Schválené projekty 2018

Rozdělení přidělené dotace z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum po fakultách se zohledněním celoškolských pracovišť na rok 2018

Celková přidělená částka z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum na VŠB-TUO - 55 008 271 Kč

Z toho 2.5% - 1 375 200 Kč - úhrada způsobilých nákladů spojených s organizací SGS

fakulta přidělená částka v Kč
FBI  1 169 170
EKF  3 711 750
FAST  2 600 000
FS  8 523 694
FEI 14 727 528
HGF  6 164 359
FMT  7 136 570
VC  9 600 000
CELKEM 53 633 071

KódSP2018/111
Název projektuStanovení únosnosti spoje kolíkového typu kulatiny a hraněného řeziva z hlediska lineární lomové mechaniky
ŘešitelDobeš Pavel Ing.
Školitel projektuprof. Ing. Antonín Lokaj, Ph.D.<br />
Období řešení projektu01.01.2018 - 31.12.2018
Předmět výzkumuNavrhovaný projekt se zaměřuje na analýzu chování spojů kolíkového typu dřevěných konstrukcí, které jsou vystaveny statickému zatěžování. Výzkum bude založen na sérii experimentů na vzorcích kulatiny a hraněného řeziva při různých úhlech zatěžování vzhledem k vláknům a různých vzdálenostech spojovacích prostředků od zatíženého konce. V rámci výzkumu je při popisu a srovnání chování spojů kladen důraz na použití poznatků lineární lomové mechaniky. Některé výsledky experimentu bude nutné ověřit a porovnat s numerickými modely pomocí softwaru (Scia Engineer, ANSYS).
O aktuálnosti problematiky svědčí i několik výzkumných prací zahraničních autorů. Skupina švédských vědců H. Danielsson, R. Crocetti, P.J. Gustafsson & E. Serrano uveřejnila v roce 2016 na konferenci příspěvek [1], který se zabývá určováním únosnosti spojů na základě experimentu, numerického modelování a jejich srovnání s výpočtovými metodami v Eurokódu 5. Zdá se, že některé případy výpočtů únosnosti spojů dle normy nemusí být s přihlédnutím k lomové mechanice na konzervativní straně, což si přímo říká o nutnost dalšího výzkumu v této oblasti. Holandský výzkumník Schoenmakers se léta zabývá výzkumem lomové mechaniky spojů dřevěných konstrukcí, které jsou zatíženy kolmo k vláknům. Poznatky a výsledky z experimentálních měření na příčně zatížených spojích jsou zaznamenány v odborné publikaci [2]. Snahou je rovněž navázat na předchozí výzkumnou činnost zde na Fakultě stavební VŠB-TUO. Kolektiv autorů A. Lokaj, K. Klajmonová, D. Mikolášek, K. Vavrušová roku 2015 publikovali článek [3], který se zabývá srovnáním únosnosti svorníkového spoje s vloženým ocelovým plechem, jak u kulatiny, tak u hraněného řeziva, a to pro tahové namáhání při různých úhlech k vláknům, avšak vždy pro stejné umístění a počet spojovacích prostředků, což by bylo také nutné variovat.
Problematika lineární lomové mechaniky při určování únosnosti spojů dřevěných konstrukcí a jejich aplikace v evropských normách pro navrhování dřevěných konstrukcí (Eurokód 5) je neustále ve vývoji. K tomuto trendu by měl přispět i navrhovaný projekt, který se bude zaměřovat na popis a srovnání lomového chování u kulatiny a hraněného řeziva, a to při zatěžování pod různým úhlem k vláknům a pro různé vzdálenosti krajního spojovacího prostředku od zatíženého konce. Právě díky této variabilitě zkušebních vzorků je možné projekt považovat za inovativní.

Citované články:
[1] Danielsson, H., Crocetti, R., Gustafsson, P.J. & Serrano, E., Brittle failure modes in nailed steel plate connections, WCTE 2016 - World Conference on Timber Engineering.
[2] Schoenmakers, J. C. M., Fracture and Failure Mechanisms in Timber Loaded Perpendicular to the Grain by Mechanical Connections, Eindhoven: Technische Universiteit Eidhoven 2010. DOI: 10.6100/IR673053.
[3] Lokaj, A., Klajmonová, K., Mikolášek, D., Vavrušová, K., Behavior of Round Timber Joints Under Tension Load, In: Wood Research 2016. 61(3), pp. 819-830.

