Přístupnostní navigace
E-application
Search Search Close
Master's Thesis
Author of thesis: Ing. Roman Hanuš
Acad. year: 2025/2026
Supervisor: doc. Ing. Ivana Laníková, Ph.D.
Reviewer: Ing. Petr Šimůnek, Ph.D.
This diploma thesis focuses on the design and development of a computational optimization tool for reinforced concrete structural elements using the Microsoft Office Excel environment. The main objective of the thesis is the application of optimization methods while complying with the requirements of the ultimate limit state and serviceability limit state according to applicable standards. The proposed algorithm enables variable optimization of both the cross-sectional geometry and material distribution within a concrete member based on a defined objective function. The theoretical part addresses the calculation of cross-sectional properties of a general polygonal section, determination of the neutral axis position, and integration of stresses in the compressed concrete zone using a parabolic–rectangular stress–strain diagram. The practical part describes the implementation of the computational model and optimization algorithm using the Solver add-in in MS Excel, including a discussion of its limitations and practical challenges. The functionality of the developed tool is demonstrated through a case study of a reinforced concrete element of a hall structure. The thesis highlights the potential of accessible computational tools for the efficient and economical design of reinforced concrete structures.
Optimization, truss, roof, reinforced concrete, cross-section, shape, Microsoft Office Excel, Scia Engineer, Solver tool, gradient method, purpose function, model variables, constraints, optimal design, cost, area, optimization algorithm, hall, load, combinations, internal forces, bending, shear, ultimate limit state, serviceability limit state, ideal cross-section.
Date of defence
04.02.2026
Result of the defence
Defended (thesis was successfully defended)
Grading
A
Process of defence
Prof. Halvoník Plochu betonu, průřezu jste měnil výšku na základě nějakého kritéria? Odpověděl Prof. Halvoník Při jakém průměru jste volil stykování výztuže 350 mm? Odpověděl Prof. Halvoník Máte nějaký výkres nejoptimálnějšího řešení? Odpověděl Doc. Novák Zajišťoval jste spojitost mezi jednotlivými částmi? Odpověděl Doc. Novák Omezení veličin. Jakým způsobem jste zajistil, že se jednotlivé veličiny ovlivňují? Odpověděl Doktorka Lakatosová Máte nosník štíhlý. Co si myslíte, že je kritické namáhání? Odpověděl s dopomocí
Language of thesis
Czech
Faculty
Fakulta stavební
Department
Institute of Concrete and Masonry Structures
Study programme
Civil Engineering – Structural and Transport Engineering (NPC-SIK)
Composition of Committee
prof. Ing. Jaroslav Halvoník, Ph.D. (předseda) prof. Ing. Jiří Stráský, DSc. (místopředseda) doc. Ing. Ladislav Klusáček, CSc. (člen) doc. Ing. Jan Koláček, Ph.D. (člen) Ing. Adam Svoboda, Ph.D. (člen) Ing. Pavlína Lakatosová, Ph.D. (člen) doc. Ing. Lukáš Novák, Ph.D. (člen)
Supervisor’s reportdoc. Ing. Ivana Laníková, Ph.D.
Grade proposed by supervisor: A
Reviewer’s reportIng. Petr Šimůnek, Ph.D.
Grade proposed by reviewer: A
Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová