Tổng quan

Giới thiệu

Phương pháp trạng thái giới hạn, như được phát triển trong ISO 2394, đã được chấp nhận và sử dụng để chuẩn bị và hài hòa các tiêu chuẩn và quy phạm thiết kế kết cấu quốc gia và khu vực trên khắp thế giới. Mặc dù ISO 2394 bao gồm độ bền trong các nguyên tắc của nó, nhưng phương pháp trạng thái giới hạn không được phát triển cho các hư hỏng do vật liệu bị hư hỏng ở mức độ mà nó có đối với các hư hỏng do các tác động như trọng lực, gió, tuyết và động đất. Ngoài ra, nhiều sự cố hư hỏng sớm đã xảy ra do sự thiếu hiểu biết về sự xuống cấp của vật liệu trong nghề kỹ thuật kết cấu.

Mục tiêu đầu tiên trong việc xây dựng tiêu chuẩn này là cải thiện việc đánh giá và thiết kế các kết cấu về độ bền bằng cách kết hợp các nguyên tắc khoa học xây dựng vào thực tiễn kết cấu-kỹ thuật. Những nguyên tắc này hiện đang được giảng dạy trong các khóa học kỹ thuật ở nhiều quốc gia. Mục tiêu này đạt được bằng cách kết hợp các nguyên tắc này vào phương pháp trạng thái giới hạn hiện đang được sử dụng trong thực hành kỹ thuật kết cấu và được định nghĩa trong ISO 2394, và bằng cách sử dụng thuật ngữ phổ biến, thân thiện với người dùng cho các hiện tượng vật lý.

Những phát triển gần đây đã diễn ra trong mô hình toán học về các cơ chế gây ra hư hỏng và hư hỏng vật liệu. Cần phải kết hợp hài hòa việc sử dụng các mô hình này trong thực tế bằng cách sử dụng phương pháp trạng thái giới hạn và một thuật ngữ chung.

Mục tiêu thứ hai trong việc xây dựng tiêu chuẩn này là cung cấp một khuôn khổ cho việc phát triển các mô hình toán học để dự đoán tuổi thọ sử dụng của các thành phần của kết cấu. Các mô hình như vậy hiện đang được phát triển, ví dụ, cho các tấm bê tông chịu sự khuếch tán clorua từ các muối khử đóng băng. Các mô hình này phụ thuộc vào vật liệu và do đó, đang được phát triển bởi các ISO / TC khác. Mục tiêu của tiêu chuẩn này là đảm bảo rằng tất cả các mô hình phân tích được đưa vào phương pháp trạng thái giới hạn, giống như phương pháp hiện đang được sử dụng để xác minh và thiết kế các công trình chịu tác động của trọng lực, gió, tuyết và động đất.

Mặc dù tiêu chuẩn này không đề cập đến các quy trình thiết kế về độ bền, nhưng tiêu chuẩn này đặt nền tảng vững chắc bằng cách xác định một quá trình bắt đầu từ môi trường của kết cấu, tiếp theo là các cơ chế chuyển môi trường này thành các hành động môi trường trên các vật liệu thành phần dẫn đến các hiệu ứng hành động, chẳng hạn như hư hỏng (xem Hình 1). Cần phải tính đến quá trình nguyên nhân và kết quả này trong việc phát triển các phương pháp dự đoán thời gian sử dụng.

Tiêu chuẩn này nhằm phục vụ vai trò thống nhất tương tự như ISO 2394 đã có trong hơn 30 năm qua đối với việc xác minh và thiết kế các kết cấu chống lại sự hư hỏng do các tác động cơ học, chẳng hạn như trọng lực, gió, tuyết và động đất.

Tiêu chuẩn này không đề cập trực tiếp đến tính bền vững đối với các công trình, ngoại trừ việc tham khảo các ghi chú trong 8.4 và Điều 10. Hầu hết các cân nhắc về tính bền vững, chẳng hạn như việc lựa chọn vật liệu vì nó ảnh hưởng đến chất thải và tiêu thụ năng lượng, đều nằm ngoài phạm vi của tiêu chuẩn này. Tuy nhiên, các cân nhắc về tính bền vững trong tương lai sẽ làm tăng sự chú trọng vào việc lựa chọn vật liệu, công nghệ, khả năng kiểm tra, bảo trì, sửa chữa và thay thế trong quy hoạch và thiết kế kết cấu.

Tiêu chuẩn này dự kiến ​​sẽ được sử dụng song song với ISO 15686 (tất cả các phần) về lập kế hoạch tuổi thọ cho các tòa nhà và tài sản xây dựng. Dự đoán tuổi thọ sử dụng cho các kết cấu dựa trên kinh nghiệm và thử nghiệm được nêu trong ISO 15686 (tất cả các phần). Dự đoán tuổi thọ sử dụng của kết cấu dựa trên mô hình hóa độ bền, ngoài kinh nghiệm và thử nghiệm, sử dụng các mô hình khái niệm cũng như toán học, được mô tả trong tiêu chuẩn này.

Phạm vi

Tiêu chuẩn này quy định các nguyên tắc chung và khuyến nghị các quy trình để kiểm tra độ bền của kết cấu chịu các tác động môi trường đã biết hoặc có thể dự đoán trước, bao gồm các tác động cơ học, gây suy thoái vật liệu dẫn đến hỏng tính năng. Nó là cần thiết để đảm bảo độ tin cậy của hiệu suất trong suốt thời gian sử dụng thiết kế của kết cấu.

Sự cố mỏi do ứng suất chu kỳ không nằm trong phạm vi của tiêu chuẩn này.

CHÚ THÍCH: Có thể tham khảo ISO 2394 về hư hỏng do mỏi.

Tài liệu tham khảo

Các tài liệu viện dẫn sau đây là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với tài liệu ghi năm chỉ bản được nêu áp dụng. Đối với các tài liệu tham khảo không ghi ngày tháng, phiên bản mới nhất của tài liệu được tham chiếu (bao gồm mọi sửa đổi) sẽ được áp dụng.

ISO 2394: 1998, Nguyên tắc chung về độ tin cậy đối với kết cấu

ISO 3898: 1997, Cơ sở để thiết kế kết cấu - Ký hiệu - Ký hiệu chung

ISO 8930: 1987, Nguyên tắc chung về độ tin cậy đối với kết cấu - Danh sách các thuật ngữ tương đương

ISO 13822: 2001, Cơ sở để thiết kế kết cấu - Đánh giá kết cấu hiện có

ISO 15686-5, Tòa nhà và tài sản xây dựng - Kế hoạch vòng đời sử dụng

Nội dung PDF