Zodpovedný riešiteľ: Ing. Čavajdová Kristína

Ostatní riešitelia: prof. Ing. Vičan Josef, CSc., doc. Ing. Odrobiňák Jaroslav, PhD.

Trvanie projektu: september 2021 – august 2022

Prvotným zámerom projektu je porovnanie presnosti a vhodnosti používaných normových postupov na overenie odolnosti prútov oceľových konštrukcií. Tento komparatívny prístup bude možné využiť až po uskutočnení experimentálnej analýzy a vytvorení parametrickej štúdie prútov namáhaných kombináciou tlakovej sily a ohybového momentu. Výstupy získané z reálnej simulácie budeme následne porovnávať s hodnotami, ktoré určíme vďaka numerickému modelu v prostredí Ansys. Sledované výsledné hodnoty možno spätne skontrolovať a kalibrovať výpočtový model prúta. Skúšanie zaťažovacích vzoriek bude prebiehať v dvoch fázach. Prvá etapa pozostáva zo zaťažovania zvyšovaním tlaku prírastkom sily (riadená sila), v druhej budú stĺpy priťažované až do ich porušenia zvyšujúcim prírastkom zvislej deformácie (riadená deformácia). Testovanie prebehne až po vyladení modelu a overení veličín pomocou numerickej štúdie, čo zaručí bezpečné nastavenie limitných hodnôt a eliminovanie rizika poškodenia meracích prístrojov. Optimalizácia návrhového postupu na overenie odolnosti prútov oceľových konštrukcií je stále aktuálnou témou. A to nie len z vedeckého pohľadu, ale aj na poli pôsobnosti projekcie konštrukcií. Hlavným cieľom projektu je preto porovnanie presnosti a vhodnosti doposiaľ používaných normových postupov na overenie odolnosti prútov oceľových konštrukcií s výsledkami parametrických numerických analýz. Ďalej opísaný experiment pozostáva z kĺbovo uloženého a z časti votknutého stĺpa valcovaného profilu namáhaného tlakovou silou a ohybovým momentom, ktorý vzniká ako dôsledok excentricity pôsobiska tlakovej sily. Vďaka overeniu odolnosti analýzou, ktorá vychádza z geometricky a materiálovo nelineárnej globálnej analýzy prúta s imperfekciami (GMNIA) a porovnaním hodnôt, ktoré vzišli z experimentálnej analýzy odolnosti tohto prúta možno presniť odporúčania pre využívanie jednotlivých druhov návrhových postupov, ktoré uvádzajú súčasne platné Európske normy.

Zodpovedný riešiteľ: Ing. Bartuš Jakub

Ostatní riešitelia: doc. Ing. Odrobiňák Jaroslav, PhD.

Trvanie projektu: september 2021 – august 2022

Uskutočniť laboratórne merania zamerané na vyšetrovanie odolnosti nesymetrických spriahnutých prelamovaných nosníkov. Okrem meraní pomerných pretvorení, síl a deformácii sa zameriame aj na výskum dopadu nerovnomerného rozdelenia spriahovacích prvkov na prerozdelenie šmykových napätí. Výsledky budú slúžiť na kalibráciu numerického modelu v systéme ANSYS. Obdobné merania na nesymetrických nosníkoch s otvormi v stenách nateraz absentujú. Výstupy projektu by tak iste poskytli podklady na kvalitný vedecký článok i časť dizertačnej práce. Uskutoční sa séria laboratórnych meraní, ktorých hlavným cieľom bude skúmanie ohybovej odolnosti spriahnutých prelamovaných nosníkov s nesymetrickým oceľovým prierezom a vyšetrenie priebehu pozdĺžnych šmykových síl. V rámci experimentu budú odskúšané štyri vzorky. Každá vzorka by sa skladala z betónovej dosky a oceľového nosníka s otvormi v stenách vytvoreného zvarením stien polovíc dvoch rôznych valcovaných nosníkov. Betónová časť nosníka bude spojená s oceľovou časťou prostredníctvom spriahovacích tŕňov. Zaťaženie bude na nosníky postupne aplikované hydraulickým lisom vo forme štvorbodového ohybu. Na zaznamenanie príslušných veličín budú použité strunové, odporové tenzometre, deformometre a silomery. Na validáciu výsledkov bude vytvorený finitný numerický model. Jednotlivo dosiahnuté výsledky budú navzájom porovnané. Výstup celého experimentu bude spracovaný vo forme vedeckého článku, ktorý by bol publikovaný v impaktovanom časopise a tiež na konferencii.

Zodpovedný riešiteľ: Ing. Prokop Jozef, PhD.

Ostatní riešitelia: doc. Ing. Odrobiňák Jaroslav, PhD., Ing. Farbák Matúš

Trvanie projektu: september 2021 – august 2022

Cieľom projektu je analyzovať skutočné pôsobenie detailov a prvkov oceľových mostných konštrukcií so zakomponovanými poruchami, a tým predikovať ich dopad na zaťažiteľnosť a spoľahlivosť mostov. Experimentálno-numerická analýza pôsobenia vybraných detailov a prvkov oceľových mostov s implementovanými poruchami a imperfekciami so zameraním na možnosti predĺženia zostatkovej životnosti mostného objektu, prípadne na možnosť ďalšieho opätovného využitia prvkov či celých častí nosnej konštrukcie.

Zodpovedný riešiteľ: prof. Ing. Vičan Josef, CSc.

Ostatní riešitelia: doc. Ing. Ďurčanská Daniela, CSc., Ing. Gocál Jozef, PhD., doc. Ing. Koteš Peter, PhD., Ing. Vavruš Martin, PhD.

Trvanie projektu: apríl  2021 – marec 2024

Základným cieľom projektu je analyzovať vplyv environmentálneho zaťaženia dopravnej infraštruktúry vyvolaného transformačnými procesmi zmien prostredia na degradačné procesy. Pozornosť sa sústredí najmä na vplyv porúch objektov dopravnej infraštruktúry spôsobených koróziou konštrukčnej a betonárskej ocele na ich trvanlivosť a zvyškovú životnosť. Súčasne sa budú sledovať a analyzovať relevantné detaily nosných konštrukcií mostných objektov s potenciálnymi možnosťami vzniku porúch, či už z pohľadu únavovej zvyškovej životnosti alebo s reálnym vplyvom na stabilitu a odolnosť nosných tlačených prvkov. Na základe analýz a ich výstupov budú formulované návrhy a metódy zvyšovania zvyškovej životnosti objektov dopravnej infraštruktúry, resp. návrhy na ich rehabilitácie a alternatívne použitie (reuse) na iné účely. Súčasné normové metódy teórie spoľahlivosti overujú spoľahlivosť konštrukcií z hľadiska medzných stavov vyvolaných stálymi a premennými resp. mimoriadnymi zaťaženiami konštrukcií. Poruchy a poškodenia konštrukcií v dôsledku environmentálneho zaťaženia v podobe degradácie materiálov počas návrhovej životnosti konštrukcie sú zohľadnené nepriamo alebo vôbec. Absencia metodiky vyplýva z nedostatočne overených modelov materiálovej degradácie. Preto sa trvanlivosť mostných konštrukcií zabezpečuje voľbou vhodných materiálov, návrhom overených konštrukčných detailov, zväčšovaním hrúbok prierezov, zvyšovaním krycej vrstvy výstuže, ako aj elimináciou vplyvov prostredia náležitou ochranou materiálu a konštrukcií. Výskumným zámerom projektu je pripraviť a rozpracovať koncepciu navrhovania prierezov a prvkov oceľových a železobetónových mostných konštrukcií s ohľadom na ich trvanlivosť a životnosť. Pozornosť sa sústredí na zohľadnenie environmentálneho zaťaženia a únavových trhlín pri návrhu mostných prvkov s výstupmi v podobe koróznych modelov konštrukčnej a betonárskej ocele a návrhmi možností rehabilitácií poškodených konštrukcií.