Témata disertačních prací -Nauka o materiálech, diagnostika a spolehlivost konstrukcí ve stavebnictví
Disertační práce je základním stavebním kamenem úspěšného dokončení doktorského studia na vysoké škole a studijní řád Kloknerova ústavu v tomto ohledu není výjimkou. Přečtěte si vypsaná témata a vyberte si takové, ve kterém se chcete realizovat a prohloubit své znalosti z přednáškových kurzů. Nezapomeňte oslovit školitele daného tématu a domluvit s ním spolupráci.
Studijní program –
Nauka o materiálech, diagnostika a spolehlivost konstrukcí ve stavebnictví
Studijní program –
Stavební inženýrství
Vliv vysokých teplot na úrovni požáru na soudržnost UHPC s měkkou a předpínací výztuží
(prof. Jiří Kolísko)
Spolupůsobení výztuže s UHPC je základní požadavek pro navrhování a následné funkce nosných konstrukcí nejen ze železobetonu, ale také konstrukcí z nového vysokopevnostního cementového materiálu známého jako UHPC. Jedním z extrémních zatížení konstrukcí jsou vysoké teploty vyvolané např. požárem. Toto namáhání a vliv na soudržnost s výztuží není v oblasti využívání UHPC dostatečně prozkoumáno. Záměrem disertace je získat nové poznatky o spolupůsobení výztuže a UHPC při a po působení extrémních teplot.
Zesilování zdiva pilířů obálkou z vysokopevnostního cementového kompozitu UHPC
(prof. Jiří Kolísko)
Předmětem disertace je formou teoreticko-experimentálních metod studovat a popisovat možnosti využití novodobého vysokopevnostního cementového kompozitu UHPC na statické zesilování nosných pilířů staveb. V rámci řešení bude nezbytné ověřovat problematiku spolupůsobení cihelných zděných prvků s UHPC tj. materiálů s výrazně rozdílnými vlastnostmi a účinnosti takovéhoto zesílení.
Aplikace UHPC na tenkostěnné mostní konstrukce
(doc. Petr Bouška)
V rámci disertace je předpokládá teoreticko-experimentálními postupy studovat návrhové postupy tenkostěnných konstrukcí lávek z moderního vysokopevnostního kompozitu známého jako ÚHPC. Materiál UHPC je sice na cementové bázi avšak jeho mechanické vlastnosti umožňují navrhovat tvarově tenkostěnné prvky, které se svými štíhlostmi blíží konstrukcí z kovů. V rámci disertace budou řešeny stabilitní problémy tenkostěnných stěn a pásnic nosných trámů, které nejsou u UHPC prozatím plně prostudovány.
Hodnocení spolehlivosti konstrukcí vystavených mimořádným zatížením
(prof. Milan Holický)
Mimořádná zatížení způsobená extrémními přírodními vlivy nebo lidskou činností mohou vyvolat významné škody na stavebních konstrukcích a vést k jejich zřícení. Náklady na zajištění spolehlivosti jsou vysoké. Účinky těchto zatížení lze predikovat pouze s velkými nejistotami. Proto se téma dizertace zaměřuje na analýzu, hodnocení i optimalizaci kritérií přijatelnosti pro mimořádné návrhové situace způsobené extrémními klimatickými jevy včetně povodní, nehodovými nárazy nebo výbuchy, nebo teroristickými útoky. Vzhledem k významným nejistotám se aplikují pravděpodobnostní metody analýzy spolehlivosti a optimalizace rizik.
Optimalizace konstrukčních a provozních opatření při hodnocení existujících mostů
(doc. Jana Marková)
Degradační procesy včetně koroze a únavových jevů mohou významně snižovat spolehlivost existujících silničních i železničních mostů. Popis účinků těchto procesů na spolehlivost existujících mostů lze však predikovat pouze s velkými nejistotami. Proto se téma dizertace zaměřuje na detailní pravděpodobnostní analýzu existujících mostů s ohledem na účinky zatížení dopravou, účinky klimatických zatížení i nepříznivé účinky okolního prostředí ovlivňující rozvoj degradačních mechanismů.
Hodnocení rizik technických systémů v energetice
(doc. Miroslav Sýkora)
Poruchy energetických zařízení s dopadem na disponibilitu výrobních bloků mají vysoké následky. Náklady na zajištění spolehlivosti zahrnují diagnostiku, monitorování i opravy jsou vysoké. Proto se téma dizertace zaměřuje na pravděpodobnostní analýzu, hodnocení i optimalizaci rizik provozu degradujících energetických zařízení. V multikriteriálním přístupu se uvažují dopady na bezpečnost osob, ekonomické následky i dopady na životní prostředí.
Hodnocení rizik technických systémů v energetice
(doc. Petr Bouška a Ing. Miroslav Vokáč, Ph.D.)
