arba jėgą ir t. t.

12. Apkrovimo tvarką reikia pasirinkti tokią, kad atitiktų laikančiojo elemento naudojimą tiek normaliomis, tiek ir nepalankiomis sąlygomis. Kai reikia, būtina atsižvelgti į konstrukcijos reakcijos ir įrangos apkrovai pridėti sąveikas.

13. Jeigu konstrukcijos elgsena priklauso nuo vieno arba daugiau poveikių efektų, kurie keisis nesistemingai, šiuos efektus reikia apibūdinti jų reprezentacinėmis reikšmėmis.

14. Bandymo įranga. Bandymo įranga turi atitikti bandymų pobūdį ir matavimų diapazoną. Itin daug dėmesio reikia skirti priemonėms, užtikrinančioms pakankamą apkrovimo ir atramų įtaisų stiprumą ir standumą, įlinkių prošvaisas ir kt.

15. Matavimai. Prieš bandymą reikia surašyti visas kiekvienam bandiniui reikalingas matuoti savybes. Papildomai reikia sudaryti sąrašą:

15.1. matavimo vietų;

15.2. duomenų fiksavimo procedūrų, įskaitant (jei reikia):

15.2.1. persislinkimų kitimą laiko atžvilgiu;

15.2.2. greičius;

15.2.3. pagreičius;

15.2.4. santykines deformacijas;

15.2.5. jėgas ir slėgius;

15.2.6. reikalingą dažnį;

15.2.7. matavimo tikslumą;

15.2.8. tinkamus matavimo prietaisus.

16. Bandymų įvertinimas ir ataskaitos. Dėl konkrečių nurodymų – žr. šio priedo tolesniuosius skyrius. Ataskaitose reikia nurodyti visus standartus, kuriais vadovautasi atliekant bandymus.

IV. SKAIČIUOTINIŲ REIKŠMIŲ NUSTATYMAS

17. Iš bandymų galima nustatyti medžiagos savybes, modelio parametro arba atsparumo skaičiuotines reikšmes vienu iš toliau nurodytų būdų:

17.1. nustatoma charakteristinė reikšmė, kuri dalijama iš dalinio koeficiento ir dauginama, jeigu reikia, iš tiesiogiai apibrėžto konversijos koeficiento (žr. 26 ir 29 p. p.);

17.2. tiesiogiai nustatoma skaičiuotinė reikšmė, numanomai arba apibrėžtai, atsižvelgiant į rezultatų konversiją ir reikalingą suminį patikimumą (žr. 27 ir 30 p. p.).

Pastaba:

ü 17.1. metodui teikiamas pirmumas, jeigu dalinis koeficientas nustatomas pagal įprastą projektavimo tvarką (žr. šio priedo 19 p.).

18. Nustatant charakteristinę reikšmę bandymais (17.1 p. metodas), reikia atsižvelgti į:

18.1. bandymo duomenų sklaidą;

18.2. statistinį neapibrėžtumą, susijusį su bandymų kiekiu;

18.3. išankstinę statistinę informaciją.

19. Dalinį koeficientą, taikomą charakteristinei reikšmei, reikia imti iš reikiamo Eurokodo, jeigu bandymai ir įprastinių skaitmeninių tikrinimų taikant dalinį koeficientą sritys yra pakankamai panašios.

20. Jeigu konstrukcijos arba konstrukcinio elemento reakcija, arba medžiagos atsparumas priklauso nuo įtakų, kurios bandymuose netiriamos, tokių kaip:

20.1. laiko ir trukmės efektai;

20.2. mastelio ir dydžio efektai;

20.3. skirtingos aplinkos, apkrovimo ir kontūro sąlygos;

20.4. atsparumo efektai,

tai skaičiavimo modelyje šias įtakas reikia tinkamai įvertinti.

21. Tam tikrais atvejais, kai nustatant skaičiuotines reikšmes taikomas 17.2 metodas, reikia atsižvelgti į:

21.1. tinkamus ribinius būvius;

21.2. reikiamą patikimumo lygį;

21.3. suderinamumą su atsparumo atsargos išraiškos poveikių pusės prielaidomis;

21.4. skaičiuotinę naudojimo trukmę (kai reikia);

21.5. išankstines žinias apie panašius atvejus.

Pastaba:

ü daugiau informacijos galima rasti šio priedo V–VII skyriuose.

