Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Budownictwa i Architektury - Budownictwo (S3)

Sylabus przedmiotu Niezawodność i bezpieczeństwo konstrukcji:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Budownictwo
Forma studiów studia stacjonarne Poziom trzeciego stopnia
Stopnień naukowy absolwenta doktor
Obszary studiów
Profil
Moduł
Przedmiot Niezawodność i bezpieczeństwo konstrukcji
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Jednostki zewnętrzne
Nauczyciel odpowiedzialny Andrzej Nowak <studium@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 2,0 ECTS (formy) 2,0
Forma zaliczenia egzamin Język angielski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW2 16 1,40,50egzamin
seminariaS2 4 0,60,50zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Znajomość zagadnień z dyscypliny naukowej budownictwo na poziomie studiów S2 lub studiów jednolitych magisterskich. Zainteresowanie pracą naukową. Znajomość języka obcego umożliwiająca studiowanie literatury światowej z zakresu tematyki doktoratu.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1The objective of this course is to develop understanding of the reliability-based methods of structural analysis. The course covers the review of fundamentals of theory of probability and statistics, reliability analysis methods, development of design codes, probability-based models of load and resistance, applications of reliability analysis to structural members and structural systems and effect of human errors on structural reliability. The course is offered primarily for graduate students. The pre-requisite is a basic knowledge of structural design, including reinforced concrete, prestressed concrete and steel structures.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
seminaria
T-S-1Rozwiązywanie problemów, przygotowanie sprawozdań4
4
wykłady
T-W-1• Uncertainty in structural engineering (losowość w konstrukcjach budowlanych) • Random variables (zmienne losowe) • Properties of a random variable (własności zmiennych losowych)2
T-W-2• Normal random variable (rozkład normalny) • Probability paper (arkusz probabilistyczny) • Other distributions, joint distributions (inne rozkłady, rozkłady wielu zmiennych)2
T-W-3• Functions of a random variable (funkcje zmiennej losowej) • Monte Carlo method (metoda Monte Carlo) • Limit state function, Reliability index (funkcja stanu granicznego, wskaźnik niezawodności)2
T-W-4• Second Moment reliability index (wskaźnik niezawodności wg momentu drugiego rzędu) • Hasofer-Lind reliability index (wskaźnik niezawodności Hasofer - Lind) • Rackwitz-Fiessler procedure (procedura Rackwitz - Fiessler) • Reliability by Monte Carlo (obliczanie niezawodności metodą Monte Carlo)2
T-W-5• Code development (kalibracja norm projektowych) • Load models; dead load, live load (modele obciążeń, obciążenie stałe i zmienne) • Other load components (inne składniki obciążeń)2
T-W-6• Load combinations (kombinacje obciążeń) • Resistance models; steel (modele nośności, stal) • Resistance models; concrete, wood (modele nośności, beton, drewno)2
T-W-7• Structural systems; brittle and ductile elements (układy konstrukcyjne; kruche i ciągliwe elementy) • Systems with partially correlated elements (układy z częściowo skorelowanymi elementami) • System reliability analysis - examples (analiza niezawodności układów konstrukcyjnych - przykłady)2
T-W-8• Bayesian methods (metody Bayesian) • Human errors, sensitivity analysis (błędy, analiza wrażliwości)2
16

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
seminaria
A-S-1Uczestnictwo w zajęciach4
A-S-2Przygotowanie sprawozdań i bieżąca analiza materiału wykładowego14
18
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach16
A-W-2Bieżące utrwalanie materiału16
A-W-3Przygotowanie się do egzaminu8
A-W-4Egzamin2
42

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Metody podające - wykład informacyjny z użyciem komputera
M-2Metody problemowe - wykład konwersatoryjny
M-3Panel dyskusyjny, metoda przypadków, gry dydaktyczne, zadania indywidualne

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Ocena z egzaminu pisemnego
S-2Ocena formująca: Ocena sprawozdań

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
B_3A_S3/C-01_W01
Doktorant poznaje różne metody, nabywa wiedzy o dokonywaniu wyboru metody badawczą do zadanego zadania
B_3A_W02C-1T-W-1, T-W-6, T-W-8, T-W-4, T-W-7, T-W-2, T-S-1, T-W-5, T-W-3M-1, M-3, M-2S-2, S-1

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
B_3A_S3/C-01_U01
Doktorant nabywa umiejętność stosowana metod badawczych, doboru konkretnej metody do rozwiązywanego problemu naukowego
B_3A_U01, B_3A_U07, B_3A_U08C-1T-W-7, T-W-8, T-S-1, T-W-5, T-W-3, T-W-2, T-W-1, T-W-4, T-W-6M-3, M-2, M-1S-2, S-1

