Primjena aktivnih sustava monitoringa kod otkrivanja oštećenja armiranobetonskih konstrukcija pomoću piezoelektričnih pametnih agregata, kao i na temelju širenja valova, trenutačno su najsuvremenija ...istraživanja u svijetu. U radu su predstavljeni originalni modeli s parametarskom analizom problema promjene indeksa oštećenja konstrukcija u ovisnosti o veličini, položaju i orijentaciji pukotina. Numeričko modeliranje širenja valova u armiranom betonu izvedeno je eksplicitnom metodom konačnih elemenata koja je veoma učinkovita za ovu uporabu.
Članak obrađuje povijest mostogradnji inženjera Frana Funtaka u razdoblju od 1903. do 1914., kada je radio za tvrtku Josip Banheyer i sin u Vukovaru. Nakon osvjetljavanja svjetskoga i širega ...konteksta u kojemu spomenuti mostovi nastaju, pojedinačno se obrađuju reprezentativnije gradnje. Na mostovima Funtak rabi secesijski oblikovni jezik, koji se tako širi i u manje urbane i ruralne sredine. Njegovi su mostovi istodobno primjeri rane uporabe armiranoga betona u arhitekturi Hrvatske.
Provider: - Institution: - Data provided by Europeana Collections- Development of design tools for reinforced concrete is not followed with convenient procedures for the deflection check. Most of the ...software using finite element calculation does not support proper evaluation (including effects of cracking, creep and shrinkage) of the deflection of concrete structures. Use of high strength materials enables reduction of the size of structural elements. As a result, structures become more deformable and it is necessary to check deflection. Simplified and refined methods are usually presented by most of design codes or recommendations for the deflection check. The simplified methods provide faster and easier calculation. They are generally on the safe side and require enlarged dimensions of structural elements. The refined methods involve relevant properties of concrete, environmental conditions and construction schedule, allowing for optimization of the size of structural elements. Apart from not being suitable for hand calculation, they often require some additional knowledge. Eurocode 2 (EN 1992-1-1:2004) also provides two methods for the deflection check. Simplified criterion is in a form of span-to-depth ratio limit. This tool has serious limits. It is not well prepared for practical use (it is derived for an unsuitable ratio of the quasi-permanent to the ultimate load; it also does not include the compressive reinforcement other then required for ULS). The second, rigorous method is based on general approach for deflection calculation - integration of the curvatures along the element. The effective modulus method is used for calculation of long-term effects due to creep and shrinkage of concrete. Influence of concrete cracking to the stiffness is introduced by interpolation coefficient according to CEB-FIP Model code 1990. This more refined method seems to be easy applicable due to lack of the very important instruction: bending moment diagram of the statically indeterminate structures, resulting from an ordinary ULS analysis based on concrete gross sections, should be redistributed to account for effects of cracking, creep and shrinkage. This option is not usually supported by common engineering software and task becomes heavy. Evaluation of the redistributed diagram requires a time-dependant stiffness matrix and an iterative calculation following appearance of cracks. An improved method for deflection calculation of reinforced concrete elements based on the integration of curvatures is presented in Thesis. It follows Eurocode 2 instructions for calculation of the curvatures and includes the necessary redistribution of bending moments. The method is developed for beam elements of rectangular section and one-way slabs for the long-term (quasi-permanent) uniform load. The algebraic expressions for calculation of the deflection are derived using original system of dimensionless parameters. All relevant design parameters for the deflection calculation (creep coefficient, shrinkage strain, tensile strength and modulus of concrete, cross section dimensions, area and arrangement of tensile and compressive reinforcement, span and load level) are left open for an arbitrary choice within common limits. Calculated result is close to the result obtained by integration of curvatures for several basic structural systems (simple and continuous beams). Developed method is suitable for