Nosné konštrukcie

Pracovisko: Ksme Katedra stavebnej mechaniky

Riešiteľ: doc. Ing. Oľga Ivánková, PhD.

Termín: 2019 - 2021

Výskum je realizovaný v rámci projektu KEGA 025STU-4/2019. Autorský kolektív pozostáva z pedagógov, ktorí sa venujú modelovaniu nosných konštrukcií (statike a dynamike stavieb). Výsledkom budú krátke videozáznamy z tvorby jednotlivých modelov, učebnica o modelovaní nosných konštrukcií (fyzikálne a matematické princípy, základné predpoklady riešenia, okrajové podmienky konštrukcií a pod. pri snahe napísať publikáciu o čosi jednoduchšou populárnejšou formou), manuály k modelovaniu konkrétnych nosných konštrukcií, vyskytujúcich sa v praxi od jednoduchých až po zložitejšie, ktoré budú prístupné na internete a vytvorenie "virtuálneho laboratória" na výučbu a riešenie základných, ale aj špecifických problémov modelovania reálnych nosných konštrukcií s reálnym zaťažením. Uvedené podklady budú neskôr spracované aj formou e-learningu a sprístupnené na internete.

Pracovisko: Kgte Katedra geotechniky

Riešiteľ: prof. RNDr. Miloslav Kopecký, PhD.

Termín: 2019 - 2021

Výskum je realizovaný v rámci projektu VEGA č. 1/0530/19. Základným cieľom predkladaného projektu bolo vypracovať metodiku na stanovenie účinnosti odvodňovacích sanačných opatrení v nestabilných svahoch počas výstavby a prevádzky. Výstupy z riešenia projektu umožnili v stavebnej praxi optimalizovať návrh sanácie nestabilných svahov. Ďalším výstupom boli aj odporúčania pre revitalizáciu sanačných prvkov.

Pracovisko: Ksme Katedra stavebnej mechaniky

Riešiteľ: prof. Ing. Milan Sokol, PhD.

Termín: 2019 - 2021

Výskum je realizovaný v rámci projektu VEGA 1/0749/19. Projekt sa zaoberá identifikáciou stavu najmä železničných mostov, na ktoré je aplikované dynamické zaťaženie. Na mostoch sú vykonané opakované dynamické testy. Používa sa 32-kanálové dynamické zariadenie National Instruments pre meranie zrýchlení, pomerných pretvorení a teplôt. Dynamické pretvorenia sú verifikované priamym meraním pomocou interferometrického radaru IBIS-S. Nelineárna dynamická odozva a spolupôsobenie systému most-vlak sú analyticky odvodené a riešené v čase s cieľom nájsť porovnanie experimentálnych meraní s výsledkami získanými pomocou analytických metód. Použité sú metódy na odvodenie tuhosti konštrukcie na základe vlastných tvarov kmitania a vlastných uhlových frekvencií.

Pracovisko: Kbkm Katedra betónových konštrukcií a mostov

Termín: 2019 - 

Výskum je realizovaný v rámci projektu APVV-17-0204. Projekt je zameraný na zvyšovanie trvanlivosti a konštrukčnej spoľahlivosti nových a existujúcich betónových mostov. Cieľom výskumu je vykonať experimentálnu analýzu vzoriek reprezentujúcich konzolovú časť dosky trámových, resp. komorových mostov. Výsledky experimentov budú následne porovnané so súčasnými a navrhovanými modelmi pre výpočet šmykovej odolnosti, zároveň bude analyzovaná spolupôsobiaca šírka dosiek, ktorá sa aktivuje pri prenose lokálneho zaťaženia do podpery.

Pracovisko: Kdos Katedra dopravných stavieb

Termín: október 2018 - február 2019

Výskum bol realizovaný v rámci schémy VisegradFund ID #51810870. Medzinárodný projekt v spolupráci s Fakultou stavební VŠB-TU Ostrava bol zameraný na pôsobenie chemických posypových materiálov na báze chloridu sodného (NaCl) na degradáciu asfaltových vrstiev. Cieľom bolo overiť a potvrdiť vplyv opakujúcich sa cyklov zmrazovanie/rozmrazovanie pri súčasnom pôsobení soľného roztoku na pevnostné a deformačné vlastnosti asfaltových zmesí. Overené boli vlastnosti zmesí štandardne používaných do krytových vrstiev vozovky, vrátane vlastností asfaltových spojív použitých v týchto zmesiach.