Popis experimentálního měření:
Bude využito výhradně zkušebních zařízení v prostorách Fakulty stavební.
V rámci experimentu bude testováno celkem 48 vzorků (24 vzorků kulatiny a 24 vzorků hraněného řeziva). Zatěžovací zkouška bude provedena pro různé vzdálenosti krajního spojovacího prostředku od namáhaného konce (10d a 15d) a pro různé úhly zatížení vzhledem k vláknům dřevěných prvků (tah podél vláken a tah kolmo k vláknům). Pro každý způsob namáhaní a rozmístění spojovacích prostředků bude odzkoušeno 6 vzorků.

Harmonogram projektu:
ÚNOR – BŘEZEN 2018 - nakoupení a příprava materiálu
DUBEN – ČERVENEC 2018 - provedení experimentů
SRPEN 2018 - MKP modelování
ZÁŘÍ – PROSINEC 2018 - vyhodnocení naměřených dat, publikační činnost

Zapojení jednotlivých členů týmu:
Ing. Pavel Dobeš – odpovědný řešitel, řešena problematika zapadá do tématu disertační práce „Spoje dřevěných konstrukcí kolíkového typu při statickém i cyklickém namáhání“
Příprava experimentu, vyhodnocení dat, MKP modelování, publikační činnost
Ing. Lenka Poništová - výpomoc při vyhodnocování experimentu
Doc. Ing. Antonín Lokaj, Ph.D. – školitel, odborný konzultant, publikační činnost

Dosažené výsledky členů týmu:
VAŠKOVÁ, V., PONIŠTOVÁ, L., FOJTÍK, R. Dynamics effects on a wooden footbridge. MATEC Web Conference [online]. 2017, 107, DOI: 10.1050/matecconf/201710700012,ISSN: 2261236X. Dostupné z: https://www.matec-conferences.org/articles/matecconf/abs/2017/21/matecconf_dyn2017_00012/matecconf_dyn2017_00012.html

Zdůvodnění financí:
Stipendia - Ing. Pavel Dobeš (hlavní řešitel, obrovská časová náročnost při experimentech, jejich vyhodnocování a publikační činnosti): 90000; Ing. Lenka Poništová (výpomoc při vyhodnocování experimentu): 10000
Materiálové náklady - Materiál na experiment (Řezivo, plechy, spojovací prostředky) 8000; Pracovní vybavení 3000; Kancelářské potřeby 1000
Služby - Publikační náklady 15000; Zkoušky v laboratoři 8000
Doplňokové náklady - 15000
Členové řešitelského týmuIng. Pavel Dobeš
prof. Ing. Antonín Lokaj, Ph.D.
Ing. Lenka Kubíncová
Specifikace výstupů projektu (cíl projektu)Cílem projektu je realizace experimentálního testování na vzorcích reálných rozměrů, naměřená data poté ověřit pomocí numerických modelů a srovnat s normovými postupy

Očekávané výstupy:
2x výstup Jsc nebo Jimp - článek (např. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences)
Podklady pro disertační práci

Rozpočet projektu - uznané náklady

NávrhSkutečnost
1. Osobní náklady
Z toho
0,-0,-
1.1. Mzdy (včetně pohyblivých složek)0,-0,-
1.2. Odvody pojistného na veřejné zdravotně pojištění a pojistného na sociální zabezpečení a příspěvku na státní politiku zaměstnanosti0,-0,-
2. Stipendia100000,-100000,-
3. Materiálové náklady12000,-14182,-
4. Drobný hmotný a nehmotný majetek0,-14085,-
5. Služby23000,-6733,-
6. Cestovní náhrady0,-0,-
7. Doplňkové (režijní) náklady max. do výše 10% poskytnuté podpory15000,-15000,-
8. Konference pořádané VŠB-TUO k prezentaci výsledků studentského grantu (max. do výše 10% poskytnuté podpory)0,-0,-
9. Pořízení investic0,-0,-
Plánované náklady150000,-
Uznané náklady150000,-
Celkem běžné finanční prostředky150000,-150000,-