Szukany produkt
 
Wydawnictwo 

Kategorie

 
 

Informacje

 
 
budownictwo ogólne tom 5 stalowe konstrukcje budynków projektowanie według eurokodów z przykładami obliczeń
budownictwo ogólne tom 5 stalowe konstrukcje budynków projektowanie według eurokodów z przykładami obliczeń
Ogólne zasady projektowania konstrukcji budowlanych, oddziaływania na konstrukcje, stal i wyroby stalowe, układy konstrukcyjne

 

Autor: Praca zbiorowa
Tytuł: budownictwo ogólne tom 5 stalowe konstrukcje budynków projektowanie według eurokodów z przykładami obliczeń
Rok wydania: 2010
Miejsce wydania: Warszawa
Oprawa: twarde lakierowane okładki
Format: 170x240 mm
Ilość stron: 1087
Międzynarodowy Standardowy Numer Książki: ISBN 978-83-213-4666-3
Wydawnictwo: ARKADY
 
  • Opis
  • Spis treści
 

BUDOWNICTWO OGÓLNE TOM 5 STALOWE KONSTRUKCJE BUDYNKOW PROJEKTOWANIE WEDŁUG EUROKODÓW Z PRZYKŁADAMI OBLICZEŃ
Praca zbiorowa pod kierunkiem dr. hab. inż. Mariana Giżejowskiego, prof. dr. Hab. inż. Jerzego Ziółko

Książka stanowi piątą część pięciotomowej publikacji pt. „Budownictwo ogólne", która zastąpi wydawane w „Arkadach" dzieło pod tym samym tytułem autorstwa Profesora Wacława Żenczykowskiego. Poszczególne rozdziały tego tomu napisali specjaliści z wielu dziedzin budownictwa, będący pracownikami naukowymi w różnych ośrodkach akademickich w Polsce.

W książce w oparciu o Eurokod 3 i Eurokod 4 przedstawiono ogólne reguły projektowania konstrukcji stalowych i zespolonych stalowo-betonowych oraz zasad odnoszących się do ustrojów prętowych i blachownicowych stosowanych jako szkielety nośne budynków. Publikacja zawiera, oprócz prostych przykładów ilustracyjnych, zasady projektowania elementów i połączeń według eurokodów, a także kompletne przykłady projektowania konstrukcji nośnych kilku obiektów halowych i użyteczności publicznej. Pokazano też podobieństwa i różnice między dotychczasowym a nowym sposobem postępowania przy obliczaniu i kształtowaniu konstrukcji stalowych w Polsce.

Poruszane zagadnienia:
- Ogólne zasady projektowania konstrukcji budowlanych
- Oddziaływania na konstrukcje
- Stal i wyroby stalowe
- Układy konstrukcyjne. Modele obliczeniowe
- Elementy prętowe z kształtowników walcowanych lub spawanych
- Elementy blachownicowe
- Elementy obudowy budynków z kształtowników giętych i blach profilowych
- Połączenia. Nośność i sztywność węzłów
- Elementy zespolone stalowo-betonowe
- Odporność ogniowa. Nośność konstrukcji w warunkach pożarów
- Przykłady projektowania konstrukcji

Tom I. Materiały i wyroby budowlane, Tom II. Fizyka budowli oraz Tom III Elementy budynków Podstawy projektowania oraz Tom IV Konstrukcje budynków już się ukazały .

Niniejszy tom w całości poświęcono projektowaniu według Eurokodów konstrukcji stalowych w budownictwie ogólnym. Przedstawiona w książce wiedza powinna ułatwić Czytelnikowi przyswojenie nowych zasad i postanowień, może też być pewnego rodzaju przewodnikiem po wprowadzonej w Polsce od 2010 roku normalizacji europejskiej. Szczególną uwagę w opracowaniu zwrócono na podobieństwa i różnice między obecną a dotychczasową praktyką projektową. Oprócz prostych przykładów obliczeń, zaprezentowanych w niektórych rozdziałach, w publikacji ukazano także kompletne procesy projektowania ustrojów nośnych kilku obiektów halowych i użyteczności publicznej o różnych rozwiązaniach konstrukcyjnych.

