Mitoitusmenetelmät

Mitoitusmenetelmät ovat suunnittelun ja lujuuslaskennan menetelmiä, joiden avulla määritellään rakenteiden, laitteiden tai järjestelmien mitat ja kapasiteetti siten, että ne täyttävät asetetut turvallisuus-, toiminta- ja kestävyysvaatimukset. Mitoitus yhdistää kuormat ja vastukset sekä ottaa huomioon käytettävissä olevat materiaalit ja valmistustavan.

Mitoitusmenetelmät voidaan jakaa deterministisiin ja tilastollisiin (todennäköisyysperusteisiin) lähestymistapoihin. Deteministinen lähestymistapa käyttää parhaimmilleen riskien hallintaan suunnattuja kertoimia ja enimmäiskuormia sekä rajoja, joilla varmistetaan turvallisuus. Tilastolliset ja reliabiliteettiin perustuvat menetelmät huomioivat kuormien ja vastusten epävarmuudet ja tähtäävät tietyn luotettavuustason saavuttamiseen. Yhä useammin sovelletaan reliabiliteettiin perustuvaa suunnittelua sekä riskinarviointeja kokonaisturvallisuuden parantamiseksi.

Standardit ja ohjeet ohjaavat mitoitusta. Kansainvälisesti merkittäviä ovat Eurokoodit (EN 1990–EN 1999) sekä kansalliset sovellukset, jotka määrittelevät laskentaperiaatteet, turvarakenteet, materiaalikohtaiset vaatimukset sekä käytettävät varmuuskertoimet. Mitoitusmenetelmien valinta ja tarkkuus voivat vaihdella suunnittelualan mukaan, kuten rakennusten, koneiden, infrastruktuurin tai energia-alan sovelluksissa.

Prosessi etenee suunnittelun tavoitteiden määrittelystä laskentaan ja tarkistuksiin. Ensin määritellään kuormi- ja suoritusvaatimukset sekä käyttöolosuhteet, sitten valitaan soveltuva mitoitusmenetelmä, suoritetaan kapasiteetin ja kuormituksen laskenta sekä tehdään lopullinen hyväksyntä, mahdolliset herkkyysanalyysit ja varmuuslaskelmat huomioiden.