Název projektu
Vstupní materiálové vlastnosti pro nelineární analýzu železobetonových konstrukcí
Kód
SP2013/99
Předmět výzkumu
Předložený projekt volně navazuje na projekt SGS 2012/94 Ing. Oldřicha Suchardy, Ph.D., který se především zaměřoval na teoretické aspekty numerického modelování betonových konstrukcí. Projekt v roce 2013 již vede Ing. Sucharda, Ph.D. jako akademický pracovník, kdy tým studentů tvoří studenti magisterského a doktorského studia. Předmětem řešení projektu v roce 2013 je provedení fyzikálních testů u zkušebních vzorků z betonu a betonářské oceli a nalezení optimálního postupu při zjišťování materiálových charakteristik nutných pro nelineární analýzu železobetonových konstrukcí. V případě podpory předloženého projektu, který je především zaměřený na experimetální (materiálový) výzkum malých vzorků, se také projeví synergický efekt s teoretickým výzkumem velkých betonových konstrukcí v projektu Mladí výzkumníci, Skupina stavební mechanika: Sucharda, Pařenica.
Zkušební vzorky budou především zkušební krychle a válce. Doplňkově budou použity také malé železobetonové prvky do 1,2 m. Cílem a důvodem řešení uvedeného projektu je získání nejen základních vlastností betonu a oceli (např. pevnost betonu v jednoosém tlaku), ale také pracovních diagramů, které jsou nejvhodnější pro nelineární analýzu. Tyto získaná data se dále budou moci využít například při modelování betonových konstrukcí. Uvedené provádění zkoušek bude probíhat na nových lisech laboratoře stavebních hmot, které již toto vyhodnocování nově umožňují. Byli pořízeny na podzim roku 2012.
Pro zkušební vzorky budou zvoleny dvě různé betonové směsi, kdy výzkum se zaměří především na betony o vyšší pevnosti cca 40-60 MPa. Zkoušky se budou provádět v laboratoři FAST a na betonárně např.(ČMB – Ostrava-Vítkovice) . Zkušební série bude na FAST zahrnovat minimálně 12 zkušebních krychlí, 3 válce a 1 trámec. Zkušební série z betonárny bude minimálně dvojnásobná.
Výzkum bude také zahrnovat ověřování přepočtových vztahů mezi pevnostmi betonu v tlaku a tahu a modulem pružnosti. Experimentálně získaná data budou použita pro numerické modelování v konečně-prvkových softwarech pro ověření získaných dat ze zkoušek. Budou se také modelovat poškozené železobetonové trámce z ohybových zkoušek, které budou použity na dodatečné zkoušky pevnosti betonu v tlaku apod. Na základě provedených experimentů a numerického modelování bude sestaven výpočetní program, který bude sloužit jako výpočetní nástroj – pomůcka při určování materiálových vlastností betonu.
Harmonogram řešení:
03-06/2013 – První série testování a vyhodnocování
08-10/2013 – Druhá série testování a vyhodnocování
05-11/2013 – Statické vyhodnocování a numerické modelování zkoušek
03-12/2013 Průběžné verbální a neverbální výstupy – účast na konferencích apod. Konkrétní účastníci budou vybráni během projektu, dle jejich časové dispozice).
06-11/2013 Tvorba software (návrh, algoritmizace, testování, tvorba dokumentace)
11/2013 Vypracování závěrečné zprávy
Úlohy v projektu
Hurta – Výroba vzorků, testování vzorků u lisů a obsluha lisů
Mec – Výroba vzorků, testování vzorků u lisů a obsluha lisů, statistické vyhodnocování zkoušek – Excel, tvorba software – návrh algoritmu a funkcionalit, testování, dokumentace
Pařenica – Výroba vzorků, numerické modelování, tvorba software – návrh, testování, dokumentace
Sucharda – Koordinace projektu, výroba vzorků, testování vzorků, numerické modelování, tvorba software
Tvorba publikačních výstupů společně.
Časová náročnost prací v laboratoři – všichni členové projektu
První série (1 den příprava, 1 den výroba vzorků, 2 dny testování) 32 hod.
Druhá série (2 den výroba vzorků, 3 dny testování) 48 hod.
Celkem 80 hod - každý člen řešitelského kolektivu.
Rok zahájení
2013
Rok ukončení
2013
Poskytovatel
Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy
Kategorie
SGS
Typ
Specifický výzkum VŠB-TUO
Řešitel