Zodpovedný riešiteľ: Ing. Kraľovanec Jakub, PhD.
Ostatní riešitelia: prof. Ing. Moravčík Martin, PhD., doc. Ing. Odrobiňák Jaroslav, PhD.
Trvanie projektu: september 2020 – august 2021
V rámci grantového projektu je mojim cieľom nájsť a overiť metódy na určenie úrovne predpätia v existujúcich konštrukciách. Pre tento účel plánujeme navrhnúť a zhotoviť štyri dodatočne predpäté betónové nosníky, ktoré by boli skúšané v laboratórnych podmienkach. Ich dĺžka bude 4,2 m a rozmery priečneho rezu 0,2 x 0,4 m. Ako predpínaciu výstuž použijeme priamy kábel pozostávajúci z káblového kanáliku o priemere 48 mm, v ktorom bude umiestnené jedno predpínacie lano LS 15,7 / 1860 MPa / 1660 MPa. V praxi sa stretávame s mostami, ktorých nosníky sú predpäté káblami so súdržnosťou alebo bez nej. Preto v prípade dvoch vzoriek pristúpime k injektáži káblových kanálikov. Ďalšie dva nosníky zostanú nezainjektované. Z dôvodu obmedzenia vplyvu šmyku na výsledky skúšok, zvolíme výhodnú zaťažovaciu schému vo forme štvorbodového ohybu, ktorá nám umožní pozorovanie správania sa nosníkov v oblasti tzv. čistého ohybu. Zaťaženie bude na nosníky postupne aplikované hydraulickým lisom. Nedielnou súčasťou experimentu bude pozorovanie odozvy vzoriek na vonkajšie zaťaženie a následná prezentácia získaných výsledkov v grafickej a textovej forme. V rámci výskumu budú skúšané štyri nosníky za účelom overenia nepriamych metód na určenie predpínacej sily v konkrétnom čase. V prípade dvoch vzoriek bude predpínacia sila vnesená do betónu formou súdržnosti medzi predpínaciou výstužou a betónom. Ďalšie dve vzorky sa navrhnú s prenosom predpätia bez súdržnosti. Predpätie bude zaistené jediným predpínacím lanom LS 15,7 / 1860 MPa / 1660 MPa, ktoré bude umiestnené v káblovom kanáliku s priemerom 48 mm. Najprv nosníky navrhneme na základe bežných postupov v súlade s Eurokódmi. Aby sme sa vyhli vplyvu šmykových napätí, pre test zvolíme zaťažovaciu schému vo forme štvorbodového ohybu. Vo výpočtových programoch ATENA, Idea StatiCa a SCIA Engineer, bude zhotovený 2D model s použitím metódy konečných prvkov, pričom tento model zohľadní aj nelineárne správanie sa nosníkov. Následne výsledky získané v laboratórnych podmienkach porovnáme s tými, ktoré získame z teoretických výpočtov. V rámci analýzy bude uvažované s parametrami ovplyvňujúcimi straty predpätia. Neskôr vezmeme do úvahy redukciu tuhosti spôsobenú trhlinami v betóne, ktoré vzniknú vplyvom pôsobiaceho zaťaženia. Nakoniec budú hľadané korelácie medzi šírkou trhlín, deformáciami, pomernými pretvoreniami a poklesom hodnoty predpínacej sily.