Pracovisko: Ksme Katedra stavebnej mechaniky

Riešiteľ: prof. Ing. Norbert Jendželovský, PhD.

Termín: 2018 - 2021

Výskum bol realizovaný v rámci projektu VEGA 1/0412/18. Projekt má za úlohu riešiť zisťovanie kvality a správania sa stavebnej konštrukcie ako celku a jej jednotlivých nosných prvkov. Celá analýza je podmienená aj optimálnym návrhom konštrukcie. V projekte sa riešia železobetónové a oceľové konštrukcie pri dynamickom namáhaní seizmicitou, vetrom a zaťažení rázom s ohľadom na moderné technológie a postupy výstavby stavebných konštrukcií. Časť projektu sa zaoberá dynamikou betónových nádrží, ktoré sa používajú vo vodných a v biotechnologických hospodárstvach. Pri využití veterného tunela sa budú skúmať dynamické účinky vetra na jednotlivé typy konštrukcií. Vplyv vetra na sústavu stavieb v objekte jadrovej elektrárne pri možnom výskyte tornád. Citlivostnou a pravdepodobnostnou analýzou sa stanoví vplyv neurčitostí vstupných veličín. Konštrukcie sú počítané v interakcii s pružným podložím. Všetky tieto nové postupy návrhu konštrukcií vychádzajú z myšlienky zníženia ekonomických nákladov na výstavbu jednotlivých stavebných objektov.

Pracovisko: Kgte Katedra geotechniky

Riešiteľ: prof. Ing. Jana Frankovská, PhD.

Termín: 2018 - 2020

Výskum bol realizovaný v rámci projektu VEGA č. 1/0842/18. Súčasné požiadavky na dlhodobo udržateľný rozvoj v kontexte energetického a odpadového hospodárstva spolu s rozvojom infraštruktúry a vývojom klimatických zmien kladú vysoké nároky na používanie a životnosť geotechnických konštrukcií. Pre ich spoľahlivé navrhovanie je potrebné zaručiť vysokú presnosť určenia hydromechanických parametrov zemín a skalných hornín. Tieto parametre stanovené laboratórnymi a terénnymi skúškami v projekte boli použité v modelovaní multifyzikálnych procesov prebiehajúcich v horninovom prostredí. Namerané parametre a výpočtové modely boli verifikované na základe spätných analýz a geotechnického monitoringu.

Pracovisko: Kbkm Katedra betónových konštrukcií a mostov

Termín: 2018 - 2019

Výskum bol realizovaný v rámci projektu APVV-15-0658. Projekt bol zameraný na stanovenie šmykovej odolnosti vrubového kĺbu. Pozostával zo skúšok vystužených vrubových kĺbov a stanovení ich šmykovej odolnosti. Vzorky boli namáhané stálym centrickým tlakom, aby sa vytvoril troj-osový stav napätí v hrdle a tým sa simulovali reálne podmienky pre šmykové porušenia. Následne boli vzorky zaťažené horizontálnou šmykovou silou, ktorá sa postupne zvyšovala až do porušenia. Počas experimentu sa merali sily a deformácie vzorky. Nameraná šmyková odolnosť sa porovnala s návrhovými postupmi v Model-kóde 2010 a numerickým modelom v programe Athena. Táto štúdia môže priniesť nové poznatky v problematike správania, deformácií a priebehu napätí v betónových kĺboch. Vyhodnotenie tejto štúdie môže byť užitočnou pomôckou pre projektantov, ktorí sa zaoberajú problematikou navrhovania betónových kĺbov.

