Projektowanie bezpośrednie kolumn CMC na podstawie badań polowych

Program Badań Stosowanych PBS3/B2/18/2015

Czas trwania: 2015-2018

Kierownik: dr hab. inż. Lech Bałachowski, prof. nadzw. PG

 

Projekt dotyczy metody wzmacniania słabonośnego podłoża gruntowego kolumnami betonowymi o kontrolowanej sztywności i realizowany jest w partnerstwie z firmą Menard-Polska Sp. z o.o.

 

Celem praktycznym projektu jest opracowanie metod wyznaczania nośności granicznej kolumn betonowych formowanych w gruncie na podstawie wyników badań polowych (głównie CPTU i DMT) oraz parametrów wykonawczych rejestrowanych przez maszynę.

 

Cel główny zostanie osiągnięty poprzez:

  • opracowanie metod określania nośności kolumn zawieszonych oraz wymaganego zagłębienia kolumny w warstwie nośnej wykorzystując wyniki sondowań statycznych oraz rejestrowanych parametrów wykonawczych takich jak ciśnienie hydrauliczne KDK oraz siła posuwu.
  • zmniejszenie poziomu niepewności i wzrost bezpieczeństwa projektowania kolumn betonowych, poprzez wykorzystanie danych rejestrowanych podczas wiercenia do weryfikacji założeń projektowych (warunki geotechniczne, przyjęta długość kolumn) już na etapie wykonawstwa. Wykonywane później próbne obciążenia stanowiłyby jedynie potwierdzenie/weryfikację otrzymanych wyników,
  • oszacowanie efektu instalacji kolumn (zmiany stanu gruntu i naprężeń w gruncie) na podstawie wyników badań polowych,
  • określenie ewentualnego przyrostu nośności kolumn w czasie na podstawie wyników próbnych obciążeń przeprowadzonych 2 tygodnie i co najmniej 4 tygodnie od ich instalacji w gruncie.

 

Korzyści wynikające z realizacji projektu dotyczą bardziej ekonomicznego projektowania kolumn betonowych, ograniczenia ryzyka i wzrost wiarygodności metod projektowania z uwzględnieniem wyników wysokiej jakości badań polowych, próbnych obciążeń kolumn oraz parametrów rejestrowanych przez wiertnicę. Badania umożliwią pełniejszą ocenę nośności kolumn z uwzględnieniem zmian w gruncie spowodowanym instalacją grupy kolumn oraz wskutek upływu czasu od ich instalacji. Rezultaty projektu pozwolą na bardziej wiarygodną ocenę nośności kolumn na etapie rozpoznania warunków geotechnicznych i na podstawie parametrów rejestrowanych przez wiertnicę. Pozwoli to w pewnych przypadkach na podjęcie decyzji o skróceniu lub wydłużeniu zaprojektowanych kolumn.

Innowacyjna metoda wymiarowania i konstrukcji wielkogabarytowych silosów przemysłowych z blachy falistej

 

Projekt NCBR POIG.01.03.01-00-099/12 (lata 2013-2015).

 

Kierownik projektu: prof. dr hab. inż. Jacek Tejchman, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska, Politechnika Gdańska.

 

Celem ogólnym projektu jest zdobycie unikalnej nowej wiedzy do projektu optymalnych i bezpiecznych konstrukcji wielkogabarytowych silosów cylindrycznych z blachy falistej o średnicy ³15 m na bazie obszernych doświadczeń w silosach w rzeczywistej skali oraz kompleksowych zaawansowanych symulacji numerycznych doświadczeń w zakresie nośności i wyboczenia konstrukcji silosów z uwzględnieniem materiału sypkiego przy zastosowaniu metody elementów skończonych. Rezultatem projektu jest wypracowanie rozwiązań z obszaru średnio-wysokich technologii, które cechuje największy stopień nasycenia widzą, a przeprowadzone badania naukowe będą miały podstawowe znaczenie praktyczne w przemyśle produkcji silosów, które są wykorzystywane w wielu gałęziach gospodarki do przechowywania materiałów sypkich.

 

Przedmiotem projektu jest opracowanie innowacyjnej metody wymiarowania i konstrukcji różnych wielkogabarytowych silosów przemysłowych z blachy falistej wzmocnionych słupami przy zastosowaniu najnowszych metod obliczeniowych zweryfikowanych poprzez serie doświadczeń w silosach w naturalnej skali. Badania wykonywane są przez pracowników naukowych i technicznych Wydziału Inżynierii Lądowej i Środowiska we współpracy z Konsorcjantem biznesowym projektu - firmą silosową ‘Riela’, która od wielu lat produkuje znane na rynku europejskim i krajowym metalowe silosy cylindryczne z blachy falistej. Badania naukowe składają się z dwóch w pełni uzupełniających się części: doświadczalnej i teoretycznej. Wyniki kompleksowych badań naukowych mają ogromne znaczenie dla zrozumienia dynamiki przepływu materiałów sypkich w silosach i określenia jej wpływu na napór na ściany i wyboczenie konstrukcji silosów. Projekt zawiera 8 zadań badawczych:

  1. Pomiary badawcze w wielkogabarytowych silosach cylindrycznych.
  2. Projekt konstrukcyjny i wyposażenie stanowiska badawczego na terenie firmy ‘Riela’,
  3. Budowa stanowiska badawczego silosu cylindrycznego na terenie firmy ‘Riela’.
  4. Doświadczenia na stanowisku badawczym metalowego silosu cylindrycznego z blachy falistej.
  5. Obliczenia numeryczne MES pomierzonego naporu w silosach doświadczalnych z uwzględnieniem materiału sypkiego.
  6. Obliczenia numeryczne MES wyboczenia silosów z uwzględnieniem materiału sypkiego.
  7. Opracowanie optymalnej konstrukcji silosów.
  8. Opracowanie technologii produkcji i montażu dla zoptymalizowanych konstrukcji silosów.

 

Tego typu sprzężone kompleksowe badania doświadczalno-numeryczne dotyczące wielkogabarytowych silosów cylindrycznych z blachy falistej nie były jeszcze prowadzone ani w Polsce ani na świecie. Produkcja silosów z blachy falistej zgodnie z parametrami, które określone zostaną w toku prowadzonych badań naukowych pozwoli na osiągnięcie innowacyjności produktowej w skali światowej.