V. STATISTINIŲ ĮVERTINIMŲ BENDRIEJI PRINCIPAI

22. Vertinant bandymų rezultatus, bandinių suirimo būdus reikia lyginti su numatytais pagal teoriją. Kai gaunami dideli nukrypimai nuo numatytų, reikia ieškoti paaiškinimų: dėl to gali prireikti papildomo bandymo (galbūt skirtingomis sąlygomis) arba pakeisti teorinį modelį.

23. Bandymo duomenų įvertinimą reikia grįsti statistiniais metodais taikant turimą (statistinę) informaciją dėl taikytino skirstinio tipo ir su juo susietais parametrais. Šiame priede pateiktus metodus galima taikyti tik tuo atveju, kai yra tenkinamos šios sąlygos:

23.1. statistiniai duomenys (įskaitant iš anksto žinomą informaciją) yra įvardyti iš aibių, kurios yra pakankamai vienodos;

23.2. turimas stebėjimų kiekis yra pakankamas.

Pastaba:

ü bandymo duomenų interpretavimo lygio požiūriu reikia skirti tokias pagrindines tris kategorijas:

– kai atliekamas tik vienas bandymas (arba labai mažai bandymų), neįmanomas joks klasikinis statistinis interpretavimas; tik naudojant išsamią išankstinę informaciją, susijusią su šios informacijos ir bandymo duomenų santykinių svarbos laipsnių hipoteze, įmanoma interpretaciją pateikti kaip statistinę;

– jeigu atliekama didesnė bandymų serija parametrui įvertinti, yra galima klasikinė statistinė interpretacija; dažniau pasitaikantys atvejai yra išnagrinėti pavyzdžiais šio priedo VI skyriuje; šiai interpretacijai vis dėlto reikia apie parametrą išankstinės informacijos, tačiau paprastai mažesnės lyginant su ankstesniu atveju;

– kai atliekamos bandymų serijos, skirtos modeliui (kaip funkcijai) ir vienam arba daugiau susijusių parametrų nustatyti, galima taikyti klasikinį statistinį interpretavimą.

24. Bandymo vertinimo duomenys galioja tik apibūdintoms sąlygoms ir apkrovos charakteristikoms, nagrinėtoms bandymuose. Jeigu duomenis reikia ekstrapoliuoti kitiems skaičiuotiniams parametrams ir apkrovimui, reikia panaudoti papildomą ankstesnių bandymų informaciją arba pagrįsti teoriškai.

VI. VIENOS SAVYBĖS STATISTINIS NUSTATYMAS

25. Bendrosios nuostatos.

25.1. Šiame skirsnyje pateikiamos darbinės išraiškos vienai skaičiuotinei reikšmei (pavyzdžiui, stiprumui) nustatyti iš šio priedo 2.1 ir 2.2 p. p. nurodytų tipų bandymų, kai taikomi 17.1 ir 17.2 p. p. nurodyti vertinimo metodai.

Pastaba:

ü čia pateiktomis išraiškomis, kuriose taikomos Baijes’o procedūros su „plačiais“ išankstiniais skirstiniais, gaunami beveik tokie patys rezultatai kaip ir klasikiniais statistiniais metodais esant 0,75 dydžio pasikliovimo lygiui.

25.2. Viena savybe X gali būti:

25.2.1. gaminio atsparumas;

25.2.2. savybė, turinti įtakos gaminio atsparumui.

25.3. 25.2.1 p. atveju 26 ir 27 p. p. procedūrą galima tiesiogiai taikyti charakteristinei, skaičiuotinei arba dalinio koeficiento reikšmėms nustatyti.

25.4. 25.2.2. p. atveju reikia nepamiršti, kad skaičiuotinė atsparumo reikšmė taip pat turi aprėpti:

25.4.1. kitų savybių efektus;

25.4.2. modelio neapibrėžtumus;

25.4.3. kitus efektus (mastelį, tūrį ir kt.).

25.5. Šio priedo 1 ir 2 lentelės ir išraiškos pagrįstos tokiomis prielaidomis:

25.5.1. visi kintamieji pasiskirstę normaliuoju arba logaritmiškai normaliuoju skirstiniais;

25.5.2. nieko iš anksto nežinoma apie vidurkio reikšmę;

25.5.3. „V_X nežinomas“ atveju iš anksto nieko nežinoma apie variacijos koeficientą;

25.5.4. „V_X žinomas“ atveju yra išsami informacija apie variacijos koeficientą.