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
B_3A_S3/C-01_K01
Doktorant nabywa kreatywność w rozwiązywaniu zadanych problemów
B_3A_K01, B_3A_K07C-1T-W-4, T-S-1, T-W-6, T-W-1, T-W-7, T-W-3, T-W-5, T-W-2, T-W-8M-3, M-2, M-1S-2, S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
B_3A_S3/C-01_W01
Doktorant poznaje różne metody, nabywa wiedzy o dokonywaniu wyboru metody badawczą do zadanego zadania
2,0
3,0Doktorant potrafi wybrać i zastosować metodę badawczą do zadanego zadania
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
B_3A_S3/C-01_U01
Doktorant nabywa umiejętność stosowana metod badawczych, doboru konkretnej metody do rozwiązywanego problemu naukowego
2,0
3,0Doktorant wykazuje umiejętność stosowana metod badawczych, doboru konkretnej metody do rozwiązywanego problemu naukowego
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
B_3A_S3/C-01_K01
Doktorant nabywa kreatywność w rozwiązywaniu zadanych problemów
2,0
3,0Doktorant wykazuje kreatywność w rozwiązywaniu zadanych problemów
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Nowak, A.S. and Collins, K.R., Reliability of Structures, 2nd Edition, CRC Press, New York, 2013
  2. Rakoczy, A.M. and Nowak, A.S., Resistance Factors for Lightweight Concrete Members, American Concrete Institute, Journal of Structures, Vol. 111, No. 1, Jan-Feb. 2014, pp. 103-111, 2014
  3. Nowak, A.S., Rakoczy P. and Sheikh Ibrahim, F.I., Proposed Load Combination Factors for Bridges with High Dead-to-live Load Ratios, Bridge Structures Journal, 8, 2012, pp. 61-66, 2012

Treści programowe - seminaria

KODTreść programowaGodziny
T-S-1Rozwiązywanie problemów, przygotowanie sprawozdań4
4

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1• Uncertainty in structural engineering (losowość w konstrukcjach budowlanych) • Random variables (zmienne losowe) • Properties of a random variable (własności zmiennych losowych)2
T-W-2• Normal random variable (rozkład normalny) • Probability paper (arkusz probabilistyczny) • Other distributions, joint distributions (inne rozkłady, rozkłady wielu zmiennych)2
T-W-3• Functions of a random variable (funkcje zmiennej losowej) • Monte Carlo method (metoda Monte Carlo) • Limit state function, Reliability index (funkcja stanu granicznego, wskaźnik niezawodności)2
T-W-4• Second Moment reliability index (wskaźnik niezawodności wg momentu drugiego rzędu) • Hasofer-Lind reliability index (wskaźnik niezawodności Hasofer - Lind) • Rackwitz-Fiessler procedure (procedura Rackwitz - Fiessler) • Reliability by Monte Carlo (obliczanie niezawodności metodą Monte Carlo)2
T-W-5• Code development (kalibracja norm projektowych) • Load models; dead load, live load (modele obciążeń, obciążenie stałe i zmienne) • Other load components (inne składniki obciążeń)2
T-W-6• Load combinations (kombinacje obciążeń) • Resistance models; steel (modele nośności, stal) • Resistance models; concrete, wood (modele nośności, beton, drewno)2
T-W-7• Structural systems; brittle and ductile elements (układy konstrukcyjne; kruche i ciągliwe elementy) • Systems with partially correlated elements (układy z częściowo skorelowanymi elementami) • System reliability analysis - examples (analiza niezawodności układów konstrukcyjnych - przykłady)2
T-W-8• Bayesian methods (metody Bayesian) • Human errors, sensitivity analysis (błędy, analiza wrażliwości)2
16

Formy aktywności - seminaria

KODForma aktywnościGodziny
A-S-1Uczestnictwo w zajęciach4
A-S-2Przygotowanie sprawozdań i bieżąca analiza materiału wykładowego14
18
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach16
A-W-2Bieżące utrwalanie materiału16
A-W-3Przygotowanie się do egzaminu8
A-W-4Egzamin2
42
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaB_3A_S3/C-01_W01Doktorant poznaje różne metody, nabywa wiedzy o dokonywaniu wyboru metody badawczą do zadanego zadania
Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyB_3A_W02Ma zaawansowaną wiedzę o charakterze szczegółowym, odpowiadającą prowadzonym badaniom naukowym w obszarze nauk technicznych i studiowanej dyscyplinie, obejmującą najnowsze osiągnięcia nauki.
Cel przedmiotuC-1The objective of this course is to develop understanding of the reliability-based methods of structural analysis. The course covers the review of fundamentals of theory of probability and statistics, reliability analysis methods, development of design codes, probability-based models of load and resistance, applications of reliability analysis to structural members and structural systems and effect of human errors on structural reliability. The course is offered primarily for graduate students. The pre-requisite is a basic knowledge of structural design, including reinforced concrete, prestressed concrete and steel structures.
Treści programoweT-W-1• Uncertainty in structural engineering (losowość w konstrukcjach budowlanych) • Random variables (zmienne losowe) • Properties of a random variable (własności zmiennych losowych)
T-W-6• Load combinations (kombinacje obciążeń) • Resistance models; steel (modele nośności, stal) • Resistance models; concrete, wood (modele nośności, beton, drewno)
T-W-8• Bayesian methods (metody Bayesian) • Human errors, sensitivity analysis (błędy, analiza wrażliwości)
T-W-4• Second Moment reliability index (wskaźnik niezawodności wg momentu drugiego rzędu) • Hasofer-Lind reliability index (wskaźnik niezawodności Hasofer - Lind) • Rackwitz-Fiessler procedure (procedura Rackwitz - Fiessler) • Reliability by Monte Carlo (obliczanie niezawodności metodą Monte Carlo)
T-W-7• Structural systems; brittle and ductile elements (układy konstrukcyjne; kruche i ciągliwe elementy) • Systems with partially correlated elements (układy z częściowo skorelowanymi elementami) • System reliability analysis - examples (analiza niezawodności układów konstrukcyjnych - przykłady)
T-W-2• Normal random variable (rozkład normalny) • Probability paper (arkusz probabilistyczny) • Other distributions, joint distributions (inne rozkłady, rozkłady wielu zmiennych)
T-S-1Rozwiązywanie problemów, przygotowanie sprawozdań
T-W-5• Code development (kalibracja norm projektowych) • Load models; dead load, live load (modele obciążeń, obciążenie stałe i zmienne) • Other load components (inne składniki obciążeń)
T-W-3• Functions of a random variable (funkcje zmiennej losowej) • Monte Carlo method (metoda Monte Carlo) • Limit state function, Reliability index (funkcja stanu granicznego, wskaźnik niezawodności)
Metody nauczaniaM-1Metody podające - wykład informacyjny z użyciem komputera
M-3Panel dyskusyjny, metoda przypadków, gry dydaktyczne, zadania indywidualne
M-2Metody problemowe - wykład konwersatoryjny
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: Ocena sprawozdań
S-1Ocena podsumowująca: Ocena z egzaminu pisemnego
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Doktorant potrafi wybrać i zastosować metodę badawczą do zadanego zadania
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaB_3A_S3/C-01_U01Doktorant nabywa umiejętność stosowana metod badawczych, doboru konkretnej metody do rozwiązywanego problemu naukowego
Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyB_3A_U01Nabywa umiejętności związane z metodyką i metodologią prowadzenia badań naukowych.
B_3A_U07Potrafi optymalizować swoje decyzje badawcze wykorzystując najnowsze techniki komputerowe.
B_3A_U08Nabywa umiejętności prowadzenia badań naukowych z wykorzystaniem najnowszej wiedzy.
Cel przedmiotuC-1The objective of this course is to develop understanding of the reliability-based methods of structural analysis. The course covers the review of fundamentals of theory of probability and statistics, reliability analysis methods, development of design codes, probability-based models of load and resistance, applications of reliability analysis to structural members and structural systems and effect of human errors on structural reliability. The course is offered primarily for graduate students. The pre-requisite is a basic knowledge of structural design, including reinforced concrete, prestressed concrete and steel structures.
Treści programoweT-W-7• Structural systems; brittle and ductile elements (układy konstrukcyjne; kruche i ciągliwe elementy) • Systems with partially correlated elements (układy z częściowo skorelowanymi elementami) • System reliability analysis - examples (analiza niezawodności układów konstrukcyjnych - przykłady)
