Betonowe konstrukcje sprężone w budownictwie ogólnym

Michał Knauff, Marcin Niedośpiał

Uzyskaj dostęp

Zakup książkę

ISBN/ISSN:

978-83-01-22075-4

DOI:

https://doi.org/10.53271/2021.018

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2021

Liczba stron:

575

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Bibliografia:

Knauff, Michał; Niedośpiał, Marcin. Betonowe konstrukcje sprężone w budownictwie ogólnym. Red. . Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2021, 575 s. ISBN 978-83-01-22075-4, doi: https://doi.org/10.53271/2021.018

Bibliografia refWorks:

RT Book, Whole

SR Electronic(1)

A1 Knauff, M.

A1 Niedośpiał, M.

T1 Betonowe konstrukcje sprężone w budownictwie ogólnym

PB Wydawnictwo Naukowe PWN

PP Warszawa

YR 2021

SN 978-83-01-22075-4

DOI https://doi.org/10.53271/2021.018

Bibliografia BibTex:

@Book{ 258355, author = "Knauff, Michał and Niedośpiał, Marcin", editor = "", title = "Betonowe konstrukcje sprężone w budownictwie ogólnym", publisher = "Wydawnictwo Naukowe PWN", year = "2021", address = "Warszawa", isbn = "978-83-01-22075-4", doi = "https://doi.org/10.53271/2021.018" }

Bibliografia endNote:

TY - BOOK

AU - Knauff, Michał

AU - Niedośpiał, Marcin

ED -

TI - Betonowe konstrukcje sprężone w budownictwie ogólnym

PB - Wydawnictwo Naukowe PWN

CY - Warszawa

PY - 2021

SN - 978-83-01-22075-4

ER -

DOI - https://doi.org/10.53271/2021.018

Netografia (standard APA):

Knauff, Michał; Niedośpiał, Marcin. Betonowe konstrukcje sprężone w budownictwie ogólnym [baza danych online] Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2021 [dostęp: 23 07 2024]. Dostęp w Ibuk Libra: https://libra.ibuk.pl/reader/betonowe-konstrukcje-sprezone-w-budownictwie-ogolnym-michal-knauff-marcin-258355. doi: https://doi.org/10.53271/2021.018

konstrukcje betonowe, konstrukcje sprężone, betonowe konstrukcje sprężone

Niniejsza monografia prezentuje kompletną wiedzę nt. wyznaczania wpływu sprężenia cięgnami na naprężenia w betonie. Autorzy uściślili zasady, które mogłyby się wydawać powszechnie znane, ale które nie zostały jasno i ściśle ujęte w normach. Za pod...

Więcej

ISBN/ISSN:

978-83-01-22075-4

DOI:

https://doi.org/10.53271/2021.018

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2021

Liczba stron:

575

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Podstawowe oznaczenia19
Spis najważniejszych tablic27
Rozdział 1. Wstęp 29
Rozdział 2. Ogólna charakterystyka konstrukcji sprężonych 33
2.1. Podstawowa idea i definicja konstrukcji sprężonych33
2.2. Wpływ sprężenia na nośność graniczną i naprężenia w elementach z betonu36
2.2.1. Redukcja naprężeń wywołanych obciążeniem i sprężeniem w elementach zginanych36
2.2.2. Redukcja naprężeń wywołanych obciążeniem i sprężeniem w elementach rozciąganych41
2.2.3. Moment rysujący i siła rysująca43
2.2.4. Terminologia i klasyfikacje dotyczące konstrukcji sprężonych45
2.2.5. Właściwości konstrukcji sprężonych w porównaniu z żelbetowymi47
2.3. Zarys historii konstrukcji sprężonych50
2.4. Podstawy projektowania i niezawodność konstrukcji55
2.4.1. Uwagi wstępne, zastosowanie teorii niezawodności55
2.4.3. Trwałość60
2.4.4. Wymagania dotyczące otulenia betonem i rozmieszczenia cięgien sprężających62
2.4.5. Zasady konstruowania64
2.5.1. Ogólne informacje o projektowaniu ze względu na pożar i metoda tabelaryczna66
2.5. Odporność na pożar68
2.4.2. Metoda częściowych współczynników68
2.5.2. Stosowanie metody częściowych współczynników do sprawdzania kryterium R69
2.5.3. Specjalne przepisy dotyczące betonu o wysokiej wytrzymałości71
Rozdział 3. Beton w konstrukcjach sprężonych75
3.1. Uwagi wstępne75
3.2. Właściwości betonu przy obciążeniu krótkotrwałym77
3.2.1. Charakterystyczne i obliczeniowe wartości wytrzymałości na ściskanie77
3.2.2. Wytrzymałość na rozciąganie, współczynnik Poissona, rozszerzalność termiczna, wytrzymałość w dwu i trójosiowych stanach naprężenia80
3.2.3. Moduł sprężystości i zależności naprężenie-odkształcenie82
3.3. Właściwości betonu w zależności od czasu87
3.3.1. Miarodajny wymiar przekroju87
3.3.2. Zmodyfikowany wiek betonu88
3.3.3. Wytrzymałość i moduł sprężystości w zależności od wieku betonu90
3.3.4. Skurcz betonu91
3.3.5. Pełzanie betonu96
3.3.6. Obliczanie współczynnika pełzania101
3.3.7. Wyznaczanie współczynnika ϕ (∞, t0) metodą dwóch wykresów103
3.3.8. Pełzanie przy naprężeniach skokowo zmiennych105
3.4. Przykład obliczenia zmodyfikowanego wieku betonu i współczynnika pełzania108
3.5. Betony o wytrzymałości większej niż w normie [N1]110
Rozdział 4. Stal sprężająca 115
4.1. Rodzaje i podstawowe właściwości stali sprężającej115
4.2. Wymagania norm120
4.3. Relaksacja stali sprężającej124
4.4. Przykład obliczenia relaksacji126
4.5. Naprężenia graniczne127
Rozdział 5. Metody realizacji sprężenia129
5.1. Kotwienie cięgien i kabli129
5.2. Strunobeton132
5.3. Kablobeton135
5.3.1. Ogólne informacje o kablobetonie135
5.3.2. System C Freyssineta jako przykład systemu sprężania139
5.3.3. Wybrane starsze systemy sprężania142
5.4. Zastosowanie kompozytów FRP do sprężania konstrukcji145
Rozdział 6. Siły przekrojowe i naprężenia wywoływane sprężeniem 151
6.1. Oddziaływanie sprężenia na konstrukcję151
6.1.1. Ogólna zasada wyznaczania oddziaływań151
6.1.2. Przekazywanie sił sprężających przez zakotwienia i przez przyczepność152
6.2. Siły przekrojowe i naprężenia w elementach statycznie wyznaczalnych154
6.2.1. Uwagi ogólne154
6.2.2. Cięgna proste154
6.2.3. Cięgna zakrzywione i załamane155
6.3. Ogólne informacje o sprężeniu konstrukcji hiperstatycznych156
6.3.1. Przykłady odziaływania sprężenia na konstrukcje hiperstatyczne156
6.3.2. Polskie normy o sprężaniu konstrukcji hiperstatycznych160
6.4. Obliczanie sił przekrojowych i naprężeń – podsumowanie162
6.4.1. Podstawowe zasady162
