|
|
Strengthening reinforced concrete column confined by FRP fabric
Kostiha, Vojtěch ; prof. Ing. Alois Materna, CSc., MBA (referee) ; Bilčík,, Juraj (referee) ; Štěpánek, Petr (advisor)
The doctoral thesis deals with the strengthening of reinforced concrete columns by FRP fabric wrapping. Its aim is to describe the principles of confinement based on the analytical study, numerical simulations and the results of the experimental program. The description of the confinement philosophy is made with respect to the type of FRP material used. It was therefore possible to present a design process of confinement, which accurately predicts the behaviour of the confined columns. At the same time, some effects limiting the effect of confinement (e.g. the method of wrapping, the number of FRP fabric layers, the slenderness of the element, etc.) are included in the design. The dissertation also presents basic information about FRP material and its properties and gives an overview of design approaches of the FRP confined columns. The dissertation also pointing out the shortcomings of the design code ČSN EN 1992-1-1. The stated example highlights the significant variation in properties of confined concrete determined by selected approaches. This variation of properties complicates the design of this strengthening method. The experimental program was used to verify the basic principles of confinement and, through high columns, allowed a description of the behaviour in almost the whole range of interaction diagram. The conclusions of the work provide information on possible future research direction.
|
|
|
Strengthening of circular column subjected to lateral cyclic loading
Mansour, Mohamad ; prof. Ing. Alois Materna, CSc., MBA (referee) ; Fillo,, L´udovít (referee) ; Štěpánek, Petr (advisor)
Předložená disertační práce se zabývá zesílením kruhových železobetonových sloupů pomocí vlákny vyztužených polymerů (tzv. FRP – fibre reinforced polymer) namáhaných laterálním cyklickým zatížením. Tato výzkumná studie se zaměřuje na zkoumání využití FRP tkaniny pro dodatečné zesílení, zlepšení chování kruhových železobetonových sloupů a vytvoření návrhového algoritmu pro zesílení kruhového sloupu pomocí kompozitních FRP materiálů. Návrhový algoritmus byl odvozen na základě analytické studie, numerických simulací a výsledků experimentální činnosti. Na základě těchto výsledků byl navržen postup pro návrh zesílení sloupů ovinutím, který předpovídá chování železobetonových sloupů vystavených laterálním cyklickým zatížením. Při experimentální práci byly zkušební vzorky zatíženy současně axiální sílou a příčným cyklickým zatížením. Toto bylo provedeno dvěma různými způsoby. První způsob zatěžování byl proveden konstantní velikostí laterální síly po daný počet cyklů (1 milion) se sledováním změny deformace. A druhý způsob provedení spočíval v zatížení konstantní deformací se sledováním úbytku síly během zatěžovací zkoušky. Dizertační práce rovněž předkládá přehled současného stavu poznání zesílení železobetonových kruhových sloupů ovinutím FRP tkaninou vystavených působení seismického zatížení. Dále uvádí přehled návrhových metodik a normová ustanovení Eurokódu a ACI. Experimentální program byl proveden za účelem ověření chování ovinutých kruhových sloupů při působení laterálního cyklického zatížení. Závěr práce sumarizuje poznatky o chování sloupů zesílených ovinutím FRP tkaninou při působení laterálního cyklického zatížení a představuje empirický model pro návrh zesílení ovinutím při vysokém a nízkém cyklickém zatížení.
|
|
|
Advanced Layered Composites for Dental Applications
Šedivý, Zbyněk ; Kučera, Jaroslav (referee) ; Štěpánek, Petr (referee) ; Jančář, Josef (advisor)
Disertační práce se zabývá mechanickou odezvou vrstevnatých kompozitů pro stomatologické aplikace. Různé skladby vrstev a různé částicové a vláknové kompozity jsou studovány v tříbodovém ohybu za pokojové teploty. Tyto výsledky jsou korelovány s výstupy dynamické termomechanické analýzy (DMTA) a optické analýzy (vysokorychlostní video záznam, SEM). Exeprimentální data byla použita pro srovnání s výsledky analytických a numerických modelů s cílem určit nejvhodnější model pro predikci základních mechanických vlastností vrstevnatých kompozitů. Na základě těchto analýz jsou navržena základní pravidla pro klinické použití vrstevnatých kompozitů ve stomatologických aplikacích jako jsou minimálně invazivní můstky nebo stabilizační dlahy.
|
|
|
BEHAVIOR OF THE CONCRETE-TO-CONCRETE INTERFACE WITHOUT SHEAR REINFORCEMENT
Čairovič, Dorde ; Terzijski, Ivailo (referee) ; Čajka,, Radim (referee) ; Štěpánek, Petr (advisor)
Doctoral thesis focuses on behavior of the interface between two concrete layers cast at different times and without shear reinforcement. By means of both experimental and numerical analysis, some of the factors affecting interface strength have been assessed. Namely, surface roughness and suitability of different roughness parameters used for its characterization, effects of overlay mechanical properties and collateral effects of surface preparation methods. Also, different tests to assess interface strength have been investigated in detail and mutually compared. The most suitable roughness parameters have been chosen, based on its overall stability. Correlation between mean texture depth and other parameters have been defined. Results of the experimental program intended to further investigate abovementioned effects on interface strength, led to proposition of extended semi quantitative design approach and introduction of coefficient of surface preparation. Based on the extensive experimental program, correlation between different test setups, including its main advantages and disadvantages, has been presented, together with roughness characterization and failure envelope of the dimpled interface.
