228-0904/06 – Spolehlivost a bezpečnost staveb (SABS)
| Garantující katedra | Katedra stavební mechaniky | Kredity | 10 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Martin Krejsa, Ph.D. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Martin Krejsa, Ph.D. |
| Úroveň studia | postgraduální | Povinnost | povinně volitelný |
| Ročník | | Semestr | zimní + letní |
| | Jazyk výuky | angličtina |
| Rok zavedení | 2006/2007 | Rok zrušení | 2023/2024 |
| Určeno pro fakulty | FAST | Určeno pro typy studia | doktorské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Předmět slouží k prohloubení znalostí z oblasti teorie konstrukcí. Seznamuje posluchače s pravděpodobnostními přístupy k posudku bezpečnosti, provozuschopnosti a trvanlivosti s využitím základních poznatků teorie spolehlivosti, pravděpodobnostního počtu a výpočetní techniky.
Vyučovací metody
Přednášky
Individuální konzultace
Anotace
V předmětu se studenti teoreticky i prakticky seznámí s principy pravděpodobnostním posuzování stavebních nosných konstrukcí, k čemuž musí zvládnout rovněž základy teorie pravděpodobnosti a spolehlivosti konstrukcí. Hlavním rysem pravděpodobnostních metod je možnost vyjádření variability vstupních veličin stochasticky (pravděpodobnostně) např. formou histogramů. Na rozdíl od současně platných normových postupů, založených na deterministickém pojetí vstupních veličin (vyjádření jedinou hodnotou - konstantou), pak pravděpodobnostní postupy vedou ke kvalitativně vyšší úrovni posudku spolehlivosti i zajištění bezpečnosti uživatelů stavebních objektů.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
1. FReET (Feasible Reliability Engineering Tool) - http://www.freet.cz/
2. Metoda Přímého Optimalizovaného Pravděpodobnostního Výpočtu – POPV - http://www.fast.vsb.cz/popv
3. Simulation Based Reliability Assessment – SBRA - http://www.sbra-anthill.com/
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Vypracování semestrálního projektu s individuálním zadáním se zaměřením na pravděpodobnostní výpočty v oboru stavební mechaniky. Kontrola formou rozboru technické zprávy a předvedení vyřešeného problému zkoušejícímu s využitím použité aplikace na počítači.
E-learning
Další požadavky na studenta
Schopnost samostudia.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Předmět slouží k prohloubení znalostí z oblasti teorie konstrukcí. Seznamuje posluchače s pravděpodobnostními přístupy k posudku bezpečnosti, provozuschopnosti a trvanlivosti s využitím základních poznatků teorie spolehlivosti, pravděpodobnostního počtu a výpočetní techniky.
Témata předmětu:
1. Úvod do teorie pravděpodobnostních výpočtů a spolehlivosti konstrukcí, vysvětlení „spolehlivostního“ pozadí norem pro navrhování stavebních konstrukcí (např. Eurocode), nejistoty při navrhování a hodnocení konstrukcí, mezní stavy.
2. Základy teorie pravděpodobnosti, náhodné jevy a operace s nimi, podmíněná pravděpodobnost.
3. Náhodná proměnná veličina (diskrétní a spojitá), frekvenční a distribuční funkce, základní typy rozdělení pravděpodobnosti náhodné veličiny, charakteristiky náhodných veličin.
4. Vyjádření náhodně proměnných veličin, tvorba histogramu, vyhodnocení numerických souborů.
5. Zatížení a kombinace účinků zatížení stavebních konstrukcí
6. Výpočetní stochastický model s náhodnými proměnnými, pojmy odolnost konstrukce a účinek zatížení, funkce spolehlivosti, podmínky spolehlivosti, mezní stavy a jejich uplatnění v stochastickém modelu, výpočet pravděpodobnosti poruchy, návrhová pravděpodobnost.
7. Aproximační metody SORM, FORM.
8. Numerické simulační metody typu Monte Carlo, generátor pseudonáhodných čísel.
9. Numerické simulační metody Latin Hypercube Sampling, Importance Sampling.
10. Numerická metoda Přímého Optimalizovaného Pravděpodobnostního Výpočtu (POPV), optimalizace výpočtu.
11. Spolehlivostní software
12. Pravděpodobnostní odhad životnosti konstrukce, pravděpodobnostní optimalizace konstrukce, konstrukce namáhané na únavu.
13. Náhodné procesy a náhodné pole, pokročilé metody spolehlivostního inženýrství (genetické algoritmy, teorie fuzzy množin, teorie chaosu).
14. Úvod do rizikového inženýrství.
Podklady pro výuku:
Literatura:
1. Teplý T., Novák D.: Spolehlivost stavebních konstrukcí, CERM Brno 2004, ISBN 80-214-2577-6.
2. Holický M., Marková J.: Základy teorie spolehlivosti a hodnocení rizik, ČVUT Praha 2005, ISBN 80-01-03129-2.
3. Otipka P., Šmajstra V.: Pravděpodobnost a statistika, VŠB-TU Ostrava 2006, ISBN 80-248-1194-4.
Webové stránky:
1. FReET (Feasible Reliability Engineering Tool) - http://www.freet.cz/
2. Metoda Přímého Optimalizovaného Pravděpodobnostního Výpočtu – POPV - http://www.fast.vsb.cz/popv
3. Simulation Based Reliability Assessment – SBRA - http://www.sbra-anthill.com/
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky