Detail předmětu

Teorie spolehlivosti stavebních materiálů

CD059 předmět zařazen ve 3 studijních plánech

Ing. prez. program nC > M povinně volitelný zimní semestr 2. ročník 4 kredity

Ing. kombin. program nCK > M povinně volitelný zimní semestr 2. ročník 4 kredity

Ing. prez. program nCA > M povinně volitelný zimní semestr 2. ročník 4 kredity

Úvod do teorie spolehlivosti, vysvětlení „spolehlivostního“ pozadí norem pro navrhování (např. Eurocode), odolnost konstrukce a vliv zatížení jako dvě nezávisle proměnné, mezní stavy a filosofie jejich návrhu podle norem, teoretická pravděpodobnost poruchy, podmínky spolehlivosti, rezerva spolehlivosti, index spolehlivosti, numerické simulační metody typu Monte Carlo, Latine Hypercube Sampling, Importace Sampling, základní metody analýzy nevyrovnanosti pravděpodobnosti poruchy návrhu konstrukce podle norem pro navrhování, základní metody statistické, citlivostní analýzy a pravděpodobnostní analýzy v aplikaci na navrhování ocelových konstrukcí. Úvod do rizikového inženýrství.

Garant předmětu

prof. Ing. Drahomír Novák, DrSc.

Zajišťuje ústav

Ústav stavební mechaniky

Výsledky učení předmětu

Student ovládá přímou metodu výpočtu pravděpodobnosti a také aproximační metody, hlavně Cornellův index spolehlivosti. Student ovládá simulační metody Monte Carlo a Latin Hypercube Sampling. Student vytvoří konečněprvkostní model model porušení betonového trámce v programu Atena. Dále provede znáhodnění modelu pomocí programu Sara studio.

Prerekvizity

Znalosti z pružnosti, stavební mechaniky, počtu pravděpodobnosti a matematické statistiky.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

V přednáškové části kurzu probíhá výuka standardním vysvětlováním látky na tabuli a za pomoci projektoru. Ve cvičení studenti počítají samostatně ručně do sešitu nebo na počítači. Druhá polovina semestru je věnována tvorbě konečněprvkostního modelu porušení podle individuálního zadání v programu Atena a jeho znáhodňování.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínkou získání zápočtu je aktivní účast ve cvičení (povoleny dvě absence). Dále pak vytvoření a znáhodnění konečněprvkostního modelu porušení betonového prvku.
Zkoušku student může získat za správné zodpovězení teoretických otázek na individuálním zkoušení u vyučujícího.

Cíl

Stochastický model, podmínky spolehlivosti, numerické simulační metody, mezní stavy, lineární lomová mechanika.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Přednáška

1 hod./týden, 13 týdnů, nepovinné

Osnova přednášek

1.Úvod do teorie spolehlivosti, vysvětlení „spolehlivostního“ pozadí norem pro navrhování (např. Eurocode) odolnost konstrukce a vliv zatížení jako dvě nezávisle proměnné, podmínky spolehlivosti, rezerva spolehlivosti.
2.Mezní stavy a filosofie návrhu podle normem; Měřítka spolehlivosti: teoretická pravděpodobnost poruchy, index spolehlivosti.
3.Numerická simulační metoda Monte Carlo, ukázky aplikací.
4.Úloha výpočtového modelu, nejistoty v modelování, hrubé chyby.
5.Numerické simulační metody Latin Hypercube Sampling, Importace Sampling, ukázky aplikací.
6.Lineární lomová mechanika - využití statistické a citlivostní analýzy; verifikace a kalibrace norem, procedury návrhu.
7.Modelování porušování betonových konstrukcí. Model fiktivní trhliny, modely fiktivních a rotujících trhlin.
8.Výpočty spolehlivosti prvků z kvazikřehkých materiálů. Spolehlivostní analýzy v software ATENA.

Cvičení

1 hod./týden, 13 týdnů, povinné

Osnova cvičení

1. Opakovaní pravděpodobnosti a matematické statistiky na příkladech.
2. Výpočty pravděpodobnosti poruchy s použitím Cornellova indexu spolehlivosti.
3. Jednoduchý příklad na simulační metodu Monte Carlo v Excelu.
4. Příklad na metodu Latin Hypercube Sampling v Excelu.
5. Složitější výpočty s pomocí simulačních metod v Excelu.
6. Lineární lomová mechanika, jednoduché příklady.
7. Konečněprvkostní software Atena, tvorba modelu.
8. Znáhodnění modelu s využítím Sara sẗudia.