Open Access (Artykuł w pliku PDF)
Neural networks and PCA principal component methods application to compress the results of the construction object’s displacement
dr hab. inż. Maria Mrówczyńska, prof. uczelni, Uniwersytet Zielonogórski, Instytut Budownictwa
ORCID: 0000-0002-4762-3999
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2022.11.05
Oryginalny artykuł naukowy
Streszczenie. W artykule zaproponowano wykorzystanie metody transformacji PCA(Principal Component Analysis), realizowanej z wykorzystaniem sieci neuronowej do kompresji wielowymiarowych danych, uzyskanych w wyniku prowadzonych pomiarów geodezyjnych. Jako przykład możliwości zastosowania prezentowanego podejścia wykorzystano wyniki pomiarów przemieszczeń pionowych obiektu budowlanego. Testy oceny skuteczności zaproponowanego podejścia wykonano z wykorzystaniem współczynnika korelacji oraz błędu średniokwadratowego, który nie przekroczył dwukrotności błędu średniego pomiaru. Wyniki analiz numerycznych porównano z wartościami przemieszczeń pionowych punktów sieci pomiarowo-kontrolnej, uzyskanymi z rzeczywistych pomiarów. Wyniki sugerują, że podejście może znaleźć zastosowanie do kompresji, a następnie rekonstrukcji danych z monitoringu geodezyjnego bez zmniejszenia dokładności identyfikacji przemieszczeń.
Słowa kluczowe: geodezyjny monitoring obiektów budowlanych; przemieszczenia pionowe; sieci neuronowe; analizy składników głównych PCA.
Abstract. The article proposes using the PCA (Principal Component Analysis) transformation method carried out using a neural network to compressmultidimensional data obtained from geodeticmeasurements.As an example of the possibility of using the presented approach, the results of measurements of vertical displacements of a construction object were used. Tests to assess the effectiveness of the proposed method were performed using a correlation coefficient and a mean-square error that did not exceed twice the error of the average measurement. The results of numerical analyses were compared with the values of vertical displacements of the measuring and control network points obtained from actual measurements. The results suggest that the approach can be applied to the compression and subsequent reconstruction of geodetic monitoring data without compromising the accuracy of displacement identification.
Keywords: buildings geodetic monitoring; vertical displacements; neural networks; PCA principal component analysis.
Literatura
[1] Yanga DH et al. Monitoring and analysis of thermal efect on tower displacement in cable- -stayed bridge. Measurement. 2018; https://doi. org/10.1016/j. measurement. 2017.10.036.
[2] Nowogońska B. Konsekwencje błędnych decyzji remontowych w XVII-wiecznym budynku szkieletowym. Materiały Budowlane. 2021; https://doi.org/ 10.15199/33.2021.10.07.
[3] Błaszczak-Bąk Wet al. Optimization of point clouds for 3D bas-relief modeling. Automation in Construction 2022; https://doi.org/10.1016/j.autcon. 2022.104352.
[4] Skrzypczak I et al. Scan-to-BIM method in construction: assessment of the 3D buildings model accuracy in terms inventorymeasurements. Building Research and Information 2022; https://doi.org/10.1080/09613218.2021.2011703.
[5] Piniotis G et al. Deck and Cble Dynamic Testing of a Single-span Bridge Using Radar Interferometry and Videometry Measurements, Journal of Applied Geodesy 2016; https://doi. org/10.1515/jag-2015-0030.
[6] Mrówczyńska et al. compression of results of geodetic displacement measurements using the PCA method and neural networks. Measurement 2020; https://doi.org/10.1016/j.measurement. 2020.107693.
[7] LiaY et al.Accuracy enhancement of high-rateGNSS positions using a complete ensemble empiricalmode decomposition-basedmultiscalemultiway PCA. Journal ofAsian Earth Sciences 2019; https://doi.org/10.1016/j.jseaes. 2018.07.025.
[8] Wen L et al. Compression of smart meter big data: A survey. Renewable and Sustainable Energy Reviews 2018; https://doi.org/10.1016/j. rser.2018.03.088.