|
|
|
Punching Shear of Flat Slabs
Lyčka, Lukáš ; Jaroslav, Halvoník (referee) ; Čajka,, Radim (referee) ; Štěpánek, Petr (advisor)
The use of flat slabs in constructions due to its many functional and economic advantages is wide-spread. Behavior of flat slabs in shear and flexure is a fairly complex problem. Therefore, the punching shear failure belongs to one of the most critical aspects in the design of concrete buildings. Over the last decades several buildings have collapsed due to the failure of the punching shear strength, resulting in loss of lives and financial damages. These disasters revealed gaps in the current (or former) design codes and recommendations. As a part of theoretical framework of the dissertation a method for predicting the punching shear strength of flat slabs was developed. Several experiments on scaled down slabs were conducted in order to verify the proposed method and for optimization of its parameters. Proposed method in development predicts the punching shear for slabs without shear reinforcement according to the EC2 and replaces the area of the shear crack with a system of struts and ties.
|
|
|
Design of Load Bearing Concrete Structure
Tuchyňová, Andrea ; Šimůnek, Petr (referee) ; Štěpánek, Petr (advisor)
This diploma thesis is dealing with frame multi-storey garage structure, mainly with its slab. According to the assignment there was made a parametrical study. It contains the comparision of three construction versions: solid slab, slab with void formers Cobiax and prestressed concrete slab. At the chosen variant the 3D mathematical model, which was created in software Scia Engineer, was specified and the construction was designed according to ultimate limit state and serviceability limit state. The outlet of this thesis is structural design and drawings with all designed items
|
|
|
Price of electricity from biomass
Štěpánek, Petr ; Moskalík, Jiří (referee) ; Lisý, Martin (advisor)
The introduction of the work addresses the definition, creation and distribution of biomass. Below there are the different ways of processing of biomass technology. The third part focuses on the legislative regulation of electricity generation from biomass and the subsidy policy of the state in energy production from biomass. The final section applies the specific use of biomass for heating in city Třebíč.
|
|
|
Separation of solid particles from biomass burning
Štěpánek, Petr ; Baláš, Marek (referee) ; Pospíšil, Jiří (advisor)
This thesis deals with aspects of the dust particles which occur in gaseous products from biomass combustion. The thesis introduces technologies by which solid particles capture from a combustion flow can be implemented. Principles and technical means of dust particles separation in mechanical separators are put in focus primarily. The thesis is concluded with a technical design of a cyclone separator.
|
|
|
Methodology for rapid, comprehensive, independent decision-making on the need, effectiveness and interaction of adaptation measures in river basins under climate change
Fischer, Milan ; Zeman, Evžen ; Vizina, A. ; Hanel, M. ; Bernsteinová, Jana ; Tachecí, P. ; Štěpánek, Petr ; Pavlík, P. ; Máca, P. ; Ghisi, Tomáš ; Rapantová, N. ; Bláhová, Monika ; Janál, P. ; Trnka, Miroslav
The aim of the methodology is to present methods for quantifying the impacts of projected climate change on the water balance when applying adaptation measures in the Czech Republic for the next few decades. Adaptation measures should contribute to the sustainability of the water balance in all major user segments of water use and management in the basin. The main principle is the use of hydrological models to transform climate change scenarios into time series of hydrological conditions and to quantify the overall water balance of the basin using different types of adaptation measures and their implementation over time. Special emphasis is placed on the evaluation of combinations of adaptation measures that cannot be analysed by simplified methods. The methodology is designed to search for the optimal combination of adaptation measures in the assessed catchment. The proposed approach eliminates the shortcomings of effectiveness assessment from the perspective of the exclusive user of the water resource, as the evaluation of the effectiveness of adaptation measures is carried out in the form of a multi-criteria analysis of the evaluation of the outputs of the simulation model for predicting the water balance in the whole basin. This methodology can be used to assess different adaptation measures in all basic segments of water users: agriculture, forestry, energy, water management and others.
|
|
|
Methodology for determining the main disturbances in the water management balance and optimizing adaptation measures in the conditions climate change
Fischer, Milan ; Zeman, Evžen ; Vizina, A. ; Hanel, M. ; Bernsteinová, Jana ; Tachecí, P. ; Štěpánek, Petr ; Pavlík, P. ; Máca, P. ; Ghisi, Tomáš ; Rapantová, N. ; Bláhová, Monika ; Janál, P. ; Trnka, Miroslav
Ongoing climate change is causing a global increase in air temperature. While this is leading to an acceleration of the global hydrological cycle, and therefore a global increase in precipitation, the spatiotemporal variability in precipitation is much more complicated. While temperature in the Czech Republic shows a consistently increasing trend similar to that of surrounding countries and the planet as a whole, precipitation can be simplified that long-term averages of annual totals remain and are likely to remain very similar in the coming decades. Rising air temperatures inherently bring increased evaporative demand of the atmosphere and, for the same precipitation, a lower ratio of precipitation to evaporation, i.e. the climatic water balance shows a negative trend.
|
guest ::
RSS feed.