Общие источники ошибок в структурном проектировании

Существует несколько источников ошибок в структурном проектировании и чертежах. Важно указать и объяснить эти источники, чтобы избежать подобных ошибок при проектировании зданий.

Структурные конструкции сооружений

Невозможность понять поведение проектируемой конструкции
Ошибки при поиске и записи чисел
Ошибки, связанные с переводом единиц измерения

Ошибка проектирования из-за непонимания поведения конструкций

Неправильное или ложное понимание поведения конструкции является крайней ошибкой проектирования, которая может поставить под угрозу цель проектирования.
Очевидно, что проектировщик конструкций не сможет адекватно понять реакцию и поведение проектируемой конструкции без обширного и широкого понимания принципов статики и поведения конструкций.
Поэтому такие знания являются необходимым условием для создания успешного и безопасного структурного проекта.
Если у проектировщика нет таких предпосылок, то все усилия и испытания по проектированию здания будут бессмысленными, а безопасность конструкции окажется под серьезной угрозой.
Если анализ конструкции выполняется с помощью компьютерной программы, то проектировщику рекомендуется проверить образцы результатов, чтобы убедиться в реалистичности и правильности значений, полученных программой.
Поэтому не рекомендуется слепо использовать результаты структурного анализа, проведенного с помощью компьютерной программы, поскольку такой процесс может привести к фатальной ошибке в проектировании.
На сайте затопление морской платформы “Слейпнер было вызвано ошибками, допущенными в компьютерной программе (использовалась конечно-элементная программа NASTRAN). В ходе расследования, проведенного для определения причины отказа, выяснилось, что программа недооценила напряжение сдвига на 47 процентов.

Отказ морской платформы Sleipner

Ошибки при поиске и записи чисел

Такие ошибки допускаются, когда проектировщики выполняют расчеты быстро, чтобы уложиться в сроки, установленные для завершения проектирования. Проектировщик должен потратить достаточное время на изучение проекта и гарантировать, что все значения записаны правильно.
Когда проводятся численные расчеты, рекомендуется записывать результаты с тремя значащими цифрами. Конечный результат будет иметь две значащие цифры при условии, что числовые вычисления выполняются с тремя значащими цифрами.
Что касается округления значений, то существуют рекомендации, которые можно использовать для выполнения округления чисел и предотвращения ошибок в дизайне. В таблице 1 приведены рекомендации по округлению результатов проектных расчетов.
Таблица-1: Рекомендации по округлению результатов проектных расчетов
Типы расчетов
Запись/ округление до ближайшего
Тип проектируемого элемента
Нагрузка
0,1 кПа
Плиты
1 КН/м
Балки и ригели
0,1 КН
Точечные нагрузки
5 КН
Нагрузки на колонны и фундаменты
Размеры
10 мм
Длина пролета и расположение нагрузки
5 мм
Эффективная глубина балки и перекрытия
Расчеты
10 КН.м
Изгибающие моменты
10 мм2
Площади армирования
Выбор конструкции
Толщина плиты
25 мм
Глубина и ширина балки
Размеры поперечного сечения колонн
Расстояние между стержнями в перекрытиях и стенах
Для проектировщика гораздо важнее понять поведение и реакцию конструкции под действием нагрузок, расположение арматуры и расположение элементов конструкции, чем проводить расчеты с ненужной точностью.

Ошибки при проектировании конструкций из-за пересчета единиц измерения

Этот тип ошибок встречается не часто, но может возникнуть, особенно у студентов или выпускников, при выполнении числовых операций. Обычно ошибки преобразования приводят к значительно нереальным результатам, будь то малые или большие значения.
Существует ряд мер, которые можно предпринять для предотвращения подобных ошибок. Например, инженер должен ознакомиться с преобразованиями единиц измерения и их взаимосвязями.
Рекомендуется показывать единицы в конечном результате вычислений и, наконец, использовать здравый смысл для проверки результатов вычислений, особенно когда получаются очень маленькие или большие значения.
Известны примеры ошибок в пересчете единиц измерения, которые привели к неудаче проекта. Например, Mars Climate Orbiter космический аппарат был уничтожен из-за ошибок, допущенных при переводе метрических единиц в английские.
Этот инцидент доказывает, что ошибки при проектировании сооружений возможны и должны быть приняты во внимание.
Читать далее:
Виды ошибок проектирования и деталировки в строительстве и их предотвращение
Строительные ошибки при бетонировании на стройплощадке
Роли и обязанности инженеров-проектировщиков конструкций в строительстве

Читайте далее: