Výpočet tenkostěnných konstrukcí, jež představují jeden z nejnadějnějších nástrojů pro úsporu oceli a financí, je do velké míry determinován stabilitními problémy. Jejich řešení a příslušný mezní stav závisí na celé řadě faktorů geometrické a materiálové povahy, ale především na počátečních imperfekcích. Zvláště je tomu tak u tenkostěnných deskových konstrukcí vystavených účinkům opakovaného zatížení, kde proces kumulace poškození a mezní stav únavy velmi podstatně závisí na nevyhnutelných počátečních imperfekcích, především na tvaru a velikosti počátečního zakřivení deskových prvků systému. U rámů sestavených z tenkostěnných prvků jsou pak kromě prutových imperfekcí rozhodující také imperfekce soustavy. Cílem grantového projektu je provést citlivostní analýzu těchto faktorů. Ve studiích bude sledován vliv těch faktorů např. na rozptyl odezvy konstrukce a výslednou pravděpodobnost poruchy. Citlivostní analýza tak odpovídá také na otázky: Které veličiny jsou dominantní a kterým je proto nutno věnovat zvýšenou pozornost zejména při přípravě vstupních hodnot, úvahách a rozhodování o zlepšení technologických postupů a koncepci kontrolních činností. Citlivostní analýza může tak být účelně využita při oceňování vlivu technologických imperfekcí u tenkostěnných ocelových konstrukcí.

Popis anglicky
The analysis of thin-walled structures, which are regarded as one of most promising tools for saving steels and costs, it is to a great extent governed by stability problems. The solution and the corresponding limit state depend on a number of factors of geometrical and material nature but primarily they are dependent on initial imperfections. In particular, it is so in case of thin-walled plated structures subjected to repeated loading where the process of cumulative damage and the fatigue limit state are very substantially affected by unavoidable initial imperfections, particularly by the configuration and magnitude of the out-of-flatness of the plate elements of the system. Therefore, the objective of the grant project is to carry out a sensitivity analysis of these factors. In case of frames composed of thin plate elements, a very important role is also played, in addition to bar characteristics, by the imperfections of the system: That is why the objective of the grant project is to perform sensitivity analysis of these factors. Then the study will investigate the influence of the scatter of the structural response and of the resulting probability of failure. Sensitivity analysis can thus give answers to questions such as: Which quantities are governing and to which of them a special attention ought to be paid in preparing input data, in giving considerations to, and making decisions about, an improvement of theoretical procedures and of inspection activities.

Klíčová slova
stabilita, citlivost, spolehlivost, ocel

Klíčová slova anglicky
stability, sensitivity, reliability, steel

GA103/03/0233

čeština

Kala Zdeněk, prof. Ing., Ph.D. - hlavní řešitel
Škaloud Miroslav, prof. Ing., DrSc. - spoluřešitel

Ústav stavební mechaniky
- odpovědné pracoviště (4.5.2004 - nezadáno)
Ústav stavební mechaniky
- příjemce (4.5.2004 - nezadáno)

KALA, Z.: Lightweight Structures in Civil Engineering. Varšava (12.09.2005)
Detail

KALA, J. Analýza účinků větru na stavební konstrukce. 1. 1. Brno: 2003. 169 s.
Detail

KALA, Z. Verifikace kritérií pro navrhování ocelových konstrukcí metodami spolehlivostní analýzy. Brno, Czech Republic: VUT FAST, 2002. 186 s. ISBN: 80-214-2406-0.
Detail

KALA, Z. Verifikace kritérií pro navrhování ocelových konstrukcí metodami spolehlivostní analýzy. Brno, Czech Republic: VUTIUM 2003 - edice habilitační a inaugurační spisy, 2003. 36 s. ISBN: 80-214-2406-0.
Detail

KALA, Z. Verifikace kritérií pro navrhování ocelových konstrukcí metodami spolehlivostní analýzy. Vědecké spisy vysokého učení technického v Brně. Vědecké spisy vysokého učení technického v Brně. Brno: Vysoké učení technické v Brně, 2003. 36 s. ISBN: 80-214-2406-0.
Detail

KALA, Z. Citlivostní analýza stabilitních problémů tenkostěnných konstrukcí. 1. Brno: Praha GAČR, 2002.
Detail

KALA, Z. Určení zbytkové životnosti v závislosti na velikosti lomové houževnatosti. VUT FAST. Brno: ČVUT Praha, 2003.
Detail