[9] Mrówczyńska M. Analysis of principal components used for modelling changes in glacitectonically disturbed areas. Journal of Water and Land Development. 2018; https://doi.org/10.2478/jwld-2018-0066.
[10] Wang H, Hong M. Supervised Hebb rule based feature selection for text classification. Information Processing & Management.2018; https://doi.org/10.1016/j.ipm.2018.09.004.
Przyjęto do druku: 03.10.2022 r.
Materiały Budowlane 11/2022, strona 16-18 (spis treści >>)
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
Criteria of choice of materials for construction of gas supply and distribution pipelines
mgr inż. Sebastian Kosmalski, Stalprofil S.A.
ORCID: 0000-0003-0617-4928
dr hab. inż. Józef Myrczek, Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku - Białej, Wydział InżynieriiMateriałów, Budownictwa i Środowiska
ORCID: 0000-0002-9351-1410
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2022.11.04
Artykuł przeglądowy
Streszczenie. W konstrukcji gazociągów można stosować stal lub polietylen. W artykule przeanalizowano czynniki wpływające na wybór preferowanego materiału konstrukcyjnego. Uwzględniono: wymagania formalne, normatywne, techniczne, ekonomiczne, środowiskowe, bezpieczeństwa, czasu realizacji, warunki operatora/zleceniodawcy oraz występujące ryzyko. Gdy możliwe jest zamienne stosowanie polietylenu i stali, preferowane jest użycie polietylenu. W przypadku wysokiego ciśnienia w gazociągu jedynym dopuszczalnym materiałem jest stal.
Słowa kluczowe: gazociąg; dobór materiałów budowlanych; polietylen; stal.
Abstract. Both steel and polyethylene can be used in the construction of gas pipelines. The articles concerns the factors determining the choice of preferred construction material. The following factors were taken into account: formal and normative requirements, technical, economic, environmental, safety, implementation time, operator’s / investor’s requirements and the risk involved. Where polyethylene and steel can be used interchangeably, polyethylene should be preferred. Steel is the only acceptable material for high pressures pipelines.
Keywords: gas pipeline; choice of construction materials; polyethylene; steel.
Literatura:
[1] Kosmalski S, Myrczek J. Materiały budowlane stosowane do wytwarzania gazociągów przesyłowych i dystrybucyjnych. Rodzaje materiałów. Materiały Budowlane. 2022; 602 (10): 86 – 89.
[2] Kosmalski S, Myrczek J. Zarządzanie ryzykiem w procesie budowy gazociągu przesyłowego. Wydawnictwo Difin. Warszawa 2019.
[3] Rozporządzenie Ministra Gospodarki z 26 kwietnia 2013 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać sieci gazowe i ich usytuowanie.
[4] Rydarowski H. Właściwości PE nowej generacji w zastosowaniach rurowych, Inżynieria Bezwykopowa. 2004; 3 (07): 44 – 46.
[5] https://polskiprzemysl.com.pl/przemyslchemiczny/ weber-polska-zbiorniki-pe-100-rc/ (dostęp 29.04.2022).
[6] https://www.radpol.eu/pl/blog/2020-04- 16/wlasciwosci-i-zastosowanie-rur-rc-multisafer- i-rc-maxiprotect-r-1(dostęp 29.04.2022).
[7] Zasady projektowania gazociągów stalowych niskiego i średniego ciśnienia oraz gazociągów polietylenowych, Polska Spółka Gazownictwa Sp. z o.o., 2021.
[8] Instrukcja PE-DY-I26 – określająca wymagania Operatora Gazociągów Przesyłowych GAZ-SYSTEMS.A. dla podstawowych materiałów, technologii i urządzeń stosowanych przy budowie gazociągów przesyłowych, Operator Gazociągów Przesyłowych GAZ-SYSTEM S.A., Warszawa 2021.
