Odborné recenzované články

Recenzovaný Článek sleduje požadavky na vlastnosti materiálů pro 3D tisk betonu a jejich složení, klíčové fyzikální a reologické parametry, jako jsou viskozita, mez kluzu a tixotropie definující chování tiskové směsi během průchodu tiskovým zařízením a po jeho extruzi; věnuje se také vlastnostem čerstvého materiálu nezbytným pro úspěšný tisk, kterými jsou čerpatelnost, vytlačovatelnost a vystavitelnost. Uvedeny jsou též možné problémy, které v průběhu tiskového procesu mohou nastat, například segregace složek směsi, vznik trhlin či nedostatečná přilnavost navazujících vrstev. Článek také představuje jednotlivé složky tiskové směsi: kamenivo, pojiva a různé přísady, jako jsou superplastifikátory, modifikátory viskozity, urychlovače a zpomalovače tuhnutí zajišťující požadované vlastnosti. Informuje též o využití vláken pro vyztužení a výzvách souvisejících s orientací vláken ve filamentu a jejich vlivem na čerpatelnost směsi. Závěrem je představen koncept víceúrovňového materiálového designu pro návrh směsi a uvedena tabulka složení vhodného materiálu pro 3D tisk betonu.

Recenzovaný Betón s recyklovaným kamenivom prispieva k zníženiu množstva odpadu končiaceho na skládkach a zároveň pomáha znížiť potrebu ťažby nových surovín. Prítomnosť recyklovaného kameniva v betóne má vplyv na jeho vlastnosti v čerstvom aj zatvrdnutom stave. Vo všeobecnosti sa dá povedať, že so zväčšujúcim sa podielom recyklovaného kameniva v betóne sa znižujú hodnoty jeho mechanických vlastností, zhoršuje sa spracovateľnosť a trvanlivosť. V článku je popísaný experimentálny výskum na 11 stĺpoch z betónu so zmiešaným recyklovaným kamenivom vystavených excentrickému zaťaženiu. Stĺpy obsahovali rôzny podiel recyklovaného kameniva – 0, 25, 50, 75 a 100 %.

Recenzovaný Drevo ako stavebný materiál prechádza v posledných dvoch dekádach dynamickým rozvojom. Od tradičných konštrukcií rodinných domov sa masívne drevené systémy, ako CLT (crosslaminated timber), glulam či hybridné drevo-betónové a drevo-oceľové konštrukcie, posúvajú do segmentu viacpodlažných budov, mostov a urbanisticky významných projektov. Prehľad tém prezentovaných na svetovej konferencii WCTE 2025 (World Conference on Timber Engineering) jasne ukazuje, že výskum a prax sa dnes sústreďujú na niekoľko kľúčových oblastí: aktualizáciu navrhovacích noriem (Eurokódy), seizmickú a požiarnu odolnosť, hybridné a modulárne systémy, optimalizáciu konštrukcií, digitálne nástroje, ako aj udržateľnosť a cirkulárnu ekonomiku. Cieľom tohto článku je predstaviť hlavné trendy v rozvoji a navrhovaní drevených konštrukcií na základe tematických okruhov konferencie a identifikovať smerovanie, ktorým sa bude drevostaviteľstvo v najbližších rokoch uberať.

Recenzovaný Příspěvek se zabývá experimentální analýzou vlivu lokálního zesílení na únosnost dřevěného nosníku se zářezem, jehož geometrie není přímo řešena platnými normovými postupy. Zesílení zkušebních vzorků bylo provedeno pomocí vrutů a uhlíkových vláken. Experimentálně zjištěné výsledky byly následně porovnány s analytickým výpočtem. Cílem příspěvku je posoudit vliv navrženého zesílení na únosnost prvku a zhodnotit vhodnost jednotlivých způsobů zesilování z hlediska praktického využití.

Recenzovaný Článok popisuje výsledky experimentálneho programu zameraného na šmykovú odolnosť železobetónových nosníkov, ktoré boli najskôr predzaťažené a následne zosilnené rôznymi metódami. Zameriava sa predovšetkým na využitie uhlíkových (CFRP) tkanín, pričom namerané dáta porovnáva s najnovšími návrhovými modelmi podľa 2. generácie Eurokódu 2. Pre získanie komplexného pohľadu na danú problematiku je efektívnosť zosilnenia CFRP tkaninami porovnaná s tradičným zosilňovaním nosníkov pomocou dodatočnej výstuže a obetónovania.

Recenzovaný Príspevok sa venuje spôsobu vystužovania krátkych konzol dodatočnými predpínacími káblami, ktoré sú vedené v dodatočne zriadených káblových kanáloch. V texte sa opisuje veľmi účinná metóda, ktorá má okrem účinnosti aj ďalšie výhody: konštrukcia betónových stĺpov s konzolami nemení svoj charakter, predpínacia výstuž je chránená betónom mechanicky aj proti zvýšeným teplotám a je ľahko aplikovateľná. V texte sú najprv opísané niektoré ďalšie metódy. Tie však pracujú s povrchom betónu, ktorý je často narušený. Alternatívne metódy sa potom nedajú použiť alebo ich prax považuje za nedostatočne spoľahlivé v konkrétnej situácii. Následne sa opisuje návrh, samotná realizácia a overenie predpínania pomocou merania deformácie betónu na skutočných stĺpoch a konzolách v reálnom meradle. Rozoberá tiež návrh, ktorý vedie nielen k zosilneniu v ohybe, ale aj v šmyku. Ďalší text opisuje merania na vzorkách konzol a následnú numerickú analýzu pomocou pokročilých metód. Zhoda výsledkov potvrdzuje správnosť návrhu a konštrukcie opísanej metódy zosilnenia.

Recenzovaný Cieľom výskumu bolo overiť možnosť využitia nedeštruktívnej metódy akustickej emisie na posúdenie stavu betónu bez rozptýlenej výstuže a s rôznym obsahom pridaných zakrivených oceľových vlákien. Počas experimentu bola vykonaná aj deformačná analýza pomocou MKP. Boli vykonané trojbodové ohybové skúšky pre tri typy nosníkov so súčasným získavaním signálov akustickej emisie a optickým záznamom deformácií. Zaznamenané signály boli rozdelené do tried pomocou algoritmu k-means a priradené k deštruktívnym procesom prebiehajúcim v materiáli. Modely jednotlivých výskumných prvkov boli vyrobené v programe Abaqus. Na základe vykonaných analýz sa zistilo, že práca betónového kompozitného materiálu pri zaťažení v závislosti od množstva pridaných vlákien je spojená s dosahovaním rôznych hodnôt napätí a deformácií, ako aj rozdielov v procese akustickej emisie.

Recenzovaný Příspěvek představuje výzkumný objekt portálu realizovaný metodou 3D tisku cementového kompozitu. Objekt slouží jako experimentální portál redefinující vztah mezi stavebním prvkem a ornamentem. Forma portálu je generována prostřednictvím Möbiovy transformace části nosné zdi. Tato transformace umožňuje převést základní konstrukční logiku zdi do ornamentální vrstvy bez ztráty materiálové logiky a kontinuity. Nosným materiálem objektu je cementový kompozit, optimalizovaný pro robotický tisk bez bednění. Tisk umožnil výrobu tvarově náročných prvků s vysokou geometrickou přesností. Díky digitální kontrole lze tvar dekonstruovat do přesné tiskové trajektorie, čímž dochází k eliminaci lidského faktoru a k racionalizaci výroby i u tvarově komplikovaných segmentů. Výsledný objekt kombinuje konstrukční i vizuální roli prvků bez nutnosti sekundárního členění na nosné a estetické části. Cílem výzkumu je ověřit možnosti robotického tisku při výrobě architektonických prvků z cementového kompozitu, které překračují tradiční dichotomii konstrukce a dekorace. Proces ukazuje, že i vysoce individualizované prvky mohou být vyrobeny efektivně, opakovaně a s materiálovou úsporou. Zvláštní pozornost je věnována detailní parametrizaci formy, kvalitě povrchu a vrstvení v průběhu tisku, které zásadně ovlivňuje výsledné mechanické i estetické vlastnosti. Příspěvek nabízí praktický pohled na uplatnění robotického 3D tisku betonu v architektonických a inženýrských aplikacích a jeho potenciál pro transformaci současných stavebních přístupů.

