|
|
Long term optical monitoring technique of displacement fields based on ArUco markers
Kunecký, Jiří
In structural engineering it is often needed to measure tiny displacements of parts of the structure extremely precisely. For such a purpose it is often needed to use some type of sensor attached to the surface of the structure. This paper presents a new technique which simply uses computer vision libraries to measure displacement of markers originally developed for robotics. Such analysis can be under specific circumstances (2D planar movement) valid if we compare two images taken at different times with the same camera. Main advantage of this method is simplicity of use and low cost of markers, which can be printed in a standard office laser printer. The resolution (error) can be for standard cameras around 0.1 pixel. The method is especially developed for research of timber frames/joints behavior in real structures, because displacements of joints in creep or under load can reach an amplitude which is perfectly detectable by this method.
|
|
|
Metodika tradičního opracování stavebního dřeva pro konstrukční opravy historických staveb
Kloiber, Michal ; Růžička, Petr ; Tippner, J. ; Kunecký, Jiří
Publikace se věnuje metodickému popisu tradičního (ručního) opracování dřeva pro konstrukční opatření při opravách historických staveb. V metodice jsou prezentovány výsledky experimentálních testů při těžbě dřeva v různých ročních obdobích (zima, jaro, léto), při opracování různými způsoby (řezání, štípání, tesání a kombinace tesání s plavením), při ověření eliminace růstových napětí při výběru dřeva a opracování (výběr dřeva bez přirozených vad a úmyslné zásahy při opracování). Výsledkem je metodika, která respektuje standardy z oblasti ochrany kulturního dědictví, zejména pak požadavek na minimalizaci zásahu do původní hmotné substance a zachování původní technologie opracování nově vkládaných prvků včetně výběru materiálu. Vlastní metodika popisuje předpoklady použití a nutné okrajové podmínky, výběr materiálu, manipulaci a skladování kulatiny, technologii opracování (tesání, štípání a řezání), skladování opracovaných prvků až po samotnou konstrukční sanaci, kde je na konkrétních příkladech konstrukčních prvků předvedena minimalistická varianta zásahu do původní materie za použití tradičně (ručně) opracovaného dřeva.
Plný tet:  PDF
|
|
|
Celodřevěné spoje a jejich využití při opravách historických konstrukcí
Kunecký, Jiří
Nejčastější opravou při citlivých rekonstrukcích dřevěných konstrukcí je plátový spoj, který dovoluje nahradit pouze část poškozeného prvku protézou a zachovat tak maximální možné množství původního materiálu v konstrukci. Chybějící metodika pro navrhování těchto spojů byla vyvinuta v minulých čtyřech letech v rámci programu NAKI. Výsledky uvedené v metodice jsou založeny na experimentálních výsledcích, ale i na numerických a mechanických modelech. Je vhodná a srozumitelná pro statiky, tesaře i pracovníky památkových ústavů, je vhodnou referencí pro opravy cenných střešních konstrukcí památkových objektů. Obsahuje jak část návrhovou tak část prováděcí (technologickou).
|
|
| |
|
|
Výzkum dřevěných kolíkových spojovacích prostředků
Kunecký, Jiří ; Hasníková, Hana ; Hataj, M. ; Milch, J. ; Tyrová, M. ; Suchomelová, P.
Součástí historických krovových soustav jsou tesařské spoje, z nichž některé jsou zajištěny dřevěnými spojovacími prostředky. Původně dřevěný kolík spíše zajišťoval polohu prvků ve spoji než by primárně přenášel zatížení (např. rybinové spoje). V některých spojích však mezi jednotlivými konstrukčními prvky může síly také přenášet, a jeho působení tak má přímý vliv na tuhost i únosnost celé konstrukce. Tento typ spojovacích prostředků je možné využít i v současnosti, při rekonstrukcích, výstavbě nových dřevostaveb nebo pro výrobu jednotlivých dřevěných konstrukčních prvků (např. panelů). Současné technické normy však spojům s dřevěnými spojovacími prostředky nepředepisují dostatečný výpočetní postup, navíc chybí i komplexní model porušení v různých směrech k vláknům. Článek představuje aktuální projekt, který má ambici tuto mezeru vyplnit.
|
|
|
Celodřevěné plátové spoje v dialektické perspektivě
Kunecký, Jiří ; Hasníková, Hana ; Kloiber, Michal
Příspěvek se věnuje racionálnímu rozboru argumentů pro a proti v dikusi o celodřevěných spojích a jejich využití v památkové péči. Tato dnes (mezi památkáři) poměrně široce přijímaná technologie je kriticky rozebrána s ohledem na cenu, bezpečnost opravy, vlivy na spolehlivost konstrukce, historické zařazení atp. Důraz je kladen na racionální argumentaci a touhu předporozumění o této technologii pro zájemce zbavit mýtů a založit racionální debatu o jejich vhodnosti.\n
|
|
|
Creep behavior of oak pegs under tension in dry and wet conditions
Kunecký, Jiří ; Kloiber, Michal ; Hasníková, Hana ; Hrivnák, Jaroslav ; Sebera, V. ; Tippner, J. ; Milch, J.
