Sicherheit Und Risiko Im Konstruktiven Ingenieurbau

ISBN-13: 9783528088354 / Niemiecki / Miękka / 1992 / 369 str.

Oswald Klingmuller

Opis

Nachdem der Sonderforschungsbereich 96 "Sicherheit von Baukonstruktionen" nach 15jahriger erfolgreicher Tatigkeit, im Jahre 1986 aufgelost wurde, ist es etwas still gewor den um die Sicherheitstheorie und die wahrscheinlichkeitstheoretischen Implikationen des Konstruktiven Ingenieurbaues. Gross waren die Hoffnungen, als das Anfang der sechziger Jahre von nur wenigen Inge nieurwissenschaftlern bearbeitete Forschungsthema durch Anregungen aus den USA wie der popularer wurde. Dort wurde von A.M. Freudenthai immer wieder auf die Bedeutung des Zusammenwirkens von Mechanik und Statistik hingewiesen. Seine Schuler beiderseits des Ozeans hatten die Hoffnung, dass sich auf Grund der Ableitung einer optimalen zulassi gen Versagenswahrscheinlichkeit Sicherheit ganz rational und sozusagen zwangslaufig ge wahrleisten lassen musse. Die Vorstellung, durch wissenschaftliche Methoden der Statistik liesse sich Sicherheit von Baukonstruktionen herstellen und nachweisen, passte sehr gut in die Fortschrittseuphorie der 60er und 70er Jahre. Fur eine Fulle von Problemstellungen im Bereich des Konstruktiven Ingenieurbaues wurden theoretische Losungen erarbeitet. Es zeigte sich aber, dass Statistik ein recht muhseliges Geschaft ist und nur, wenn genugend Daten vorliegen, zu brauchbaren Ergebnissen fuhren kann. Es gelang allerdings, die praktisch tatige Fachwelt durch den Entwurf umfassend theore tisch begrundeter Bemessungsvorschriften zu verunsichern und heftige Diskussionen zwi schen Befurwortern und Gegnern der neuen Sicherheitskonzepte auszulosen. Zwischenzeitlich hat sich die Aufregung gelegt. Das Thema kann wieder nuchtern betrachtet werden und auch dem deutschen Praktiker, der gemass DIN 1045, im Gegensatz zu seinen Kollegen in andern Landern, das Eigengewicht immer mit dem Faktor 1.75 vergrossern musste, ist auch der Vorteil von Teilsicherheitsbeiwerten aus seiner taglichen Erfahrung klar g