Pracovisko: Kkdk Katedra kovových a drevených konštrukcií

Termín: 2018

Výskum bol riešený v rámci projektu VEGA a dizertačnej práce. Materiálové skúšky drevených prvkov boli uskutočnené na vzorkách získaných z prebytkov po rozrezaní pôvodných vzoriek 100 x 200 x 200 mm na skúšané 100 x 100 x 140 mm. Bolo zhotovených 10 kusov vzoriek pre namáhanie na ťah a 12 vzoriek pre namáhanie na tlak. Vzorky namáhané na ťah mali rozmery 10 x 10 x 200 mm a pre tlak 30 x 30 x 200 mm.

Pracovisko: Kbkm Katedra betónových konštrukcií a mostov

Termín: október 2017 - november 2017

Výskum bol realizovaný v rámci dizertačnej práce za podpory výskumného projektu APVV-15-0658. Cieľom meraní bolo overiť možnosť využitia GFRP výstuže do dosiek strateného debnenia pre zefektívnenie výstavby mostov. Overované boli vzorky s nepredpätou a predpätou výstužou. Použitím GFRP výstuže je možné dosiahnuť úsporu materiálu, čím sa zníži hmotnosť prvkov a zjednoduší manipulácia s nimi. Výskum bol realizovaný na skúšobnom ráme s kapacitou 300 kN štvorbodovou zaťažovacou skúškou.

Pracovisko: Kbkm Katedra betónových konštrukcií a mostov

Termín: október 2017 - máj 2018

Pre potreby nelineárnej analýzy pretlačenia stropných dosiek realizovaných vo výpočtových programoch na báze metódy konečných prvkov je potrebné poznať priebeh lomovej energie betónu. Výsledky získané experimentálnym meraním boli použité pri predikcii zlyhania stropných dosiek na pretlačenie v rámci dizertačných prác doktorandov katedry.

Pracovisko: Kdos Katedra dopravných stavieb Kmif Katedra materiálového inžinierstva a fyziky

Riešiteľ: prof. Ing. Stanislav Unčík, PhD.

Termín: január 2017 - december 2019

Výskum bol realizovaný v rámci projektu VEGA 1/0501/17. Výskumný projekt bol zameraný na uplatňovanie environmentálne akceptovateľných materiálov a technológií v dopravnom staviteľstve. Cieľom projektu je definovanie technológií vhodných pre trvalo udržateľný rozvoj spoločnosti, zvýšenie bezpečnosti dopravy z pohľadu povrchových vlastností dopravných plôch, bezbariérovosť verejných priestorov a udržateľnosť premávky. Dôležité je rozšírenie poznatkov o vplyve použitia rôznych prísad alebo recyklovaných materiálov na pevnostné a deformačné parametre cestných stavebných zmesí a vplyv na navrhovanie konštrukcií vozoviek.

Pracovisko: Kbkm Katedra betónových konštrukcií a mostov

Termín: január 2017 -  marec 2018

Výskum sa realizoval v rámci pedagogického procesu pre účely ŠVK a diplomových prác. Cieľom meraní bolo porovnanie numerických a experimentálnych výsledkov rôzne vystužených nosníkov. Pre porovnanie boli zvolené nosníky s rôznym stupňom vystuženia ako oceľovej, tak GFRP výstuže. Experimentálna zostava bola realizovaná v skúšobnom ráme s kapacitou 300 kN troj- a štvorbodovou zaťažovacou skúškou.

Pracovisko: Kbkm Katedra betónových konštrukcií a mostov

Termín: 2017 - 2018

Výskum bol realizovaný v rámci projektu APVV-15-0658. V práci bol zisťovaný vplyv dvoch symetricky umiestnených otvorov, vzďaľujúcich sa od podpery, v násobkoch účinnej výšky. Cieľom bolo, okrem určenia čistého vplyvu otvorov, overiť spoľahlivosť modelov, používaných v normových postupoch. V prípade nesúladu boli navrhnuté úpravy modelov.

