Úvod

1. Inštitucionálny výskum KSKM za rok 2005 Úloha 03/303/05-03 Názov úlohy I.V.: SPOĽAHLIVOSŤ OCEĽOVÝCH A SPRIAHNUTÝCH OCEĽOBETÓNOVÝCH MOSTNÝCH KONŠTRUKCIÍ Úvod Čiastkový problém: SPOĽAHLIVOSŤ SPRIAHNUTÝCH OCEĽOBETÓNOVÝCH MOSTOV prof. Ing. Ján BUJŇÁK, CSc. Ing. Jaroslav ODROBIŇÁK, PhD. Ing. Ján BUJŇÁK Ing. Ivana CHABANOVÁ Ing. Miroslav BRODŇAN Juraj DODOK Alena MICHULKOVÁ • sumarizácia a publikovanie výsledkov minuloročného výskumu • vplyv zvislého šmyku na celkovú deformáciu spriahnutého nosníka • modelovanie skutočného pôsobenia mostov so zabetónovanými oceľovými nosníkmi

2. Inštitucionálny výskum KSKM za rok 2005 Úloha 03/303/05-03 Modely Žilina Modely Krakov Štúdia – zvislý šmyk Zabetónovanénosníky Ďalší výskum VPLYV ZVISLÉHO ŠMYKU V SPRIAHNUTOM OCEĽOBETÓNOVOM TRÁME NA JEHO DEFORMÁCIE Štúdia – motivácia OCEĽOVÉ TRÁMOVÉ MOSTY:▪Az ≈ Aw ▪ vplyv šmyku na priehyb DdV ≤10 % ▪MKP – pomerne presný výpočet aj pri 1D KP OCEĽOBETÓNOVÉ MOSTY:▪Az ≈ Aw ??? ▪ vplyv šmyku na priehyb ??? ▪ MKP – 1D KP - komerčné programy - rozdiely OCEĽOBETÓNOVÉ TRÁMY – EXPERIMENT – DOSKA V ŤAHU: ▪ vplyv šmyku na priehyb DdV = 12 - 30 %

3. Inštitucionálny výskum KSKM za rok 2005 Úloha 03/303/05-03 Štúdia – zvislý šmyk Zabetónovanénosníky Ďalší výskum Štúdia – opis 1 PARAMETRICKÁ ŠTÚDIA Schéma riešenej mostnej konštrukcie MATERIÁL- oceľ S355 - betón C35/40ZAŤAŽENIE - stále - občasné dlhodobé - občasné krátkodobé – ZZ I

4. Inštitucionálny výskum KSKM za rok 2005 Úloha 03/303/05-03 Štúdia – zvislý šmyk Zabetónovanénosníky Ďalší výskum Štúdia – opis 2 Rozpätie: L = 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50 mVýška nosníka: h = 1/16 L, 1/18 L, 1/20 L, 1/22 L, 1/24 LHrúbka steny: tw = 0,009 + 0,003 hw ... pre h = 1/16 L, 1/18 L, 1/20 L tw = 0,008 + 0,003 hw ... pre h = 1/22 L, 1/24 LPásnice: tf1xbf1 a tf2xbf2 ... navrhnuté na MSÚ – overenie plastickej únosnosti spriahnutého prierezu, využitie na 70% – posúdenie v štádiu betonáže dosky bez medziľahlého podopretia tak aby napätia nepresiahli 75% fyd MSP – obmedzenie napätí pri prevádzkovom zaťažení (pružné pôsobenie) vrátane reológie betónu – overenie priehybu pri prevádzkovom zaťaženíCelkovo 42 mostov – 42 typov spriahnutých nosníkov

5. Inštitucionálny výskum KSKM za rok 2005 Úloha 03/303/05-03 kN.m-2 kN Štúdia – zvislý šmyk Zabetónovanénosníky Ďalší výskum Štúdia - ANSYS NUMERICKÝ VÝPOČTOVÝ 3D MODEL – ANSYS▪ Parametrické zadávanie geometrie (42 nosníkov)▪ Konečné prvky Doska – 8 bodové 3D – SOLID65 (teleso) Pásnice – 8 bodové 3D – SOLID45 (teleso) Stena – 4 bodové 2D – SHELL63 (škrupina)▪ Lineárna statická analýza s vplyvom šmyku na deformácie ▪ Dva zaťažovacie stavy

