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.

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.

Diagnozowanie budynków zlokalizowanych na terenach górniczych

Marian Kawulok

W poradniku przedstawiono procedurę diagnozowania istniejących budynków, które podlegały wpływom ciągłych deformacji powierzchni terenu, spowodowanych podziemną eksploatacją górniczą. W tym zakresie omówiono w szczególności następujące zagadnienia: wymaganą charakterystykę faktycznego stanu diagnozowanych budynków (wraz z opisem skutków w ich konstrukcji) w postaci stanu uszkodzeń i deformacji, wywołanych działającymi oddziaływaniami; określenie wszystkich oddziaływań, jakim dotychczas obiekt podlegał (w tym w szczególności oddziaływań górniczych); metody analizy konstrukcji obiektu, mogące mieć zastosowanie w procesie diagnozowania; metody sprawdzania stanów granicznych nośności i użytkowalności konstrukcji. Poradnik zakończono przykładami diagnozowania obiektów.

Konstrukcje wieżowe żelbetowe i murowe. Podstawy diagnostyki

Marek Lechman

Przedmiotem monografii są konstrukcje wieżowe żelbetowe i murowe (kominy żelbetowe i murowane, wieże telekomunikacyjne, wieże antenowe, widokowe itp.). Od innych konstrukcji odróżnia je szerokie spektrum oddziaływań i wpływów, jakim są poddane (obciążenia zewnętrzne statyczne i dynamiczne, wpływy termiczne, wpływy fizykochemiczne, obciążenia klimatyczne, w tym insolacja, czynniki natury reologicznej itp.). Żelbetowe i murowe konstrukcje wieżowe są z jednej strony obiektami budowlanymi, z drugiej zaś mogą pełnić funkcje urządzeń technologicznych o istotnym znaczeniu dla funkcjonowania zakładów przemysłowych i elektrowni (np. kominy przemysłowe). W monografii prezentowane są wyniki prac badawczych i ekspertyzowych oraz obserwacji prowadzonych w okresie ostatnich trzydziestu lat, dotyczących żelbetowych i murowych konstrukcji wieżowych w zakresie obejmującym zarówno badania poligonowe (in situ), laboratoryjne, jak i wyniki analiz obliczeniowych. W tym okresie wdrożono w Polsce do praktyki projektowania i wykonawstwa postanowienia norm europejskich, związane z zaostrzonymi wymaganiami ochrony środowiska i zapewnieniem trwałości tych konstrukcji. Dużą część rozpatrywanych obiektów, zaprojektowanych i zrealizowanych według wcześniej obowiązujących norm, poddano modernizacji i remontom przy zastosowaniu nowych rozwiązań materiałowo-technologicznych i konstrukcyjnych. W rozdziale 2., poprzedzonym wstępem, przedstawiono zasady ustalania wartości obciążeń i oddziaływań, jak również podstawowe ustalenia dotyczące projektowania i wymiarowania konstrukcji wieżowych według norm PN-EN. Szczegółowo opisano procedurę dotyczącą wyznaczania charakterystycznego obciążenia wiatrem w kierunku działania wiatru w odniesieniu do konstrukcji wieżowych cylindrycznych i zbieżnych. Zasadniczą część monografii poświęcono diagnostyce rozpatrywanych typów konstrukcji, zgodnie z wymaganiami przyjętymi w aktualnych normach europejskich, wraz z przykładami zastosowań w odniesieniu do istniejących obiektów. W rozdziałach 3., 4. i 6. przedstawiono naukowe podstawy dotyczące nośności przekrojów pierścieniowych i prostokątnych wież, poddanych zginaniu z udziałem siły osiowej. Uzyskano w tym zakresie szereg oryginalnych rozwiązań w postaci analitycznej (zależności matematycznych), z uwzględnieniem fizycznej nieliniowości materiałów. Otrzymane rozwiązania przedstawiono w postaci krzywych interakcji siła osiowa – moment zginający. Porównano je z wynikami badań słupów żelbetowych ściskanych mimośrodowo, uzyskując dobrą zgodność. Oddziaływania termiczne, jakim poddane są rozpatrywane konstrukcje wieżowe, omówiono w rozdziale 5. Według zastosowanego w monografii podejścia, momenty w przekrojach pionowych i poziomych, wynikające z odkształceń wymuszonych spowodowanych różnicą temperatury oraz owalizacją, wyznaczane są na podstawie zależności moment – krzywizna, z uwzględnieniem rozciągania betonu między rysami (tension stiffening). Rozdziały 5 – 8 poświęcone są głównie diagnostyce poszczególnych typów konstrukcji wieżowych, zaś w rozdziale 9. przedstawiono system komputerowo wspomaganego monitoringu konstrukcji wieżowych wraz z programami komputerowymi powstałymi na bazie opracowanych w monografii algorytmów obliczeniowych.

Projektowanie konstrukcji murowych z uwagi na warunki pożarowe według Eurokodu 6

Piotr Turkowski, Paweł Roszkowski, Paweł Sulik

W pracy omówiono problematykę bezpieczeństwa pożarowego konstrukcji murowych. Scharakteryzowano termiczne i mechaniczne oddziaływania na konstrukcje, właściwości ceramicznych, silikatowych i betonowych elementów murowych w warunkach pożarowych. Przedstawiono zasady i metody ustalania odporności ogniowej ścian nośnych i nienośnych, podane w Eurokodzie PN-EN 1996-1-2 oraz w normach badań odporności ogniowej PN-EN 1364-1 i PN-EN 1365-1. Informacje zilustrowano przykładami obliczeniowymi. Opracowanie jest adresowane przede wszystkim do projektantów i wykonawców konstrukcji murowych oraz rzeczoznawców ds. zabezpieczeń przeciwpożarowych.

