Vědeckou rozpravou k výstižnějšímu posudku spolehlivosti konstrukcí

Rozvoj poznání dílčích součástí komplexní problematiky posudku spolehlivosti konstrukcí spolu s aplikací moderní výpočetní techniky mohou vyvolat proces vedoucí k dosažení vyšší úrovně výsledného řešení. Jednou z mnoha cest ke zvýšení efektivnosti takového procesu může být „vědecká rozprava“ specialistů, kteří se cílenou diskusí zaměří na specifikovaný problém a na vytyčený cíl, předloží své poznatky a názory, upozorní na skladbu, souvislost závažných jednotlivostí na hodnocení jejich interakce a vyjádří se k dosaženým dílčím závěrům.

 
Obě fota: © Luděk Svoboda, Akademický bulletin
Vědeckou rozpravu uvedli přednáškami autoři metody SBRA – Pavel Marek (vlevo) a Milan Guštar.

Inženýrská akademie České republiky uspořádala 20. dubna 2010 na pražské ČVUT pod vedením jejího prezidenta prof. Petra Zuny vědeckou rozpravu. Téma navrhl předseda Stavební sekce IA ČR prof. Vladimír Křístek ze Stavební fakulty ČVUT spolu s tajemníkem IA ČR dr. Milošem Hayerem. Šlo o kvalitativní rozvoj a zdokonalení posudku spolehlivosti stavebních a strojních konstrukcí se zaměřením na kvalitativní rozdíl mezi v současnosti používanými metodami zavedenými do projekční praxe již v předpočítačové éře (k nim patří např. „předpisová“ metoda dílčích součinitelů spolehlivosti, aplikovaná v ČSN, Eurocodech, LRFD-AISC v USA a v kanadských normách) a pravděpodobnostním pojetím posudku spolehlivosti, jež využívá dříve netušené možnosti počítačů.

Dlouhý vývoj metod a předpisů pro posuzování spolehlivosti konstrukcí se uskutečňoval od pradávného předávání zkušeností stavebních mistrů, od otců na syny, přes éru písemných doporučení a jednoduchých deterministických pravidel k prvním předpisům a ke vzniku norem. Tento proces a vývoj trval staletí, což odpovídá složitosti a náročnosti této problematiky. Před dvaceti lety došlo k „revoluci“, která rozvoj posuzování spolehlivosti konstrukcí nesporně hluboce poznamená. Na stolech projektantů se objevily osobní počítače, a vytvořily tak předpoklady k přechodu od překonaných metod, jako byla např. deterministická metoda „dovolených namáhání“, a metody „dílčích součinitelů“ používané v současnosti, k metodám pravděpodobnostním. K aplikacím pravděpodobnostního pojetí posudku spolehlivosti konstrukcí patří značně rozvinutá metoda SBRA (Simulation-Based Reliability Assessment). Rozsáhlý soubor více než šesti set prací publikovaných v posledních dvou dekádách doma a v zahraničí (viz www.sbra-anthill.com) obsahuje množství příkladů ze stavební a strojní oblasti ilustrujících aplikaci této metody v oblasti kovových, betonových, dřevěných, spřažených a dalších konstrukcí.

Odbornou diskusi při vědecké rozpravě uvedli původci metody SBRA – prof. Pavel Marek a dr. Milan Guštar za oblast stavební a prof. Milan Růžička za oblast strojní. Konstatovali, že v posledních dvou dekádách rostl počet aktivních spolupracovníků, kteří dosud úspěšně obhájili už sedmnáct disertačních a habilitačních prací (např. na VŠB-TU Ostrava) založených na rozvoji a náročných aplikacích metody SBRA.

Z diskusních vystoupení ve Vědecké rozpravě zaslouží pozornost především vyjádření prof. Jiřího Šej­nohy, ředitele CIDEAS-ČVUT, který se zaměřil na rozvoj posuzování spolehlivosti konstrukcí v souvis­losti s aplikací Performance Based Design. Deset zajímavých příkladů aplikace metody SBRA ve strojní oblasti uvedl doc. Karel Frydrýšek z FS VŠB-TU Ostrava. Rozdíl mezi odezvou nosníku s převislým koncem na kombinaci zatížení podle EC norem a SBRA názorně demonstroval Ing. Martin Šolc, doktorand ze ZČU v Plzni. Vybraný problém z oblasti zatížení konstrukcí sněhem uvedl dr. Vít Křivý z VŠB-TU Ostrava. Problematikou přípravy přechodu od metody dílčích součinitelů k pravděpodobnostnímu pojetí se podle vyjádření prorektora dr. Petra Štěpánka zabývá též VUT Brno. Za projektanty a uživatele EC norem vystoupil doc. Ladislav Votlučka, jehož pracovní skupina nabídla k publikování studii porovnávající posudek ocelového rámu podle Eurocodu a podle SBRA. Dále diskutovali doc. Petr Brož (aplikace SBRA při posudku konstrukcí na únavu), prof. Ondřej Fischer (aplikace SBRA z hlediska dynamických úloh) a další.
 
K hlavním předmětům diskuse při vědecké rozpravě patřila otázka, zda již nastal čas k přípravám na přechod od předpisové metody dílčích součinitelů k metodám pravděpodobnostním. Odborníci též debatovali o zavedení metody SBRA a dalších pravděpodobnostních metod do výuky na stavebních a strojních fakultách vysokých škol v Praze, Ostravě, Plzni a v budoucnu také na dalších univerzitách. Příkladem šíření pravděpodobnostního pojetí SBRA může být, díky doc. K. Frydrýškovi, především FS VŠB-TU Ostrava.

Plodná diskuse skončila až po čtyřech hodinách, což jen potvrzuje zájem o problematiku přechodu od tradičních metod k pravděpodobnostnímu pojetí i o neobvyklý způsob výměny názorů na aktuální problematiku. Při přípravě dalších Vědeckých rozprav by bylo vhodné předem vytvořit seznam základních otázek a rozeslat jej zájemcům o aktivní účast, omezit délku diskusních vystoupení, zaznamenat obsah jednotlivých příspěvků a publikovat závěry v odborném časopise. (O současném rozvoji norem pro posuzování spolehlivosti konstrukcí čtěte také v článku Prorazit bariery – AB 4/2009).

PAVEL MAREK,
Inženýrská akademie České republiky
MILAN GUŠTAR, ARTech