Řešené projekty

Název projektuDrátkobetonové předpjaté průmyslové podlahy - experimentální měření
KódSP2015/52
Předmět výzkumuPředpjaté průmyslové podlahy a předpjaté plošné základové konstrukce jsou předurčeny pro použití při složitých základových podmínkách a při působení velkých zatížení. Aplikace předpjatých základových konstrukcí je pak přímo vhodná pro regiony, které jsou vystaveny účinkům poddolování nebo seismické aktivitě. Avšak, v České republice se k tomuto technickému řešení uchyluje jen zřídka [1]. Navrhovaný experimentální projekt je zaměřen na vyšetřování chování předpjatých plošných konstrukcí z drátkobetonu během působení bodového zatížení. Projekt navazuje na výsledky projektu SP2013/36 "Aplikace alternativních způsobů předpínání betonových konstrukcí na výrobu průmyslových předpjatých podlah a jejich porovnání s konvenčními způsoby předpínání", které nasměrovaly pozornost na problematiku protlačení plošných železobetonových konstrukcí. Vliv předpětí na účinky protlačení doposud jednotně nezahrnuje ani Eurokód 2 ani americká betonářská norma ACI 318-11 [2]. Tato zjištění vedla k vytvoření konceptu navrhovaného projektu, kdy při reálných experimentech bude simulováno bodového zatížení - charakteristický způsob zatížení předpjatých průmyslových podlah vlivem působení stojky regálového systému. V současnosti se problematikou protlačení železobetonových desek zabývá řada vědeckých týmů [2,3,4]. Předmětem bádání je však převážně výzkum chování železobetonových desek vyztužených klasickou betonářskou výztuží [3] nebo předpínací výztuží [2,4], které nejsou vystaveny přímému kontaktu s podložím. Také v České republice bylo v minulosti provedeno několik analýz realizovaných na skutečných konstrukcích [5,6,7], nebo tvorbou výpočetních modelů pomocí MKP [8,9], kdy však fokus výzkumu byl primárně zaměřen na interakci předpjatých plošných konstrukcí s podložím a vývoj kluzné spáry. Vliv předpětí a vliv interakce plošné předpjaté konstrukce s podložím na odolnost vůči protlačení nejsou v současné době probádány. Vzhledem k technologickému zázemí, kterým v současnosti disponuje Fakulta stavební VŠB-TU Ostrava, můžeme realizovat unikátní experimentální měření na velkorozměrových zkušebních tělesech, které umožňují napodobit kritické lokality reálných konstrukcí. Na rozdíl od realizovaných analýz, jsme schopni uskutečnit reálnou statickou zatěžovací zkoušku s řízeným zatěžováním a řadou přesných měření a vystavit zkušební prvek jak vlivu protlačení, tak interakci s podložím. Výsledky experimentů umožní získat informace, které všeobecně přispějí k hlubšímu porozumění problematiky – protlačení a interakce předpjatých plošných konstrukcí s podložím, jenž je směr normativně neošetřený a celkově neprobádáný [2,4]. V tomto směru je projekt inovativní a zaměřuje se na aktuální téma stavební praxe. Pro účely projektu budou vyrobeny dvě experimentální drátkobetonová tělesa o rozměrech 2,0 x 2,0 x 0,15 m. Každé z těles bude předepnuto jiným způsobem – konvenční metodou hydraulickým dutým válcem a alternativní metodou elektroohřevem. Následně budou experimentální tělesa vystavena statické zatěžovací zkoušce, kdy bude sledován vývoj svislých deformací, měřeno vnitřní a povrchové napětí strunovými tenzometry a vyšetřován vliv rozptýlené výztuže na odolnost konstrukce proti protlačení. Během betonáže bude odebrán čerstvý beton pro výrobu zkušebních krychlí a válců pro laboratorní ověření vlastností použitého betonu. Měřící linka statické zatěžovací zkoušky se skládá z těchto částí: - Potenciometrická čidla – snímání svislých deformací - Tlakové čidlo – snímání aktuálního svislého tlaku během statické zatěžovací zkoušky - Strunové tenzometry – zabudované uvnitř a na povrchu experimentálního modelu - Geotechnické tlakové buňky – měření tlaku na kontaktu experimentálního modelu s podložím - Teplotní čidla – uvnitř a na povrchu experimentálního modelu Tato měřící linka je plně k dispozici bez dalších nutných nákladů. Harmonogram projektu: Březen 2015 - Betonáž drátkobetonové předpjaté desky PDD1 – konvenční způsob Duben 2015 - Statická zatěžovací zkouška PDD1 Květen 2015 - Betonáž drátkobetonové předpjaté desky PDD2 – alternativní způsob Červen 2015 - Statická zatěžovací zkouška PDD2 Červenec – Prosinec 2015 – tvorba výpočetního modelu, publikační činnost Citace: [1] P. Mynarcik, Technology and Trends of Concrete Industrial Floors, Procedia Engineering, vol. 65, pp. 107-112 (6 p), ISSN 1877-7058, DOI: 10.1016/j.proeng.2013.09.019, 2013. http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-84891819254&partnerID=40&md5=f052d1b62fa10cbee24739581f8535a1 [2] T. Clément, A.P. Ramos, M.F. Ruiz, A. Muttoni, Influence of prestressing on the punching strength of post-tensioned slabs, Engineering Structure, vol. 72, pp. 56-69 (14 p), ISSN: 0141-0296, 2014 http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-84899817108&partnerID=40&md5=271ca861e910fb67371936e612b3fab4 [3] J. Halvonik, L. Fillo, The Maximum Punching Shear Resistance of Flat Slabs, Procedia Engineering, vol. 65, pp. 376-381 (6 p), ISSN 1877-7058, 