Hodnocení vlastností materiálů podle ČSN EN 1990, přílohy D

Podobné dokumenty
Hodnocení vlastností materiálů podle ČSN EN 1990, přílohy D

Hodnocení vlastností materiálů podle ČSN EN 1990, přílohy D

Aktualizace modelu vlastnosti materiálu. Stanovení vlastností materiálů

STATISTICKÉ HODNOCENÍ ZKOUŠEK MATERIÁLOVÝCH VLASTNOSTÍ

SPOLEHLIVOST STAVEBNÍCH KONSTRUKCÍ

SPOLEHLIVOST KONSTRUKCÍ statistické vyhodnocení materiálových zkoušek

Příloha D Navrhování pomocí zkoušek

Hodnocení vlastností materiálů podle ČSN EN 1990, přílohy D

OVĚŘOVÁNÍ EXISTUJÍCÍCH MOSTŮ PODLE SOUČASNÝCH PŘEDPISŮ

2. Směrná úroveň spolehlivosti 3. Návaznost na současné předpisy 2. Ověření spolehlivosti požadované úřady, vlastníkem, pojišťovnami

Statistické vyhodnocení zkoušek betonového kompozitu

OVĚŘOVÁNÍ EXISTUJÍCÍCH BETONOVÝCH MOSTŮ POZEMNÍCH KOMUNIKACÍ

Mezní stavy. Obecné zásady a pravidla navrhování. Nejistoty ve stavebnictví. ČSN EN 1990 a ČSN ISO návrhové situace a životnost

Zásady navrhování konstrukcí

2. přednáška, Zatížení a spolehlivost. 1) Navrhování podle norem 2) Zatížení podle Eurokódu 3) Kombinace

NK 1 Zatížení 1. Vodojem

Revize ČSN (obecné zásady)

KGG/STG Statistika pro geografy

ČSN ISO Hodnocení existujících konstrukcí

Normální (Gaussovo) rozdělení

SPOLEHLIVOST KONSTRUKCÍ & TEORIE SPOLEHLIVOSTI část 8: Normové předpisy

Statistika. Teorie odhadu statistická indukce. Roman Biskup. (zapálený) statistik ve výslužbě, aktuálně analytik v praxi ;-) roman.biskup(at) .

8. Normální rozdělení

NK 1 Zatížení 1. Vodojem

Trvanlivost je schopnost konstrukce odolávat vlivům

OBECNÉ ZÁSADY NAVRHOVÁNÍ

Metody teorie spolehlivosti

Zatížení stálá a užitná

Cvičební texty 2003 programu celoživotního vzdělávání MŠMT ČR Požární odolnost stavebních konstrukcí podle evropských norem

Náhodná veličina a rozdělení pravděpodobnosti

Směrnice rady 89/106/EHS (CPD) Hlavní požadavky

Vρ < πd 2 f y /4. π d 2 f y /4 - Vρ = 0

Mechanické vlastnosti betonu a oceli

Normální (Gaussovo) rozdělení

Mechanické vlastnosti betonu a oceli

Dotvarování. Podmínka pro získání zápočtu je věcně správné (výpočty a výkresy) zpracování uvedených cvičení včetně účasti na cvičeních.

Charakterizace rozdělení

133YPNB Požární návrh betonových a zděných konstrukcí. 4. přednáška. prof. Ing. Jaroslav Procházka, CSc.

Definice spojité náhodné veličiny zjednodušená verze

Téma 2: Pravděpodobnostní vyjádření náhodných veličin

Statistika, Biostatistika pro kombinované studium Letní semestr 2011/2012. Tutoriál č. 4: Exploratorní analýza. Jan Kracík

ČSN ISO Hodnocení existujících konstrukcí ČKAIT Brno,

Téma 3 Metoda LHS, programový systém Atena-Sara-Freet

Stručný úvod do testování statistických hypotéz

Stavební obzor 2001, to be published VLIV ALTERNATIVNÍCH POSTUPŮ V EN 1990 NA SPOLEHLIVOST KONSTRUKCÍ

Co to je existující konstrukce? - nosná část dokončené konstrukce Hodnocení existujících konstrukcí se liší od navrhování:

Tomáš Karel LS 2012/2013

Praktická statistika. Petr Ponížil Eva Kutálková

PŘÍKLAD Č. 3 NÁVRH A POSOUZENÍ ŽELEZOBETONOVÉ DESKY. Zadání: Navrhněte a posuďte železobetonovou desku dle následujícího obrázku.