Spis treści

1 Einleitung.- 1.1 Sicherheit und Versagenswahrscheinlichkeit.- 1.2 Wahrscheinlichkeitstheoretische Probleme der Datenbasis.- 1.3 Zulässige Versagenswahrscheinlichkeit.- 1.4 Vorteile des konsistenten Sicherheitskonzeptes.- 1.5 Risikoanalyse.- 1.6 Zum Gebrauch des Textes.- Literatur.- 2 Sicherheitsanalyse.- 2.1 Berechnung der Versagenswahrscheinlichkeit.- 2.1.1 Grundlagen.- 2.1.2 Näherungsverfahren zur Berechnung der Versagenswahrscheinlichkeit.- 2.1.3 Monte-Carlo-Simulation.- 2.2 Grenzzustandsfunktionen.- 2.2.1 Vorbemerkungen.- 2.2.2 Zulässige Spannungen.- 2.2.3 Finite-Elemente-Berechnung und Grenzzustandsbedingungen.- 2.2.4 Fließbedingungen.- 2.2.5 Schnittkraftinteraktionen.- 2.3 Kontrollpunkte und Tragwerksversagen.- 2.4 Grenzzustände bei dynamischer Belastung.- Literatur.- 3 Sicherheitskonzept auf wahrscheinlichkeitstheoretischer Grundlage.- 3.1 Einführung.- 3.2 Grundlagen des probabilistischen Sicherheitskonzeptes.- 3.2.1 Grundbegriffe.- 3.2.2 Herleitung von Teilsicherheitsbeiwerten.- 3.2.3 Aufbau probabilistischer Normen.- 3.2.4 Teilsicherheitsbeiwerte für Einwirkungen.- 3.2.5 Teilsicherheitsbeiwerte der Beanspruchbarkeit.- 3.2.6 Kombinationsfaktoren.- 3.2.7 Bemessung mit dem neuen Sicherheitskonzept.- 3.3 Sensitivität von Teilsicherheitsbeiwerte.- Literatur.- 4 Grenzzustände von Tragwerken.- 4.1 Grenzzustandsbedingungen bei geometrisch nichtlinearer Berechnung.- 4.2 Grenzzustände von Tragwerken bei Lastumlagerung.- 4.3 Genauere Verfahren der Zuverlässigkeitsbeurteilung.- 4.3.1 Einführung.- 4.3.2 Diskussion der Berechnungsmethoden.- 4.4 Sicherheitsbeurteilung von Systemen mit großer Variablenzahl.- 4.4.1 Allgemeines.- 4.4.2 Methodik des Antwort-Flächen-Verfahrens.- 4.4.3 Anwendung des Antwort-Flächen-Verfahrens.- 4.4.4 Numerisches Beispiel.- Literatur.- 5 Extreme Lastfälle.- 5.1 Vorbemerkungen.- 5.2 Zeitabhängige Vorgänge und extreme Ereignisse.- 5.2.1 Straßenverkehr.- 5.2.2 Wasserstände.- 5.2.3 Wind.- 5.2.4 Erdbeben.- 5.2.5 Welle.- 5.3 Sicherheitslastfälle.- 5.3.1 Flugzeugabsturz.- 5.3.2 Explosionsdruck.- 5.3.3 Kälteschock-Reißverschlußversagen.- 5.3.4 Stellung der Sicherheitslastfälle in einem konsistenten Sicherheitskonzept.- 5.4 Kombination extremer Lastfälle.- Literatur.- 6 Risikoanalyse.- 6.1 Vorbemerkungen.- 6.2 Einführendes Beispiel zur Risikoanalyse.- 6.2.1 Die Situationsbeschreibung.- 6.2.2 Die Risikoanalyse.- 6.3 Systemanalyse.- 6.3.1 Was ist ein System ?.- 6.3.2 Systembeschreibung.- 6.3.3 Ausfalleffektanalyse.- 6.3.4 Fehlerbaumanalyse.- 6.3.5 Störfallablaufanalyse.- 6.4 Schadenskosten und Berechnung des Risikos.- 6.4.1 Sachschaden.- 6.4.2 Personenschaden.- 6.4.3 Risikokataster.- 6.4.4 Berechnung des Risikos.- 6.4.5 Bewertung des Risikos.- 6.5 Auswertung der Risikoanalyse.- 6.5.1 Sensitivitätsanalyse.- 6.5.2 Strategie zur Risikoreduktion.- Literatur.- Anhang A.- Al Grundlagen der mathematischen Statistik.- A1.1 Einführung.- A1.2 Parameterschätzung.- A1.3 Intervallschätzung des Mittelwertes.- A1.4 Bestimmung von Verteilungsmodellen für Datensätze.- Literatur.- A2 Rechenregeln für Wahrscheinlichkeiten.- A2.1 Allgemeines.- A2.2 Grundlagen.- A2.3 Regeln der Wahrscheinlichkeitsrechnung.- A2.4 Zusammenfassung.- Literatur.- A3 Zufallsvariable und ihre Beschreibung.- A3.1 Einführung.- A3.2 Parameter zur Beschreibung der Wahrscheinlichkeitsverteilung von Zufallszahlen.- A3.3 Gebräuchliche Wahrscheinlichkeitsverteilungen.- A3.4 Mehrdimensionale Problemstellungen.- A3.5 Funktionen von Zufallszahlen.- A3.6 Näherungsweise Berechnung der Momente allgemeiner Funktionen stochastischer Variablen.- A3.7 Zusammenfassung.- Literatur.- A4 Erzeugung von Zufallszahlen.- A4.1 Allgemeines.- A4.2 Erzeugung von standard-gleichverteilten Zufallszahlen.- A4.3 Programmtechnische Realisation des Zufallszahlengenerators.- A4.4 Erzeugung von Zufallszahlen bekannter Dichtefunktionen.- A4.5 Erzeugung von Zufallszahlen mehrdimensionaler Dichtefunktionen.- A4.6 Zusammenfassung.- Literatur.- A5 Stochastische Prozesse.- Literatur.- Anhang B.- B1 Fachwörterverzeichnis.- B2 Abkürzungen/Organisationen.- B3 Grundlagenliteratur.- B3.1 Lehrbücher der Statistik und Wahrscheinlichkeitstheorie.- B3.2 Lehrbücher der Sicherheitstheorie und Hauptaufsätze.- B3.3 Risikoanalysen.- Register.