Obciążenie śniegiem w Polsce w projektowaniu i diagnostyce konstrukcji

Jerzy A. Żurański, Andrzej Sobolewski

W monografii przedstawiono wyniki analizy statystycznej i probabilistycznej obciążenia śniegiem gruntu na obszarze Polski jako wielkości odniesienia w ocenie obciążenia śniegiem dachów. Omówiono techniki i metody pomiarowe pokrywy śnieżnej na gruncie, stosowane w Polsce, oraz podano przykładowe wyniki pomiarów grubości pokrywy śnieżnej, ciężaru objętościowego śniegu i obciążenia śniegiem gruntu. Do analizy statystycznej i probabilistycznej wykorzystano wartości maksymalne obciążenia śniegiem gruntu wybrane z każdej zimy z lat 1950–2010 ze 115 stacji i posterunków meteorologicznych Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej – Państwowego Instytutu Badawczego. Wartości charakterystyczne obciążenia śniegiem gruntu, o okresie powrotu 50 lat, oszacowano za pomocą rozkładu prawdopodobieństwa wartości ekstremalnych, zwanego rozkładem Gumbela, którego parametry szacowano metodą największej wiarygodności. Wyniki przedstawiono tabelarycznie oraz graficznie w postaci wykresów i map terytorialnego rozkładu obciążenia śniegiem w Polsce. Omówiono metodę ustalania strefowych wartości obciążenia śniegiem, przedstawiono nowy podział kraju na strefy obciążenia przyjęty przez Polski Komitet Normalizacyjny i opublikowany w załączniku krajowym do normy europejskiej oraz w zmianie do dotychczasowej normy polskiej. W monografii przedstawiono ocenę wyjątkowych wartości obciążenia śniegiem gruntu oraz długotrwałości występowania określonych wartości obciążenia śniegiem. Omówiono awarie i katastrofy konstrukcji pod ciężarem śniegu w Polsce w latach 1968–2006. Szczególną uwagę poświęcono wynikom pomiarów i analiz obciążenia śniegiem wykonanym po katastrofie hali MTK w Chorzowie w styczniu 2006 r. W pracy omówiono dotychczasowe przepisy i normy polskie ustalające obciążenie śniegiem dachów, poczynając od końca XIX w. aż po normy aktualne. Przedstawiono także kierunki dalszych prac, zaproponowane przede wszystkim na podstawie wyników pomiarów i analiz wykonanych po katastrofie hali MTK w Chorzowie. Omówiono problemy diagnostyki konstrukcji zaprojektowanych w czasie obowiązywania norm, w których normowe obciążenie śniegiem było mniejsze, niekiedy znacznie, w stosunku do norm aktualnych. Przedstawiono także zagadnienia związane z odśnieżaniem dachów. W pięciu załącznikach podano: 1) współrzędne geograficzne i krótkie opisy stacji i posterunków meteorologicznych IMGW-PIB, z których wykorzystano wyniki pomiarów; 2) analizowane dane pomiarowe; 3) wykresy wieloletnich przebiegów zimowych wartości maksymalnych obciążenia śniegiem gruntu w latach 1950-2010; 4) wyniki obliczeń statystycznych i probabilistycznych; 5) wykresy na siatce probabilistycznej Gumbela wartości obciążenia zmierzonych przez 115 stacji i posterunków.

Posadzki betonowe utwardzone powierzchniowo preparatami proszkowymi

Andrzej Nowacki

Przedmiotem opracowania są warunki techniczne wykonania i odbioru posadzek betonowych utwardzonych powierzchniowo preparatami proszkowymi. Zakres opracowania obejmuje wymagania i sposoby przygotowania podłoży, podkładów oraz wykonywanie posadzek betonowych utwardzonych powierzchniowo preparatami proszkowymi, a także kontrolę ich wykonania i odbiory robót. Postanowienia niniejszych warunków technicznych nie obejmują maszyn i urządzeń stosowanych przy wykonywaniu omawianych posadzek.

Projektowanie geotechniczne według Eurokodu 7

Lech Wysokiński, Walery Kotlicki, Tomasz Godlewski

Przedmiotem poradnika jest Eurokod 7 (norma PN-EN 1997), zawierający zasady projektowania geotechnicznego. Specyficznym wymaganiem Eurokodu 7 jest uzależnienie zakresu i rodzaju badań podłoża, niezbędnych obliczeń sprawdzających oraz wymaganej kontroli wykonania konstrukcji, od stopnia trudności zadania (kategorii geotechnicznej obiektu). Poradnik zawiera wyjaśnienia i oceny zawartych w Eurokodzie 7 wymagań i zaleceń, omówienia procedur postępowania przy projektowaniu według Eurokodu 7 najczęściej występujących w praktyce fundamentów, objętych tzw. 2. kategorią geotechniczną. Poradnik uwzględnia doświadczenia i dotychczasową praktykę polską, dokonując porównań Eurokodu 7 z normami polskimi. Zawiera przykłady obliczeniowe typowych, powszechnie stosowanych, konstrukcji fundamentów, rozwiązane „krok po kroku”. Poradnik jest pierwszą tego typu publikacją w Polsce, przeznaczoną głównie dla projektantów konstrukcji, wykonawców dokumentacji badań podłoża, inwestorów, a także studentów i nauczycieli akademickich, jako pomoc w kształceniu z przedmiotów geotechnicznych.

