Development of design and assessment methodology for planar and shell structures made of cementitious composites
Project goals
The major objective of the project is to provide methodologies for characterization, dimensioning and assessment of planar and shell structures made of strain-hardening composites (SHCC). The availability of a generic, model based characterization framework is crucial for the formulation of material-specific design codes that constitute the prerequisite for applications of SHCC in industrial practice. A set of concise, practically applicable procedures will be established for: I. Identification of material parameters reflecting the interaction effects between matrix and reinforcement using a refined tensile test setup. II. Identification of m-n interaction diagrams reflecting the reinforcement ratio as a basis for dimensioning of cross sections in theultimate limit state (ULS). III. Identification of crack width characteristics in dependence on the reinforcement ratio and load level as a basis for the durability assessment in the serviceability limit state (SLS). IV. Evaluation of deformations relevant for SLS design and identification of structural redundancies in the ULS design.
Keywords
cementitious compositescrack widthstochastic crack bridge modelanisotropic damageshort fiber reinforced compositesdimensioning of slabs and shell structuresmaterial modelingmulti-scale simulation
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
International projects
Call for proposals
Mezinárodní projekty 8 (SGA0201300004)
Main participants
—
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
13-19416J
Alternative language
Project name in Czech
Vývoj metodiky pro návrh a posouzení plošných a skořepinových konstrukcí z cementových kompozitů
Annotation in Czech
Hlavním cílem projektu je vytvoření metodiky pro charakterizaci, dimenzování a posuzování deskových a skořepinových konstrukcí vyrobených z kompozitů s deformačním zpevněním (SHCC). Stěžejním předpokladem pro použití SHCC v praxi je právě dostupnost metodiky pro popis těchto materiálů a následné vytvoření návrhových norem (předpisů). Bude vytvořena sada stručných, prakticky použitelných postupů pro: I. Identifikaci materiálových parametrů zohledňující interakci mezi matricí a výztuží na základě tahovýchzkoušek II. Sestavení m-n interakčního diagramu v závislosti na stupni vyztužení jako základ pro dimenzování průřezů na mezní stav únosnosti III. Určení rozdělení šířek trhlin v závislosti na stupni vyztužení a úrovni zatížení pro ohodnocení trvanlivosti v rámci mezního stavu použitelnosti IV. Výpočet deformací relevantních pro návrh na mezní stav použitelnosti a zjištění rezervy únosnosti
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
JI - Composite materials
CEP - secondary branch
JL - Fatigue and fracture mechanics
CEP - another secondary branch
JN - Civil engineering
20101 - Civil engineering
20306 - Audio engineering, reliability analysis
20505 - Composites (including laminates, reinforced plastics, cermets, combined natural and synthetic fibre fabrics; filled composites)
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
The overall contribution of the project is very good. Results have a character of basic research applicable in praxis. Applied methodology may be well utilized in investigation of composite materials in mechanical engineering and related fields. Outcomesin the form of publications and contributions to international conferences are adequate. No insufficiencies in meeting the rules were noticed.
Solution timeline
Realization period - beginning
Feb 1, 2013
Realization period - end
Dec 31, 2015
Project status
U - Finished project
Latest support payment
May 26, 2015
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP16-GA0-GC-U/01:1
Data delivery date
Apr 8, 2016
Finance
Total approved costs
1,981 thou. CZK
Public financial support
1,981 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
1 981 CZK thou.
Public support
1 981 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
JI - Composite materials
Solution period
01. 02. 2013 - 31. 12. 2015