Ačkoliv jsou konstrukce samostatným oborem, uplatňujícím se zejména ve stavebnictví, jsou konstrukce součástí i vyhrazeného tlakového zařízení. Šestý ročník celostátní akce s tématem spolehlivost konstrukcí se uskutečnila šestého dubna 2005 v Domě techniky v Ostravě. Okolo šedesáti špičkových odborníků si na tomto vzdělávacím workshopu vyměnilo především názory na spolehlivost projektovaných konstrukcí. Nejčastějším problémem z našeho pohledu je určení spolehlivosti nosných konstrukcí v rámci provozu kotlů. Také v poslední době přibývají problémy při tlakové zkoušce, kdy vznikají pochybnosti při pohledu na nosnou konstrukci, zda projektant vzal v úvahu, že se např. vzdušník umístěný na konstrukci dalšího technologického zařízení musí 1x za 9 let napustit vodou.
FUNKČNÍ SYSTÉM
Z vystoupení profesora Jiřího Šejnohy vyplynulo, že základem inženýrské koncepce spolehlivosti je pravděpodobnost, že systém plní funkci po určitou dobu a za vymezených podmínek. Jedná se o veličinu, související s dobou technického života stavby. Při projektování je přímý analytický výpočet pravděpodobnosti poruchy podle vzorce s s normovanými proměnnými značně omezený. Závisí totiž také až na desítkách náhodných proměnných , jejichž rozdělení se od normálního často diametrálně liší. Vždy nejsou k dispozici teoretická (parametrická) rozdělení a je nutné pracovat s histogramy či jinak. Inženýrské představě jsou nejbližší simulační metody. Ty spočívají v simulaci jednotlivých realizací náhodného vektoru. Simulační metody nejsou nijak omezeny počtem náhodných veličin, ale pro dosažení nejvyšší efektivity simulací je vhodné mít k dispozici vhodné analytické výrazy. Je zároveň nutné počítat s částečnou statistickou závislostí. U materiálových parametrů jsou na sobě závislé pevnosti v tahu a tlaku, modul pružnosti, lomová houževnatost, ale také efektivní součinitel teplotní roztažnosti. Při hodnocení účinku zatížení je jasná souvislost mezi vichřicí a přívaly sněhu. Obvyklé simulace, realizované za předpokladu statistické nezávislosti, neodpovídají skutečnosti. J. Šejnoha dále hovořil o referenčních hodnotách, návrhové pravděpodobnosti a zatížení, které je proměnné v čase. Závěrem zdůraznil, že je nutné rozumně definovat, co se v inženýrském chápání myslí jako porucha. Podle něj lze těžko přijmout definici mezního stavu dosažením limitního bodu na zatěžovací dráze. Nezbytné je omezit napjatost nebo deformaci v charakteristickém bodě konstrukce. Omezení deformace je na rozdíl od omezení napětí jednoznačné. Jde tedy hlavně o rozumné stanovení tak zvaných referenčních hodnot v podmínkách spolehlivosti.
DALŠÍ VYSTOUPENÍ
V časově nabitém programu vystoupily zhruba tři desítky přednášejících. Milan Guštar hovořil o výpočtu spolehlivosti v metodě SBRA a Petr Konečný o metodě dílčích součinitelů, jejichž pomocí se hodnotí únosnost a použitelnost. Profesor Ján Hudák přednesl příspěvek na téma vícekomponentního zatížení jeřábové dráhy při použití metody SBRA. Podle něj je potřeba zatížení z hlediska procesu únavy charakterizovat časovým průběhem po dobu požadované životnosti posuzované konstrukce. Pro stanovení zátěže jeřábů je nejvýhodnější provést porovnání přístupů prostřednictvím spekter rozkmitů napětí pro stejné hodnoty parametrů. Jde o počet pojezdů za rok, případně za den, geometrické rozměry průřezu nosníků, statické schéma nosníku a diagram ohybových momentů na určeném místě nosníku. Na modelování spektra zatížení mají vliv dvě dominantní charakteristiky, a to variabilita samotného zatížení a variabilita pozice kočky na jeřábové konstrukci. Tyto charakteristiky lze vyjádřit náhoně proměnnými hodnotami, prezentovanými formou histogramů, vytvořených pomocí funkcí známých statistických rozdělení.
O transformačních metodách pro řešení statických úloh stavební mechaniky hovořil docent Alois Materna. Připomenul, že rozvoj výpočetní techniky a maticových metod analýzy kontinua umožnil vytvoření výpočtových systémů, založených na metodě konečných prvků. Nyní je možné provádět rozsáhlé výpočty, připravovat vstupní data a vyhodnocovat výsledky v interaktivním grafickém prostředí. Podle A. Materny je metoda konečných prvků v současnosti nejefektivnější metodou výpočtu konstrukcí všeho druhu. Pro zvolený výpočtový model je ale nutná znalost stavební mechaniky v daném rozsahu. V simulačních modelech se může z metody konečných prvků stát jádro cyklu pro metody hodnocení životnosti a spolehlivosti konstrukcí.
Autor: Složil Jaromír