Opracowanie powstało w ramach działalności statutowej Sekcji Konstrukcji Metalowych Komitetu Inżynierii Lądowej i Wodnej Polskiej Akademii Nauk.

Książka jest przeznaczona dla inżynierów projektantów oraz studentów wydziałów budownictwa wyższych uczelni technicznych.

Eurokody to zbiór 58 norm europejskich (EN) zawierających ujednolicone reguły projektowania konstrukcji budowlanych i budowli. Eurokody są podzielone na 10 pakietów tematycznych (od EN 1990 do EN 1999). Jednym z nich jest poświęcony konstrukcjom stalowym Eurokod 3 (EN 1993), który obejmuje 20 pozycji normowych (EN 1993-X-X).

przez Europejski Komitet Normalizacyjny (CEN) normy EN są sukcesywnie wprowadzane w życie przez krajowe jednostki normalizacyjne państw członkowskich CEN, w Polsce - przez Polski Komitet Normalizacyjny (PKN), który polskim wersjom Eurokodów nadaje status Polskiej Normy (PN-EN).

Uzyskawszy status norm krajowych, Eurokody stanowią wspólne, zharmonizowane dokumenty odniesienia i kluczowe ogniwo ładu budowlanego w państwach Unii Europejskiej. Z czasem rozbieżne z Eurokodami normy krajowe zostaną definitywnie wycofane.

Polscy inżynierowie budowlani, podobnie jak przyszli użytkownicy Eurokodów w innych krajach europejskich, stają wobec konieczności praktycznego przyswojenia sobie nowych reguł projektowania. Niniejszy tom z serii „Budownictwo ogólne" poświęcony jest projektowaniu konstrukcji szkieletowych budynków halowych i użyteczności publicznej według Eurokodów. Opracowanie ma stanowić rodzaj przewodnika w procesie projektowania stalowych lub zespolonych stalowo--betonowych konstrukcji nośnych budynków, ułatwiającego inżynierom praktykom zrozumienie reguł przyjętych w pakiecie Eurokodów konstrukcyjnych. Wiedza zawarta w książce powinna także pomóc w codziennej działalności projektowej, gdy pojawią się trudności związane z prawidłową interpretacją i aplikacją szczegółowych postanowień normowych.

Niniejsze opracowanie monograficzne, nawiązując tematycznie do projektowania konstrukcji stalowych wg Eurokodu 3 (PN-EN 1993) i konstrukcji zespolonych stalowo-betonowych wg Eurokodu 4 (PN-EN 1994), a także do norm związanych dotyczących ogólnych zasad projektowania (PN-EN 1990) i oddziaływań na konstrukcje (PN-EN 1991), przedstawia - w formie systematycznej wykładni ilustrowanej przykładami - ogólne zasady projektowania konstrukcji stalowych oraz reguły odnoszące się do konstrukcji prętowych i blachownicowych stosowanych jako szkielety nośne budynków.

Rozdział 1. W nawiązaniu do PN-EN 1990 przedstawiono ogólne wymagania dotyczące bezpieczeństwa konstrukcji budowlanych oraz zasady weryfikacji niezawodności metodą stanów granicznych i współczynników częściowych. W tym kontekście omówiono ponadto, tytułem wprowadzenia, stany graniczne konstrukcji stalowych oraz specyficzne aspekty projektowania stalowych ustrojów prętowych wg PN-EN 1993.

Rozdział 2. Przedmiotem tej części opracowania są oddziaływania, jakie uwzględnia się w analizie konstrukcji budynków, a w szczególności: obciążenia ciężarem własnym i użytkowe (wg PN-EN 1991-1-1), obciążenie śniegiem (wg PN-EN 1991-1-3) oraz oddziaływania wiatru (wg PN-EN 1991-1-4). W rozdziale omówiono też podstawowe postanowienia normy oddziaływań termicznych (wg PN-EN 1991-1-5).

Przedstawiono pokrótce zasady wyznaczania obciążeń stałych oraz kategorie powierzchni (od mieszkań po lądowiska helikopterów na dachach), dla których podano wartości obciążeń i ciężary objętościowe materiałów składowanych.

