c) усі відповідні геометричні та матеріальні властивості є виміряними;
d) відсутня кореляція (статистична залежність) між перемінними в функції опору;
e) усі перемінні мають або нормальне, або логнормальне розподілення.
ПРИМІТКА. Прийняття логнормального розподілення для перемінної має перевагу у відсутності виникнення негативних величин.
(2) Стандартна процедура для методу D5(l)a) містить сім кроків, що надані в D8.2.2.1 - D8.2.2.7.
D8.2.2.1 Крок 1: Створення розрахункової моделі
(1) Створення розрахункової моделі для теоретичної величини опору rt елемента конструкції або конструктивної деталі, що розглядається, представлена функцією опору:
These methods are presented as a number of discrete steps and some assumptions regarding the test population are made and explained; these assumptions are to be considered to be no more than recommendations covering some of the commoner cases.
(1) For the standard evaluation procedure the following assumptions are made:
a) the resistance function is a function of a number of independent variables X;
b) a sufficient number of test results is available;
c) all relevant geometrical and material properties are measured;
d) there is no correlation (statistical dependence) between the variables in the resistance function;
e) all variables follow either a Normal or a log-normal distribution.
NOTE Adopting a log-normal distribution for a variable has the advantage that no negative values can occur.
(2) The standard procedure for method D5(1)a) comprises the seven steps given in D8.2.2.1 to D8.2.2.7.
(1) Develop a design model for the theoretical resistance rt of the member or structural detail considered, represented by the resistance function:
(2) Функція опору повинна охоплювати всі базові перемінні X, що впливають на опір відповідного граничного стану.
(3) Слід виміряти всі базові параметри для кожного зразка i (припущення (с) в D8.2.1) та вони повинні бути доступними для використання в оцінці.
D8.2.2.2 Крок 2: Порівняння експериментальних та теоретичних величин
(1) Замінити дійсно виміряні властивості в функції опору так, щоб отримати теоретичну величину rti для формування основи порівняння з експериментальними величинами rеi з випробувань.
(2) Крапки представляють пари відповідних величин (rti, rеі) і повинні бути нанесені на схему, як вказано на рисунку DI.
(2) The resistance function should cover all relevant basic variables X that affect the resistance at the relevant limit state.
(3) All basic parameters should be measured for each test specimen i (assumption (c) in D8.2.1) and should be available for use in the evaluation.
D8.2.2.2 Step 2: Compare experimental and theoretical values
Substitute the actual measured properties into the resistance function so as to obtain theoretical values rti to form the basis of a comparison with the experimental values rеi from the tests.
The points representing pairs of corresponding values (rti, rеі) should be plotted on a diagram, as indicated in figure D1.
Рисунок D1 - re– rt схема
(3) Якщо функція опору є точною та повною, тоді всі крапки лежатимуть на лінії θ = π/4. На практиці ці крапки будуть розкидані, причини будь-яких систематичних відхилень від цієї лінії повинні бути дослідженими, щоб перевірити, чи свідчить ця ситуація про помилки в процедурах випробування або в функції опору.
D8.2.2.3 Крок 3: Оцінка поправочного коефіцієнта середнього значення b
(1) Представити імовірнісну модель міцності r в форматі:
Figure D1 - re– rt diagram
(3) If the resistance function is exact and complete, then all of the points will lie on the line θ = π/4. In practice the points will show some scatter, but the causes of any systematic deviation from that line should be investigated to check whether this indicates errors in the test procedures or in the resistance function.
D8.2.2.3 Step 3: Estimate the mean value correction factor b
(1) Represent the probabilistic model of the resistance r in the format:
де:
b - "найменше квадратичне", що забезпечує найкращу відповідність щодо розмаху, за формулою
where:
b is the "Least Squares" best-fit to the slope, given by
(2) Середнє значення функції теоретичного опору, підраховане з використанням середніх значень Хm базових перемінних, можливо отримати з:
(2) The mean value of the theoretical resistance function, calculated using the mean values Хm of the basic variables, can be obtained from :
D8.2.2.4 Крок 4: Оцінити коефіцієнт варіативності помилок
(1) Вектор помилок δi для кожної експериментальної величини rei повинен визначатися за формулою (D.9):
D8.2.2.4 Step 4: Estimate the coefficient of variation of the errors
(1) The error term δi for each experimental value rei should be determined from expression(D.9):
(2) З величини розрахункове значення δi для Vδ слід визначити за:
(2) From the values of δi an estimated value for Vδ should be determined by defining:
(3) Розрахункове значення для E(Δ) можна отримати за:
(3) The estimated value for E(Δ) should be obtained from:
(4) Розрахункове значення s для σ слід отримати за:
(4) The estimated value sfor σshould be obtained from:
(5) Формула:
(5) The expression:
може використовуватись як коефіцієнт варіації Vδ векторів помилок δ1.