[9] Zasady budowy, technologii zgrzewania i napraw polietylenowych sieci gazowych, Polska Spółka Gazownictwa Sp. z o. o., 2021.
Przyjęto do druku: 22.08.2022 r.
Materiały Budowlane 11/2022, strona 13-15 (spis treści >>)
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
Experimental research of the Young's modulus of polystyrene concrete beams with 60% of EPS regranulate reinforced with ecological waste material
dr hab inż. Janusz Juraszek, prof. ATH, Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku- Białej, Wydział Inżynierii Materiałów, Budownictwa i Środowiska
ORCID: 0000-0003-3771-2776
dr inż. Hubert Walusiak, Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku- Białej, Wydział Inżynierii Materiałów, Budownictwa i Środowisk
ORCID: 0000-0002-9745-9592
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2022.11.03
Oryginalny artykuł naukowy
Streszczenie. W artykule przedstawiono wyniki badań belek wykonanych ze styrobetonu zawierającego 60%regranulatu EPS (polistyren ekspandowany), który został wzmocniony ekologicznym surowcem w postaci odpowiednio przygotowanej wełny owczej. Przeprowadzono próby zginania 3-punktowego w celu wyznaczenia odkształcalności badanych elementów. Nowością jest zastosowanie specjalnie dedykowanych światłowodowych czujników odkształceń z siatką Bragga (Fiber Bragg Grating – FBG ), które umożliwiły precyzyjne wyznaczenie wartości modułu Younga trzech rodzajów próbek wykonanych ze styrobetonu. Wprowadzenie zaprawy cementowej wraz włóknami wełny owczej w dolnej warstwie próbki styrobetonowej zwiększyło o 18,9% wartość modułu Younga w porównaniu z próbką bez wełny. Wykorzystanie włókien wełny odpadowej umożliwia skuteczne zagospodarowanie odpadów oraz zmniejszenie zużycia kruszywa naturalnego w mieszance.
Słowa kluczowe: budownictwo; styrobeton; wełna owcza; recykling; Fiber Bragg Grating FBG.
Abstract. The article presents the results of tests of beams made of polystyrene concrete containing 60% regranulate EPS (expanded polystyrene), which has been reinforced with ecological raw material in the form of properly prepared sheep wool. 3-point bending tests were carried out, and in order to determine the deformability of the tested elements, a new measurement method was used with the use of fiber-optic deformation sensors with a Bragg mesh (Fiber Bragg Grating — FBG). The aim of the research was to determine the value of Young's modulus for 3 variants of samples made of polystyrene concrete. The introduction of a cement mortar in the lower layer of polystyrene in the sample with sheep wool fibers increased the value of Young's modulus by 18.9% in relation to the sample without wool. The use of waste wool fibers enables effective waste management and reduction of the consumption of natural aggregate in the mix.
Keywords: construction; polystyrene concrete; sheep wool; recycled; Fiber Bragg Grating FBG.
Literatura
[1] Cardinale T, Arleo, G, Bernardo F, Feo A, De Fazio. P. Thermal andmechanical characterization of panelsmade by cementmortar and sheep’s wool fibres. Energy Procedia. 2017; 140: 159 – 169.
[2] Cardinale T, Sposato C, Alba MB, Feo A, Grandizio F, Lista GF,Montesano G, De Fazio P. Energy and mechanical characterization of composite materials for building with recycled PVC. TECNICAITALIANA-Italian Journal of Engineering Science. 2019; 63 (2-4): 129 – 135.
[3] Bouagga T, Harizi T, Sakli F, Zoccola M. Correlation between themechanical behavior and chemical, physical and thermal characteristics of wool: a study on Tunisian wool. Journal of Natural Fibers. 2020; 17 (1): 28 – 40.
[4] Pina RC, Vidales BA, Serrano SR, del Río MM, Atanes SE. Analysis of fire resistance of cement mortars with mineral wool from recycling. Construction and Building Materials. 2020; 265, art. no. 120349.