Zasady projektowania żelbetowych i sprężonych zbiorników na ciecze według Eurokodów

Paweł Lewiński

Niniejsze opracowanie obejmuje koncepcję usystematyzowania zasad projektowania żelbetowych i sprężonych zbiorników na ciecze w świetle wymagań zawartych w Eurokodach. Wymagania te podane są w rozdziałach wielu norm i ich załącznikach, natomiast w procesie projektowania wszystkie one muszą być spełnione równocześnie i we wzajemnych związkach. Sposób przedstawienia zagadnienia ma na celu ułatwienie poprawnego przyjmowania obciążeń działających na zbiorniki, w tym klimatycznych i wymuszonych oraz ich kombinacji, właściwe ujmowanie wzajemnych oddziaływań konstrukcji i podłoża, prawidłowe wyznaczanie efektów tych oddziaływań oraz sprawdzanie stanów granicznych nośności i użytkowalności. W odniesieniu do konstrukcji sprężonych omówiono podstawowe zasady obliczania i konstruowania tego typu zbiorników na ciecze, kładąc nacisk na problematykę strat sprężania. Przedstawiono w jaki sposób obciążenia - ogólnie określane jako termiczno-skurczowe - wpływają na stan wytężenia zbiornika. Omówiono wybrane zagadnienia materiałowe, mając ponadto na uwadze oddziaływania temperatury, które wpływają np. na intensywność pełzania betonu. Omówiono również nietypowe oddziaływania na konstrukcje, takie jak nieustalony przepływ ciepła czy zmiany temperatury z uwagi na proces hydratacji i inne oddziaływania pozastatyczne występujące w żelbetowych i sprężonych zbiornikach na ciecze. W praktyce sposoby oddziaływań gruntu i wody gruntowej na konstrukcję zbiornika mogą być bardziej złożone, niż to wynika z postanowień Eurokodu 7, w związku z czym zagadnienia współpracy konstrukcji z podłożem przedstawiono nieco szerzej. Zamieszczono przykłady obliczeń omawianych zbiorników z uwzględnieniem różnego typu oddziaływań, które należy uwzględniać w świetle wymagań Eurokodów, a także analizy oddziaływań różnych typów.

Podstawy reologii konstrukcji z betonu

Lesław Brunarski

Monografia obejmuje dwa wątki: tworzenie i rozwój konstytutywnych związków reologii, a także kwantyfikację, czyli ilościowe ujmowanie zjawisk reologicznych (pełzania i relaksacji) w betonie oraz ich uwzględnianie w obliczeniach konstrukcji z betonu. W rozdziale 1 opisano skutki zjawisk reologicznych w naturze i w materiałach konstrukcyjnych. Podano sposoby modelowania związków konstytutywnych: przez aproksymację empirycznych krzywych pełzania, dobór odpowiedniego reologicznego mechanicznego modelu oraz na podstawie zasady superpozycji Boltzmanna – Volterry. W kolejnym rozdziale przedstawiono techniczne teorie pełzania, m.in. teorię opisaną prawem Bayley’a – Nortona. Są one odpowiednie do materiałów konstrukcyjnych (metale i kompozyty polimerowe), w których odkształcenie pełzania nieliniowo związane jest z naprężeniem. W rozdziale 3 pokazano tworzenie związków konstytutywnych na podstawie reologicznych modeli mechanicznych, reprezentujących liniowo lepkosprężysty materiał, a także ciał liniowo lepkosprężystych, opisywanie ich równaniami całkowymi lub operatorowo-różniczkowymi. W rozdziale 5 wykazano, jak definicje współczynnika pełzania (w tym przyjęte w EC2 i MC2010) pozwalają w związku konstytutywnym uwzględnić wiek betonu w chwili obciążenia (starzenie się) betonu i czas oddziaływania obciążenia oraz wpływ czynników innych poza naprężeniem. Rozdział 6 zawiera studium utworzenia uogólnionej teorii dziedziczenia. Uwzględnia ona nie tylko historię (pamięć) przebiegu zmian naprężenia lub odkształcenia w czasie (stąd nazwa dziedziczenia), lecz także wpływ starzenia się betonu oraz zmiany współczynnika sprężystości z wiekiem betonu. W rozdziale 7 opisano trzy związki konstytutywne klasycznych teorii pełzania betonu: dziedziczenia, sprężystego dziedziczenia oraz starzenia. W rozdziale ostatnim przedstawiono modyfikacje metod rozwiązywania równań całkowych pierwszej teorii dziedziczenia, przyjętych za podstawowe w EC2 i MC 2010. Zwrócono uwagę na ograniczone możliwości wykorzystywania proponowanej metody AAEM, a szczególnie zdefiniowanego w niej współczynnika starzenia o stałej wartości 0,8.