D8.2.2.5 Крок 5: Аналіз сумісності
(1) Повинна бути проаналізована сумісність генеральної сукупності результатів випробувань з припущеннями в функції опору.
(2) Розсіювання (rei, rti) величин є надто великим, щоб провести економічні розрахунки функції опору, та це розсіювання може бути зменшеним одним з наступних шляхів:
a) завдяки коригуванню розрахункової моделі, щоб взяти до уваги параметри, котрі раніше були проігноровані;
b) завдяки модифікації b та Vδ, завдяки розділенню загальної генеральної сукупності результатів випробувань на відповідні підгрупи, для яких вплив таких додаткових параметрів можна розглядати як постійний.
(3) Щоб виявити, які параметри мають найбільший вплив на розсіювання, результати випробування можуть бути розподілені по цих підгрупах відповідно до цих параметрів.
ПРИМІТКА. Мета - покращити функцію опору у підгрупі, аналізуючи кожну підгрупу з використанням стандартної процедури. Недоліками розподілення результатів випробування по підгрупах є те, що кількість результатів випробування у кожній підгрупі може бути дуже незначною.
(4) Коли визначаються квантилеві коефіцієнти kn (див. крок 7), величина kn для підгруп може визначатися на основі загальної кількості випробувань у вихідній серії.
ПРИМІТКА. Звертає на себе увагу той факт, що розподілення частоти для опору може бути описаним краще шляхом використання бімодальної або багатомодальної функції. Можуть використовуватись спеціальні методи апроксимації для того, щоб перетворити ці функції в одномодальне розподілення.
D8.2.2.6 Крок 6: Визначення коефіцієнтів варіації VXiбазових перемінних
(1) Якщо можна показати, що випробувальна сукупність є повністю репрезентативною для дійсних варіацій, тоді ці коефіцієнти варіації VXi базових перемінних у функції опору можуть визначатись з випробувальних даних. Однак, оскільки загалом це не той
may be used as the coefficient of variation Vδ of the δ1 error terms.
D8.2.2.5 Step 5: Analyse compatibility
The compatibility of the test population with the assumptions made in the resistance function should be analysed.
If the scatter of the (rei, rti) values is too high to give economical design resistance functions, this scatter may be reduced in one of the following ways:
by correcting the design model to take into account parameters which had previously been ignored;
by modifying b and Vδ by dividing the total test population into appropriate sub-sets for which the influence of such additional parameters may be considered to be constant.
(3) To determine which parameters have most influence on the scatter, the test results may be split into subsets with respect to these parameters.
NOTE The purpose is to improve the resistance function per sub-set by analysing each subset using the standard procedure. The disadvantage of splitting the test results into sub-sets is that the number of test results in each sub-set can become very small.
(4) When determining the fractile factors kn (see step 7), the kn value for the sub-sets may be determined on the basis of the total number of the tests in the original series.
NOTE Attention is drawn to the fact that the frequency distribution for resistance can be better described by a bi-modal or a multi-modal function. Special approximation techniques can be used to transform these functions into a uni-modal distribution.
D8.2.2.6 Step 6: Determine the coefficients of variation VXiof the basic variables
(1) If it can be shown that the test population is fully representative of the variation in reality, then the coefficients of variation VXi of the basic variables in the resistance function may be determined from the test data. However, since this is not generally the case, the
випадок, то коефіцієнти варіації VXi, як правило, необхідно визначати на основі попередніх відповідних знань.
D8.2.2.7 Крок 7: Визначення характеристичної величини rkопору
(1) Якщо функція опору для j базових перемінних є функцією-добутком форми:
coefficients of variation VXi will normally need to be determined on the basis of some prior knowledge.