5. Odhady parametrů. KGG/STG Zimní semestr

Zápočtová práce STATISTIKA I

Intervalové Odhady Parametrů

2. přednáška, Zatížení a spolehlivost. 1) Navrhování podle norem 2) Zatížení podle Eurokódu 3) Zatížení sněhem

Václav Kučera TZÚS Praha

STATISTICKÉ ODHADY Odhady populačních charakteristik

Me neˇ nezˇ minimum ze statistiky Michaela S ˇ edova KPMS MFF UK Principy medicı ny zalozˇene na du kazech a za klady veˇdecke prˇı pravy 1 / 33

Úvod do teorie odhadu. Ing. Michael Rost, Ph.D.

OVĚŘOVÁNÍ EXISTUJÍCÍCH KONSTRUKCÍ PODLE ISO 13822

2 Materiály, krytí výztuže betonem

Národní informační středisko pro podporu kvality

NÁVRH A POSOUZENÍ DŘEVĚNÉHO PRŮVLAKU

Limitní věty teorie pravděpodobnosti. Jiří Neubauer. Katedra ekonometrie, FVL, UO Brno kancelář 69a, tel

Testování statistických hypotéz

IDENTIFIKACE BIMODALITY V DATECH

Navrhování - nalezení rozměrů prvků konstrukční soustavy - dosáhnout požadované provozní spolehlivosti navrhovaného inženýrského díla

OBECNÉ ZÁSADY NAVRHOVÁNÍ

NÁVRH A POSOUZENÍ DŘEVĚNÝCH KROKVÍ

ROZDĚLENÍ SPOJITÝCH NÁHODNÝCH VELIČIN

Projekt CZ / /0005 INOVACE METOD HODNOCENÍ EXISTUJÍCÍCH STAVEBNÍCH KONSTRUKCÍ

SPOJITÉ ROZDĚLENÍ PRAVDĚPODOBNOSTI. 7. cvičení

Úvod do problematiky měření

2 ZATÍŽENÍ KONSTRUKCÍ PODLE ČSN EN : 2004

SBORNÍK. k semináři konaném 12. dubna 2006 v Praze v Arcibiskupském semináři

Úloha E301 Čistota vody v řece testem BSK 5 ( Statistická analýza jednorozměrných dat )

Testy statistických hypotéz

MPO - FT-TA5/076. Fajkus M., Rozlívka L. INSTITUT OCELOVÝCH KONSTRUKCÍ, s. r. o. Základní materiálové normy oceli pro konstrukce

= = 2368

TESTOVÁNÍ STATISTICKÝCH HYPOTÉZ ZÁKLADNÍ POJMY

Cvičení 3. Posudek únosnosti ohýbaného prutu. Software FREET Simulace metodou Monte Carlo Simulace metodou LHS

Intervalové odhady. Interval spolehlivosti pro střední hodnotu v N(µ, σ 2 ) Interpretace intervalu spolehlivosti. Interval spolehlivosti ilustrace

UNIVERZITA OBRANY Fakulta ekonomiky a managementu. Aplikace STAT1. Výsledek řešení projektu PRO HORR2011 a PRO GRAM

Intervalové odhady. Interval spolehlivosti pro střední hodnotu v N(µ, σ 2 ) Interpretace intervalu spolehlivosti. Interval spolehlivosti ilustrace

P13: Statistické postupy vyhodnocování únavových zkoušek, aplikace normálního, Weibullova rozdělení, apod.

Chyby měření 210DPSM

MATEMATICKO STATISTICKÉ PARAMETRY ANALYTICKÝCH VÝSLEDKŮ

Charakteristika datového souboru

8.1. Definice: Normální (Gaussovo) rozdělení N(µ, σ 2 ) s parametry µ a. ( ) ϕ(x) = 1. označovat písmenem U. Její hustota je pak.

MATEMATICKÁ STATISTIKA. Katedra matematiky a didaktiky matematiky Technická univerzita v Liberci

Testování hypotéz testy o tvaru rozdělení. Jiří Neubauer. Katedra ekonometrie, FVL, UO Brno kancelář 69a, tel

Statika 2. Vybrané partie z plasticity. Miroslav Vokáč 2. prosince ČVUT v Praze, Fakulta architektury.