Pracovisko: Kkdk Katedra kovových a drevených konštrukcií

Termín: 2017 - 2019

Výskum bol riešený v rámci projektu VEGA a dizertačnej práce. Skúšané boli celkovo tri typy vzoriek, premenným faktorom bola dĺžka nasunutia – pre typ 1 bola rovná priemeru stožiara, pre typ 2 1,2-násobku a pre typ 3 1,5-násobku. Účelom experimentu bolo zmerať tangenciálne napätie v stene drieku stožiara pri súčasnom pôsobení osovej sily a ohybového momentu. V druhej časti experimentu je stĺp votknutý do podlahy a následne pomocou lisu a sústavy kladiek je vyvodzované bočné zaťaženie. V prvom kroku je spoj s maximálnym nasunutím osadený sústavou tenzometrov na zisťovanie rozloženia napätia. Taktiež sa sleduje veľkosť priehybu stĺpu v úrovniach pod spojom, v spoji, nad spojom a na vrchole. Zaznamenáva sa aj zmena hĺbky nasunutia pri pôsobení sily. V ďalších krokoch je možné vyvodiť zvislú silu pomocou závaží umiestnených na vodorovných ramenách stožiaru umiestnených v jeho vrchole a taktiež krútenie, ktoré sa vnesie pomocou tých istých ramien.

Pracovisko: Kkdk Katedra kovových a drevených konštrukcií

Termín: 2017

Výskum bol riešený v rámci projektu VEGA a dizertačnej práce. Celkovo bolo skúšaných šesť vzoriek spriahnutých nosníkov. Pre zistenie maximálnej odolnosti spriahnutých nosníkov boli v každej etape dve vzorky testované štvorbodovým ohybom do porušenia. Posledná vzorka z každej etapy bola testovaná po hodnotu 50 % z teoretickej odolnosti nosníkov a následne bola odložená pre dlhodobé meranie.

Pracovisko: Kbkm Katedra betónových konštrukcií a mostov

Termín: 2017 - 2018

Výskum bol realizovaný v rámci projektu APVV-15-0658 a v dizertačnej práci. Medzi ciele práce patrili výber dostatočne tekutej malty na báze cementu, ktorá bude vhodná na zvýšenie účinnosti skrutkovacích kotiev. Ďalšími cieľmi bolo overenie účinnosti zakotvenia skrutkovacích kotiev v kombinácii s maltou na báze cementu a porovnanie so skrutkovacími kotvami osadenými v kombinácii s vinylesterovým lepidlom, resp. bez lepidla/malty, overenie účinnosti navrhnutého systému zosilnenia a porovnanie s inými systémami zosilnenia založenými na dodatočnom vložení šmykovej výstuže, prispôsobiť výpočtový model založený na CSCT špecifikám súvisiacim s dodatočnou inštaláciou šmykovej výstuže – zohľadniť kvalitu zakotvenia, vplyv trhlín a pod.

Pracovisko: Kkdk Katedra kovových a drevených konštrukcií

Termín: 2016

Experiment bol zrealizovaný s cieľom odskúšania odolnosti sklených tabúľ pri náraze (krátkodobé dynamické zaťaženie) v priebehu správania sa bez porušenia a spôsobu porušenia vzoriek (šírenie trhlín).

Pracovisko: Ksme Katedra stavebnej mechaniky

Riešiteľ: prof. Ing. Juraj Králik, PhD.

Termín: 2016 - 2019

Výskum bol realizovaný v rámci projektu VEGA 1/0265/16. Projekt predkladal riešenie problémov pravdepodobnostného posudzovania bezpečnosti a spoľahlivosti konštrukcií za uváženia extrémneho namáhania od havárií technologického zariadenia a od extrémnych klimatických situácií. Pravdepodobnostná analýza porušovania konštrukcií je budovaná na predpokladoch nelineárnej statickej a dynamickej analýzy konštrukcií s využitím stochastických konečných prvkov. Neurčitosti vstupných veličín tak materiálových, ako aj účinku zaťaženia, vychádzali zo štatistického zhodnotenia dát získaných experimentálne ako aj odporúčaných histogramov v normách. Údaje o klimatickom zaťažení vychádzali z dlhodobého monitorovania dát na Slovensku. Experimentálne vo veternom tuneli boli overené charakteristiky pôsobenia extrémneho vetra a tornáda F3 na priestorovom modeli atypických objektov. Boli vyšetrované efekty interakcie blízkych objektov rôzneho tvaru. Účinky vetra boli simulované na kalibrovaných modeloch na báze fluidných konečných prvkov v programe FLUENT systému ANSYS. Odvodili sa teoretické postupy a algoritmy pre aplikáciu simulačných techník posudzovania pravdepodobnosti porušenia konštrukcie jadrovej elektrárne založenom na nelineárnom riešení vzniku a rozvoja trhlín v betóne za havarijného stavu. Naďalej sa rozvíjala a dopĺňala knižnica programov pre pravdepodobnostné analýzy konštrukcií za extrémneho zaťaženia.