engineering purposes, including hand calculation. As an independent study, results of deflection calculation obtained by rigorous method of Eurocode 2 are compared with experimentally measured deflections of reinforced concrete beams and slabs. Results provided from six experimental programs available from literature (4 on simple beams, with 29 results, and 2 on continuous beams, with 10 results – total of 66 experimental girders) were in good compliance with the calculated deflections. DIANA software was also used for nonlinear finite element step-by-step analysis. Calculated deflections for several examples are compared with results obtained by numerical integration of curvatures according to Eurocode 2. Comparisons with experimental results and refined non-linear analysis are summarized into some guidelines for calibration of the method.- Napredak u razvoju alata za projektovanje građevinskih konstrukcija nije pratila odgovarajuća podrška u oblasti provere deformacija armiranobetonskih elemenata. Većina softvera, koji su danas u upotrebi, koristi metod konačnih elemenata. Standardni tipovi konačnih elemenata u komercijalnim softverima ne podržavaju prikladno izračunavanje ugiba betonskih konstrukcija sa uključivanjem efekata nastanka prslina i skupljanja i tečenja betona. S druge strane, upotreba konstrukcionih materijala visokih čvrstoća omogućava smanjivanje dimenzija nosećih elemenata. Zbog povećane deformabilnosti, provera ugiba postaje neophodna, a sam uslov ograničenja deformacija često merodavan za projektovanje. Većina propisa i preporuka za projektovanje daje dva načina za proveru ugiba. Pojednostavljeni načini omogućavaju brz i jednostavan proračun. Uobičajeno su na strani sigurnosti i, stoga, zahtevaju veće dimenzije konstrukcijskih elemenata. Za razliku od njih, složeniji načini zahtevaju obimniji proračun koji uključuje relevantne osobine betonskih konstrukcija, uslova sredine i procesa gradnje, ali često omogućavaju manje dimenzije elemenata. Ovakvi proračuni, osim što nisu brzi, zahtevaju i dodatna znanja. Evrokod 2(EN 1992-1-1:2004) za proračun betonskih konstrukcija takođe daje dva načina za kontrolu ugiba. Pojednostavljeni način dat je u obliku graničnog odnosa raspon/statička visina. Ovaj postupak nije dobro pripremljen za praktičnu upotrebu i ima ozbiljna ograničenja: kriterijum je izveden za neodgovarajući odnos kvazi-stalnog i graničnog opterećenja. Osim toga, nije obuhvaćena pritisnuta armatura koja nije neophodna prema graničnom stanju nosivosti. Drugi način je zasnovan na opštem postupku izračunavanja ugiba – integraljenju krivine duž elementa. Za proračun dugotrajnih efekata usled skupljanja i tečenja betona koristi se metoda efektivnog modula. Uticaj nastanka prslina na krutost nosača modelira se interpolacionim koeficijentom prema CEB-FIP Model kodu 1990. Ni ovaj način nije naročito prikladan za praktične proračune: u slučaju statički neodređenih konstrukcija, momentni dijagram koji se dobija standardnim inženjerskim proračunom, metodom konačnih elemenata sa krutostima bruto preseka, nije odgovarajući za izračunavanje krivina. Usled nastanka prslina i skupljanja i tečenja betona dolazi do preraspodele momenata savijanja koja može imati i velikog uticaja na izračunati ugib. Opcija preraspodele uglavnom nije podržana softverima koji se koriste za projektovanje što izračunavanje ugiba čini veoma složenim. U tezi je prezentiran unapređeni metod za kontrolu ugiba zasnovan na integraljenju krivina. Metod sledi postupak Evrokoda 2 za proračun efektivnih krivina i uključuje potrebne preraspodele momenta savijanja. Razvijen je za linijske elemente i ploče koje nose u jednom pravcu, za jednakopodeljeno dugotrajno (kvazi-stalno) opterećenje. Izvedeni su algebarski izrazi za izračunavanje ugiba korišćenjem originalnog sistema bezdimenzionih parametara. Vrednosti svih bitnih činilaca za proračun ugiba (koeficijent tečenja, dilatacija skupljanja, čvrstoća na zatezanje i modul elastičnosti betona, dimenzije preseka, količina i raspored zategnute i pritisnute armature, raspon nosača i nivo opterećenja) mogu se slobodno birati u granicama uobičajenih vrednosti. Izračunati algebarski rezultat je blizak onom koji se dobija numeričkim integraljenjem krivine za nekoliko osnovnih statičkih sistema (prosto i kontinualno oslanjanje). Razvijeni metod je podesan za praktične inženjerske proračune. Kao nezavisna studija, poređeni su rezultati proračuna ugiba rigoroznim metodom Evrokoda 2 sa merenim vrednostima na armiranobetonskim gredama i pločama. Mereni ugibi iz 6 eksperimentalnih programa iz literature (4 na prostim gredama, sa 29 rezultata, i 2 na kontinualnim gredama, sa 10 rezultata – ukupno 66 eksperimentalnih nosača) pokazali su dobro slaganje sa izračunatim vrednostima. Sprovedeni su i nelinearni proračuni ugiba konačnim elementima, metodom korak-po-korak, korišćenjem DIANA softvera. Rezultati proračuna nekoliko nosača takođe su upoređeni sa rezultatima dobijenim prema Evrokodu 2. Na osnovu ovih analiza formulisano je nekoliko smernica za kalibraciju modela Evrokoda 2.