2013. http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-84891797266&partnerID=40&md5=679f21f03742849c7160ccf855373ea1 [4] L. Nguyen-Minh, M. Rovňák, T. Tran-Ngoc, T. Le-Phuoc, Punching shear resistence of post-tensioned steel fiber reinforced concrete flat plates, Engineering Structure, vol. 45, pp. 324-337 (14 p), ISSN: 0141-0296, 2012 http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-84866142569&partnerID=40&md5=3d91eb40be26decbb8747089a7a51082 [5] J. Bradáč, Vývoj velkoprostorových vylehčených jednopodlažních hal a zakladačových systémů pro poddolovaná území, Prototyp 2 – Regálová hala, část Základová deska. Podkladová zpráva pro oponentní jednání. Ostrava, 1982 [6] R. Cajka, Rekonstrukce základů vysoké pece č.1 VŽSKG, Sborník referátů z profesního setkání betonářů Hutního projektu, Jeseník, 1988 [7] M. Zich, P. Daněk, J. Stráský: FZ_ 05; Kluzná spára pro předpjaté základové desky. Areál firmy Metrostav a.s. Praha, Horní Počernice. URL: http://www.fce.vutbr.cz/BZK/zich.m/vzorky/FZ_05. pdf. (funkční vzorek) [8] R. Cajka, D. Sekanina, Interaction between prestressed foundations and subsoil - influence of shear stress in contact area onto state of stress in foundation, EASEC-11 - Eleventh East Asia-Pacific Conference on Structural Engineering and Construction – Building a Sustainable Environment, Taipei, Taiwan, 2008 http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-84870979839&partnerID=40&md5=ef7c57c12708255f050dbc7b58ecf83a [9] D. Sekanina, R. Cajka, Interaction Between Prestressed Floor and Subsoil, Transactions of the VŠB - Technical University of Ostrava, Civil Engineering Series, vol. IX, iss. 1, pp. 17–24 (8 p), ISBN 978-80-248-2105-4 Zapojení jednotlivých členů tým: Ing. Petr Mynarčík – odpovědný řešitel, řešená problematika přímo zapadá do tématu disertační práce “Předpínané průmyslové podlahy“. Disertační práce je ve fázi tvorby tézí. Experimentální měření, které se uskuteční v rámci navrhovaného projektu doplní sadu experimentů z předchozích projektů SP2013/132 a SP2014/36. Bude tak vytvořena páteř experimentální části disertační práce, kdy budou hodnoceny a vzájemně porovnávány výsledky 4 statických zatěžovacích zkoušek experiemntálních modelů předpínaných průmyslových podlah a tvorba jejich výpočetních modelů pomocí MKP. Ing. Jan Hurta – laboratorní zkoušky v Laboratoři stavebních hmot Bc. Jiří Koktan – tvorba výpočetního modelu pomocí MKP, student se tématikou MKP zabýval při řešení bakalářské práce „Modelování deformací materiálu v čase“ a obdobným tématem bude pokračovat i v práci diplomové. Spolupráce na projektu povede především k prohloubení znalostí studenta v dané tématice a zvýšení uživatelských schopností v práci se specializovaným softwarem Ansys. Dosažené výsledky týmu: Ing. Petr Mynarčík - 6x výstup D [1] P. Mynarcik, Technology and Trends of Concrete Industrial Floors, Procedia Engineering, vol. 65, pp. 107-112 (6 p), ISSN 1877-7058, DOI: 10.1016/j.proeng.2013.09.019, 2013. http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-84891819254&partnerID=40&md5=f052d1b62fa10cbee24739581f8535a1 [2] V. Buchta, P. Mynarcik, Experimental testing of fiberconcrete foundation slab model, Applied Mechanics and Materials, vol. 501 – 504, pp. 291-294 (4 p), Trans Tech Publications, Switzerland, doi:10.4028/www.scientific.net/AMM.501-504.291, 2014. http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-84893965840&partnerID=40&md5=a8451fd3e047da9356254c3b342398cb [3] P. Mynarcik, Measurement processes and destructive testing of fibre concrete foundation slab pattern, Advanced Material Research, vol. 1020, pp. 221-226 (6 p), Trans Tech Publications, Switzerland, ISSN (Online) 1662-8985, ISSN (Print) 1022-6680, DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.1020.221, 2014. http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-84920828653&partnerID=40&md5=95795bc9aa902b4df879db93c1c2b6bd [4] M. Janulikova, P. Mynarcik, Modern Sliding Joints in Foundations of Concrete and Masonry Structures, International Journal of Mechanics, vol.8, iss.1, United States: North Atlantic University Union, pp. 184 -189 (6 p), ISSN 1998-4448, 2014. http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-84902511025&partnerID=40&md5=823fa46d5d19d595af5f5e74f247a1b6 [5] M. Janulikova, M. Stara, P. Mynarcik, Sliding Joint from Traditional Asphalt Belts, Advanced Material Research, vol. 1020, pp. 335-340 (6 p), Trans Tech Publications, Switzerland, ISSN (Online) 1662-8985, ISSN (Print) 1022-6680, doi: 10.4028/www.scientific.net/AMR.1020.335, 2014. http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-84920862491&partnerID=40&md5=151bfb47a3f57b69d38868c99b16c5bd [6] P. Mynarcik, The Subsidence Analysis of Experimental Post-tensioned Concrete Slab Model in the Course of the Static Load Test, ICCET 2014, 4th International Conference on Civil Engineering and Transportation, Xiamen, China, 2014 - článek přijat, bude publikován- Applied Mechanics and Materials
Rok zahájení2015
Rok ukončení2015
KategorieWorkflow pro SGS
TypSpecifický výzkum VŠB-TUO
ŘešitelMynarčík Petr Ing.

© 2018 VŠB-TU Ostrava