Współczynniki bezpieczeństwa

Stosowana obecnie norma PN-56/B-03260 obliczania konstrukcji żelbetowych podaje współczynniki bezpieczeństwa zależne od trzech czynników:
a) przyczyny zniszczenia lub inaczej mówiąc, rodzaju naprężeń (program uprawnienia budowlane na komputer).,
b) stosunku obciążeń użytkowych do stałych, przy czym górną granicę tego stosunku dla niższego współczynnika stanowi 2,0,
c) dokładności obliczeń, wyrażającej się dokładnością przyjmowanych obciążeń.

Według PN-55/B-02009 obciążenia zostały podzielone na zasadnicze (ciężar własny, obciążenie użytkowe, śnieg, wiatr, temperatura itp.) i dodatkowe (szczególne przypadki obciążeń).
W zależności od tego, czy w obliczeniach uwzględniamy tylko obciążenia zasadnicze, czy też zasadnicze i dodatkowe, przyjmujemy odpowiednio większy lub mniejszy współczynnnik bezpieczeństwa w normie projektowania konstrukcji żelbetowych.

W normie niemieckiej DIN 1045, za podstawę obliczeń przyjęto metodę naprężeń liniowych (program uprawnienia budowlane na ANDROID). Współczynniki pewności są tu ukryte w naprężeniach dopuszczalnych. Wielkość ich waha się w dość szerokich granicach, zarówno dla betonu, jak i dla stali, w zależności od różnych czynników (rodzaj naprężeń, klasa materiału, typ konstrukcji itp.).
Obliczanie konstrukcji żelbetowych w normie amerykańskiej ACJ 318-41 oparte jest również na metodzie naprężeń liniowych. Naprężenia dopuszczalne dla betonu, podobnie jak w normie niemieckiej, przyjmuje się w zależności od rodzaju naprężeń, typu konstrukcji, klasy betonu itp. 

Chcąc te normy porównać z polskimi, należy rozpatrzyć tablicę dopuszczalnych naprężeń w betonie dla żelbetowych konstrukcji mostowych, do obliczania których posługujemy się dotychczas metodą naprężeń liniowych (uprawnienia budowlane). Z pobieżnego porównania dopuszczalnych naprężeń wynikałoby, że w przytoczonych trzech normach są one mniej więcej równę. Jeśli jednak uwzględnimy fakt, że wytrzymałość miarodajna zarówno w Niemczech, jak i w USA jest badana na próbkach kostkowych, a w Polsce na próbkach walcowych i że należałoby wobec tego wartości podane w normie polskiej pomnożyć przez współczynnik 1,177, to okazuje się, że normy krajów zachodnich (USA i Niemiec) stosują wyższe współczynniki bezpieczeństwa niż norma polska (program egzamin ustny).

Ciężary maszyn

Dokładne porównanie poszczególnych norm jest niemal niemożliwe z uwagi na znaczne różnice w samym sposobie obliczania różnych elementów, tudzież na różnice założeń przyjętych do opracowania norm.
Na uwagę zasługuje tylko fakt, że kraje zachodnie jak widać z przytoczonych tablic - nastawione są na stosowanie betonów o wysokich wytrzymałościach (opinie o programie).

Tym też należy tłumaczyć zachowanie w obliczeniach konstrukcji żelbetowych metody naprężeń liniowych, która przy wysokich markach betonu daje niewielkie różnice w stosunku do przyjętej u nas i w Związku Radzieckim metody obciążeń krytycznych. We wspomnianym wyżej projekcie nowych przepisów żelbetowych CEB, za podstawę przyjęto już metodę stanów granicznych. W nowo opracowywanej normie żelbetowej, która ma obowiązywać wszystkie kraje uczestniczące w Radzie Wzajemnej Pomocy Gospodarczej współczynniki bezpieczeństwa mają się składać z 3 członów: współczynnika przeciążenia, jednorodności materiałów i warunków pracy konstrukcji (segregator aktów prawnych).

Część współczynników przeciążenia można stosunkowo łatwo ustalić. Bez trudu dają się uchwycić wahania ciężaru własnego budow i lub obciążeń tego rodzaju jak parcie wody, ciężary maszyn itp. Reszta jednak, jak współczynniki przeciążenia przy obciążeniu tłumem, parcie wiatru, obciążeniu śniegiem powinny być oparte na danych statystycznych. Współczynniki jednorodności materiałów można ustalić w oparciu o istniejące nieraz bardzo liczne próby wytrzymałościowe.

Natomiast współczynniki warunków pracy konstrukcji, podobnie jak współczynniki przeciążenia są trudne do ustalenia poza pewnymi przypadkami. Współczynniki te bliżej zostaną omówione w następnych ustępach podrozdziału (promocja 3 w 1). Podstawą obliczenia współczynników bezpieczeństwa jest ocena prawdopodobieństwa zaistnienia stanu nieużytkowego budowli. Określa go pewna granica.