Mezní poměrné přetvoření pro pokročilé modelování ocelových konstrukci – deterministické a pravděpodobnostní řešení
Cíle projektu
Hlavním cílem projektu je příprava teoretických podkladů pro pokročilé navrhování styčníků ocelových konstrukcí stanovením mezního poměrného protažení ocelí. Pokročilé navrhování umožní využití nových materiálů, vysokopevnostní oceli, ve stavebních konstrukcích. První otázkou je mezní plastické deformace ocelových konstrukcí. Dosud se při navrhování hodnoty odhadovaly na základě přibližného odhadu napjatosti. Nyní bude únosnost možno přímo předpovědět z poměrných přetvoření. Řešení zásadně změní navrhování, které je citlivé na tvar průřezu, tj. pro prvky válcované za tepla, štíhlé tlačené prvky, za studena tvarované prvky a prvky z dutých uzavřených průřezů. Další otázkou jsou vlastnosti použité oceli. Lze rozlišit mezi konstrukčními a vysokopevnostními ocelemi. Do řešení je třeba zahrnout kvalitu modelů, tj. citlivost modelu na volbu prvků, velikost sítě a analýzu, kterou lze připravit bez nebo s vlivem zohlednění velkých deformací konstrukce. U návrhu za zvýšené teploty závisí výsledky na tvaru degradace pracovního diagramu, na přestupu a vedení tepla ve styčníku za požáru a teplotě styčníku. V řešení se rozhoduje mezi analýzou za běžné nebo zvýšené teploty. Limit poměrného přetvoření je jasným a přímočarým kritériem pro posudek prutů a styčníků. Limit bude připraven deterministicky a pravděpodobnostně, tak aby mohl být využíván jako podklad pro stavební návrhové normy EU a USA.
Klíčová slova
JointHigh-strength steelModellingFinite element methodFinite element methodFire designStrainLimiting strainSafetyDeterministicProbablistic
Veřejná podpora
Poskytovatel
Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy
Program
INTER-EXCELLENCE II
Veřejná soutěž
SMSM2022LU001
Hlavní účastníci
České vysoké učení technické v Praze / Fakulta stavební
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
MSMT – 1942/2023-2
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
The strain limit for advanced modelling of steel structures – deterministic and probabilistic approach
Anotace anglicky
The main objective of this project is to prepare the theoretical basis for the advanced design of the structural steel joints and members by determining the limiting strain. The advanced design will enable the use of new materials, high-strength steel, in building structures. The first issue is the limiting plastic deformation of steel structures. Until now, design values have been estimated based on approximate stress estimates. Now the ultimate capacity can be directly predicted from the proportional deformations. The solution will fundamentally change the design that is sensitive to the cross-sectional shape i.e., for hot rolled, slender formed, cold formed and hollow section members. Another issue is the properties of the steel used. A distinction can be made between structural and high-strength steel. The quality of the models i.e., the sensitivity of the model to the choice of elements, the size of the mesh and the analysis that can be prepared without or with the effect considering large deformations of the structure, must be included in the solution. For elevated temperature design, the results depend on the shape of the degradation of the working diagram, the heat transfer and conduction in the contactor under fire, and the temperature of the contactor. In the solution, a choice is made between analysis at ambient or elevated temperature. The stain limit is a clear and straightforward criterion for the assessment of members and contractors. The limit will be prepared deterministically and probabilistically so that it can be used as a basis for EU and US structural design standards.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
OECD FORD - hlavní obor
20102 - Construction engineering, Municipal and structural engineering
OECD FORD - vedlejší obor
20101 - Civil engineering
OECD FORD - další vedlejší obor
20301 - Mechanical engineering
CEP - odpovídající obory
(dle převodníku)GB - Zemědělské stroje a stavby
JM - Inženýrské stavitelství
JN - Stavebnictví
JR - Ostatní strojírenství
JT - Pohon, motory a paliva
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 3. 2023
Ukončení řešení
28. 2. 2027
Poslední stav řešení
B - Běžící víceletý projekt
Poslední uvolnění podpory
7. 2. 2024
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP25-MSM-LU-R
Datum dodání záznamu
20. 2. 2025
Finance
Celkové uznané náklady
8 588 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
7 338 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
1 250 tis. Kč
Uznané náklady
8 588 tis. Kč
Statní podpora
7 338 tis. Kč
0%
Poskytovatel
Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy
OECD FORD
Construction engineering, Municipal and structural engineering
Doba řešení
01. 03. 2023 - 28. 02. 2027