W zakresie obciążenia śniegiem pokazano model obciążenia śniegiem dachu oraz podstawowe układy obciążenia.

Modele obciążenia wiatrem budynków przedstawiono, porównując normę europejską z dotychczasową normą polską. Podano podstawowe zasady wyznaczania obciążenia wiatrem ścian i dachów budynków, a na kilku przykładach zilustrowano sposób obliczania współczynnika konstrukcyjnego, ujmującego dynamiczne działanie porywów wiatru na budynki oraz wpływ wielkości budynku na jego obciążenie wiatrem.

Przedstawiono również sposób uwzględnienia oddziaływań termicznych, a także podstawowe postanowienia załączników krajowych: nowe wartości charakterystyczne i nowe strefy obciążenia śniegiem, prędkości wiatru i temperatury powietrza zewnętrznego.

Rozdział 3. Zawarto tu podstawową wiedzę dotyczącą właściwości i cech stali konstrukcyjnych ogólnego przeznaczenia (wg PN-EN 1993-1-1 oraz PN-EN 1993-1-8), a także podano informacje uzupełniające dotyczące stali wysokiej wytrzymałości z S700 włącznie (wg PN-EN 1993-1-12) i stali nierdzewnych (wg PN-EN 1993-1-4). Opisano obowiązującą systematykę oznaczania stali, a także scharakteryzowano gatunki, grupy jakościowe oraz ogólne warunki techniczne dostawy stali konstrukcyjnych. Poruszono zagadnienia dotyczące racjonalnego doboru stali na konstrukcje budowlane pod względem wytrzymałościowym i pod względem składu chemicznego, wg PN-EN 1993-1-10 z uwagi na udarność i ciągliwość międzywarstwową, a także związany z tym system oznaczeń wymagany do podania w specyfikacji projektowej.

Omówiono dostępny na rynku asortyment kształtowników grubościennych (walcowanych i spawanych, wytwarzanych w sposób zmechanizowany) na prętowe i blachownicowe elementy konstrukcyjne budynków. Podano podstawowe informacje o wyrobach cienkościennych profilowanych na zimno (kształtownikach giętych, blachach profilowanych - fałdowych i kasetowych) przeznaczonych do obudowy budynków halowych.

W uzupełnieniu zagadnień dotyczących stalowych wyrobów budowlanych omówiono konstrukcyjne łączniki, śruby i elektrody, stosowane w stykach i węzłach konstrukcji z elementów prętowych i blachownicowych, a także łączniki blach cienkich, używane w połączeniach kształtowników giętych i blach obudowy. Zwrócono uwagę głównie na zmiany, jakie nastąpiły w normalizacji w związku z wprowadzeniem Eurokodów.

Rozdział 4. W nawiązaniu do PN-EN 1993-1-1 i PN-EN 1994-1-1 przedstawiono ogólne zasady kształtowania zasadniczych układów nośnych szkieletowych konstrukcji budowlanych projektowanych jako konstrukcje stalowe bez zespolenia z konstrukcją stropów żelbetowych, a także jako konstrukcje zespolone stalowo--betonowe. Szczególną uwagę zwrócono na zagadnienia dotyczące projektowania układów niestężonych, a także sztywno i podatnie stężonych.

Omówiono zasady budowy imperfekcyjnego modelu obliczeniowego konstrukcji i uwzględniania podatności węzłów, a także doboru metody analizy globalnej konstrukcji pierwszego lub drugiego rzędu, sprężystej lub niesprężystej. W uzupełnieniu informacji o metodach niesprężystej analizy konstrukcji podano wymagania dotyczące stali, przekrojów, węzłów oraz usztywnień bocznych i przeciwskrętnych, których spełnienie jest niezbędne w procesie projektowania z uwzględnieniem rezerwy plastycznej. Przedstawiono problematykę obliczania stężeń w budynkach halowych.

Rozdział 5. W tej części opracowania omówiono zagadnienia dotyczące nośności przekrojów i elementów prętowych w ujęciu PN-EN 1993-1-1. Modele obliczeniowe i kryteria nośności przekrojów (w których występują ścianki ściskane) przedstawiono w kontekście czterech klas, będących miarą odporności elementu na zjawiska niestateczności miejscowej w stanach sprężystym i plastycznym. Podano szczegółowe, praktyczne reguły klasyfikacji przekrojów w warunkach złożonych efektów oddziaływań.

Przedstawiono formuły nośności obliczeniowej przekroju w prostych stanach obciążenia oraz podano interakcyjne warunki nośności dla kształtowników dwu-teowych i rurowych - okrągłych i prostokątnych.

Odwołując się do PN-EN 1993-1-1, podano ogólne zasady oceny stateczności elementów prętowych. Omówiono trzy zasadnicze kategorie zagadnień: wyboczenie elementów ściskanych, zwichrzenie elementów zginanych oraz niestateczność interaktywną elementów ściskanych i zginanych.

Oprócz przedstawienia reguł dotyczących kształtowników pełnościennych o stałym przekroju, omówiono specyficzne modele obliczeniowe i warunki nośności elementów złożonych, w szczególności słupów skratowanych oraz słupów z przewiązkami.

Rozdział 6. W nawiązaniu do PN-EN 1993-1-5 podano ogólne zasady ustalania parametrów niestateczności miejscowej i przekroju współpracującego (efektywnego) w przypadku elementów o przekroju klasy 4. Przedmiotem rozważań są tu elementy blachownicowe o ściankach płaskich obciążonych w swojej płaszczyźnie, użebrowanych i nieużebrowanych, a także elementy o środnikach z blach profilowanych, znajdujące się w prostych i złożonych stanach obciążenia. Elementy te są stosowane we współcześnie wznoszonych konstrukcjach nośnych budynków halowych i użyteczności publicznej.

Zasady projektowania elementów blachownicowych, ujęte dotychczas w normalizacji krajowej, ograniczały się wyłącznie do blachownie z wąskimi pasami. W Eurokodach podjęto problematykę projektowania blachownie znacznie szerzej, gdyż uwzględniono również efekt szerokiego pasa. Ponadto przedstawiono zasady wymiarowania blachownie ze środnikami falistymi, czego nie uwzględniano dotychczas w normach krajowych. Podano reguły sprawdzania nośności przekrojów i elementów blachownicowych w warunkach zginania, zginania z udziałem siły poprzecznej, a także zginania ze ściskaniem, czyli przypadku złożonego stanu obciążenia, charakterystycznego dla słupów pełnościennych konstrukcji ramowych. Przedstawiono zasady doboru i konstruowania żeber poprzecznych i podłużnych, oraz związek między kształtowaniem żeber a zachowaniem się blachownie, a także regułami sprawdzania stanu granicznego.

Rozdział 7. Omówiono tu zagadnienia dotyczące projektowania wg PN-EN 1993-1-3 elementów kształtowanych na zimno z blach cienkich, takich jak kształtowniki gięte i blachy profilowane (fałdowe i kasetowe), stosowanych jako elementy obudowy obiektów halowych. Podano najbardziej istotne informacje w zakresie oceny nośności elementów z blach małej grubości przeznaczonych głównie do obudowy dachów, stropów i ścian, jak również do projektowania antresol wewnątrz budynków halowych i pawilonowych lub przybudówek i małych wiat. Uwzględniono zagadnienia niestateczności miejscowej oraz dystorsyjnej.

Rozdział 8. Ta część opracowania obejmuje szeroko rozumianą problematykę połączeń i węzłów szkieletowych konstrukcji stalowych w ujęciu PN-EN 1993--1-8, w tym połączeń blach cienkich elementów obudowy obiektów halowych wg PN-EN 1993-1-3. Omówiono zasady konstruowania i projektowania połączeń spawanych i śrubowych konstrukcji z kształtowników walcowanych i ich odpowiedników spawanych. Szczególną uwagę zwrócono na zagadnienia nowe, wprowadzone do normalizacji wraz z wdrożeniem Eurokodów, a dotyczące obliczania sztywności, nośności i zdolności do obrotu węzłów szkieletowych konstrukcji ramowych, stalowych i zespolonych stalowo-betonowych. Zagadnienia szczegółowe związane z projektowaniem węzłów kratownic i dźwigarów bezprzekątniowych, zbudowanych z rur lub kształtowników otwartych i zamkniętych, nie są przedmiotem niniejszego opracowania. Podano natomiast szczegółowe zasady obliczania styków belek i słupów oraz podstaw słupów.