- All metadata published by Europeana are available free of restriction under the Creative Commons CC0 1.0 Universal Public Domain Dedication. However, Europeana requests that you actively acknowledge and give attribution to all metadata sources including Europeana
Povećanjem urbanog građevnog otpada s ciljem da se nađe učinkovita metoda mehaničke regeneracije armiranog betona uz pomoć mikrovalnog zračenja, u ovom se radu analiziraju svojstva termičkog ...oštećenja na kontaktu spoja između čelične rebraste armature i betona nakon različitih mikrovalnih zračenja. Rezultati su pokazali da je povećanjem snage mikrovalnog zračenja došlo do promjene sloma uzorka – umjesto sloma cijepanjem, nastao je slom izvlačenjem armature, a krivulja proklizavanja spoja, kao i odgovarajuće jednadžbe prilagodbe odredile su se nakon različitih razina mikrovalnog zračenja. Analizom karakterističnih točaka krivulje, određeno je da je 3500 W prihvatljiva snaga zračenja.
U posljednje vrijeme sve više se govori o obnovljivim izvorima energije. Jedan od takvih izvora je i vjetar, odnosno proizvodnja električne energije pomoću vjetroelektrana. Jedan od osnovnih dijelova ...vjetroelektrane je stup na kojem se nalazi generator s lopaticama. Najčešće se stupovi izvode od čelika, no postoje i oni od armiranog ili prednapetog betona. U ovom radu dana je usporedba primjene čeličnog i armiranobetonskog stupa za jednu konkretnu vjetroelektranu. Napravljen je statički proračun za četiri različita tipa armiranobetonskog stupa (razlikuju se po veličini poprečnih presjeka), te je odabran najpovoljniji. Za taj stup je napravljena procjena troškova izgradnje i dana je usporedba s čeličnim stupom. Može se zaključiti da je, u ovom slučaju, armiranobetonski stup opravdano rješenje.
Nakon katastrofalnih posljedica potresa na Aljasci i u Niigati 1964. godine, Seed i Idriss su razvili i objavili metodu za procjenu otpornosti tla na likvefakciju pod nazivom „pojednostavljeni ...postupak“. Dugo vremena se smatralo kako prisutnost građevine smanjuje opasnost od pojave likvefakcije, no nakon nedavnih potresa (Kobe 1995. i Kocaeli 1999.) uočeno je kako se likvefakcija pojavila ispod temelja građevina, iako nije došlo do njezinog pojavljivanja na slobodnim površinama tla u okolici građevina. U ovome radu analiziran je i uspoređen likvefakcijski potencijal tla neopterećenog objektom i tla ispod građevine, za dva profila relativno mekog tla u Osijeku pri djelovanju dva potresa različitog frekventnog karaktera i magnitude. Linearno-elastične analize vremenskim zapisom provedene su koristeći računalni program SAP2000 za slučaj neopterećen objektom i za slučaj prisutnosti i utjecaja odziva plitko temeljene armiranobetonske okvirne konstrukcije. Dodatno su prikazani i osnovni dinamički odzivi same konstrukcije u interakciji s tlom, te je dana kratka usporedba s općeprihvaćenim modeliranjem apsolutno krutih oslonaca konstrukcije.
U radu se provodi eksperimentalna provjera posmične čvrstoće montažnih betonskih rebrastih ploča različitih visina s električno zavarenom armaturnom rešetkom. Prikazano je tehničko obrazloženje ...korištenja visokih rešetki u armaturi montažnih lakih rebrastih ploča u obliku dvostrukog slova T i montažnih armiranobetonskih ploča debljine 30 cm. Utvrđeno je da je doprinos betona posmičnoj čvrstoći uvijek veći od vrijednosti koje se mogu očekivati prema španjolskim normama. Osim toga, kako se niske rešetkaste rebraste ploče odlikuju nižim vrijednostima granične posmične čvrstoće od onih koje se očekuju prema normama, utvrđeno je da se treba osigurati odgovarajuća visina rešetaka u rebrastim pločama kako bi se osiguralo sidrenje tlačne zone te razvoj mehanizama štapova i zatega. Zato se u armiranobetonskim rebrastim pločama svakako preporučuje korištenje rešetkastih nosača na otprilike 80 % visine uzorka kada dužina pojasa rešetke iznosi 20 cm.