Bezpieczeństwo pożarowe pionowych przegród przeszklonych. Efekt skali w ocenie odporności ogniowej

Bartłomiej Sędłak

Praca dotyczy zagadnień związanych z odpornością ogniową przeszklonych ścian działowych. Wewnętrzne ściany budynku, które nie stanowią jego konstrukcji, czyli nie mają właściwości nośnych, nazywane są ścianami działowymi. Głównym zadaniem elementów tego typu jest wydzielenie pomieszczeń w budynku, dlatego też powinny być one zaprojektowane i wykonane w taki sposób, aby zapewnić między innymi spełnienie wymagań dotyczących odporności ogniowej. Badanie odporności ogniowej ma na celu ocenę zachowania próbki elementu konstrukcji budowlanej poddanej określonym warunkom nagrzewania i ciśnienia. Pozwala to na ilościową ocenę zdolności elementu do wytrzymania oddziaływania wysokiej temperatury poprzez ustalenie kryteriów, za pomocą których można między innymi ocenić funkcje nośności, zdolności do powstrzymywania ognia (szczelności) i przenoszenia ciepła (izolacyjności). Metodologia przeprowadzonych badań oparta jest na procedurach badawczych obowiązujących powszechnie w Europie.  Określają one minimalne wymiary elementów próbnych, na których należy przeprowadzić badanie. Badania elementów próbnych o minimalnych wymiarach pozwalają na ocenę odporności ogniowej elementów o rozmiarach nieznacznie większych. Nie rozwiązuje to jednak realnego problemu stosowania odpornych ogniowo przeszklonych oddzieleń o wysokości znacznie przewyższającej wymiary ścian zweryfikowanych badawczo. Oznacza to, że w wielu obiektach, głównie użyteczności publicznej, stosowane są rozwiązania, których skuteczność ochrony przed działaniem ognia nie została potwierdzona badaniami. W monografii opracowano model umożliwiający, na podstawie badań elementów próbnych o wymiarach 3 × 3 m, ocenę odporności ogniowej pionowych przegród przeszklonych wykonanych z profili aluminiowych o wymiarach znacznie je przewyższających. Model został opracowany na podstawie wyników badań ośmiu elementów próbnych przeszklonych ścian działowych. Do badań wytypowano ścianki najczęściej spotykane na polskim rynku – słupowo-ryglowe przeszklone ściany działowe o aluminiowych profilach trzykomorowych. Dodatkowo w pracy zostały przedstawione wymagania polskiego prawa budowlanego związane z odpornością ogniową przeszklonych ścian działowych, procedura badania oraz sposób klasyfikacji elementów tego typu, jak również stosowane w nich rozwiązania konstrukcyjne. Ponadto szeroko omówiono literaturę związaną z tematyką monografii. Najważniejszy wniosek przedstawiony w monografii dotyczy możliwości oszacowania według wyprowadzonych w pracy wzorów oraz badania próbki o minimalnych wymiarach normowych – maksymalnej dopuszczalnej wysokości przeszklonej ściany aluminiowej dla danego przekroju aluminiowego profilu, jak również wyznaczenia minimalnego wymaganego momentu bezwładności przekroju profilu, dla którego ścianka o danej wysokości zachowa swoją odporność ogniową. Na podstawie wymaganego minimalnego przekroju profilu aluminiowego jest możliwe dobranie odpowiednich profili wzmacniających. Monografia składa się z 7 rozdziałów. Rozdział 1 stanowi wprowadzenie do omawianej tematyki, przedstawia problem naukowy oraz zakres pracy. W rozdziale 2 omówiono stan wiedzy na temat bezpieczeństwa pożarowego przeszklonych ścian działowych. Rozdział 3 poświęcony został analizie dostępnej literatury oraz analizie wybranych raportów z badań w zakresie odporności ogniowej. W rozdziale 4 przedstawiono przyjęte założenia dotyczące badań eksperymentalnych. W rozdziale 5 omówiono wyniki przeprowadzonych badań, natomiast w rozdziale 6 znajduje się rozwiązanie problemu naukowego postawionego na początku pracy. W rozdziale 7 zawarto podsumowanie wraz z wnioskami wynikającymi z przeprowadzonych badań.

Odbiór lokali mieszkalnych i użytkowych

Ołeksij Kopyłow, Jan Sieczkowski

W poradniku przedstawiono jak można samodzielnie odebrać mieszkanie lub lokal użytkowy – nowo wybudowany lub po remoncie. Praca adresowana jest do osób o różnym stopniu wiedzy technicznej. W poradniku w przystępny sposób opisano metody i kryteria oceny jakości tynków, podkładów podłogowych, ścian działowych, okładzin ściennych i podłogowych, parapetów, sufitów podwieszanych, okien i drzwi. Opracowanie zawiera opis podstawowych narzędzi kontrolno-pomiarowych, które należy stosować podczas odbiorów. Przedstawiono również podstawowe metody sprawdzenia instalacji występujących w mieszkaniach i lokalach użytkowych. Szczególną uwagę poświęcono kontroli powierzchni mieszkań i lokali użytkowych. Poradnik opracowano na podstawie aktualnych norm, współczesnej wiedzy technicznej oraz wieloletniego doświadczenia eksperckiego Autorów. Poradnik może być przydatnym źródłem wiedzy dla doświadczonych inżynierów i techników budowlanych oraz przyszłej kadry inżynieryjno-technicznej: studentów wydziałów budownictwa i architektury, uczniów techników budowlano-architektonicznych.