Granice niezawodności sprzężonych elementów konstrukcyjnych

W praktyce stosuje się konstrukcje wielokrotnie statycznie niewyznaczalne, to znaczy złożone z równolegle sprzężonych elementów sprężysto-plastycznych z punktu widzenia niezawodności systemu. W epoce budownictwa i architektury zrównoważonej  oraz energooszczędnej, dąży się do optymalizacji konstrukcji z punktu widzenia zużycia materiału, czyli również zużycia energii na jego wytworzenie i emisji CO2. Jednym ze sposobów zmniejszenia zużycia materiałów na  konstrukcje stalowe (ale również żelbetowe) jest prowadzenie analizy plastycznej (lub granicznej) z wykorzystaniem metod teorii nośności granicznej (LA – Limit Analysis) (Neal, 1985)– pozwala to na zaoszczędzenie do 30% ( a średnio ok 10%) materiału konstrukcji w stosunku do konstrukcji zwymiarowanej na stany sprężyste. W skali gospodarki Regionu, Kraju, Europy i Świata prowadzi to do dramatycznie dużych oszczędności energii oraz emisji zanieczyszczeń.
Dodatkowe oszczędności tkwią w prowadzeniu globalnej analizy niezawodnościowej konstrukcji, rozumianej jako układ prętów i węzłów sprzężonych w niezawodnościowy system szeregowo-równoległy.  Probabilistyczna teoria nośności granicznej (PLA – Probabilisitic Limit Analysis) została zapoczątkowana pracą 
(Augusti, Barattta, 1972). Oszacowania niezawodności sprzężonych systemów niezawodnościowych podawali m. in. (Barlow, Proschan, 1974), (Kapur, Lamberson, 1977), , (Ditlevsen, Madsen, 1996), (Alibrandi, Mercieca, Ricciardi, 2010)
( p. artykuł  Elementarz teorii niezawodności).

Literatura

 

Alibrandi, U., Mercieca, G., & Ricciardi, G. (2010). Bounds of the probability of plastic collapse of structures by means probabilistic limit analysis. Presented at the XVIII GIMC Conference.
Augusti, G., & Barattta, A. (1972). Limit analysis of structures with stochastic strengths variations. Journal of Structural Mechanics, 1(1), 43–62.
Barlow, R. E., & Proschan, F. (1974). Statistical theory of reliability and life testing: probability models. New York: Holt, Rinehart and Winston.
Ditlevsen, O., & Madsen, H. O. (1996). Structural reliability methods. Chichester ; New York: Wiley.
Kapur, K. C., & Lamberson, L. R. (1977). Reliability in engineering design. New York: Wiley.
Neal, B. G. (1985). The plastic methods of structural analysis (3rd ed). London ; New York: Chapman and Hall.

Comments : 0
O autorze

* dr inż. Leszek Chodor. Architekt i Inżynier Konstruktor; Rzeczoznawca budowlany. Autor wielu projektów budowli, w tym nagrodzonych w konkursach krajowych i zagranicznych, a między innymi: projektu wykonawczego konstrukcji budynku głównego Centrum „Manufaktura” w Łodzi, projektu budowlanego konstrukcji budynku PSE w Konstancinie Bielawa, projektów konstrukcji „Cersanit” ( Starachowice, Wałbrzych, Nowograd Wołyński-Ukraina). Autor kilkudziesięciu prac naukowych z zakresu teorii konstrukcji budowlanych, architektury oraz platformy BIM w projektowaniu.

Wyślij

Translate »