MAREK, P.; BROZZETTI, J.; GUŠTAR, M.; TIKALSKY, P.; KALA, Z. Probabilistic Assessment of Structures using Monte Carlo simulation, Basics, Exercises, Software. In Probabilistic Assessment of Structures using Monte Carlo simulation, Basics, Exercises, Software. 1. Brno, Czech Republic: ITAM Academy of Sciences of Czech Republic, 2003. p. 383 ( p.)ISBN: 80-86246-19-1.
Detail

MAREK, P., BROZZETTI, J., GUŠTAR, M., TIKALSKY, P., KALA, Z. Reliability of a steel frame computed by stochastic FEM. In Probabilistic Assessment of Structures using Monte Carlo simulation, Basics, Exercises, Software. Probabilistic Assessment of Structures using Monte Carlo simulation, Basics, Exercises, Software. The second extended edition of the book. ITAM Academy of Sciences of Czech Republic, Prosecká 76, 190 00 Prague 9, Czech Republic: ITAM Academy of Sciences of Czech Republic, Prosecká 76, 190 00 Prague 9, Czech Republic, 2003. p. 310 ( p.)ISBN: 80-86246-19-1. ISSN: 80-86246-19-1.
Detail

KALA, Zdeněk. Sensitivity Analysis of the Stability Problems of Thin-walled Structures. Journal of Constructional Steel Research, 2005, vol. 61, no. 61, p. 415-422. ISSN: 0143-974X.
Detail

KALA, J.; KALA, Z. Influence of yield strength variability over cross-section to steel beam load-carrying capacity. Nonlinear Analysis - Modelling and Control, 2005, vol. 10, no. 2, p. 151-160. ISSN: 1392-5113.
Detail

KALA, Z.; STRAUSS, A.; BERGMEISTER, K.; HOFFMAN, S.; NOVÁK, D. Technologische Eigenschaften von Stählen im europäischen Vergleich. Stahlbau, 2006, roč. 75, č. 1, s. 55-60. ISSN: 0038-9145.
Detail

KALA, Zdeněk. Auxiliary Sensitivity Analysis Applied to Stability Problems of Steel Frame Structures. Inženýrská mechanika - Engineering Mechanics, 2005, vol. 12, no. 1, p. 63-70. ISSN: 1210-2717.
Detail

KALA, Zdeněk; KALA, Jiří. Sensitivity Analysis of the Effect of Initial Imperfections on the Steel Plate Girders Fatigue Limit State. 2005, vol. 38, no. 1, p. 3-13. ISSN: 0783-6104.
Detail

KALA, Zdeněk; KALA, Jiří; ŠKALOUD, Miroslav; TEPLÝ, Břetislav. Sensitivity Analysis of the Effect of Initial Imperfections on the (i) Ultimate Load and (ii) Fatigue Behaviour of Steel Plate Girders. Nonlinear Analysis - Modelling and Control, 2005, vol. 11, no. 2, p. 99-107. ISSN: 1392-5113.
Detail

KALA, Zdeněk. Comparison of Material Characteristics of Austrian and Czech Structural Steels. Nonlinear Analysis - Modelling and Control, 2005, vol. 10, no. 1, p. 65-75. ISSN: 1392-5113.
Detail

KALA, Zdeněk. Fuzzy Sets Theory in Comparison with Stochastic Methods to Analyse Nonlinear Behaviour of a Steel Member under Compression. Nonlinear Analysis - Modelling and Control, 2005, vol. 10, no. 1, p. 65-75. ISSN: 1392-5113.
Detail

KALA, Z. Reliability of steel structures in compliance with the principles of the EN 1990 - Theoretical and Experimental Studies, Part 2. Inženýrská mechanika - Engineering Mechanics, 2004, vol. 2, no. 11, p. 115 ( p.)ISSN: 1210-2717.
Detail

KALA, Z. Reliability of steel structures in compliance with the principles of the EN 1990 - Theoretical and Experimental Studies, Part 1. Inženýrská mechanika - Engineering Mechanics, 2004, vol. 11, no. 1, p. 43 ( p.)ISSN: 1210-2717.
Detail

KALA, Z. Vliv počátečního zakřivení osy prutu na jeho mezní stav. 2003, vol. 36, no. 1, p. 3 ( p.)ISSN: 0783-6104.
Detail

Odpovědnost: Kala Zdeněk, prof. Ing., Ph.D.