Rozdział 9. Omówiono tu problematykę projektowania elementów szkieletowych konstrukcji zespolonych stalowo-betonowych, które stanowią pewną syntezę konstrukcji stalowych i betonowych, gdyż w nich „sumują się zalety, a redukują wady" obu tych rodzajów konstrukcji. Przedstawiono podstawowe informacje

0 betonie i sposobach zapewnienia zespolenia tego tworzywa ze stalą profilową

1 kształtową. Podano zasady projektowania płyt stropowych zespolonych z blachami profilowanymi. Przybliżono zagadnienia dotyczące racjonalnego kształtowania i projektowania wg PN-EN 1994 zespolonych elementów konstrukcyjnych zginanych, ściskanych oraz ściskanych i zginanych.

Przedstawione w opracowaniu informacje uzupełniają i rozszerzają niekiedy zbyt lakoniczne zapisy zawarte w PN-EN 1994.

Rozdział 10. W tej części opracowania omówiono zagadnienia dotyczące projektowania konstrukcji stalowych i zespolonych stalowo-betonowych, ze względu na oddziaływania wyjątkowe, jakie mogą wystąpić w sytuacji zagrożenia pożarem. Podano podstawową wiedzę na temat doboru środków ochrony pożarowej, a także niezbędne informacje potrzebne do oceny bezpieczeństwa konstrukcji w sytuacji pożaru wg PN-EN 1993-1-2 i PN-EN 1994-1-2. Omówiono problematykę dotyczącą trwałości pożarowej oraz oceny nośności podstawowych elementów konstrukcyjnych i węzłów w sytuacji wyjątkowej pożaru. Podano praktyczne zalecenia do projektowania.

Przykłady. Nowe reguły projektowania stalowych konstrukcji budynków według Eurokodów omówione w rozdziałach od 1 do 10 zostały zilustrowane przykładami liczbowymi wewnątrz niektórych rozdziałów oraz przykładami projektowania konstrukcji budynków halowych i użyteczności publicznej, zamieszczonymi w końcowej części książki. I tak w części tej znajdują się:

— przykłady Ia i Ib dotyczące konstrukcji o dachu dwuspadowym, z kształtowników walcowanych, odpowiednio o węzłach sztywnych (ze skosami) i podatnych (bez skosów),

— przykład II dotyczący konstrukcji hali o układzie słupowo-wiązarowym z dachem płaskim i attyką,

przykład III, w którym podano sposób postępowania w przypadku projektowania konstrukcji hali dwunawowej o pełnościennych elementach blachowni-cowych, a także elementów stężeń połaciowych i ściennych.

W przytoczonych wyżej przykładach zilustrowano odmienne zasady określania oddziaływań klimatycznych na konstrukcje budynków parterowych oraz zróżnicowane reguły projektowania elementów prętowych i blachownicowych w najbardziej typowych rozwiązaniach konstrukcyjnych obiektów budowlanych.

Przykłady IV i V dotyczą konstrukcji szkieletowych wielokondygnacyjnych, odpowiednio o szkielecie stalowym bez zespolenia rygli z żelbetową płytą stropową oraz o szkielecie zespolonym stalowo-betonowym. Zilustrowano w nich sposoby uwzględnienia imperfekcji i dobór metod analizy globalnej, uzależnionych od charakteru oddziaływań i wrażliwości na efekty II rzędu. Przedstawiono, jak praktycznie zastosować omówione w tym tomie reguły, dotyczące projektowania elementów szkieletu i węzłów.

Niniejszy tom z serii „Budownictwo ogóle" został opracowany w ramach działalności statutowej Sekcji Konstrukcji Metalowych Komitetu Inżynierii Lądowej i Wodnej Polskiej Akademii Nauk.

Data dodania produktu: 17 sierpie 2010.