Pracovisko: Kgte Katedra geotechniky

Riešiteľ: prof. Ing. Peter Turček, PhD.

Termín: 2016 - 2018

Výskum bol realizovaný v rámci projektu VEGA č. 1/0882/16. Projekt sa zameral hlavne na analyzovanie okrajových podmienok, ktoré vstupujú do navrhovania geotechnických konštrukcií. Analyzovala sa možnosť využitia jednotlivých typov materiálových modelov, ich vhodnosť a použiteľnosť na overenie medzných stavov geotechnických konštrukcií. Do popredia sa dostáva stále viac ako rozhodujúci faktor návrhu pri náročnejších konštrukciách, akými sú výškové budovy, mosty a pod., medzný stav používateľnosti. Projekt riešil hlavne možnosti určenia relevantných vstupných hodnôt pre jednotlivé modelované situácie, využitie meraní deformácií reálnych stavieb na spätnú analýzu stavu napätosti a časového vývoja sadania. Značná pozornosť sa sústredila aj na matematické modelovanie interakcie prevažne pažiacich a oporných konštrukcií s horninovým prostredím, zameranú na analyzovanie medzných hodnôt vodorovných deformácií pažiaceho systému, optimalizáciu okrajových podmienok geotechnických modelov a kalibráciu parciálnych súčiniteľov bezpečnosti.

Pracovisko: Kbkm Katedra betónových konštrukcií a mostov

Termín: 2016 - 2018

Experiment sa uskutočnil v rámci programu APVV-15-0658 a projektu VEGA 1/0810/16. Skúšali a následne sa analyzovali základové pätky s premenlivou štíhlosťou uložené na štrkovom podloží. Cieľom analýzy bolo preveriť odolnosť pätiek na štrkovom podloží voči pretlačeniu a následne navrhnúť úpravy modelov na predikciu odolnosti v pretlačení pre dosiahnutie cieľovej spoľahlivosti.

Pracovisko: Kgte Katedra geotechniky

Riešiteľ: prof. RNDr. Miloslav Kopecký, PhD.

Termín: 2016

Projekt sa riešil ako výskumná úloha pre NDS, a.s. Cieľom projektu bola identifikácia príčin zosuvov v zárezoch na diaľnici D1 Hričovské Podhradie – Lietavská Lúčka, posúdenie statických výpočtov, ako aj nezávislých statických posúdení zárezov (z hľadiska vstupných údajov, výpočtových modelov, výsledkov), predloženie ideového návrhu riešenia stability pre každý zárez samostatne.

Pracovisko: Kkdk Katedra kovových a drevených konštrukcií

Termín: 2016

Výskum bol riešený v rámci projektu VEGA a dizertačnej práce. Pri ohybovej skúške sa zisťovala maximálna sila a príslušný priehyb pri porušení nosníka. K dispozícii boli vždy tri nosníky z každého typu. Išlo o trojvrstvové CLT nosníky hrúbky 100 mm, z ktorých boli narezané vzorky dĺžky 2950 mm. Nosníky mali výšku 300 mm 600 mm. Vzorky boli umiestnené v zaťažovacom ráme a zaťažované štvorbodovým ohybom.

Pracovisko: Kgte Katedra geotechniky

Riešiteľ: prof. RNDr. Miloslav Kopecký, PhD.

Termín: 2015 - 2016

Projekt sa riešil ako výskumná úloha pre Železničné staviteľstvo Bratislava, a.s. Cieľom projektu bolo analyzovať a zhodnotiť výsledky geotechnického monitoringu vo svahu, vypracovať prognózu ďalšieho vývoja stability svahu, navrhnúť ďalšie práce na zabezpečenie stability sanovaného svahu zárezu, odporučiť metodiku a ďalší priebeh monitoringu.