Carpentry joints equipped with oak pegs are well suited for applications where increased moisture is not a significant factor. However, for the use in outside conditions, e.g. in the repairs of historical timber bridges, the pegs connecting the two halves of the joint may deform and change their original shape. This happens especially during long-term loading and can be augmented significantly by environmental changes. Creep behavior can play a crucial role for some types of carpentry joints, especially when precise contacts of faces in the joint are required. The paper deals with experimental testing of creep behavior of 16 mm oak pegs under dry and wet conditions loaded by the combination of shear and bending between two planks made of spruce in the direction parallel to grain. The results show that the decrease of theoretical stiffness values over time plays a significant role in the force redistribution in the joint especially due to moisture effects (drop 50-70% of the original stiffness).
|
|
|
Mechanical analysis of scarf joint fastened using cylindrical wooden dowel
Tippner, J. ; Milch, J. ; Kunecký, Jiří ; Kloiber, Michal ; Brabec, M. ; Sebera, V.
Traditional all-wooden woodworking joints play an important role in the behaviour of timber structures. These joints are also widely used when historically valuable constructions are being reconstructed and the connections are usually the masterpieces that testify to the high carpentry skills and knowledges of the overall mechanical behaviour. Within historical timber structures traditional carpentry joints were used while wooden dowel fixed mutual position of elements. Main aim of this study was to contribute to knowledge base about prediction and analysis of the mechanical performance of frequently used scarf joints made from spruce wood fastened using oak dowels. The objectives were to determine the joints' slip moduli and load-carrying capacity by means of theoretical and experimental approaches, in next to assess the mechanical behaviour of dowels through experimental investigation, and finally to perform a strain analysis of dowels. For these purposes, the optical technique employing three-dimensional full-field digital image correlation was used. The experiments were done on the full-scale specimens meeting the requirements of European standards (EN 383 and EN 26891), which were made from Norway spruce (Picea abies L. Karst.) and English oak (Quercus robur L.). The mechanical load consisted in tensile parallel and perpendicular to grain direction within the main components. The results of this study showed good correlation between theoretical approach based on based on Beam on Elastic Foundation theory and European yield model theory and experimental observations.
|
|
|
The Cloak Bridge in Český Krumlov – measuring of mechanical properties
Kloiber, Michal ; Sebera, V. ; Hrivnák, Jaroslav ; Tippner, J. ; Kunecký, Jiří
Timber bridges are often exposed to harsh conditions of the environment. The exposure of the timber structure often leads to its deterioration. Standard test procedures to determine typical properties of wood cannot be used as there is the requirement of the minimum interference with the structure. Several non-destructive testing (NDT) methods for the determination of timber condition have been developed and are used. However, the results of NDT can be used to predict mechanical properties of timber elements only to a limited degree. Semi-destructive testing (SDT) methods are a compromise. In the paper a functional model of a device that allows for the measurement of conventional strength and modulus of deformation of timber in compression parallel to the grain is presented. The device is inserted to a bored hole and pushes the jaws apart with a small test jack loading the bore walls. This paper presents possible use of the device for surveys of timber bridges.
|
|
|
Analysis of mini-jack technique for in situ measurement of strength
Kloiber, Michal ; Tippner, J. ; Kunecký, Jiří ; Sebera, V. ; Milch, J. ; Hrivnák, Jaroslav
The paper presents a recently developed diagnostic technique for in situ determination of modulus of deformability (MODL) and conventional strength (CSL) parallel to the grain using the mini-jack inserted in bored hole. The mini-jack compression technique simulates the standard compression test, it is compared to that to examine its prediction strength (correlation coefficients). The paper shows an influence of moisture content of wood on experimental measurements using this technique. The measurement was carried out at spruce samples at three moisture contents of 12, 18 and 24%. The results of the tests prove a very good correlation of the strength determined by the proposed technique and wood density and strength determined at universal testing machine in compression parallel to the grain. The effect of the moisture content on the measurement by the mini-jack technique was proved to be significant. Beside that, the newly-developed instrument was also studied using digital image correlation (DIC) technique to analyze induced strains around the bored hole. This was studied on halved spruce samples. The DIC revealed symmetric character of the loading and significant differences between strains induced in tangential and longitudinal directions.
|
host ::
RSS.