[5] Fiore V, Di Bella G, Valenza A. Effect of Sheep Wool Fibers on Thermal Insulation and Mechanical Properties of Cement-Based Composites. Journal ofNatural Fibers. 2020; 17 (10): 1532 – 1543.
[6] Juraszek J. Fiber Bragg Sensors on Strain Analysis of Power Transmission Lines.Materials. 2020; https://doi.org/10.3390/ma13071559.
[7] Juraszek J. Strain and Force Measurement in Wire Guide.Archives of Mining Sciences. 2018; 63: 321-334.
[8] Chen B, Liu J.Mechanical properties of EPS lightweight concrete. Proceedings of the Institution of Civil Engineers – Construction Materials. 2011; 164 (4): 173 – 180. Badania opisane w tym artykule były prowadzone w ramach współpracy z firmą Akces BK Sp. z o.o.
Przyjęto do druku: 28.10.2022 r.
Materiały Budowlane 11/2022, strona 10-12 (spis treści >>)
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
Damage and repair methods of cantilever balconies and galleries
dr hab. inż. Piotr Matysek, prof. PK, Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Lądowej
ORCID: 0000-0002-7105-639X
dr inż. Krzysztof Koziński, Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Lądowej
ORCID: 0000-0001-9165-1930
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2022.11.02
Artykuł przeglądowy
Streszczenie. W artykule przedstawiono przyczyny uszkodzeń oraz sposoby naprawy balkonów i galerii wspornikowych o różnej konstrukcji i różnym okresie użytkowania. Na podstawie badań stwierdzono, że głównymi przyczynami uszkodzeń były błędy wykonawcze oraz projektowe, a także niewłaściwe użytkowanie i zaniedbania remontowe. Podano sposoby napraw umożliwiające poprawę stanu technicznego i bezpieczne użytkowanie balkonów i galerii.
Słowa kluczowe: balkony; galerie; uszkodzenia; naprawy balkonów i galerii.
Abstract. In the paper the causes of damage and the repair methods of cantilever balconies and galleries are presented. Based on the research, it was found that the main causes of damage were poor workamanship and design errors as well as improper use and neglect of renovation. The repair methods to enable the improvement of the technical condition and safe use of cantilever balconies and galleries were given.
Keywords: balconies; galleries; damage; repair methods of balconies and galleries
Literatura
[1] Ślusarek J. Ocena stanu materiałów, konstrukcji i izolacji tarasów i balkonów. XII Ogólnopolska Konferencja Warsztat Pracy Projektanta Konstrukcji. Ustroń 1999, tom I, cz. 2.
[2] Zabielski J, Bogacz P. Problematyka naprawy płyt balkonowych w obiektach zabytkowych, Materiały Budowlane. 2018; 10.
[3] Dębowski J, Firek K. Stan techniczny elementów balkonów w budynkach wielkopłytowych. Przegląd Budowlany. 2015; 6.
[4] Błaszczyński Z., Łowińska-Kluge A.: Trwałość balkonów i loggii – błędy projektowe i wykonawcze, Izolacje. 2013; 7-8.
[5] Rokiel M. Sposoby naprawy uszkodzeń okapu na tarasach i balkonach. Izolacje. 2020; 4.
[6] Grochowska E. Ocena stanu technicznego i propozycja naprawy balkonu, na przykładzie balkonu w zabytkowym budynku z przełomu XIX i XX wieku. Przegląd Budowlany. 2013; 9.
[7] Matysek P, Koziński K. Przyczyny uszkodzeń balkonów i galerii wspornikowych – analiza przypadków w stanach zagrożenia bezpieczeństwa, XXX Konferencja Naukowo-Techniczna Awarie Budowlane, Szczecin-Międzyzdroje 2022.
[8] Ostańska A. Ocena bezpieczeństwa balkonów na wybranych przykładach budynków z elementów prefabrykowanych, XXX Konferencja Naukowo- Techniczna Awarie Budowlane, Szczecin- -Międzyzdroje 2022.