Pastaba:

ü lognormalųjį skirstinį taikyti tam tikriems kintamiesiems yra pranašu tuo, kad yra negalimos neigiamos reikšmės, pavyzdžiui, geometrinių ir atsparumo kintamųjų.

25.6. Praktiškai dažnai yra geriau taikyti atvejį „V_X žinomas“ kartu su konservatyviu viršutiniu V_X įverčiu, negu naudotis atvejo „V_X nežinomas“ taisyklėmis. Juo labiau V_X, kai jis nežinomas, turi būti imamas ne mažesnis kaip 0,10.

26. Vertinimas per charakteristinę reikšmę:

26.1. Skaičiuotinė savybės X reikšmė nustatoma pagal formulę:

; (1)

čia: h_d – skaičiuotinė konversijos koeficiento reikšmė.

Pastaba:

ü tinkamo konversijos koeficiento nustatymas labai priklauso nuo bandymo tipo ir medžiagų tipo;

k_n reikšmę galima imti iš 1 lentelės.

26.2. Taikant 1 lentelę, reikia nagrinėti vieną iš dviejų toliau pateiktų atvejų.

26.2.1. Taikoma „V_X žinomas“ eilutė, jeigu iš anksto žinomas variacijos koeficientas V_X arba jo reali viršutinė riba.

Pastaba:

ü išankstinę informaciją galima gauti iš ankstesnių bandymų panašiomis sąlygomis įvertinimo; ką reiškia „panašios“, reikia spręsti pasitelkus inžinerinę nuovoką (žr. šio priedo 25.5 p.).

26.2.2. eilutę „V_X nežinomas“ reikia taikyti, jeigu variacijos koeficientas yra nežinomas iš anksto ir todėl jį reikia apskaičiuoti iš imties:

; (2)

. (3)

26.3. Dalinį koeficientą g_m reikia parinkti atsižvelgiant į bandymo duomenų taikymo sritį.

1 lentelė

k_n reikšmės, naudojamos 5% charakteristinei reikšmei X_k nustatyti

n	1	2	3	4	5	6	8	10	20	30	¥
V_X žinomas	2,31	2,01	1,89	1,83	1,80	1,77	1,74	1,72	1,68	1,67	1,64
V_X nežinomas	-	-	3,37	2,63	2,33	2,18	2,00	1,92	1,76	1,73	1,64

Pastabos:

ü ši lentelė sudaryta normaliajam skirstiniui;

ü taikant lognormalųjį skirstinį, (1) išraiška tampa tokia:

;

čia:

Jeigu V_X yra žinomas iš anksto, tada

Jeigu V_X yra nežinomas iš anksto, tada

27. Saugos ribinių būvių skaičiuotinės reikšmės tiesioginis nustatymas.

27.1. Dydžio X skaičiuotinė reikšmė X_d nustatoma pagal išraišką:

. (4)

Šiuo atveju koeficientu h_d reikia įvertinti visus neapibrėžtumus, į kuriuos nebuvo atsižvelgta bandymuose.

27.2. k_{d, n} reikia imti iš šio priedo 2 lentelės.

2 lentelė

k_{d, n} reikšmės naudojamos saugos ribinių būvių skaičiuotinei reikšmei X_d nustatyti

n	1	2	3	4	5	6	8	10	20	30	¥
V_X žinomas	4,36	3,77	3,56	3,44	3,37	3,33	3,27	3,23	3,16	3,13	3,04
V_X nežino-mas	-	-	-	11,40	7,85	6,36	5,07	4,51	3,64	3,44	3,04

Pastabos:

ü ši lentelė yra pagrįsta prielaida, kad skaičiuotinė reikšmė atitinka sandaugą a_Rb = 0,8 ´ 3,8 = 3,04 (žr. Reglamento 4 priedą) ir kad X yra pasiskirstęs pagal normalųjį dėsnį (gaunama maždaug 0,1% tikimybė atsirasti mažesnei reikšmei);

ü kai skirstinys yra lognormalus, išraiška tampa tokia:

VII. STATISTINIS ATSPARUMO MODELIŲ NUSTATYMAS

28. Bendrosios nuostatos.

28.1. Šio skyriaus svarbiausia paskirtis yra procedūrų (metodų) atsparumo modeliams kalibruoti apibrėžimas ir skaičiuotinių reikšmių nustatymas iš 2.4) tipo bandymų (žr. šio priedo 2 p.). Gali būti panaudota ir ankstesnė informacija (žinios arba prielaidos).