Recenzovaný Fenomén křehnutí za asistence tekutého kovu při žárovém zinkování je znám od počátku 20. století. Na přelomu milénia však došlo k markantnímu nárůstu případů jeho výskytu v praxi, a to především při žárovém zinkování dlouhých vysokých nosníků pro vícepodlažní parkovací domy. Výrobce ocelových konstrukcí tato skutečnost přiměla blíže zkoumat příčiny a podmínky vzniku tohoto jevu. Evropský Joint Research Centre rozhodl o ustanovení týmu vědců z Německa, jejichž úkolem bylo objasnit okolnosti praskání a předložit nástroj, pomocí kterého bude možné riziko praskání snížit. Pracovní skupina vypracovala dokument Hot-dip-zinc-coating of prefabricated structural steel components [1] (obr. 1 v článku), který se stal podkladem pro směrnici DASt 022 [2], kterou v srpnu 2009 vydal Deutscher Ausschuss für Stahlbau.

Recenzovaný Nová verze EC2  umožňuje i navrhování betonových konstrukcí s vnitřní nekovovou výztuží. Cílem tohoto příspěvku je upozornit na základní rozdíly mezi navrhováním konstrukcí s výztuží z vlákny vyztužených kompozitů (Fiber Reinforced polymers, FRP) a výztuží kovovou. Vzhledem k omezenému rozsahu příspěvku se zabýváme pouze vybranou problematikou mezních stavů únosnosti a použitelnosti.

Recenzovaný Integrované vodonepriepustné betónové konštrukcie (VBK) sa budujú už niekoľko desaťročí, najmä v strednej Európe. Sú hospodárnym a trvanlivým riešením pre mnohé podzemné konštrukcie. Vo vyšetrovanej základovej doske bol zistený veľký počet presakujúcich trhlín. Vzhľadom na význam presakujúcich trhlín z hľadiska prevádzkyschopnosti a trvanlivosti VBK sa kladie dôraz na účinok zvýšenej teploty v základoch. V článku sa analyzujú stratégie na zabránenie alebo zmenšenie množstva presakujúcich trhlín v ranom veku. Bola urobená analýza s cieľom identifikovať príčiny a zodpovednosť za presakujúce trhliny v ranom štádiu v základovej doske z masívneho betónu.

Recenzovaný Sevřeným zdivem (confined masonry) ve smyslu ČSN EN 1996-1-1:2023], dále EC6_2G, se rozumí zdivo, které je dodatečně (po vyzdění) obetonované železobetonovými ztužujícími prvky nebo prvky z vyztuženého zdiva. Tyto ztužující prvky zdivo svírají tak, aby všechny materiály spolupůsobily proti účinku zatížení. V žádném případě se nejedná o železobetonový skelet dodatečně vyzdívaný, kde je opačný postup výstavby (nejprve betonáž ŽB prvků a následně zdění). Text připomíná konstrukční zásady pro sevřené zdivo, včetně několika příkladů.

Recenzovaný V bratislavskom podhradí bolo pre plánované objekty, vsadené do terénu s výrazne stúpajúcim charakterom, navrhnuté zabezpečenie svahu. Zárez premenlivej výšky približne 20–35 m je stabilizovaný pomocou trvalých kotevných prvkov, t.j. kombinácia trvalých lanových kotiev a trvalých pasívnych tyčí. Kotevné prvky sú na prednej strane zárezu ukotvené v železobetónových konštrukciách – nosníkoch, hlaviciach, stenách. Železobetónové prvky a ich návrh v spolupôsobení s kotevnými prvkami spolu vytvárajú geotechnickú konštrukciu, ktorá zabezpečuje hradné bralo.

