Probabilistisch ontwerpen (B-KUL-H01F5A)
Doelstellingen
De studenten inzicht verschaffen hoe men rekening houdt met onzekere factoren bij het ontwerp, de uitvoering en het onderhoud van constructies en hoe de rekenmethodes die men hiertoe hanteert worden uitgevoerd.
Specifiek wordt van de studenten op het einde van deze cursus verwacht dat ze:
- de achterliggende risicofilosofie kunnen uitleggen,
- faalkansen kunnen uitrekenen met de FOSM en FORM methode,
- een Monte Carlo simulatie kunnen uitvoeren,
- een systeembetrouwbaarheidsanalyse kunnen uitvoeren aan de hand van FORM resultaten voor de componenten,
- N-jaarlijkse ontwerpwaarden kunnen afleiden,
- ten gronde kunnen uitleggen waarom en hoe partiële veiligheidsfactoren zijn afgeleid in ontwerpcodes.
Begintermen
Basiskennis kansrekenen en statistiek (cfr. Kansrekenen en Statistiek H01A6A).
Volgtijdelijkheidsvoorwaarden
Je moet voldoen aan een volgtijdelijkheidsvoorwaarde om dit opleidingsonderdeel te mogen opnemen. Volgtijdelijkheid kan STRENG of SOEPEL zijn of een GELIJKTIJDIGHEID inhouden. Ook kan een diplomaNIVEAU als voorwaarde gesteld zijn.
Verklaring:
STRENG: Om dit opleidingsonderdeel op te nemen, moet je geslaagd zijn voor of een tolerantie ingezet hebben voor de opleidingsonderdelen waarvoor dit soort voorwaarde geldt.
SOEPEL: Om dit opleidingsonderdeel op te nemen, moet je de opleidingsonderdelen waarvoor dit soort voorwaarde geldt, gevolgd hebben.
GELIJKTIJDIG: Om dit opleidingsonderdeel op te nemen, moet je ook de opleidingsonderdelen waarvoor dit soort voorwaarde geldt, opnemen of al opgenomen hebben.
NIVEAU: Om dit opleidingsonderdeel op te nemen, moet je ten minste deze graad behaald hebben.
GELIJKTIJDIG( H0M71A ) OF GELIJKTIJDIG( H01A6A ) OF GELIJKTIJDIG( X0A14B ) OF GELIJKTIJDIG(X0F33A) OF GELIJKTIJDIG(G0A17A)
Bovenstaande codes van opleidingsonderdelen stemmen overeen met onderstaande omschrijvingen van die opleidingsonderdelen:
H0M71A : Numerieke wiskunde
H01A6A : Kansrekenen en statistiek
X0A14B : Statistiek
X0F33A : Statistiek en predictie
G0A17A : Fundamental Concepts of Statistics
Dit opleidingsonderdeel is een voorwaarde voor het opnemen van volgende opleidingsonderdelen:
H01Q8B : P&O: bouwkunde 1 (Niet meer aangeboden dit academiejaar)
Plaats in het onderwijsaanbod
- Master of Statistics and Data Science (on campus) (Leuven) (Statistics and Data Science for Industry) 120 sp.
- Voorbereidingsprogramma: Master in de ingenieurswetenschappen: bouwkunde (Leuven) 60 sp.
- Master in de ingenieurswetenschappen: bouwkunde (programma voor masters industriële wetenschappen - aanverwante richting) (Leuven) 120 sp.
- Bachelor in de ingenieurswetenschappen (programma voor studenten gestart vóór 2024-2025) (Leuven) (Hoofdrichting bouwkunde) 180 sp.
- Bachelor in de ingenieurswetenschappen (programma voor studenten gestart vóór 2024-2025) (Leuven) (Nevenrichting bouwkunde) 180 sp.
- Bachelor in de ingenieurswetenschappen (programma voor studenten gestart in 2024-2025 of later) (Leuven) (Afstudeerrichting bouwkunde) 180 sp.
- Master of Civil Engineering (Programme for Engineering Technology Students) (Leuven) 120 sp.
Onderwijsleeractiviteiten
2 sp. Probabilistisch ontwerpen: hoorcollege (B-KUL-H01F5a)
Inhoud
Het opleidingsonderdeel omvat volgende elementen:
1. Inleiding tot de principes van veilig ontwerpen: nomenclatuur, aanvaardbaarheidscriteria, niveaus van betrouwbaarheidanalyses, partiële veiligheidsfactoren, terugkeerperioden, karakteristieke waarden, codecalibratie
2. Eerste-orde tweede-momenten (FOSM) betrouwbaarheidsberekening en Hasofer-Lind betrouwbaarheidsindex
3. FORM/SORM betrouwbaarheidsberekening
4. Systeembetrouwbaarheid
5. Monte Carlo simulatie
6. Code Calibratie
7. N-jaarlijkse ontwerpwaarden
Studiemateriaal
Studiekost: 1-10 euro (De informatie over studiekosten zoals hier opgenomen is indicatief en geeft enkel de prijs weer bij aankoop van nieuw materiaal. Er zijn mogelijk ook e- en tweedehandskopijen beschikbaar. Op LIMO kan je nagaan of het handboek beschikbaar is in de bibliotheek. Eventuele printkosten en optioneel studiemateriaal zijn niet in deze prijs vervat.)
Cursustekst "Probabilistisch Ontwerp" (uitgegeven door VTK)
Toledo: powerpoints
Toelichting werkvorm
Het materiaal in de cursustekst wordt doorlopen en verder toegelicht aan de hand van praktijkvoorbeelden.
1 sp. Probabilistisch ontwerpen: ontwerpen (B-KUL-H01F6a)
Inhoud
Zittingen 1 tem 3: implementatie met behulp van EXCEL van de FORM methode en toepassing op eenvoudige didactische problemen (in PC-klassen). Een verslag van de oplossingen is in te dienen bij het examen.
Zitting 4: begeleide oplossing van voorbeeldexamenvragen.
Studiemateriaal
Toledo: opgaven voor oefenzittingen
Toelichting werkvorm
Door de implementatie in EXCEL verkrijgen de studenten bijkomend inzicht in de leerstof.
De studenten werken in de eerste drie oefenzittingen de opgelegde oefeningen uit en dienen hiervan een verslag in bij het examen.
De vierde oefenzitting wordt besteed aan voorbeelden van open examenvragen.
De studenten werken zelfstandig met de hulp van een werkboek. De docent en een assistent zijn aanwezig om hun verder te helpen en vragen te beantwoorden.
Evaluatieactiviteiten
Evaluatie: Probabilistisch ontwerpen (B-KUL-H21F5a)
Toelichting
25% staat op de evaluatie van het verslag van de oplossingen van de oefeningen.
75% staat op de oplossing van de open vragen gesteld bij het examen.
Toelichting bij herkansen
De student hoeft geen nieuw verslag van de oefeningen op te maken (maar in overleg met de docent is dit wel toegelaten). De puntenverdeling voor het verslag (25%) en de antwoorden op het examen (75%) blijft geldig.