Designüberlegungen

Bei der Konstruktion einer Struktur beginnen die Überlegungen mit der endgültigen Festigkeit eines Materials, die durch Tests bestimmt wird, wobei Veränderungen unter erhöhter Belastung gemessen werden, bis sie ihre Grenze erreicht oder bricht.

Die maximale Belastung, bei deren Überschreitung das Material bricht, ist die ultimative Belastung. Das Verhältnis der Bruchlast zur ursprünglichen Querschnittsfläche ergibt die Bruchnormalspannung oder Bruchfestigkeit.

Die andere wichtige Überlegung ist der Sicherheitsfaktor, d. h. das Verhältnis von Tragfähigkeit zu zulässiger Last, das eine Reserve an Tragfähigkeit für einen sicheren Betrieb gewährleistet.

Der Faktor der Sicherheitsauswahl umfasst die Berücksichtigung von Schwankungen der Materialeigenschaften, Belastungen, potenziellen Fehlerarten, Unsicherheiten bei den Analysemethoden, zukünftiger Verschlechterung, struktureller Bedeutung und Risiken für Leben und Eigentum.

Die herkömmliche Methode der zulässigen Spannung gruppiert alle Unsicherheiten in einem einzigen Sicherheitsfaktor, aber eine alternative Methode, die als Last- und Widerstandsfaktor-Bemessungsmethode bezeichnet wird, unterscheidet zwischen Unsicherheiten, die mit einer Struktur und ihrer Last verbunden sind, und unterscheidet zwischen Verkehrs- und Eigenlasten.