28.2. Remiantis tikrąja bandinio reakcija bandymų metu ir teoriniais samprotavimais, reikia sukurti „skaičiuotinį modelį“, pagal kurį nustatoma atsparumo funkcija. Šio modelio tinkamumą reikia patikrinti visais turimais statistiniais duomenimis. Jeigu reikia, skaičiuotinis modelis koreguojamas, kol pasiekiama pakankama teorinių reikšmių ir bandymo duomenų koreliacija.

28.3. Taip pat reikia nustatyti reikšmių, gaunamų pagal skaičiuotinį modelį, skirtumą nuo reikšmių nustatytų bandymais. Šį nuokrypį reikia sieti su kitų atsparumo funkcijos kintamųjų nuokrypiais, kad būtų gauta visos paklaidos charakteristika. Prie tokių kitų kintamųjų priklauso:

28.3.1. medžiagų atsparumo ir standumo reikšmių dispersija;

28.3.2. geometrijos rodiklių reikšmių dispersija.

28.4. Charakteristinį atsparumą reikia nustatyti atsižvelgiant į visų kintamųjų dispersijas.

28.5. Standartinės vertinimo procedūros du metodai pateikiami šio priedo 29 ir 30 p. p. Papildomai 30 p. yra pateikti kai kurie galimi supaprastinimai.

28.6. Šie metodai yra pateikti kaip diskretiniai žingsniai ir yra priimtos ir paaiškintos kai kurios prielaidos apie bandymų generalinę aibę. Šias prielaidas reikia vertinti tik kaip rekomendacijas kai kuriems paprastesniems atvejams.

29. Standartinė vertinimo procedūra (a metodas).

29.1. Bendrosios nuostatos:

29.1.1. standartinė vertinimo procedūra remiasi tokiomis prielaidomis:

29.1.1.1. atsparumo funkcija yra kelių kintamųjų X funkcija;

29.1.1.2. yra pakankamas bandymo duomenų kiekis;

29.1.1.3. yra išmatuoti visi reikiami geometrijos ir medžiagų savybių rodikliai;

29.1.1.4. tarp atsparumo funkcijos kintamųjų nėra koreliacijos (statistinės priklausomybės);

29.1.1.5. visi kintamieji pasiskirstę pagal normalųjį arba logaritmiškai normalųjį dėsnius.

Pastaba:

ü lognormalaus skirstinio kintamiesiems taikymas turi tą privalumą, kad yra negalimos jų neigiamos reikšmės;

29.1.2. a metodo standartinė procedūra susideda iš septynių žingsnių, pateiktų šio priedo 29.2.1–29.2.7 p. p.

29.2. Standartinė procedūra.

29.2.1. Žingsnis 1. Skaičiuotinio modelio sukūrimas:

29.2.1.1. sukuriamas nagrinėjamo elemento ar konstrukcinės detalės skaičiuotinio atsparumo r_t skaičiuotinis modelis, išreikštas atsparumo funkcija:

; (5)

29.2.1.2. atsparumo funkcija turi visus reikiamus pagrindinius kintamuosius X, kurie turi įtakos nagrinėjamo ribinio būvio atsparumui;

29.2.1.3. visus pagrindinius kintamuosius reikia matuoti kiekvienam bandiniui i (29.1.1.3 p. p. prielaida), ir turi būti įmanoma juos visus naudoti vertinant.

29.2.2. Žingsnis 2. Eksperimentinių ir teorinių reikšmių lyginimas:

29.2.2.1. tikrosios išmatuotos savybės įrašomos į atsparumo funkciją, kad taip būtų gautas teorinių reikšmių r_i palyginimas su eksperimentinėmis reikšmėmis r_ei (bandymų duomenims);

29.2.2.2. taškai, atitinkantys reikšmių poras (r_ti, r_ei) yra vaizduojami diagramoje, kaip parodyta 1 paveiksle:

1 pav. r_e – r_t diagrama

29.2.2.3. jeigu atsparumo funkcija yra tiksli ir užbaigta, tai visi taškai bus tiesėje . Praktiškai taškai bus šiek tiek išsisklaidę, tačiau bet kokius sisteminius nuokrypius nuo šios tiesės reikia ištirti, kad būtų patikrinta, ar tai yra bandymo procedūros, ar atsparumo funkcijos klaidos.

