Experimentální analýza deformací kompozitního dřevobetonového nosníku

Abstract

Dřevobetonové stropy nacházejí čím dál více uplatnění nejen u rekonstrukcí, ale také ve výstavbě dřevostaveb jako tuhé stropní konstrukce s minimalizací mokrého procesu. Cílem této práce je analyzovat a pochopit chování staticky zatížených spřažených dřevobetonových kompozitů. Za tímto účelem byla využita metoda korelace digitálního obrazu (digital image correlation, známé jako DIC), která umožnila efektivní vyhodnocení polí posunů a deformací ve 2D. Nejdříve byla provedena validace měření, porovnáním dat z DIC a extenzometrů připevněných na testované těleso. Dále byla provedena analýza chování celého testovaného tělesa, se zvláštním zaměřením na chování rozhraní mezi betonovou deskou a dřevěnými trámy. Pomocí virtuálních extenzometrů byly vyhodnoceny vertikální (zamačkávání) i horizontální (prokluz) relativní posuny mezi deskou a trámy, po délce nosníku i v čase. Po porovnání s normovým výpočtem podle Eurokódu bylo zjištěno, že skutečná únosnost je 3x vyšší než výpočtová.

Timber-concrete composite beams are increasingly used not only for renovations, but also for the construction of rigid floors with minimum amount of wet processes during assembly. The purpose of this work is to study the behavior of composite timber-concrete composites when statically loaded. To that purpose, digital image correlation (DIC) was employed in order to acquire full-field displacements and strains in 2D. First, validation was carried out by comparing the DIC results and outcomes of extensometers attached to the tested structure. Next, a comprehensive analysis of its behavior was done with focus on the performance of the shear connectors at the interface between the concrete slab and timber beams. Relative vertical and horizontal components of displacement were assessed along the beam and in time. It was found that the actual load-bearing capacity exceeded the predictions provided by the calculations according to Eurocode by the factor of three.