T-W-8• Bayesian methods (metody Bayesian) • Human errors, sensitivity analysis (błędy, analiza wrażliwości)
T-S-1Rozwiązywanie problemów, przygotowanie sprawozdań
T-W-5• Code development (kalibracja norm projektowych) • Load models; dead load, live load (modele obciążeń, obciążenie stałe i zmienne) • Other load components (inne składniki obciążeń)
T-W-3• Functions of a random variable (funkcje zmiennej losowej) • Monte Carlo method (metoda Monte Carlo) • Limit state function, Reliability index (funkcja stanu granicznego, wskaźnik niezawodności)
T-W-2• Normal random variable (rozkład normalny) • Probability paper (arkusz probabilistyczny) • Other distributions, joint distributions (inne rozkłady, rozkłady wielu zmiennych)
T-W-1• Uncertainty in structural engineering (losowość w konstrukcjach budowlanych) • Random variables (zmienne losowe) • Properties of a random variable (własności zmiennych losowych)
T-W-4• Second Moment reliability index (wskaźnik niezawodności wg momentu drugiego rzędu) • Hasofer-Lind reliability index (wskaźnik niezawodności Hasofer - Lind) • Rackwitz-Fiessler procedure (procedura Rackwitz - Fiessler) • Reliability by Monte Carlo (obliczanie niezawodności metodą Monte Carlo)
T-W-6• Load combinations (kombinacje obciążeń) • Resistance models; steel (modele nośności, stal) • Resistance models; concrete, wood (modele nośności, beton, drewno)
Metody nauczaniaM-3Panel dyskusyjny, metoda przypadków, gry dydaktyczne, zadania indywidualne
M-2Metody problemowe - wykład konwersatoryjny
M-1Metody podające - wykład informacyjny z użyciem komputera
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: Ocena sprawozdań
S-1Ocena podsumowująca: Ocena z egzaminu pisemnego
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Doktorant wykazuje umiejętność stosowana metod badawczych, doboru konkretnej metody do rozwiązywanego problemu naukowego
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaB_3A_S3/C-01_K01Doktorant nabywa kreatywność w rozwiązywaniu zadanych problemów
Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyB_3A_K01Zna zakres posiadanej przez siebie wiedzy i umiejętności; rozumie potrzebę ciągłego rozwoju zawodowego.
B_3A_K07Absolwent potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny.
Cel przedmiotuC-1The objective of this course is to develop understanding of the reliability-based methods of structural analysis. The course covers the review of fundamentals of theory of probability and statistics, reliability analysis methods, development of design codes, probability-based models of load and resistance, applications of reliability analysis to structural members and structural systems and effect of human errors on structural reliability. The course is offered primarily for graduate students. The pre-requisite is a basic knowledge of structural design, including reinforced concrete, prestressed concrete and steel structures.
Treści programoweT-W-4• Second Moment reliability index (wskaźnik niezawodności wg momentu drugiego rzędu) • Hasofer-Lind reliability index (wskaźnik niezawodności Hasofer - Lind) • Rackwitz-Fiessler procedure (procedura Rackwitz - Fiessler) • Reliability by Monte Carlo (obliczanie niezawodności metodą Monte Carlo)
T-S-1Rozwiązywanie problemów, przygotowanie sprawozdań
T-W-6• Load combinations (kombinacje obciążeń) • Resistance models; steel (modele nośności, stal) • Resistance models; concrete, wood (modele nośności, beton, drewno)
T-W-1• Uncertainty in structural engineering (losowość w konstrukcjach budowlanych) • Random variables (zmienne losowe) • Properties of a random variable (własności zmiennych losowych)
T-W-7• Structural systems; brittle and ductile elements (układy konstrukcyjne; kruche i ciągliwe elementy) • Systems with partially correlated elements (układy z częściowo skorelowanymi elementami) • System reliability analysis - examples (analiza niezawodności układów konstrukcyjnych - przykłady)
T-W-3• Functions of a random variable (funkcje zmiennej losowej) • Monte Carlo method (metoda Monte Carlo) • Limit state function, Reliability index (funkcja stanu granicznego, wskaźnik niezawodności)
T-W-5• Code development (kalibracja norm projektowych) • Load models; dead load, live load (modele obciążeń, obciążenie stałe i zmienne) • Other load components (inne składniki obciążeń)
T-W-2• Normal random variable (rozkład normalny) • Probability paper (arkusz probabilistyczny) • Other distributions, joint distributions (inne rozkłady, rozkłady wielu zmiennych)
T-W-8• Bayesian methods (metody Bayesian) • Human errors, sensitivity analysis (błędy, analiza wrażliwości)
Metody nauczaniaM-3Panel dyskusyjny, metoda przypadków, gry dydaktyczne, zadania indywidualne
M-2Metody problemowe - wykład konwersatoryjny
M-1Metody podające - wykład informacyjny z użyciem komputera
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: Ocena sprawozdań
S-1Ocena podsumowująca: Ocena z egzaminu pisemnego
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Doktorant wykazuje kreatywność w rozwiązywaniu zadanych problemów
3,5
4,0
4,5
5,0