6. Inštitucionálny výskum KSKM za rok 2005 Úloha 03/303/05-03 Štúdia – zvislý šmyk Zabetónovanénosníky Ďalší výskum Štúdia - grafy Plošné rovnomerné zaťaženie Osamelá sila uprostred

7. Inštitucionálny výskum KSKM za rok 2005 Úloha 03/303/05-03 Štúdia – zvislý šmyk Zabetónovanénosníky Ďalší výskum Štúdia - tabuľka Nadhodnotenie priehybu, ak sa za Az dosadí plocha steny Aw

8. Inštitucionálny výskum KSKM za rok 2005 Úloha 03/303/05-03 Štúdia – zvislý šmyk Zabetónovanénosníky Ďalší výskum Štúdia – závery ► vplyv zvislého šmyku na priehyb spriahnutých mostných trámov DdV ≤10 %, v kontexte reálnejšieho vystihnutia skutočného správania sa mostov je však jeho zohľadnenie žiaduce► dosadením plochy steny Aw za Av do výpočtu priehybu sa získajú priehyby - do rovnomerného zaťaženia – skoro presné - od osamelej sily – nadhodnotené o 5 až 16 %► skoro lineárna závislosť medzi percentuálnym vplyvom šmyku na priehyb a rozpätím prostého spriahnutého nosníka - koeficient vplyvu šmyku bez znalosti plochy Az- výsledný priehyb ako násobok priehybu od momentu► pri použití prútovej náhrady konštrukcie mosta (rošt) pri globálnej analýze v programe na báze MKP – pozor na plochu Az!

9. Inštitucionálny výskum KSKM za rok 2005 Úloha 03/303/05-03 Štúdia – zvislý šmyk Zabetónované nosníky Ďalší výskum Zabet. nosníky – experiment MODELOVANIE SKUTOČNÉHO PÔSOBENIA MOSTOV SO ZABETÓNOVANÝMI OCEĽOVÝMI NOSNÍKMI V MINULOSTI REALIZOVANÉ EXPERIMENTÁLNE MERANIA Zaznamenávali sa: - pomerné pretvorenia pomocou tenzomentrov nalepené na oceľový nosník pred betonážou dosky - priehyby nosníkov v strede a v štvrtinách rozpätia - preklz na styku nosníkov s betónovou doskouna koncoch trámov

10. Inštitucionálny výskum KSKM za rok 2005 Úloha 03/303/05-03 Štúdia – zvislý šmyk Zabetónované nosníky Ďalší výskum Zabet. nosníky – ANSYS NUMERICÝ MODEL EXPERIMENTU - 3D priestorové konečné prvky - Lineárne pracovné diagramy - Problémy s diskretizáciou - Časová náročnosť výpočtu

11. Inštitucionálny výskum KSKM za rok 2005 Úloha 03/303/05-03 Štúdia – zvislý šmyk Zabetónované nosníky Ďalší výskum Zabet. nosníky – výsledky Lineárny pružný model

12. Inštitucionálny výskum KSKM za rok 2005 Úloha 03/303/05-03 Štúdia – zvislý šmyk Zabetónované nosníky Ďalší výskum Zabet. nosníky – nelinerity Nelineárny model – v štádiu rozpracovania - nelineárny výpočet (inkrementálny) - nelineárne pracovné diagramy materiálov - vznik trhlín v betóne - ťahové spevnenie betónu medzi trhlinami Dôrazna nelineárnu analýzu spolupôsobenia betónu s povrchom zabetónovaných oceľových prierezov - možnosť zníženia súdržnosti ocele s betónom vplyvom korozívnych procesov v oceli – využije sa modelovanie kontaktných plôcha trenia v ANSYS-e.

13. Inštitucionálny výskum KSKM za rok 2005 Úloha 03/303/05-03 Štúdia – zvislý šmyk Zabetónovanénosníky Ďalší výskum ĎALŠÍ VÝSKUM Ďalší výskum • Plánované experimentálne merania na reálnych mostných objektoch - merania na železničných doskových mostoch so zabetónovanými nosníkmi - merania na trámových cestných spriahnutých oceľobetónových mostoch 1. meranie už prebehlo - tenzometria, priehyby, preklz Experimentálne merania modelov zabetónovaných nosníkov v laboratóriu Nelineárne analýzy, citlivostné a parametrické štúdie Kvantifikácia ďalších vplyvov ovplyvňujúcich ohybové pôsobenie spriahnutých nosníkov

14. Ďakujem ĎAKUJEM ZA POZORNOSŤ