Odporność na działania niszczące

Głównym celem działalności inżyniera budowlanego jest zapewnienie bezpieczeństwa konstrukcji budowlanej. W świetle współczesnej wiedzy bezpieczeństwo jest cechą konstrukcji, określającą zdolność do zachowania przydatności eksploatacyjnej przez cały planowany okres użytkowania konstrukcji. Definicja ta, nawiązująca do pojęcia niezawodności, nie jest jedyna ani powszechnie uzgodniona. Dotyczy to znacznej części niniejszego rozdziału, którego treść obejmuje problematykę jeszcze nie w pełni uzgodnioną w międzynarodowym środowisku naukowym (program uprawnienia budowlane na komputer).

W sensie technicznym na bezpieczeństwo konstrukcji składają się: odporność na działania niszczące (wytrzymałość), zdatność użytkowa, trwałość i odporność poawaryjna. Odporność na działania niszczące, inaczej szeroko rozumiana wytrzymałość konstrukcji, jest zapewniona, gdy konstrukcja nie ulegnie katastrofie, czyli całkowitemu lub bardzo poważnemu zniszczeniu w czasie budowy albo normalnej eksploatacji. Zdatność użytkowa oznacza, że konstrukcja eksploatowana zgodnie z programem nie dozna lokalnych uszkodzeń, przemieszczeń ani innych zmian, utrudniających normalne użytkowanie, zmniejszających trwałość lub pogarszających estetykę budowli (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Trwałość oznacza zachowanie cech wytrzymałości i zdatności użytkowej w czasie, a ściśle w planowanym okresie eksploatacji (uprawnienia budowlane). Wprowadzona niedawno odporność poawaryjna charakteryzuje zachowanie się konstrukcji po lokalnym zniszczeniu. Postulat odporności poawaryjnej wymaga, aby zniszczenie jednego elementu konstrukcyjnego wskutek obciążeń wyjątkowych (np. eksplozji, kolizji lub pożaru) nie spowodowało zniszczenia typu lawinowego i katastrofy całej konstrukcji (program egzamin ustny).

Trwałość i odporność

Trwałość i odporność poawaryjną osiąga się przez odpowiednie środki techniczne i konstrukcyjne, na ogół nie sprawdzając analitycznie tych cech. Wybór schematu statycznego i technologii, dobór materiałów i grubości otulin, zastosowanie powłok, wykładzin, ekranów ochronnych i barier zabezpieczających przed uderzeniem pojazdu to przykładowe sposoby nadania konstrukcji wymaganej trwałości i odporności poawaryjnej. Wytrzymałość i zdatność użytkową sprawdza się analitycznie. Są to cechy konstrukcji, opisujące jej zachowanie w planowanym okresie eksploatacji, a więc poprawna ich ocena polega na przewidywaniu przyszłych sytuacji. Można tego dokonać w kategoriach probabilistycznych (opinie o programie).

Probabilistyczna teoria bezpieczeństwa uznaje obciążenia, cechy materiałów, wielkości geometryczne, warunki pracy konstrukcji za wielkości losowo zmienne. Wszystkie możliwe stany konstrukcji dzieli się na dopuszczalne i niedopuszczalne, a oba zbiory rozdzielone są zbiorem stanów granicznych. Wyjście z obszaru dopuszczalnego, a więc przekroczenie jakiegoś stanu granicznego, nazywa się awarią, niezależnie od tego, czy związane jest to z katastrofą, uszkodzeniem konstrukcji lub tylko z niedogodnością eksploatacyjną. Za miarę bezpieczeństwa przyjmuje się prawdopodobieństwo bezawaryjnej pracy konstrukcji w planowanym okresie eksploatacji lub co jest równoważne prawdopodobieństwo zdarzenia przeciwnego, czyli awarii. Niektóre metody czynią daleko idące uproszczenia lub przyjmują inne probabilistyczne miary bezpieczeństwa (segregator aktów prawnych).

Wszystkie szczegółowe metody oceny bezpieczeństwa konstrukcji, przyjmujące za podstawę oceny prawdopodobieństwo awarii lub innego zdarzenia (albo koniunkcji zdarzeń) związanego z awarią konstrukcji, stanowią formację probabilistyczną. W wyniku intensywnych prac teoretycznych formacja ta została tak rozbudowana, że dochodzi się na jej gruncie do interesujących twierdzeń ogólnych, jednak praktyczne stosowanie probabilistycznej teorii bezpieczeństwa w budownictwie byłoby trudne i nie zawsze celowe. Dlatego uciekamy się do metod uproszczonych, które wprowadzają ekwiwalent probabilistycznej miary bezpieczeństwa w postaci zbioru deterministycznych nierówności: konstrukcję uznaje się za bezpieczną, gdy nierówności są spełnione (promocja 3 w 1).