29.2.3. Žingsnis 3. Korekcijos koeficiento b reikšmės įvertinimas:

29.2.3.1. tikimybinis atsparumo r modelis pateikiamas forma:

; (6)

čia b – „mažiausi kvadratai“, geriausiai tinkantys D1 paveikslo nuolydžiui, išreikštam formule:

; (7)

29.2.3.2. teorinio atsparumo (funkcijos) vidutinę reikšmę, apskaičiuotą naudojant pagrindinių kintamųjų vidutines reikšmes X_m, galima nustatyti pagal formulę:

; (8)

29.2.4. Žingsnis 4. Paklaidų variacijos koeficiento įvertinimas:

29.2.4.1. kiekvienos eksperimentinės reikšmės r_ei paklaida d_i nustatoma taikant (9) išraišką:

; (9)

29.2.4.2. naudojant d_i reikšmes įvertinamoji V_d reikšmė nustatoma apskaičiuojant:

; (10)

29.2.4.3. E(D) reikšmė nustatoma:

; (11)

29.2.4.4. įvertinant , reikšmė nustatoma:

; (12)

29.2.4.5. nustatomas paklaidų d_i variacijos koeficientas V_d:

. (13)

29.2.5. Žingsnis 5. Darnos analizė:

29.2.5.1. reikia atlikti bandymo aibės ir atsparumo funkcijos prielaidų darnos analizę;

29.2.5.2. jeigu (r_ei, r_ti) reikšmių sklaida yra per didelė ekonomiškoms skaičiuotinėms atsparumo funkcijoms gauti, šią sklaidą galima sumažinti vienu iš tokių būdų:

29.2.5.2.1. koreguojant skaičiavimo modelį, kad būtų atsižvelgta į parametrus, kurių anksčiau buvo nepaisoma;

29.2.5.2.2. b ir V_d modifikavimas dalijant visą bandymų aibę į poaibes, kuriose šių papildomų parametrų įtaką galima laikyti vienoda;

29.2.5.3. parametrus, turinčius didžiausios įtakos sklaidai, galima nustatyti bandymų rezultatus dalijant į poaibes šių parametrų atžvilgiu;

Pastaba:

ü tikslas yra pagerinti poaibės atsparumo funkciją analizuojant kiekvieną poaibę pagal standartines procedūras. Bandymo rezultatų sudalijimo trūkumas yra tas, kad bandymo rezultatų skaičius kiekvienoje poaibėje gali būti labai mažas;

29.2.5.4. nustatant fraktilių koeficientus k_n (žr. 7 žingsnį), poaibių k_n reikšmę galima nustatyti remiantis pradinės serijos suminiu bandymų skaičiumi;

Pastaba:

ü atkreipiamas dėmesys į faktą, kad atsparumo skirsnio dažnį galima geriau aprašyti bimodaline arba daugiamodaline funkcija. Galima naudoti tam tikrus artėjimo būdus šioms funkcijoms transformuoti į vienaviršūninį skirstinį.

29.2.6. Žingsnis 6. Pagrindinių kintamųjų variacijos koeficientų V_xi nustatymas. Jeigu galima parodyti, kad bandymų aibė visiškai reprezentuoja realų kitimą, tai atsparumo funkcijos pagrindinių kintamųjų variacijos koeficientus V_Xi galima nustatyti pagal bandymo duomenis. Tačiau taip dažniausiai nebūna, todėl paprastai variacijos koeficientus V_Xi reikia nustatyti pagal kai kurias išankstines žinias.

