Blíží se zavedení pravděpodobnostního pojetí posudku spolehlivosti konstrukcí do norem a do projekční praxe?

K nejzávažnějším oblastem, které nejsou dosud výpočetní technikou ve své podstatě plně ovlivněny, patří posuzování spolehlivosti konstrukcí. Aplikované metody uplatněné například v Eurokódech, v LRFD-AISC v USA apod., odpovídají dosud předpočítačové éře. Lze připomenout, že rozvoj posuzování spolehlivosti konstrukcí vedl od empirie a předávání zkušeností od otců na syny, přes první plně deterministické „normy“ založené na několika málo kritériích k metodám FORM a SORM, které jsou základem norem používaných v současnosti v Evropě, Spojených státech, Kanadě a dalších zemích. Je na čase odložit předpisové pojetí dnešních norem (v USA označované „prescriptive“) a nahradit je plně pravděpodobnostním přístupem využívajícím potenciál počítačů. Progresivně uvažující odborníci by se měli scházet k diskusím, které by upřesnily cestu k optimální, dlouhodobě aplikovatelné pravděpodobnostní metodice posudku bezpečnosti, použitelnosti a trvanlivosti. K prvním navrženým radikálně novým pravděpodobnostním postupům patří metoda SBRA (Simulation Based Reliability Assessment – viz [1]). Autoři spolu s rychle rostoucí skupinou spolupracovníků rozvíjejí odpovídající teorii a metodiku již déle než dvě dekády, přičemž zároveň ověřují získané výsledky na vhodných příkladech. Tak postupně vznikla bohatá knihovna podkladů metody SBRA zahrnující v současnosti přes 620 publikací (viz [2]). V rámci rozvíjení metody SBRA bylo úspěšně obhájeno sedmnáct disertačních a habilitačních prací. Aktivní příznivci metody SBRA z ČR a ze zahraničí uspořádali již deset SBRA konferencí a jednu konferenci světovou. Nelze opomenout velké množství SBRA přednášek přednesených v Evropě, Asii a Americe, jakož i počet výukových seminářů SBRA pořádaných v zahraničí.

Z iniciativy presidenta Inženýrské akademie České republiky prof. Ing. Petra Zuny, DrSc., Dr. H.C. a předsedy odborné skupiny Stavebnictví prof. Ing. Vladimíra Křístka, DrSc. se 20. dubna 2010 uskutečnilo v Praze první diskusní setkání členů IA ČR a dalších zájemců označené Vědecká rozprava. Na tomto jednání asi čtyř desítek účastníků z Prahy, Brna, Ostravy, Plzně a dalších měst byl hodnocen současný stav metod posuzování spolehlivosti stavebních a strojních konstrukcí se zřetelem k rychlému rozvoji výpočetní techniky. Téměř čtyřhodinová intenzivní výměna názorů potvrdila, že hodnocení kvalitativních rozdílů mezi pojetím Eurokódů a pravděpodobnostní metodou SBRA patří k důležitým a přitažlivým tématům.
Po krátkém úvodu prof. Petra Zuny byla Vědecká rozprava zahájena úvodními referáty autorů metody SBRA prof. Ing. Pavlem Markem, DrSc., a Ing. Milanem Guštarem, Ph.D., kteří zdůraznili netradiční podstatu „pravidel hry“ této metody, rychlý rozvoj a možnosti aplikací, jakož i rostoucí počet spolupracujících odborníků obohacujících výsledky své práce tuto vědní oblast. Profesor Ing. Milan Růžička, CSc. z ČVUT zdůraznil možnosti aplikací metody SBRA v oboru strojních konstrukcí, a to zejména z hlediska posudku konstrukcí na únavu. Doc. Ing. Karel Frydrýšek, Ph.D. z VŠB – TU Ostrava vybral ze svých prací i z výsledků prací kolegů z ostravské Strojní fakulty deset zajímavých aplikací metody SBRA a připojil informaci, že SBRA bude začleněna do výuky na jejich fakultě. Problematiku pravděpodobnostního hodnocení zatížení stavebních konstrukcí sněhem uvedl Ing. Vít Křivý, Ph.D. z FAST VŠB – TU Ostrava. Zajímavé porovnání odezev nosníku s převislým koncem podle norem EC a podle SBRA ukázal Ing. Martin Šolc ze ZČU v Plzni. Představitel projekční kanceláře doc. Ing. Ladislav Votlučka, CSc., uvedl své názory na metodu SBRA a poukázal na studii porovnání posudků ocelové konstrukce podle EC norem a podle SBRA.

K závažným diskusním příspěvkům patřila zejména vystoupení ředitele CIDEAS prof. Ing. Jiřího Šejnohy, DrSc. z ČVUT Praha a prof. RNDr. Ing. Petra Štěpánka, CSc. z Fakulty stavební VUT v Brně. Zkušenosti z první Vědecké rozpravy potvrdily, že taková pracovní setkání mohou výrazně přispět k ujasnění odborných záměrů, k získání závažných a zajímavých názorů a ke konfrontaci zásadních doporučení pro další plánování výzkumu. Výsledek první Vědecké rozpravy lze považovat za povzbuzení skupiny odborníků, zabývajících se rozvojem a uplatněním metody SBRA pro pravděpodobnostní posuzování spolehlivosti stavebních a strojních konstrukcí, včetně přípravy odpovídajících norem netradičního uspořádání.

LITERATURA:
[1] Marek P., Guštar M., Anagnos, T. Simulation-Based Reliability Assessment.1995. CRC Press, Boca Raton, Florida
[2] www.sbra-anthill.com

Is the implementation of reliability assessment probabilistic conception of constructions into standards and design practice approaching?
Two decades ago, the construction designers started working with personal computers, which quickly forced the drawing boards and other design instruments out of the design offices. For majority of the upcoming generation of designers – engineers, some traditional calculation tools (slide rules, etc.) soon became unknown. Computers accelerated and made an important part of design and construction works more exact, however, in some areas the qualitative changes can still be expected.

Autoři

• Prof. Ing. Marek Pavel DrSc.
• Ing. Guštar Milan Ph.D.