haku: @keyword uncertainty / yhteensä: 34
viite: 10 / 34
Tekijä:Derry, Markus
Työn nimi:Epistemic uncertainty of an existing concrete structure
Betonirakenteen episteeminen epävarmuus
Julkaisutyyppi:Diplomityö
Julkaisuvuosi:2011
Sivut:125      Kieli:   eng
Koulu/Laitos/Osasto:Rakennustekniikan laitos
Oppiaine:Talonrakennustekniikka   (Rak-43)
Valvoja:Puttonen, Jari
Ohjaaja:Aaltonen, Tero
Digitoitu julkaisu: https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/99300
OEVS:
Digitoitu arkistokappale on julkaistu Aaltodocissa
Sijainti:P1 Ark Aalto     | Arkisto
Avainsanat:reliability analysis
non-destructive testing
reinforced concrete structures
structural reliability
uncertainty
luotettavuusanalyysi
ainetta rikkomaton koestus
teräsbetonirakenteet
rakenteiden luotettavuus
epävarmuus
Tiivistelmä (fin): Diplomityössä määritetään olemassa olevalle teräsbetonirakenteelle episteeminen epävarmuus.
Lisäksi tutkitaan epävarmuuden vaikutuksia luotettavuuteen.
Tutkimuksessa sovelletaan kokeellisista että teoreettisista menetelmistä, lähinnä ainetta rikkomatonta koestusta (NDT) sekä Monte Carlo simulointiin perustuvaa luotettavuusanalyysiä.
Esimerkissä tarkastellaan vuonna 1915 rakennettujen välipohjapalkkien luotettavuutta sekä niihin liittyvää epävarmuutta.

Tutkimus esittelee prosessimallin NDT menetelmien käytöstä luotettavuusanalyysissa, jota käytetään hyväksi tapaustutkimuksessa.
Perusmuuttujista otettiin näytteitä ainetta rikkomattomilla kokeilla; betonin puristuslujuus, raudoitteiden vetolujuus sekä betonipeitteen paksuus olivat koestetut perusmuuttujat.
Perusmuuttujien jakaumaparametrit arvioitiin koetulosten pohjalta.
Saatuja todennäköisyysjakautumia voidaan soveltaa arvioitaessa numeerisesti rakenteiden luotettavuutta.

Tapaustutkimuksen tulokset osoittivat, että NDT menetelmien käyttö vähentää epävarmuutta.
Kestävyyden variaatiokerroin oli noin 57 % pienempi käytettäessä NDT menetelmiä verrattuna tapaukseen, jossa käytettiin kirjallisuudesta löytyviä arvoja jakaumaparametreille.
Lisäksi kestävyyden keskiarvolle saatiin 3 % suurempi arvo NDT menetelmillä.

Kuormitukseen liittyvä epävarmuus todettiin määrääväksi tekijäksi tapaustutkimuksen palkkien luotettavuusanalyysissa: herkkyysanalyysissa kuorman variaatiokertoimella oli suurin vaikutus luotettavuusindeksiin.
Luotettavuusanalyysissa saadut luotettavuusindeksi täyttivät Eurokoodin vaatimukset.

Kestävyyttä ja kuormitusta verrattiin myös Eurokoodin mukaisiin suunnitteluarvoihin.
Taivutusmomentin mitoitusarvo vastasi likimäärin kuormituksen 94 % fraktiilia.
Taivutuskestävyyden mitoitusarvo vastasi keskimäärin niinkin alhaista fraktiilia kuin 0,05 %.
Tiivistelmä (eng): The objective of this thesis is to quantify the epistemic uncertainty of an existing reinforced concrete structure.
The influence of uncertainty on reliability is also studied.
In the study both empirical and theoretical methods are used, i.e. mainly non-destructive testing (NDT) and reliability analysis by Monte Carlo simulation.
In the case study, uncertainty and reliability of reinforced concrete floor beams of an office building, built originally in 1915, are studied.

The study presents a process model for using NDT methods with reliability analysis, which is used in the case study.
Non-destructive tests were done to obtain samples of basic variables; sampled variables were strength of concrete, tensile strength of reinforcement and thickness of concrete cover.
Distribution parameters of basic variables were estimated based on the test results.
The distributions of basic variables can be used for estimating structural reliability numerically.

Results of the case project study showed that using NDT methods lowers the uncertainty.
Coefficient of variation (CV) of the resistance was about 57 % lower when NDT was used compared to using distribution parameters found in literature.
Moreover, 3 % higher mean value for resistance was obtained when using NDT.

Uncertainty related to stress was found to be dominant in the reliability analysis of beams in the case study; CV of stress had the most influence on the reliability index in the sensitivity analysis.
In addition, high reliability indices, which clearly fulfil the requirements of the Eurocodes, were obtained.

Resistance and stress were also compared to deterministic design values calculated according to the Eurocodes.
The design bending moment corresponded approximately to the 94 % fractile of stress.
As for the design value of bending resistance, a corresponding fractile as low as 0.05 % was calculated on average from the histogram of resistance.
ED:2011-06-10
INSSI tietueen numero: 42137
+ lisää koriin
INSSI