Recenzovaný V následujícím textu jsou uvedeny aktuální informace o stavu dokončování zásad navrhování a zatížení 2. generace Eurokódů. Po formální stránce nově došlo k úpravě názvů některých částí Eurokódů, úvodních kapitol, edičním úpravám obrázků, grafů a odkazů na normy a další dokumenty, aby byly v souladu s dokumentem N 1250, ve kterém jsou uvedeny požadavky na tvorbu Eurokódů po technické i ediční stránce. Text z jednání technické subkomise CEN/TC250/SC10 a SC1 byl prezentován v rámci konference Statika staveb 2025 v Plzni.

Recenzovaný Recyklace materiálů je účinný způsob, jak snížit spotřebu primárních zdrojů ve stavebnictví. Nicméně, při integraci recyklovaných materiálů do stavebních produktů vznikají výzvy, zejména kvůli variabilitě jejich kvality, která může ovlivnit výrobní procesy. Tento článek zkoumá rovnováhu mezi cíli recyklace a dekarbonizace při výrobě keramických materiálů, a to jak s ohledem na legislativní tlaky, tak na environmentální cíle. Článek zdůrazňuje potřebu optimalizovaných recyklačních strategií a inovativních řešení, která jsou v souladu s principy oběhového hospodářství, aby bylo možné dosáhnout cílů udržitelnosti ve stavebnictví.

Recenzovaný Příspěvek představí výpočetní metodu CSFM (Compatible Stress Field Method), neboli metodu spojitých polí napjatosti, která se již nyní používá pro řešení 2D oblastí diskontinuit a která je nyní nově rozšířena do třetí dimenze pro řešení prostorových úloh. 3D CSFM popisuje chování betonu pomocí Mohr-Coulombovy teorie plasticity pro monotónní zatížení. Metoda zohledňuje hlavní napětí betonu v tlaku a tahové napětí ve výztuži v místě trhlin, přičemž se zanedbává pevnost betonu v tahu s výjimkou jeho ztužujícího účinku na výztuž (tzv. stress stiffening).

Recenzovaný Vegetace působí na stavební konstrukce ve většině případů pozitivně, například zelené střechy, ozeleněné fasády a podobně, avšak může mít také negativní účinky, jak o tom svědčí následující příspěvek.

Recenzovaný Článek se zaměřuje na problém vratného obsahu prachu vznikajícího během výroby horkých asfaltových směsí, což představuje dlouhodobě nevyřešený problém v hospodaření s odpady. Popisuje aktuální stav řešení, včetně přehledu legislativních a technických požadavků souvisejících s využitím vratného prachu. Článek se věnuje i specifikaci množství vratného prachu v jednotlivých úzkých frakcích agregátu a jejich potenciální použitelnosti. V další části pak ověření použitelnosti vratného prachu v cementové maltě. Byly provedeny laboratorní testy k prozkoumání mechanických vlastností těchto maltových směsí a jejich vhodnosti pro různé stavební aplikace.

Recenzovaný Druhá generace normy pro navrhování betonových konstrukcí, FprEN 1992-1-1:2023, umožňuje využití kompozitní výztuže (FRP) pro vyztužování betonových konstrukcí. Jedná se o první standardizovaný návrhový přístup, který může projekční praxe v ČR pro návrh využít. Výztuž ze skleněných (GFRP) či uhlíkových vláken (CFRP) představuje perspektivní alternativu zejména v prostředích s vysokými nároky na odolnost vůči korozi. Výztuž je nevodivá a nemagnetická, je tedy vhodná do oblastí s požadavky na stínění vůči průchodu elektromagnetického vlnění. Oproti oceli má však GFRP nižší modul pružnosti a lineární odezvu na vnášené zatížení až do porušení, což vyžaduje odlišný přístup k dimenzování konstrukce. Nově je normou definován vztah pro stanovení návrhové únosnosti v protlačení desky s podélnou FRP výztuží, avšak není umožněno kompozit využít jako smykovou výztuž. V rámci výzkumu byly proto provedeny experimenty s cílem stanovit odolnost desek vyztužených klasickou betonářskou i FRP výztuží v protlačení, kdy cílem bylo sledovat nejen odezvu smykově nevyztuženého detailu, ale též vliv FRP třmínků na celkovou únosnost vzorku v protlačení. Obdržené výsledky byly srovnány s predikcí Eurokódu 1. a 2. generace.