Lepené spoje ve stavebnictví se prosazují z architektonických důvodů např. ve skleněných fasádních systémech budov, ale i u jiných fasádních desek. Výhodou je poddajnost lepeného spoje, a proto nedochází ke vzniku lokálních špiček mechanického napětí, jako je tomu např. u mechanického přípoje šroubem, čepen apod. Z toho důvodu se používají polotuhá lepidla. Téma práce je zaměřeno na popis mechanického působení ve fasádním systému analýzu viskoelastických vlastností polymerních lepidel, s ohledem na různé vlivy stárnutí a trvanlivosti spojů při dlouhodobém působení klimatických podmínek.
Nedestruktivní metody stanovení pevností zdicích prvků a malty existujících staveb, inovované tvrdoměrné metody a jejich kalibrační vztahy
(prof. Jiří Kolísko)
Stanovení parametrů kusových staviv a malty u zděných nosných prvků staveb je při realizacích rekonstrukcí zcela zásadní pro statické posuzování. Předností nedestruktivních metod je jejich schopnost poskytnout operativně a relativně snadno informaci o konstrukci v jejím velkém rozsahu a to bez zásadního porušení. Nedostatkem metod jsou nejistoty ve stanovení absolutních hodnot vlastnosti. Předmětem disertace je využít značného posunu ve vývoji v měřících technologiích v souvislosti s digitalizací snímání a vyhodnocování měření k vývoji inovované tvrdoměrné metody a zejména její kalibrace a statistické zhodnocení metody, aby byla prakticky využitelná v terénu.
Aplikace optických zobrazovacích metod na monitorování stavebních konstrukcí
(prof. Jiří Kolísko)
Získávání informací o stavu konstrukcí pro účely jejich hodnocení např. mostních je založeno velmi často na informacích získaných vizuálními prostředky. V rámci disertace se předpokládá analyzovat vývoj optických metod z hlediska přesnosti a citlivosti a analýzu snímaných obrazů a možností jejich využití při sledování a hodnocení mostních konstrukcí.
Optimalizace cílové spolehlivosti při navrhování nových konstrukcí a posuzování stávajících konstrukcí
(prof. Milan Holický)
Směrná úroveň spolehlivosti významně ovlivňuje udržitelnost ve stavebnictví jak u nově navrhovaných konstrukcí, tak při rozhodování o dalším využití existujících konstrukcí. Proto se téma dizertace zaměřuje na optimalizaci směrných úrovní spolehlivosti s ohledem na možné následky poruchy (bezpečnost osob, ekonomické i environmentální) a náklady na zajištění spolehlivosti. Vzhledem k významným nejistotám se aplikují pravděpodobnostní metody analýzy spolehlivosti a optimalizace rizik.
Vliv klimatických změn na spolehlivost konstrukcí
(doc. Jana Marková)
Klimatické změny mohou vést ke zvýšeným účinkům zatížení na stavební konstrukce. Účinky těchto změn lze však predikovat pouze s velkými nejistotami. Proto se téma dizertace zaměřuje na detailní pravděpodobnostní analýzu dostupných údajů o klimatických zatížení z minulosti i predikovaných data na následující desetiletí. Vyvíjí se pravděpodobnostní model pro účinek klimatických zatížení s ohledem na klimatické změny a analyzují se související dopady na spolehlivost stavebních konstrukcí. Uvažovaná zatížení zahrnují zatížení sněhem, větrem, teplotou, námrazou i zatížení při povodních.
Pravděpodobností analýza spolehlivosti degradujících konstrukčních systémů
(doc. Miroslav Sýkora)
Degradační procesy mohou působit s velkou variabilitou na různé komponenty komplexních konstrukčních systémů. U rozsáhlých komponent pak může být nezbytné přihlédnout k plošné nebo prostorové variabilitě účinků degradačních jevů. Proto se téma dizertace zaměřuje na detailní pravděpodobnostní analýzu spolehlivosti komplexních konstrukčních systémů. Uvažují se nestacionární účinky degradačních jevům v kombinaci s časově proměnnými zatíženími, jako jsou zatížení klimatická nebo užitná.
Viskoelastické vlastnosti fólií pro vrstvená skla
(doc. Petr Bouška a Ing. Miroslav Vokáč, Ph.D.)
Vlastnosti polymerních fólií pro vrstvená skla jsou důležitým parametrem pro chování skleněného panelu ve stavební konstrukci. Polymerní fólie se vyrábí z různých materiálů podle účelu použití finálního výrobku. Rozhodují o odolnosti vrstveného skla nejen za provozních podmínek, ale zejména při mimořádných zatížení, anebo o zbytkové únosnosti při porušení skla. Doktorské téma je zaměřeno na vyšetřování viskoelastických vlastností, které tyto polymerní fólie vykazují, tj. je jejich tuhost je závislá na historii, resp. rychlosti, zatěžování i na teplotě prostředí.