U ovom se ispitivanju za simuliranje sudara broda i stupa koristi najnapredniji domaći sustav ispitivanja na udar s vrlo visokim padom malja. Osnovni naglasak stavljen je na određivanje sila udara, ...pomaka i vremenskog razvoja deformacija za pet armiranobetonskih uzoraka stupova s različitim koeficijentima armiranja, isto kao i na analizu oštećenja betona te pojavu i širenje pukotina nakon udara. Dobiveni rezultati pokazuju da povećanje koeficijenta armiranja dovodi u opisanim uvjetima ispitivanja do određenog poboljšanja bočne otpornosti AB stupova na udar.
Dans ce travail, différentes formulations d'éléments de poutres sont proposées pour l'analyse à rupture de structures de type poutres ou portiques en béton armé soumises à des chargements statiques ...monotones. La rupture localisée des matériaux est modélisée par la méthode à discontinuité forte, qui consiste à enrichir l'interpolation standard des déplacements (ou rotations) avec des fonctions discontinues associées à un paramètre cinématique supplémentaire interprété comme un saut de déplacement (ou rotation). Ces paramètres additionnels sont locaux et condensés au niveau élémentaire. Un élément fini écrit en efforts résultants et deux éléments finis multi-couches sont développés dans ce travail. L'élément de poutre d'Euler Bernouilli écrit en effort résultant présente une discontinuité en rotation. La réponse en flexion du matériau hors discontinuité est décrite par un modèle élastoplastique en effort résultant et la relation cohésive liant moment et saut de rotation sur la rotule plastique est, quant à elle, décrite par un modèle rigide plastique. La réponse axiale est suppposée élastique. Pour ce qui concerne l'approche multi-couche, chaque couche est considérée comme une barre constituée de béton ou d'acier. La partie régulière de la déformation de chaque couche est calculée en s'appuyant sur la cinématique associée à la théorie d'Euler Bernoulli ou de Timoshenko. Une déformation axiale additionnelle est considérée par l'introduction d'une discontinuité du déplacement axial, introduite indépendamment dans chaque couche. Le comportement du béton est pris en compte par un modèle élasto-endommageable alors que celui de l'acier est décrit par un modèle élastoplastique. La relation cohésive entre la traction sur la discontinuité et le saut de déplacement axial est décrit par un modèle rigide endommageable adoucissant pour les barres (couches) en béton et rigide plastique adoucissant pour les barres en acier. La réponse en cisaillement pour l'élement de Timoshenko est supposée élastique. Enfin, l'élément multi-couche de Timoshenko est enrichi en introduisant une partie visqueuse dans la réponse adoucissante. L'implantation numérique des différents éléments développés dans ce travail est présentée en détail. La résolution par une procédure d'«operator split» est décrite pour chaque type d'élément. Les différentes quantités nécessaires pour le calcul au niveau local des variables internes des modèles non linéaires ainsi que pour la construction du système global fournissant les valeurs des dégrés de liberté sont précisées. Les performances des éléments développés sont illustrées à travers des exemples numériques montrant que la formulation basée sur un élément multicouche d'Euler Bernouilli n'est pas robuste alors les simulations s'appuyant sur des éléments d'Euler Bernouilli en efforts résultants ou sur des éléments multicouche de Timoshenko fournissent des résultats très satisfaisants.