E(X) = np D(X) = np(1 p) 1 2p np(1 p) (n + 1)p 1 ˆx (n + 1)p. A 3 (X) =

ANALÝZA RIZIK MOŽNOSTÍ POSUZOVÁNÍ CHARAKTERISTICKÝCH HODNOT VLASTNOSTÍ STAVEBNÍCH MATERIÁLŮ

Projekt CZ / /0005 INOVACE METOD HODNOCENÍ EXISTUJÍCÍCH STAVEBNÍCH KONSTRUKCÍ

Testování statistických hypotéz

ORGANIZAČNÍ A STUDIJNÍ ZÁLEŽITOSTI

PRAVDĚPODOBNOST A STATISTIKA

Transkript:

Hodnocení vlastností materiálů podle ČSN EN 1990, přílohy D Miroslav Sýkora Kloknerův ústav, ČVUT v Praze 1. Úvod 2. Kvantil náhodné veličiny 3. Hodnocení jedné veličiny 4. Hodnocení modelu 5. Příklady

Obsah přílohy D D.1 Rozsah platnosti D.2 Značky D.3 Druhy zkoušek D.4 Plánování zkoušek D.5 Odvození návrhových hodnot D.6 Obecné zásady statistického hodnocení D.7 Stanovení jedné nezávislé vlastnosti (pevnosti) D.8 Stanovení modelů odolnosti (zkoušky prvků) 2

Obecné zásady statistického hodnocení Zkoušky jedné nezávislá vlastnost, např. pevnosti, modulu pružnosti: velmi malý počet zkoušek (n < 6) - statistické postupy se obtížně aplikují, je možné využít předchozí informace (např. o variabilitě) oddíl D.7, nebo Bayesovské postupy podle ISO 2394 větší počet zkoušek (n 6) běžné statistické postupy popřípadě doplněné předchozími informacemi oddíl D.7 Zkoušky celého prvku, pro který je k dispozici teoretický model oddíl D.8. 3

Dolní a horní kvantil teoretického modelu Hustota pravděpodobnosti ϕ(u) 0,4 0,3 0,2 σ U =1 σ U =1 0,1 p = 0,05 1- p = 0,05 u 0,05 = -1,645 μ U = 0 u 0,95 = 1,645 0,0-3,5-2,5-1,5-0,5 0,5 1,5 2,5 3,5 Normovaná náhodná veličina U=(X μ X )/σ X s normálním rozdělením 4

Kvantil teoretického modelu x p = μ + u p σ = μ (1+ u p V) Kvantil u p normované náhodné veličiny s normálním rozdělením. p 10-7 10-6 10-5 10-4 0,001 0,010 0,050 0,100 0,200 0,500 u p -5,199-4,753-4,265-3,719-3,091-2,327-1,645-1,282-0,841 0,000 Kvantil u p normované náhodné veličiny s lognormální rozdělení. Pravděpodobnosti p α 10-4 10-3 0,01 0,05 0,10 0,20 0,50 0,80 0,90 0,95 0,99 1-10 -3 1-10 -4-1,0-6,40-4,70-3,03-1,85-1,32-0,74 0,15 0,84 1,13 1,34 1,68 1,99 2,19 0,0-3,72-3,09-2,33-1,65-1,28-0,84 0,00 0,84 1,28 1,65 2,33 3,09 3,72 1,0-2,19-1,99-1,68-1,34-1,13-0,84-0,15 0.74 1,32 1,85 3,03 4,70 6,40 5

Kvantil lognormálního rozdělení x p μ 2 = exp u p ln(1 + V ) 2 1+ V x ( ) u V p μ exp p Kvantil Gumbelova rozdělení x p = x mod 1 c ln( ln( p)) μ (0,45+ 0,78ln( ln( p)))σ 6

Návrhové hodnoty ze souboru x i,i=1, n m X = ( x i ) /n, s X = (x i m X ) 2 /(n 1), V X = s X /m X 1. Charakteristická hodnota X k(n) se dělí dílčím součinitelem (popř. násobí převodním součinitelem) X d X = k( n) X γ = η k(n) m d = 2. Návrhová hodnota se stanoví přímo, s implicitním nebo explicitním uvážením konverze výsledků a požadované spolehlivosti X d = η d m X (1 k d,n V X ) m η γ X d m {1 k m X n V X {1 k n } V X } 7