D8.2.2.7 Step 7: Determine the characteristic value rkof the resistance
(1) If the resistance function for; basic variables is a product function of the form:
середнє значення Е(r) може бути отримане за:
the mean value Е(r) may be obtained from:
а коефіцієнт варіації Vr може бути отриманий завдяки функції добутку:
and the coefficient of variation Vr may be obtained from the product function:
(2) Іншим чином, для малих величин V та V можуть використовуватись такі апроксимації для Vr:
(2) Alternatively, for small values of V and V the following approximation for Vr may be used:
з:
with:
(3) Якщо функція опору є більш складною функцією за формою:
(3) If the resistance function is a more complex function of the form:
середнє значення E(r) може бути отримане за:
the mean value E(r) may be obtained from:
а коефіцієнт варіації Vrt може бути отриманий за:
and the coefficient of variation Vrt may be obtained from:
(4) Якщо кількість випробувань обмежена (наприклад, n < 100), слід взяти до уваги та внести поправку до розподілення Δ для статистичних невизначеностей. Це розподілення слід розглядати як центральне t-розподілення з параметрами , /Δ та n.
(5) У цьому випадку характеристична міцність rk повинна визначатися за:
(4) If the number of tests is limited (say n < 100) allowance should be made in the distribution of Δ for statistical uncertainties. The distribution should be considered as a central t-distribution with the parameters , /Δ and n.
(5) In this case the characteristic resistance rk should be obtained from:
де:
with:
де:
kn - характеристичний квантильний коефіцієнт з таблиці D1 у випадку, коли параметр VX невідомий;
k∞ - величина kn для
where:
kn - is the characteristic fractile factor from table D1 for the case VX unknown;
k∞ - is the value of kn for
αrt - ваговий коефіцієнт для Qrt
αδ - ваговий коефіцієнт для Qδ
ПРИМІТКА. Величина Vδ повинна бути оцінена з тестової вибірки, що розглядається.
(6) У випадку великої кількості випробувань (n ≥ 100) можливо отримати характеристичний опір rk за:
αrt - is the weighting factor for Qrt
αδ - is the weighting factor for Qδ
NOTE The value of Vδ is to be estimated from the test sample under consideration.
(6) If a large number of tests (n ≥ 100) is available, the characteristic resistance rk may be obtained from:
(1) У цьому випадку процедура така ж сама, як і в D8.2, за винятком того, що крок 7 є адаптованим завдяки заміні характеристичного квантильного коефіцієнта kn на розрахунковий квантильний коефіцієнт kd,n, який дорівнює добутку αRβ, тобто 0,8x3,8 = 3,04, що широко використовується (див. додаток С), щоб отримати розрахункову величину rd опору.
(2) У випадку обмеженої кількості випробувань розрахункова величина rd буде отримана з:
In this case the procedure is the same as in D8.2, excepted that step 7 is adapted by replacing the characteristic fractile factor kn by the design fractile factor kd,n equal to the product αRβ assessed at 0,8x3,8= 3,04 as commonly accepted (see Annex C) to obtain the design value rd of the resistance.
For the case of a limited number of tests the design value rd should be obtained from:
де:
kd,n - розрахунковий квантильний коефіцієнт з таблиці D2 у випадку, коли параметр "VХ невідомий";
kd,∞ - величина kd,n для
where:
kd,n - is the design fractile factor from table D2 for the case Vx unknown";
kd,∞ - is the value of kd,n for
ПРИМІТКА. Величина Vδ повинна оцінюватись завдяки дослідному зразку, що розглядається.
(2) У випадку великої кількості випробувань розрахункова величина rd може бути отриманою за:
NOTE The value of Vδ is to be estimated from the test sample under consideration.
(2) For the case of a large number of tests the design value rd may be obtained from :
(1) Якщо доведеність функції опору rt та верхня межа (консервативна оцінка або оцінка з запасом) для коефіцієнта варіативності Vr вже відомі з великої кількості попередніх випробувань або тестів, наступні спрощені процедури можуть прийматись, коли виконуються подальші випробування.
(2) Якщо виконується тільки одне випробування, характеристичне значення rk може визначатись з результату rе цього випробування завдяки використанню: