1. Empirical modeling of transverse displacements of single-sided transversely cracked prismatic tension beamsMatjaž Skrinar, 2022, izvirni znanstveni članek Opis: While the effects of axial compression on beams have long been known, the effect of tensile
axial loads on one-sided transversely cracked beams is less known. The crack namely shifts the
position of the resultant of the axial normal stresses deeper into the uncracked part of the cross-section,
and the crack tends to open, causing a transverse displacement. Therefore, this paper focuses on
empirical modeling of the considered phenomenon for slender prismatic beams in order to establish
a suitable 1D computational model based on detailed 3D FE mesh results. This goal can be achieved
through the already established simplified model, where the crack is represented by an internal hinge
endowed with a rotational spring. Several analyses of various beams differing in geometry, crack
locations, and boundary conditions were executed by implementing 3D FE meshes to establish the
appropriate model’s bending governing differential equation. After that, the corresponding parameter
definitions were calibrated from the database of 3D FE models. By redefining the model’s input
parameters, a suitable solution is achieved, offering a good balance between the results’ accuracy and
the required computational effort. The functionality of the newly obtained solutions was verified
through some comparative case studies that supplement the derivations.
Ključne besede: transverse cracks, axial tensile forces, simplified model of crack, transverse displacements
Objavljeno v DKUM: 13.03.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 1
 Celotno besedilo (1,65 MB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
2. Analysing flexural response in RC beams: a closed-form solution designer perspective from detailed to simplified modellingDenis Imamović, Matjaž Skrinar, 2024, izvirni znanstveni članek Opis: This paper presents a detailed analytical approach for the bending analysis of reinforced concrete beams, integrating both structural mechanics principles and Eurocode 2 provisions. The general analytical expressions derived for the curvature were applied for the transverse displacement analysis of a simply supported reinforced concrete beam under four-point loading, focusing on key limit states: the initiation of cracking, the yielding of tensile reinforcement and the compressive failure of concrete. The displacement’s results were validated through experimental testing, showing a high degree of accuracy in the elastic and crack propagation phases. Deviations in the yielding phase were attributed to the conservative material assumptions within the Eurocode 2 framework, though the analytical model remained reliable overall. To streamline the computational process for more complex structures, a simplified model utilising a non-linear rotational spring was further developed. This model effectively captures the influence of cracking with significantly reduced computational effort, making it suitable for serviceability limit state analyses in complex loading scenarios, such as seismic impacts. The results demonstrate that combining detailed analytical methods with this simplified model provides an efficient and practical solution for the analysis of reinforced concrete beams, balancing precision with computational efficiency.
Ključne besede: reinforced concrete structures, non-linear behaviour, transverse displacement, moment–curvature diagram, rotational spring model
Objavljeno v DKUM: 10.01.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 9
Celotno besedilo (1,82 MB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
3. |
4. SAP2000 : priročnik za začetno uporabo pri linearni statični analizi ravninskih linijskih konstrukcijDenis Imamović, 2023 Opis: Program SAP2000 je izredno zmogljivo orodje za mehanske preračune in projektiranje konstrukcij v praksi. Kot odličen se je izkazal tudi v študijske namene pri opravljanju seminarskih nalog in zaključnih del, kot tudi za kontrolo rezultatov “peš” mehanskih analiz, s katerimi se študenti seznanijo v času večletnega študija na Fakulteti za gradbeništvo, prometno inženirstvo in arhitekturo (FGPA) v Mariboru. S tem namenom je bil za vse študente FGPA, ki jih zanima delo v programu SAP2000, izdelan priročnik z naslovom “SAP2000: Priročnik za začetno uporabo pri linearni statični analizi ravninskih linijskih konstrukcij”. V tem delu so za najosnovnejšo mehansko -linearno statično- analizo na treh enostavnih primerih obširno in slikovito predstavljeni vsi vmesni koraki od začetnega modeliranja do končne predstavitve rezultatov. Priročnik je kot takšen namenjen za uporabnika z osnovnim znanjem mehanike brez kakršnihkoli predhodnih izkušenj v programu SAP2000.
Ključne besede: metoda končnih elementov, ravninske linijske konstrukcije, računalniška analiza konstrukcij, analiza statičnega odziva, modeliranje, grafična predstavitev rezultatov
Objavljeno v DKUM: 09.08.2023; Ogledov: 516; Prenosov: 108
Celotno besedilo (19,63 MB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
5. Forenzično inženirstvo - izbrani primeri : magistrsko deloAndreja Krajnc, 2022, magistrsko delo Opis: Magistrsko delo obravnava zasnovo forenzično-inženirske preiskave in podrobnejšo predstavitev korakov, ki se izvedejo ob porušitvi ali delni porušitvi konstrukcije. Poleg različnih obtežb, ki lahko vodijo do porušitve, so predstavljene napake in pomanjkljivosti posameznih konstrukcijskih materialov. Prikazani so primeri dejansko izvedenih preiskav, kjer smo tudi sami izvedli določene postopke preiskave, s čimer smo skušali določiti vzroke za porušitve konstrukcij.
Ključne besede: forenzično inženirstvo, porušitev konstrukcije, identifikacija vzrokov, forenzično-inženirska preiskava, forenzična analiza
Objavljeno v DKUM: 24.02.2022; Ogledov: 1051; Prenosov: 103
Celotno besedilo (5,61 MB) |
6. Zaključno poročilo o rezultatih ciljnega raziskovalnega projekta št. V2-1740 razvoj inovativnega železniškega pragu : obdobje financiranja projekta: od 1.4.2018 do 31.3.2021Mojmir Uranjek, Iztok Peruš, Stanislav Lenart, Andrej Štrukelj, Stanislav Božičnik, Andrej Ivanič, Matjaž Skrinar, Denis Imamović, 2021, končno poročilo o rezultatih raziskav Ključne besede: železniški promet, železniški pragovi, tirnice, konstrukcije
Objavljeno v DKUM: 12.10.2021; Ogledov: 1234; Prenosov: 54
Celotno besedilo (728,43 KB) |
7. Ocena potresne odpornosti zidanega objekta : diplomsko deloDavid Virag, 2021, diplomsko delo Opis: Diplomsko delo je iz področja potresnega inženirstva. Obravnava temo, ki je postala aktualna zaradi potresov v bližnji okolici, saj imamo v Sloveniji velik fond zidanih stavb, za katere lahko z veliko verjetnostjo predvidevamo, da je njihova potresna odpornost neustrezna.
Diplomsko delo je sestavljeno iz dveh delov – teoretičnega in računskega dela. V teoretičnem delu so opisana splošna dejstva o potresih, potresnem inženirstvu, zidanih zgradbah in njihovim odzivom na potresno obtežbo ter sanacijskih ukrepih zidanih objektov. V računskem delu je izračunana potresna odpornost obravnavanega objekta s poenostavljeno metodo s strižnim porušnim mehanizmom; predlagani so tudi ojačitveni ukrepi in stroški njihove izvedbe. Izračunali smo tudi potresno odpornost objekta, ojačanega z dvema predlaganima ojačitvenima ukrepoma.
Ključne besede: gradbeništvo, ocena potresne odpornosti, potresno inženirstvo, zidane stavbe
Objavljeno v DKUM: 16.09.2021; Ogledov: 1958; Prenosov: 189
Celotno besedilo (6,92 MB) |
8. Razvoj novih končnih elementov za numerično modeliranje prečno razpokanih vitkih nosilcev z linearno spreminjajočo se širino in/ali višino pravokotnega prerezaDenis Imamović, 2021, doktorska disertacija Opis: Za upogibno analizo vitkih ravninskih nosilcev s prečno razpoko smo v disertaciji izpeljali štiri nove tri-vozliščne linijske končne elemente z dodatno prostostno stopnjo na lokaciji razpoke. Izpeljani elementi so uporabni za numerično modeliranje treh različnih primerov linearnega spreminjanja pravokotnega prečnega prereza: za linearno spreminjajočo se širino ob konstantni višini, za linearno spreminjajočo se višino ob konstantni širini ter za hkratno linearno spreminjajočo se širino in višino prereza. V poenostavljenem računskem modelu razpokanega nosilca, ki temelji na Euler-Bernoullijevi teoriji majhnih pomikov, je razpoka predstavljena z nadomestno rotacijsko vzmetjo, ki povezuje oba sosednja elastična podsegmenta. Najprej smo z uporabo osnovnih polinomskih interpolacijskih funkcij četrte stopnje izpeljali aproksimativni končni element, ki je univerzalen in primeren za analizo vseh treh primerov linearnega spreminjanja prereza kot tudi za analizo prizmatičnih nosilcev. Vendar je za doseganje rezultatov, ki konvergirajo k točnim rešitvam diferencialnih enačb, treba uporabiti več takih končnih elementov. Nato smo z rešitvijo diferencialne enačbe statičnega upogiba za vsak primer linearnega spreminjanja širine in/ali višine prečnega prereza posebej dobili še tri komplete (za statično analizo) točnih interpolacijskih funkcij, iz katerih smo izpeljali še ostale tri končne elemente, ki zaradi logaritemskih členov v rešitvah zahtevajo ločene rešitve in ne dopuščajo uporabe končnega elementa s hkratnim spreminjanjem obeh dimenzij za obe enostavnejši spreminjanji dimenzije. Za vse štiri izpeljane končne elemente smo v zaključeni obliki podali vse izraze materialnih in geometrijskih togostnih matrik, masnih matrik ter obtežnih vektorjev. Uporabnost vseh izpeljanih izrazov končnih elementov smo za vse tri primere spreminjanja prereza prikazali za tri tipične (statično, uklonsko in modalno) analize enostavnih konstrukcij. Numerične analize z vsemi izpeljanimi končnimi elementi so bile izvedene v programu Mathematica. Natančnost rezultatov vseh analiz poenostavljenih linijskih modelov smo verificirali tudi z natančnejšimi in neodvisnimi, vendar mnogo bolj računsko zahtevnejšimi, 2D- oz. 3D-modeli končnih elementov v komercialnem programu SAP2000. Pri statični analizi, kjer je to bilo edino mogoče, smo rezultate dodatno preverili še z analitičnimi rešitvami diferencialnih enačb poenostavljenega modela.
Pri vseh analizah so se kot nedvomno boljši izkazali statično točni končni elementi, ki pri osnovni diskretizaciji z enim končnim elementom izkazujejo v splošnem boljše ujemanje z 2D- oz. 3D-modelom. Rezultati izvedenih analiz tudi kažejo, da smo z vpeljavo prečnega pomika kot dodatne prostostne stopnje na lokaciji razpoke pri uklonski in dinamični analizi pri vseh poenostavljenih modelih dobili bistveno hitrejšo konvergenco rezultatov. S tem smo dosegli najpomembnejši cilj, saj bodo novi končni elementi, poleg aplikacije za klasično linearno kot tudi nelinearno analizo odziva na znano oz. s predpisi definirano (npr. v potresnem inženirstvu) obtežbo, omogočali hitrejšo in s tem učinkovitejšo izvedbo inverzne identifikacije razpokanih linijskih konstrukcij z linearno spreminjajočimi prerezi.
Dodatno smo uporabnost in učinkovitost univerzalnih končnih elementov prikazali na dveh inženirsko zahtevnejših primerih s področja gradbeništva. Na področju razvoja inovativnega železniškega praga so se predlagani končni elementi za analize vpliva popuščanja zvarov v primerjavi s standardnimi končnimi elementi izkazali kot uspešnejši. S tem primerom smo potrdili, da lahko predlagane končne elemente namesto za modeliranje razpok uspešno uporabimo tudi za ostale nezveznosti zasukov. V drugem primeru pa smo z uporabo predlaganih končnih elementov in nelinearno definicijo rotacijske vzmeti izvedli nelinearno statično potisno analizo armirano betonskega nosilca, ki izkazuje dobro ujemanje rezultatov poenostavljenega modela z eksperimentom.
Ključne besede: upogib nosilca, prečna razpoka, metoda končnih elementov, trivozliščni končni element, matematični model, linearno spreminjanje dimenzij, pravokotni prerez, statična analiza, dinamična analiza, uklonska analiza, nelinearna potisna analiza
Objavljeno v DKUM: 15.06.2021; Ogledov: 1380; Prenosov: 180
Celotno besedilo (9,72 MB) |
9. Osnove potresnega inženirstva : učbenikMatjaž Skrinar, 2021, univerzitetni, visokošolski ali višješolski učbenik z recenzijo Opis: Potresno inženirstvo je izredno široko znanstveno in strokovno področje, ki se zadnja leta intenzivno razvija in tako je nemogoče v enem samem delu zbrati vse znanje tega področja. Čeprav so vsebine, ki jih delo obravnava, vezane na aktualni standard Evrokod ENV 1998-1, niso omejene izključno na ta standard, temveč omenjajo tudi nekatere primere tuje dobre prakse. Delo je bilo pripravljeno z mislijo na študente, ki se pripravljajo na izpit iz predmeta Potresno inženirstvo, in pokriva osnovni spekter vsebin tega področja. Obravnava sicer vsa potrebna in zadostna pravila ter zahteve standarda za rešitev nalog na izpitih iz tega predmeta, vendar se je pri tem potrebno zavedati, da je potrebno za probleme, ki jih srečuje inženir v svoji strokovni praksi, poglobiti in razširiti znanja, saj prikazane vsebine predstavljajo dobro zgolj osnovo tematike, ne pa tudi celoto. Jedro gradiva je tako posvečeno pripravi ustreznega računskega modela gradbene konstrukcije stavbe visokogradnje, njegovi analizi za pridobitev podatkov, relevantnih za izračun potresnega vpliva, kot tudi porazdelitvi potresnega vpliva na nosilne elemente konstrukcije.
Ključne besede: potresno inženirstvo, potresni vpliv, določitev vodoravne sile, ravninske linijske konstrukcije, porazdelitev potresnega vpliva, analiza etažnih pomikov
Objavljeno v DKUM: 22.03.2021; Ogledov: 1566; Prenosov: 296
Celotno besedilo (6,76 MB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
10. Poenostavljena potisna analiza konstrukcij visokogradnje s spletno verzijo programa NEAVEK : magistrsko deloHelena Pavlin, 2020, magistrsko delo Opis: Magistrsko delo se ukvarja z nelinearno potisno analizo, ki je že dolgo uveljavljena metoda pri simulaciji nelinearnega obnašanja konstrukcij pri horizontalni obtežbi. Najprej so študirane in prikazane teoretične osnove programa EAVEK, ki omogoča elastično dinamično analizo konstrukcij visokogradnje. Sledi povzetek osnovnih principov poenostavljene nelinearne potisne analize spletnega programa NEAVEK. Na računskem primeru enostavne enoetažne AB stenaste konstrukcije so prikazani osnovni koraki v poenostavljeni potisni analizi in določitev potisne krivulje. V osrednjem delu magistrskega dela je analizirana 12-etažna AB stenasto-skeletna konstrukcija, ki je tlorisno zasnovana kot pravokotnik z gabariti 17,60 x 12,60 m in je locirana v Mariboru. Rezultati nelinearne potisne analize, ki so bili dobljeni s spletno verzijo programa NEAVEK, so bili preverjeni s komercialnim programom za analizo konstrukcij SAP2000. Primerjava rezultatov je pokazala, da obe analizi kažeta na podobno obnašanje konstrukcije. Na nekoliko večjo utrditev celotne konstrukcije kažejo rezultati programa SAP2000, kar pa je posledica različnih računskih modelov v obeh programih in postopnega plastificiranja posameznih konstrukcijskih elementov v okvirih in na stiku s steno, ki ga upošteva program SAP2000. Dobljeni zaključki kažejo, da poenostavljena potisna analiza s spletno verzijo programa NEAVEK, kljub poenostavitvam in nekaterim omejitvam, omogoča realen prikaz nelinearnega potresnega odziva konstrukcij visokogradnje in je zato primerno ter učinkovito orodje za modeliranje osnovnega neelastičnega obnašanja konstrukcij pri potresni obtežbi.
Ključne besede: program NEAVEK, konstrukcije visokogradnje, potisna analiza, dinamična analiza, utrditev konstrukcije
Objavljeno v DKUM: 24.12.2020; Ogledov: 1202; Prenosov: 139
Celotno besedilo (7,35 MB) |