Okładziny i posadzki z płytek ceramicznych

Jacek Popczyk

Przedmiotem opracowania są warunki techniczne wykonania i odbioru robót okładzinowych i posadzkowych z płytek ceramicznych w budownictwie mieszkaniowym, użyteczności publicznej i przemysłowym. Zakres pracy obejmuje wymagania dotyczące właściwości materiałów, właściwości podłoży i sposobów ich oceny, wykonania okładzin i posadzek zewnętrznych oraz wewnętrznych, a także odbiorów robót okładzinowych i posadzkowych. Niniejsze warunki techniczne nie obejmują wykonywania okładzin ceramicznych na ociepleniach ścian zewnętrznych oraz posadzek i okładzin chemoodpornych. Roboty okładzinowe i posadzkowe powinny być wykonywane na podstawie: dokumentacji technicznej opracowanej dla konkretnej realizacji (zawierającej projekt budowlany opracowany według rozporządzenia w sprawie szczegółowego zakresu i formy projektu budowlanego oraz specyfikację techniczną wykonania i odbioru robót - obligatoryjną w przypadku zamówień publicznych) lub też umowy między inwestorem a wykonawcą, określającej co najmniej materiały, technologię wykonania oraz warunki odbioru robót (np. niniejsze warunki techniczne). Projekt budowlany powinien uwzględniać: materiały do wykonania okładziny i posadzki, lokalizację i warunki użytkowania, rodzaj oraz stan podłoży pod okładziny i posadzki.

Ocena stanu technicznego kablobetonowych dźwigarów dachowych

Leonard Runkiewicz

Wytyczne zawierają zasady oceny kablobetonowych dźwigarów dachowych oraz zasady ich konserwacji i eksploatacji. Podano wskazówki dotyczące postępowania w przypadkach stwierdzenia uszkodzeń lub zmiany warunków eksploatacji dźwigarów oraz informacje ułatwiające identyfikację dźwigarów.

Właściwości dźwiękoizolacyjne ścian, dachów, okien i drzwi oraz nawiewników powietrza zewnętrznego

Łukasz Nowotny, Jacek Nurzyński, Barbara Szudrowicz, Paweł Tomczyk

W niniejszej publikacji podano zasady korzystania z danych na temat izolacyjności od dźwięków powietrznych ścian, dachów, okien i drzwi oraz nawiewników powietrza zewnętrznego. Ponadto omówiono rodzaje jednoliczbowych wskaźników wykorzystywanych do oceny izolacyjności od dźwięków powietrznych różnych elementów budowlanych, podając równocześnie ich zakres stosowania przy projektowaniu budynków zgodnie z wymaganiami akustycznymi. W odniesieniu do okien i drzwi przytoczono zasady ich klasyfikacji akustycznej przy uwzględnieniu wskaźników izolacyjności określonych na podstawie badań laboratoryjnych. Instrukcja zwiera także wzory umożliwiające wyznaczenie wartości wskaźników izolacyjności akustycznej ścian masywnych z betonu zwykłego i betonu komórkowego, na podstawie ich masy powierzchniowej oraz przegród zewnętrznych, na podstawie wskaźników izolacyjności akustycznej poszczególnych elementów wchodzących w skład przegrody (np. części pełnych, okien, nawiewników powietrza). Przy omawianiu ogólnych zasad doboru rozwiązań materiałowo-konstrukcyjnych poszczególnych przegród i ich elementów w celu spełnienia wymagań akustycznych w budynku nawiązano do normy PN-EN 12354-1:2017-10 oraz Poradnika ITB nr 406/2002. Niniejsza instrukcja jest uzupełniona zestawieniem wskaźników izolacyjności akustycznej: ścian masywnych oraz ścian o konstrukcji lekkiej (wewnętrznych i zewnętrznych), płyt warstwowych w okładzinach z blachy stalowej, okien, nawiewników powietrza, drzwi i dachów, zebranych w 26 tablicach.