Najvýznamnejšie výstupy z riešenia výskumných projektov v roku 2016

Číslo projektu: ITMS 26220220112
Názov projektu: Nezávislý výskum inžinierskych stavieb na zvýšenie efektívnosti konštrukčných prvkov
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Ľubomír Pepucha, PhD.
Popis výstupu:
V rámci riešenia projektu bolo kolektívom riešiteľov (prof. Ing. Ján Mikolaj, CSc., Ing. Ľubomír Pepucha, PhD. A Ing. Ľuboš Remek, PhD.) vytvorené zariadenie na akcelerované testovanie vozovky v laboratórnych podmienkach. V roku 2016 bolo na toto zariadenie získané od Úradu priemyselného vlastníctva Slovenskej republiky Osvedčenie o zápise úžitkového vzoru č. 7396, ktoré je zapísané v registri úžitkových vzorov. Zariadenie predstavuje unikátne komplexné konštrukčné riešenie, ktoré v mierke 1:1 zabezpečuje laboratórne testovanie vozovky prejazdmi zaťažovacích kolies po vozovke oboma smermi. Zariadenie dokáže pracovať v dynamickom režime prevádzky prostredníctvom nastavovaných parametrov. Nastaviteľná frekvencia zaťaženia umožňuje v skrátenom čase simulovať účinky dopravného zaťaženia, ktorému by bola vozovka vystavená počas celej svojej životnosti.


Číslo projektu: H2020 652821
Názov projektu: ECOROADS Effective and cordinated road infrastructure safety operations (Efektívne a koordinované operácie na zvýšenie bezpečnosti cestnej infraštruktúry)
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Ľuboš Remek, PhD.
Popis výstupu:
V zmysle cieľov projektu ECOROADS o preklenutí formálnej interpretácie bezpečnostných smerníc Európskeho parlamentu a Rady 2008/96/EC a 2004/54/ECV boli začiatkom roka 2016 vypracované smernice na vykonávanie spojených bezpečnostných terénnych cvičení a v ich zmysle boli uskutočnené bezpečnostné prehliadky vybratých tunelov na európskej cestnej sieti. Získané poznatky boli využité na vypracovanie pracovnej verzie záverečnej správy. Táto správa bude tvoriť podklad pre usmernenie Európskej komisie ako postupovať pri harmonizácií bezpečnostných smerníc a odporúčaní. Pôjde o podniknutie krokov na elimináciu rizík spojených s nesprávnou interpretáciou rozsahu a kompetencií pri vykonávaní bezpečnostných inšpekcií a auditov na cestách a tuneloch. Správa obsahuje identifikáciu najlepších postupov vykonávania bezpečnostných inšpekcií a auditov, spôsoby identifikácie prechodových úsekov na hranici „cesta-tunel“ a rozbor bezpečnostných rizík, ktoré majú z hľadiska bezpečnosti cesty a tunela nejednoznačné vymedzenie, resp. nápravné kroky k ich eliminácií.


