Schválené projekty 2015

Rozdělení přidělené dotace z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum po fakultách se zohledněním celoškolských pracovišť na rok 2015

Celková přidělená částka z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum na VŠB-TUO - 52 908 039 Kč

Z toho 2.5% - 1 320 739 Kč - úhrada způsobilých nákladů spojených s organizací SGS

fakultapřidělená částka v Kč
FBI  1 172 500
EKF  4 962 700
FAST  3 070 000
FS  8 256 000
FEI 12 282 100
HGF  5 433 000
FMMI  6 188 000
VC 10 223 000
CELKEM 51 587 300
KódSP2015/52
Název projektuDrátkobetonové předpjaté průmyslové podlahy - experimentální měření
ŘešitelMynarčík Petr Ing., Ph.D.
Školitel projektuprof. Ing. Radim Čajka, CSc.<br />
Období řešení projektu01.01.2015 - 31.12.2015
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


Členové řešitelského týmuprof. Ing. Radim Čajka, CSc.
Ing. Jan Hurta
Ing. Jiří Koktan
Ing. Petr Mynarčík, Ph.D.
Specifikace výstupů projektu (cíl projektu)Cílem projektu je realizace dvou experimentálních měření na velkorozměrových zkušebních tělesech. V rámci projektu budou srovnány dva způsoby předpínání a vliv rozptýlené výztuže na účinky protlačení od stojky regálového systému. Výsledky budou zapracovány do disertační práce odpovědného řešitele - Ing. Petra Mynarčíka a následně publikovány. 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.

Předpokládané výstupy:

4x výstup Jsc

Články budou zaslány k redakčnímu řízení do následujících vědeckých žurnálů:

- Acta Montanistica Slovaca
- Advances in Concrete Construction
- Computers and Concrete
- Structural Engineering and Mechanics

3x výstup D - zahraniční konference

Předpokládané zaslání příspěvku na násldující konference:

- ACEE 2015 - International Conference on Advances in Civil & Environmental Engineering Conference, Pulau Pinang, Malaysia, 2015
- ICCET 2015 - 5th International Conference on Civil Engineering and Transportation, Xiamen, China, 2015
- EACEF 2015 - 5th Euro Asia Civil Engineering Forum Conference, Surabaya, East Java, Indonesia, 2015

Rozpočet projektu - uznané náklady

NávrhSkutečnost
1. Osobní náklady
Z toho
3350,-3350,-
1.1. Mzdy (včetně pohyblivých složek)2500,-2500,-
1.2. Odvody pojistného na veřejné zdravotně pojištění a pojistného na sociální zabezpečení a příspěvku na státní politiku zaměstnanosti850,-850,-
2. Stipendia60000,-60000,-
3. Materiálové náklady27500,-27500,-
4. Drobný hmotný a nehmotný majetek0,-0,-
5. Služby62150,-62150,-
6. Cestovní náhrady0,-0,-
7. Doplňkové (režijní) náklady max. do výše 10% poskytnuté podpory17000,-17000,-
8. Konference pořádané VŠB-TUO k prezentaci výsledků studentského grantu (max. do výše 10% poskytnuté podpory)0,-0,-
9. Pořízení investic0,-0,-
Plánované náklady170000,-
Uznané náklady170000,-
Celkem běžné finanční prostředky170000,-170000,-