Analiza statyczna konstrukcji

Dopuszczenie do eksploatacji konstrukcji mniejszych współczynnikach jest jednak, jak z powyższych rozważań wynika, logicznie uzasadnione i wypływa z istoty współczynnika bezpieczeństwa. Decyzja taka powinna być jednak szczegółowo przeanalizowana i uzasadniona w trakcie ekspertyzy (program uprawnienia budowlane na komputer).

Wprowadzana ostatnio do praktyki metoda określania współczynnika bezpieczeństwa jako iloczynu trzech częściowych współczynników bezpieczeństwa związanych (współczynnik przeciążenia, jednorodności materiału i warunków pracy) ułatwia ustalenie niezbędnej wartości ostatecznej współczynnika (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Analiza statyczna konstrukcji wiąże wzajemnie następujące podstawowe elementy rozumowania:

1. rodzaj i wartość działań na konstrukcję,
2. właściwości wytrzymałościowe materiałów konstrukcyjnych,
3. geometrię konstrukcji: rozpiętości i wymiary przekrojów,
4. model obliczeniowy,
5. wartości sił wewnętrznych,
6. bezpieczeństwo konstrukcji (uprawnienia budowlane).

Celem obliczeniowej analizy konstrukcji istniejącej może być wyznaczenie jednego z powyższych elementów przy przyjęciu, że znane są elementy pozostałe. Czynności poprzedzające analizę, a więc dane dotyczące sposobu eksploatacji, inwentaryzacja konstrukcji, określenie jakości materiałów konstrukcyjnych, rejestracja zjawisk dostarczających wskazówek o wartościach sił wewnętrznych w konstrukcji (przemieszczenia, zarysowania, pomiar odkształceń) dostarczają danych wyjściowych do analizy (program egzamin ustny).

Wartości sił wewnętrznych

Dane te są jednak z reguły niepełne i mają różny stopień wiarygodności. Dlatego też konieczny jest najczęściej szereg dodatkowych założeń bądź to uogólniających stan rozpoznania stanu faktycznego, bądź też określających sposób eksploatacji obiektu. Jeśli założenia takie mają decydujący wpływ na wnioski z analizy, wówczas celowe jest przeprowadzenie obliczeń o charakterze wariantowym, określających pracę konstrukcji w przedziale możliwych zmian zakładanych wartości wyjściowych (opinie o programie).

Obliczenia, których celem jest określenie rodzaju i wartości działań na konstrukcję, wymagają znajomości wartości sił wewnętrznych w konstrukcji, schematu statycznego, właściwości wytrzymałościowych i geometrii konstrukcji. Typowym przykładem takich obliczeń może być analiza przyczyn awarii konstrukcji. Schemat pracy konstrukcji w chwili awarii, potwierdzony sposobem zniszczenia jest znany, znane są wymiary przekrojów, właściwości wytrzymałościowe materiału, a więc i wartości sił wewnętrznych w przekroju, który uległ zniszczeniu. Jeśli istnieje hipoteza, że przy znanym obciążeniu pionowym awarię spowodowało parcie wiatru, wówczas analiza ma wykazać jakiego rzędu musiała być wartość parcia, aby spowodować awarię, co potwierdzi lub obali hipotezę (segregator aktów prawnych).

Również wartość obciążeń jest poszukiwana w przypadku, gdy chodzi o określenie warunków bezpiecznej eksploatacji obiektu (np. dopuszczalnego obciążenia powierzchni magazynowych). W tym przypadku konieczna jest znajomość żądanego współczynnika bezpieczeństwa, który wraz ze znajomością wytrzymałości materiałów konstrukcyjnych i wymiarów przekroju pozwoli ustalić dopuszczalne siły wewnętrzne w konstrukcji i, poprzez przyjęty schemat pracy, przewidywaną wartość obciążeń. Wynikające z takich obliczeń obciążenia dopuszczalne dla poszczególnych elementów nośnych i ich przekrojów są różne, miarodajna jest oczywiście wartość najmniejsza. W przypadku znacznych różnic w nośności poszczególnych elementów celowe może być wzmocnienie niektórych z nich.

Poszukiwanie drogą analizy statycznej wytrzymałościowych parametrów materiałów konstrukcyjnych należy w praktyce do wyjątków, gdyż istnieje przeważnie możliwość bezpośredniego pomiaru tych właściwości (promocja 3 w 1). Obliczenia powinny jednak potwierdzać wiarygodność danych posiadanych w tym zakresie. Jeśli awaria nastąpiła na przykład przez zmiażdżenie żelbetowego słupa o znanym przekroju i znanym obciążeniu, pomiary wytrzymałościowe betonu wykazują beton marki 250, a z obliczeń wynika, że zmiażdżył się on przy naprężeniu rzędu 100 kG/cm², wówczas należy szukać innych przyczyn awarii, jak np. miejscowe zanieczyszczenie lub kawerny w betonie, schemat pracy konstrukcji odmienny od założonego w obliczeniach itp.