Číslo projektu: VEGA 1/0583/14
Názov projektu: Analýza problémov determinujúcich spoľahlivejší návrh spriahnutých oceľobetónových konštrukcií
Zodpovedný riešiteľ: prof. Ing. Ján Bujňák CSc.
Popis výstupu:
Teoretický a experimentálny výskum v rámci projektu umožnil výstižnejšie stanovenie špecifík pôsobenia lokálnych efektov pozdĺžnych síl v prvkoch spriahnutia priehradových nosníkov a betónovej časti. Finitný numerický model v programe Cast3m priehradového spriahnutého nosníka umožnil uskutočniť detailnú parametrickú štúdiu. Po jeho kalibrácii sa skúmal vplyv priemeru tŕňov na distribúciu síl v šmykovom spriahnutí. Ukázalo sa, že interakcia prechádza do úplného spriahnutia už pri priemere tŕňov Ø 13 mm. Navyše toto spriahnutie redukuje priehyb nosného systému na polovicu v porovnaní s nekompozitným pôsobením. Reálne pôsobenie spriahnutých priehradových nosníkov komplexnejšie overilo meranie na štyroch podobných priehradových modeloch o rozpätí 3,75 m. Namerané priehyby a pomerné pretvorenia proporcionálne narastali až do veľkosti asi 60 % medznej hodnoty v dobrej zhode s teoreticky deklarovanými výsledkami obvyklej praktickej pružnej analýzy. Aj priebeh napätí po prierezoch prútov bol spočiatku rovnomerný a proporcionálne narastal. Následne však diagramy napätí vykazovali iný rýchlejší vývoj. V dôsledku významných priehybov, hlavne horný pas prenášal tlak s ohybom. A tak k porušeniu došlo lokálnym vybočením horného pásového prúta v strede rozpätia spolu s ustrihnutím tŕňov na koncoch. Experimentálne dosiahnutá hodnota únosnosti bola v dobrej zhode s numerickými výsledkami z finitného modelu.
Kotvené spoje v spriahnutých stavebných konštrukciách boli tiež objektom experimentálneho výskumu obohateného o monitorovanie dejov vznikajúcich v betóne počas namáhania kotvy. Bol vytvorený numerický model pre ďalšie parametrické štúdie a možnosť sledovania transferu zaťaženia z hlavy kotvy do okolitého betónu. Výskum vyústil do porovnania dosiahnutých výsledkov s rozdielnymi metodikami stanovenia odolnosti kotevných systémov. Na základe štatistického vyhodnotenia experimentálnych meraní bola navrhnutá úprava príslušných metodík.


Číslo projektu: VEGA 1/0557/14
Názov projektu: Vplyv vybraných premenných parametrov na prevádzkovú spôsobilosť asfaltových vozoviek
Zodpovedný riešiteľ: prof. Ing. Ján Čelko, CSc.
Popis výstupu:
Projekt bol zameraný na viaceré aspekty ovplyvňujúce prevádzkovú spôsobilosť asfaltových vozoviek. Jedným z nich bolo sledovanie vplyvu zloženia asfaltovej zmesi na charakteristiky textúry povrchu vozovky. Merania na stanovenie geometrických charakteristík textúry boli vykonané štandardnými prístrojmi a postupmi, ale boli odskúšané, overené a so štandardom porovnané aj najnovšie alternatívne prístroje a zariadenia ZScanner stanovením parametra MPDZSkener a analýza 3D obrazu. Pri vyhodnocovaní vplyvu zloženia zmesi na charakteristiky textúry boli k štandardne používaným geometrickým parametrom textúry (MPD a MPD) zavedené aj nové charakteristiky ako stredná aritmetická odchýlka Ra, či stredná kvadratická odchýlka Rq. Merania a ich analýza preukázali, že pri nových zmesiach granulometrické zloženie zmesi kameniva predpísané obormi zrnitosti ovplyvňuje hodnoty geometrických charakteristík textúry (MPD, Ra, Rq). Porovnaním zrnitosti kameniva asfaltových zmesí bolo tiež zistené, že použitie kameniva menších frakcií vedie k nárastu koeficientu PTV z dôvodu väčšieho množstva ostrých hrán na povrchu. Na druhej strane malé zrná kameniva redukujú makrotextúru povrchu a znižujú tak drenážnu schopnosť vozovky. So zvyšujúcim sa podielom hrubého kameniva a so znižujúcim sa podielom drobného kameniva narastá hĺbka textúry povrchu (MTD). Bol tiež preukázaný vplyv petrografického zloženia kameniva na úroveň protišmykových vlastností povrchu vozovky. S tým sú spojené aj environmentálne dopady obrusu povrchu vozovky. Bola spracovaná metodika a vykonané experimentálne merania v laboratóriu umožňujúce určiť imisie limitovaných látok (arzén, nikel, olovo a cadmium) uvoľňovaných do ovzdušia pri obrusovaní krytu.

 

© 2019 Stavebná fakulta, Univerzitná 8215/1, 010 26 Žilina