In this work, several beam finite element formulations are proposed for failure analysis of planar reinforced concrete beams and frames under monotonic static loading. The localized failure of material is modeled by the embedded strong discontinuity concept, which enhances standard interpolation of displacement (or rotation) with a discontinuous function, associated with an additional kinematic parameter representing jump in displacement (or rotation). The new parameters are local and are condensed on the element level. One stress resultant and two multi-layer beam finite elements are derived. The stress resultant Euler-Bernoulli beam element has embedded discontinuity in rotation. Bending response of the bulk of the element is described by elasto-plastic stress resultant material model. The cohesive relation between the moment and the rotational jump at the softening hinge is described by rigid-plastic model. Axial response is elastic. In the multi-layer beam finite elements, each layer is treated as a bar, made of either concrete or steel. Regular axial strain in a layer is computed according to Euler-Bernoulli or Timoshenko beam theory. Additional axial strain is produced by embedded discontinuity in axial displacement, introduced individually in each layer. Behavior of concrete bars is described by elastodamage model, while elasto-plasticity model is used for steel bars. The cohesive relation between the stress at the discontinuity and the axial displacement jump is described by rigid-damage softening model in concrete bars and by rigid-plastic softening model in steel bars. Shear response in the Timoshenko element is elastic. Finally, the multi-layer Timoshenko beam finite element is upgraded by including viscosity in the softening model. Computer code implementation is presented in detail for the derived elements. An operator split computational procedure is presented for each formulation. The expressions, required for the local computation of inelastic internal variables and for the global computation of the degrees of freedom, are provided. Performance of the derived elements is illustrated on a set of numerical examples, which show that the multi-layer Euler-Bernoulli beam finite element is not reliable, while the stress-resultant Euler-Bernoulli beam and the multi-layer Timoshenko beam finite elements deliver satisfying results.
V disertaciji predlagamo nekaj formulacij končnih elementov za porušno analizo armiranobetonskih nosilcev in okvirjev pod monotono statično obteˇzbo. Lokalizirano porušitev materiala modeliramo z metodo vgrajene nezveznosti, pri kateri standardno interpolacijo pomikov (ali zasukov) nadgradimo z nezvezno interpolacijsko funkcijo in z dodatnim kinematičnim parametrom, ki predstavlja velikost nezveznosti v pomikih (ali zasukih). Dodatni parametri so lokalnega značaja in jih kondenziramo na nivoju elementa. Izpeljemo en rezultantni in dva večslojna končna elementa za nosilec. Rezultantni element za Euler-Bernoullijev nosilec ima vgrajeno nezveznost v zasukih. Njegov upogibni odziv opišemo z elasto-plastičnim rezultantnim materialnim modelom. Kohezivni zakon, ki povezuje moment v plastičnem členku s skokom v zasuku, opišemo s togo-plastičnim modelom mehčanja. Osni odziv je elastičen. V večslojnih končnih elementih vsak sloj obravnavamo kot betonsko ali jekleno palico. Standardno osno deformacijo v palici izračunamo v skladu z Euler-Bernoullijevo ali s Timošenkovo teorijo nosilcev. Vgrajena nezveznost v osnem pomiku povzroči dodatno osno deformacijo v posamezni palici. Obnašanje betonskega sloja opišemo z modelom elasto-poškodovanosti, za sloj armature pa uporabimo elasto-plastični model. Kohezivni zakon, ki povezuje napetost v nezveznosti s skokom v osnem pomiku, opišemo z modelom mehčanja v poškodovanosti za beton in s plastičnim modelom mehčanja za jeklo.Striˇzni odziv Timošenkovega nosilca je elastičen. Večslojni končni element za Timošenkov nosilec nadgradimo z viskoznim modelom mehčanja. Za vsak končni element predstavimo računski algoritem ter vse potrebne izraze za lokalni izračun neelastičnih notranjih spremenljivk in za globalni izračun prostostnih stopenj. Delovanje končnih elementov preizkusimo na več numeričnih primerih. Ugotovimo, da večslojni končni element za Euler-Bernoullijev nosilec ni zanesljiv, medtem ko rezultantni končni element za Euler-Bernoullijev nosilec in večslojni končni element za Timošenkov nosilec dajeta zadovoljive rezultate.
Protupotresno poboljšanje postojećih građevina s armiranobetonskom okvirnom konstrukcijom obično zahtijeva iseljenje stanara, a često su i kratki vremenski rokovi za izvođenje građevinskih radova. ...Ovakvi problemi uglavnom dovode do kašnjenja i dodatnih troškova u projektima protupotresne obnove. Jedan od načina poboljšanja seizmičke otpornosti konstrukcije je uporaba CFRP (ugljičnim vlaknima ojačanog polimera) traka i čeličnih spona. U radu je na temelju provedenih analiza dokazana ekonomičnost i praktičnost ovog tehničkog rješenja.
PDF