[9] Piekarczyk A, Starosolski W. Uszkodzenia balkonów spowodowane wpływami termicznymi. XXIII Konferencja Naukowo-Techniczna Awarie Budowlane, Szczecin-Międzyzdroje 2007.
[10] Drobiec Ł. Uszkodzenia i sposoby napraw balkonów oraz stropów z belkami stalowymi i murowym wypełnieniem. XXVIII Konferencja Naukowo-Techniczna Awarie Budowlane, Szczecin- Międzyzdroje 2017.
[11] Drobiec Ł. Typowe uszkodzenia i metody napraw stropów masywnych z belkami stalowymi. Izolacje. 2017; 6.
[12] Ślusarczyk J, Wójcicki A. Przeglądy i diagnostyka balkonów. Przegląd Budowlany. 2021; 2.
[13] Grudzińska M, Ostańska A. Analiza opłacalności modernizacji termicznej balkonów w budynku wielkoblokowym. Przegląd Budowlany. 2008; 7-8.
Przyjęto do druku: 28.09.2022 r.
Materiały Budowlane 11/2022, strona 6-9 (spis treści >>)
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
The evaluation of adhesion of steel fibers to concrete matrix after their mechanical treatment
mgr inż. Dorota Krystosik, Politechnika Koszalińska, Wydział Inżynierii Lądowej, Środowiska i Geodezji
ORCID: 0000-0001-5861-8530
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2022.11.01
Oryginalny artykuł naukowy
Streszczenie. W artykule podjęto próbę oceny przyczepności stalowych włókien do matrycy cementowej po ich obróbce mechanicznej, która polegała na rozwinięciu powierzchni pobocznicy przez obróbkę ścierną przy użyciu elektrokorundu. W pierwszym etapie badań dokonano oceny powierzchni włókien (przed i po obróbce ściernej) za pomocą technik metalografii. Wykonano, a następnie porównano obrazy powierzchni włókien w skali mikro, jak również określono chropowatość powierzchni włókien. Drugi etap badań dotyczył bezpośredniej oceny przyczepności włókien do matrycy betonowej metodą pull-out.
Słowa kluczowe: przyczepność; matryca betonowa; stalowe włókna; badanie pull-out.
Abstract. In the article was attempt to evaluate the adhesion of steel fibers to the concrete matrix after their mechanical treatment. The processing of the fibers consisted of developing on of their surface by an abrasive treatment with the use of electrocorundum. In the first stage of the research, the surface of the fibers was assessed (before and after abrasion treatment) using the selected metallographic techniques. A micro scale images of the fibers surface were made and compared, as well as the surface roughness of the fibers was determined. The second stage of the research concerned the direct evaluation of adhesion using the pull-out test.
Keywords: adhesion; concrete matrix; steel fibers; pull-out test.
Literatura
[1] Beglarigale A, Yazici H. Pull-out behavior of steel fiber embedded in flowable RPC and ordinary mortar. Construction and Building Materials. 2015; DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2014.11.
[2] Alwan JM, NaamanAE, HansenW. Pull-Out Work of Steel Fibers From Cementitious Composites: Analytical Investigation. Cement&Concrete Composites. 1991; 13: 247 – 255.
[3] Kim DJ, Park SH, Ryu GS, Koh KT. Comparative flexural behavior of Hybrid Ultra High Performance Fiber Reinforced Concrete with different macro fibers. Construction and Building Materials. 2011; DOI: 10.1016/j.conbuildmat. 2011.04.
[4] Soulioti DV, Barkoula NM, PaipetisA, Matikas TE. Effects of Fibre Geometry and Volume Fraction on the Flexural Behaviour of Steel-Fibre Reinforced Concrete. Strain. 2011; DOI: 10.1111/j. 1475-1305.2009.00652. x
[5] Nataraja MC, Dhang N, Gupta A. P. Toughness characterization of steel fiber-reinforced concrete by JSCE approach. Cement and Concrete Research. 2000; DOI: 10.1016/s0008-8846 (00) 00212-x.
