Główne kierunki działalności naukowo-badawczej

PROBLEMATYKA BADAWCZA

Główne obszary badań naukowych obejmują zagadnienia z zakresu teorii konstrukcji budowlanych i podstaw projektowania, pozwalających na nowoczesne modelowanie mechanizmów zniszczenia w konstrukcjach budowlanych, zarówno tradycyjnych jak i nowoczesnych. Główne zagadnienia dotyczą konstrukcji murowych – współczesnych i historycznych oraz konstrukcji lekkich wykorzystujących nowe materiały budowlane, w tym kompozytowe, jak również nowe rozwiązania konstrukcyjne.

Badania nad modelowaniem zniszczenia w konstrukcjach murowych zostały ostatnio opisane w monografii wydanej przez Wydawnictwo UWM (rys. 1a). Prowadzone są one z uwzględnieniem anizotropowych właściwości mechanicznych muru oraz postępującej degradacji jego parametrów wytrzymałościowych. Rozpatrywane są sposoby obliczeniowego modelowania konstrukcji murowych z uwzględnieniem stanu zniszczenia bazujące na własnych modelach konstytutywnych z uzasadnionymi teoretycznie anizotropowymi hipotezami wytężenia reprezentatywnego fragmentu muru wraz z ich implementacją numeryczną. Szczególne znaczenie mają tutaj metody dyskretyzacyjne i wydajne algorytmy nieliniowych obliczeń metodą elementów skończonych dla zaawansowanych teorii mechaniki ciała stałego. Przeprowadzane są także badania doświadczalne, ostatnio dotyczące oceny efektywności wzmocnień konstrukcji murowych materiałami kompozytowymi.

Badania nad konstrukcjami lekkimi związane są z przynależnością części pracowników do międzynarodowego stowarzyszenia International Association for Shell and Spatial Structures (IASS). Pracownicy publikują i wygłaszają referaty naukowe w kolejnych, corocznych seminariach polskiej grupy IASS, ostatnio organizując sympozjum w Olsztynie (6.12.2013) i wydając z tej okazji angielskojęzyczną monografię (rys. 1b).

Program rozwoju naukowego zakłąduzawiera następujące główne tematy badawcze:

•   Modelowanie i monitorowanie konstrukcji budowlanych wraz z numerycznym i eksperymentalnym wspomaganiem w zakresie mechaniki,

•   Lekkie konstrukcje z drewna oraz drewnopochodnych kompozytów w inżynierii lądowej.

Temat pierwszy jest ukierunkowany na rozwój naukowy pracowników w zakresie mechaniki obliczeniowej konstrukcji i materiałów budowlanych na podstawie modelowania konstytutywnego wspomaganego eksperymentem doświadczalnym i numerycznym, uzupełnionego o metody pozyskiwania danych obiektach. Temat drugi obejmuje konstrukcje drewniane inżynierii lądowej stosowane w budownictwie mieszkaniowym i przemysłowym (np. budynki szkieletowe o poszyciu drewnianym lub z kompozytów drewnopochodnych, konstrukcje z drewna klejonego wzmacniane kompozytami włóknistymi, hybrydowe dźwigary nośne zawierające drewno lub kompozyty, mosty i kładki drewniane, więźby dachowe, przekrycia strukturalne i powierzchniowe). Zakres tematu jest uzależniony o wielkości przewidywanych nakładów finansowych, ale powinien obejmować zastosowanie wyników badań eksperymentalnych i teoretycznych w realnych konstrukcjach z możliwością ich bieżącego monitorowania i może być realizowany w ramach Projektów Priorytetowych UWM w latach 2014-2020 w projekcie czwartym pt. Infrastruktura dydaktyczno-badawcza dostosowana do „smart specialization” w zakresie drzewnictwa.

Laboratoria:

1. Laboratorium Budowli i Konstrukcji Inżynierskich:

–        Pracownia Konstrukcji Inżynierskich,

–        Pracownia Wytrzymałości Materiałów,

–        Pracownia Tensometryczna.

2. Laboratorium Technicznej Kontroli Budowli.

Współpraca naukowa:

1.      Komitet Nauki Polskiego Związku Inżynierów i Techników Budownictwa.

2.      International Association for Shell and Spatial Structures (IASS)

Ważniejsze osiągnięcia:

Granty:

1.        Małyszko Leszek – „MES i modelowanie konstytutywne w analizie zniszczenia konstrukcji murowych” - Zakończenie prac: październik 2011 rok;

2.        Sawczyński Szymon – „Analiza procesów hydro- i lito dynamicznych w rejonie planowanego przekopu przez Mierzeję Wiślaną i predykcja wpływu przekopu na brzeg morski wraz z oceną intensywności zapiaszczania (zamulania) toru wodnego na odcinku od przekopu do portu w Elblągu” – Zakończenie prac: maj 2008 rok;

Monografie naukowe:

1.        Jemioło S., Małyszko L.: „MES i modelowanie konstytutywne w analizie zniszczenia konstrukcji murowych”. Tom 1. Podstawy teoretyczne. Wydawnictwo Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie, ss.185 (15 ark. Wyd.), Olsztyn 2013. ISBN-978-83-7299-833-0.

2.        Pod redakcją naukową Jemioły S., Szweda A.: „Deformacje i wytrzymałość materiałów i elementów konstrukcji”. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2013. ISBN 978-83-7814-101-3. Autorstwo rozdziału:

·         Małyszko L., Bilko P.: „Ortotropowe kryteria wytężenia w sprężysto-plastycznych modelach muru”, s. 67-82.

3.        Obrębski J. and Małyszko L. (Eds): Lightweight Structures in Civil Engineering.  Micro-Publisher C-P, Warszawa-Olsztyn 2013. Micro-Publisher C-P Jan B. Obrębski Wydawnictwo Naukowe + Studio Budowlane. ISBN-13: 978-83-924884-8-4. Autorstwo rozdziałów:

·            Klempka K.: „Calculating columns of significant slenderness using the Eurocode 2 and exact methods”, p. 58-64.

·            Klovanych S., Małyszko L.: „Numerical study on punching shear of RC flat slabs: Effect of stamp shapes”, p. 65-69.

·            Kowalska E., Rutkiewicz A., Małyszko L.: „Static and dynamic characteristic of masonry bridge using laser scanning and finite elements”, p.70-76.

·            Szmit R., Bobkowska M.: „Analysis and design solutions of modern lightweight mullion-transom curtain walls”, p.134-141.

Doktoraty:

1.        Mgr inż. Szymon Sawczyński, 2013 r., „Zmiany batymetrii i segregacja rumowiska w obszarze budowli hydrotechnicznych na przykładzie zapiaszczania torów wodnych”, promotor: dr hab. inż. Leszek Kaczmarek.

2.    Mgr inż. Piotr Bilko, 2014 r. Promotor: dr hab. inż. Leszek Małyszko.

Opracowali:    dr hab. inż. Leszek Małyszko, prof. UWM

                       dr inż. Robert Szmit

                         dnia 03.04.2014 r.