Pracovisko: Kbkm Katedra betónových konštrukcií a mostov

Termín: 2015 - 2016

Experiment sa uskutočnil v rámci programu APVV-15-0658. Bol zameraný na analýzu na výseku lokálne podopretých dosiek s cieľom overiť možnosť zlyhania týchto dosiek na pretlačenie rozdrvením tlakovej diagonály, preveriť charakter porušenia a bezpečnosť hodnoty šmykovej odolnosti.

Pracovisko: Kbkm Katedra betónových konštrukcií a mostov

Termín: 2015 - 2019

Pre vyhodnocovanie experimentálnych meraní a predpokladanie správania sa veľkých experimentálnych meraní je potrebné poznať vlastnosti materiálov použitých pri výrobe vzoriek. Na určenie materiálových vlastností sa používajú vzorky v tvare kociek, valcov a hranolov. Skúšaním týchto vzoriek sa zisťovali pevnosti betónu v tlaku, v ťahu za ohybu a modul pružnosti betónu. Tieto materiálové charakteristiky sa zisťujú ako na vzorkách vyhotovených konkrétne na tento účel pri výrobe veľkých skúšobných vzoriek z rovnakého betónu, tak aj na odvrtoch z existujúcich konštrukcií.

Pracovisko: Kkdk Katedra kovových a drevených konštrukcií

Termín: 2015

Výskum bol riešený v rámci projektu VEGA a dizertačnej práce. Pri tomto experimente sa skúmali štyri typy štvorcových (100 x 100 mm) a štyri typy obdĺžnikových (100 x 150 mm) vystužených elastomérových ložísk. V týchto štyroch typoch sa menil spôsob vystuženia. Najskôr sa každé ložisko samostatne zaťažovalo zvislou tlakovou silou. Táto tlaková sila sa pre každé ložisko menila v závislosti od typu vystuženia a pôdorysnej plochy ložiska. Pri tomto experimente sa sledovala deformácia ložiska. Ako druhý typ zaťaženia bolo namáhanie zvislou a vodorovnou silou a v treťom prípade sa zaťažovalo zvislou silou a ohybom.

Pracovisko: Kkdk Katedra kovových a drevených konštrukcií

Termín: 2015 - 2016

Výskum bol riešený v rámci projektu VEGA a dizertačnej práce. Experiment bol zameraný na zisťovanie potrebnej hĺbky vlepenia závitovej tyče do vŕtaného otvoru dreveného prvku s rozmermi 140 x 140 x 500 mm. Taktiež boli použité dva druhy dvojzložkových lepidiel. Prvé bolo lepidlo STADO CARBO RESIN od firmy PBSan, ktoré je založené na báze epoxidu. Druhý typ NEOPUR 2744 od firmy Agglu je založený na báze polyuretánu. Doba tuhnutia lepidiel bola minimálne 7 dní pre každú vzorku. Takto bolo vytvorených 16 vzoriek (pre každé lepidlo 8), kde sa menila hĺbka vlepenia tyče od 150 po 300 mm a priemer tyče 12 a 14 mm. V ďalšej časti výskumu sa v rámci experimentálnej analýzy pripravilo 10 nosníkov s rozmermi 150 x 180 x 3200 mm, ktoré boli rozdelené v strede rozpätia a ich spätné spojenie bolo zrealizované pomocou vlepovaných závitových tyčí.

Pracovisko: Kdos Katedra dopravných stavieb

Riešiteľ: doc. Ing. Katarína Bačová, PhD.

Termín: január 2013 - december 2015

Výskum bol realizovaný v rámci projektu VEGA 1/0351/13. Išlo o výskum a monitorovanie parametrov kvality verejných dopravných priestorov, výskum a návrh typológie reintegrácie verejných priestorov dopravných stavieb, varianty návrhov a obnovy konštrukcií spevnených dopravných plôch so zvláštnym dôrazom aj pre chránené územia a efektívnosť a energetickú náročnosť technológií obnovy spevnených dopravných plôch.