[6] Katzer J, Domski J. Quality and mechanical properties of engineered steel fibres used as reinforcement for concrete. Construction and Building Materials. 2012; DOI: 10.1016/j.conbuildmat. 2012.02.
[7] Abdallah S, Fan M, Zhou M, Le Geyt S. Anchorage Effects of Various Steel Fibre Architectures for Concrete Reinforcement. International Journal of Concrete Structures and Materials. 2016; DOI: 10.1007/s40069-016-0148-5.
[8] Zile E, Zile O. Effect of the fiber geometry on the pullout response of mechanically deformed steel fibers. Cement and Concrete Research. 2013; DOI: 10.1016/j.cemconres.2012.10.014.
[9] Cunha VMCF, Barros JAO, Sena-Cruz JM. Bond-Slip Mechanisms of Hooked-End Steel Fibers in Self-Compacting Concrete. Materials Science Forum. 2008; DOI: 10.4028/www. scientific. net/msf. 587-588.877.
[10] Abdallah S, Fan M, Zhou X. Effect of Hooked- End Steel Fibres Geometry on Pull-Out Behaviour of Ultra-High Performance Concrete. Construction and Architectural Engineering. 2016; 10 (12): 1594 – 1599.
[11]Won J.-P, Hong B.-T, Lee S.-J, Choi SJ. Bonding propertiesofamorphousmicro-steelfibre-reinforced cementitious composites.Composite Structures. 2013;DOI: 10.1016/j.compstruct. 2013.02.015.
[12] Markovic I. High-Performance Hybrid-Fibre Concrete. Netherlands: DUP Science; 2006.
[13] Wiemer N, Wetzel A, Schleiting M, Krooß P, Vollmer M, Niendorf T, Böhm S, Middendorf B. Effect of Fibre Material and Fibre Roughness onthe Pullout Behaviour of Metallic Micro Fibres Embedded in UHPC. Materials. 2020; DOI: 10.3390/ma13143128.
[14] Zhu Y, Zhang Y, Qu S, Kumar A. Flexural and Tensile Strength of Ultra-High-Performance Concrete with ZnPh-Treated Steel Fibers. Journal of Materials in Civil Engineering. 2020; DOI: 10.1061/(asce) mt. 1943-5533.0003372.
[15] Oh T, You I, Banthia N, Yoo D.-Y. Deposition of nanosilica particles on fiber surface for improving interfacial bond and tensile performances of ultra-high-performance fiber-reinforced concrete. Composites Part B. 2021; DOI: 10.1016/j. compositesb. 2021.109030.
[16] Chun B, Yoo D.-Y, Banthia N. Achieving slip-hardening behavior of sanded straight steel fibers in ultra-high-performance concrete. Cement and Concrete Composites. 2020; DOI: 10.1016/j. cemconcomp. 2020.103669.
[17] Yoo D.-Y, Chun B, Kim J.-J. Bond performance of abraded arch-type steel fibers in ultra- -high-performance concrete. Cement and Concrete Composites. 2020; DOI: 10.1016/j. cemconcomp. 2020.103538.
[18] Domski J, Katzer J, ZakrzewskiM, PonikiewskiT. Comparison of themechanical characteristics of engineered and waste steel fiber used as reinforcement for concrete. Journal of Cleaner Production. 2017; DOI: 10.1016/j.jclepro. 2017.04.165.
[19] Carreira JD, Chu K-H. Stress-Strain Relationship for Plain Concrete in Compression. American Concrete Institute Journal. 1985; 82: 797 – 804.
Przyjęto do druku: 06.09.2022 r.
Materiały Budowlane 11/2022, strona 1-5 (spis treści >>)
Wejdź na stronę www.fakro.pl
Materiały Budowlane 11/2022, Okładka IV (spis treści >>)
Wejdź na stronę www.itb.pl
Materiały Budowlane 11/2022, Okładka III (spis treści >>)
Materiały Budowlane 11/2022, Okładka II (spis treści >>)
Start 