Mez kluzu pro S 235 792 měření Relative frequency 0.020 Density Plot (Shifted Lognormal) - [A1_792] 0.015 0.010 0.005 f yd f yk m X = 290.1 Mpa s X = 23.3 Mpa V X = 0.08 a X = 0.96 f yd,001 = 243 MPa f yk,05 = 259 MPa Odlehlá pozorování 0.000 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410 420 Yield strength [MPa] 8

Mez kluzu pro S 235 780 měření Relative Frequency 0.020 0.015 0.010 Density Plot (Normal (Gauss)) - [A2_780] m X = 288.6 MPa s X = 20.0 MPa V X = 0.07 a X = -0.17 f yd,001 = 221 MPa f yk,05 = 254 MPa 0.005 f yd f yk 0.000 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 Yield strength [MPa] 9

Odhad kvantilu ze souboru Základní metody Pokryvná metoda: x p,cover - konfidence γ : P{x p,cover < x p } = γ Předpovědní metoda: x p,pred -pravděpodobnost p výskytu příští hodnoty x n+1 : P{x n+1 < x p,pred } = p Bayesovský přístup: kombinace pozorovaných dat (s průměrem m a směrodatnou odchylkou s) a předchozích dat (m, s ), pro kterou se stanoví charakteristiky (m, s ) - pak pokryvná nebo předpovědní metoda 10

10 Vliv konfidence Součinitele k p a -t p (1/n+1) 1/2 pro normální rozdělení a různé konfidence γ součinitele k p a t p (1/n+1) 1/2 k p pro γ = 0,95 5 k p pro γ = 0,90 k p pro γ = 0,75 1,64 t p (1/n+1) 1/2 n 0 0 5 10 15 20 11

Předpovědní metoda Soubor: x i, n, m, s, (σ) P(x n+1 < x p, pred ) = p Známé σ x p,pred = m + u p (1/n +1) 1/2 σ Neznámé σ - uvažuje se odhad s x p,pred = m + t p (1/n +1) 1/2 s 12

Odhad kvantilů podle Eurokódů Odpovídá přibližně konfidenci γ = 0,75 Součinitele k n pro 5% charakteristickou hodnotu. Rozsah souboru n Součinitel 1 2 3 4 5 6 8 10 20 30 - u p (1/n+1) 1/2, σ známé 2,31 2,01 1,89 1,83 1,80 1,77 1,74 1,72 1,68 1,67 1,64 - t p (1/n+1) 1/2, σ neznámé - - 3,37 2,63 2,33 2,18 2,00 1,92 1,76 1,73 1,64. Součinitele k n pro návrhovou hodnotu x d dominantní veličiny, P(X < x d ) = 0,001. Rozsah souboru n Součinitel 1 2 3 4 5 6 8 10 20 30 - u p (1/n+1) 1/2, σ známé 4,36 3,77 3,56 3,44 3,37 3,33 3,27 3,23 3,16 3,13 3,09 - t p (1/n+1) 1/2, σ neznámé - - - 11,4 7,85 6,36 5,07 4,51 3,64 3,44 3,09 13

Příklad odhadu kvantilu BETON: n = 5, m = 29,2 MPa, s = 4,6 MPa Pokryvná metoda Pro γ = 0,75: x p, cover = 29,2-2,46 4,6 =17,9 MPa Pro γ = 0,95: x p,cover = 29,2-4,20 Předpovědní metoda 4,6 = 9,9 MPa x p,pred = 29,2-2,33 4,6 =18,5 MPa 14

Závěrečné poznámky Při hodnocení zkoušek nejdříve ověřit výsledky na základě grafického znázornění Vyloučit chyby a odlehlá pozorování Materiálové vlastnosti se zpravidla popisují normálním nebo lognormálním rozdělením (V > 0,15) Porovnat kriticky nepřímé (prostřednictvím charakteristické hodnoty) a přímé stanovení návrhové hodnoty Prověřit předchozí informace (např. variabilitu, rozdělení) a využívat je obezřetně Bayesovský postup aplikovat po kritickém ověření apriorních informací Literatura: HOLICKÝ, M. MARKOVÁ, J. Základy teorie spolehlivosti a hodnocení rizik. ČVUT v Praze, 2005 HOLICKÝ, M., JUNG, K. & SÝKORA, M. Stanovení charakteristické pevnosti konstrukcí z betonu na základě zkoušek; In: Stavebnictví, číslo 03/2009, 2009, pp. 53-57 15