29.2.7. Žingsnis 7. Charakteristinės atsparumo reikšmės r_k nustatymas:

29.2.7.1. jeigu j pagrindinių kintamųjų atsparumo funkcija yra sandaugos funkcija, kurios pavidalas:

tai vidutinė E(r) reikšmė nustatoma taikant išraišką:

, (14a)

o variacijos koeficientas V_r nustatomas pagal sandaugos funkciją

. (14b)

29.2.7.2. esant mažoms ir reikšmėms, kaip alternatyvą galima panaudoti tokį artėjimą V_r nustatyti:

, (15a)

čia

; (15b)

29.2.7.3. jeigu atsparumo funkcija yra sudėtingesnė, t. y. tokio pavidalo

tai vidutinė E(r) reikšmė:

, (16a)

o variacijos koeficientas V_rt:

; (16b)

29.2.7.4. jeigu bandymų skaičius yra ribotas (tarkime, n<100), reikia įvertinti D skirstinio statistinius neapibrėžtumus. Skirstinį reikia nagrinėti kaip centrinį t skirstinį su parametrais , V_D ir n;

29.2.7.5. šiuo atveju charakteristinis atsparumas r_k apskaičiuojamas pagal išraišką:

; (17)

čia:

; (18a)

; (18b)

; (18c)

; (19a)

; (19b)

k_n – charakteristinis fraktilio koeficientas iš D1 lentelės „V_X nežinomas“ atvejui;

k_¥ – k_n reikšmė, kai n®¥ (k_¥=1,64);

a_rt – Q_rt svorinis koeficientas;

a_d – Q_d svorinis koeficientas.

Pastaba:

ü V_d reikšmė nustatoma iš nagrinėjamos bandymo imties;

29.2.7.6. jeigu turimų bandymų kiekis yra didelis (n³100), tada charakteristinis atsparumas:

. (20)

30. Standartinė vertinimo procedūra (b metodas).

30.1. Šiuo atveju procedūra yra tokia pat, kaip ir 29.2 p., išskyrus tai, kad žingsnyje 7 charakteristinio fraktilio koeficientas k_n yra pakeistas skaičiuotiniu fraktilio koeficientu k_{d, n}, lygiu a_Rb sandaugai, ir paprastai vertinamai dydžiu 0,8´3,8=3,04 (žr. Reglamento 4 priedą), kad būtų gauta skaičiuotinė atsparumo reikšmė r_d.

30.2. Ribotam bandymų kiekiui projektinė reikšmė r_d nustatoma pagal išraišką:

; (21)

čia:

k_{d, n} – projektinis fraktilio koeficientas iš 2 lentelės atvejo „V_X nežinomas“;

k_d,_¥ – k_{d, n} reikšmė, kai n®¥ (k_d,_¥=3,04).

Pastaba:

ü V_d reikšmė nustatoma iš nagrinėjamos bandymo imties.

30.3. Dideliam bandymų kiekiui skaičiuotinę r_d reikšmę galima apskaičiuoti pagal formulę:

. (22)

31. Išankstinės informacijos naudojimas:

31.1. jeigu atsparumo funkcijos r_t pagrįstumas ir variacijos koeficiento V_r viršutinis rėžis (konservatyvus įvertis) jau yra žinomi iš reikšmingo kiekio ankstesnių bandymų, atliekant tolimesnius bandymus galima naudoti toliau aprašytą supaprastintą procedūrą;

31.2. jeigu atliekamas tik vienas tolesnis bandymas, charakteringąją reikšmę r_k galima nustatyti iš šio bandymo duomens r_e pagal formulę:

r_k= h_kr_e; (23)

čia:

h_k – konversijos koeficientas, taikomas išankstinės informacijos atveju, kuris apskaičiuojamas pagal išraišką

; (24)

V_r – pagal ankstesnius bandymus nustatytas maksimalus variacijos koeficientas;

31.3. jeigu atliekami du arba trys tolesni bandymai, tai charakteristinę reikšmę r_k galima nustatyti iš bandymų rezultatų vidurkio r_em pagal formulę:

r_k= h_kr_em; (25)

čia:

h_k – taikomas išankstinei informacijai konversijos koeficientas:

; (26)

V_r – pagal ankstesnius bandymus nustatytas maksimalus variacijos koeficientas, jeigu kiekviena ekstremalioji (minimalioji ar maksimalioji) reikšmė r_ee tenkina sąlygą:

; (27)

31.4. variacijos koeficiento V_r reikšmes, pateiktas 3 lentelėje, galima taikyti apibūdintiems suirimo būdams, pagal kuriuos gaunamos pateiktos h_k reikšmės pagal (24) ir (26) išraiškas.

3 lentelė

Konversijos koeficientas h_k

Variacijos koeficientas V_r	Konversijos koeficientas h_k
	1 bandymas	2 arba 3 bandymai
0,05	0,80	0,90
0,11	0,70	0,80
0,17	0,60	0,70

______________