6.4.2. Obliczanie naprężeń w elementach prętowych163
6.5. Poprzeczne oddziaływanie zakrzywionych kabli w płytach i belkach166
6.5.1. Uwagi ogólne166
6.5.2. Trasa paraboliczna w belce swobodnie podpartej168
6.5.3. Symetryczna trasa kabli w płytach ciągłych171
6.5.4. Trasa kabli w skrajnym przęśle płyty wieloprzęsłowej173
6.5.5. Trasa zakrzywiona zakończona odcinkami prostymi177
6.6. Środek ciśnienia, obwiednie graniczne, trasowanie kabli178
6.6.1. Środek i linia ciśnienia178
6.6.2. Trasowanie kabli w belkach, obwiednie graniczne, rdzeń uogólniony179
6.6.3. Przykład wyznaczania rdzenia uogólnionego i obwiedni granicznych182
6.6.4. Uwagi o trasowaniu kabli w belkach ciągłych186
Rozdział 7. Straty sprężenia 189
7.1. Rodzaje strat sprężenia189
7.2. Straty wywołane obróbką cieplną betonu190
7.3. Straty spowodowane odkształceniem sprężystym betonu191
7.4. Relaksacja stali sprężającej jako przyczyna strat sprężenia194
7.5. Przykład obliczenia strat od relaksacji stali196
7.6. Tarcie kabli o ścianki kanałów197
7.7. Straty w zakotwieniu200
7.8. Przykład obliczenia strat wywołanych tarciem i poślizgiem w zakotwieniach – kable proste205
7.9. Przykład obliczenia strat wywołanych tarciem i poślizgiem w zakotwieniach – kable zakrzywione207
7.10. Straty opóźnione209
Rozdział 8. Wymagania dotyczące naprężeń w betonie, dekompresji, zarysowania i ugięć 215
8.1. Zasady ogólne215
8.2. Naprężenia w sytuacji początkowej216
8.3. Ograniczenia naprężeń ściskających217
8.4. Ograniczenia naprężeń rozciągających219
8.5. Moment rysujący, siła rysująca i minimalne zbrojenie221
8.6. Graniczna szerokość rys i warunek dekompresji223
8.7. Graniczne ugięcia225
8.8. Niejawne wymagania implikowane przez metodę obliczeń226
8.9. Stosowanie wytrzymałości fctm,fl w elementach zginanych227
8.10. Podsumowanie wymagań dotyczących naprężeń i zarysowania228
8.11. Ewolucja polskich norm projektowania konstrukcji sprężonych231
8.12. Uwagi o stosowaniu normy PN-B-03264:2002 [N5]239
Rozdział 9. Sprawdzanie szerokości rys, minimalnego zbrojenia, wymagania dekompresji i ugięć 241
9.1. Naprężenia w zbrojeniu i szerokość rys241
9.2. Stosowanie programów komputerowych i arkuszy kalkulacyjnych247
9.3. Sprawdzanie szerokości rys i wymagań dotyczących minimalnego zbrojenia ze względu na zarysowanie249
9.4. Sprawdzanie wymagania dekompresji250
9.5. Obliczanie ugięć251
9.6. Przykład – szerokość rys przy zginaniu i przy osiowym rozciąganiu a zasada minimalnego zbrojenia254
9.6.1. Element osiowo rozciągany (rys. 9.7a)256
9.6.2. Element zginany (rys. 9.7b)258
9.6.3. Elementy zginane o różnych wysokościach (rys. 9.7c)260
9.6.4. Wnioski z przykładów261
9.7. Przykład obliczenia szerokości rys w zginanym elemencie strunobetonowym262
Rozdział 10. Nośność graniczna przekrojów sprężonych 269
10.1. Zasady ogólne269
10.2. Nośność graniczna na zginanie w sytuacji trwałej272
10.3. Nośność graniczna w sytuacji początkowej277
10.4. Minimalne zbrojenie ze względu na nośność graniczną280
10.5. Przykład obliczenia momentu granicznego w sytuacji trwałej281
10.6. Przykład sprawdzenia nośności w sytuacji początkowej285
10.7. Obliczanie nośności przekrojów prostokątnych286
10.8. Zmęczenie294
Rozdział 11. Ścinanie i przebicie 301
11.1. Uwagi ogólne301
11.2. Ścinanie na odcinkach, które mogą wymagać poprzecznego zbrojenia305
11.3. Ścinanie na niezarysowanych odcinkach przy podporach przegubowych307
11.4. Przebicie312
Rozdział 12. Strefa przypodporowa w strunobetonie 315
12.1. Długość zakotwienia cięgien315
12.2. Sprawdzanie wymagań ze względu na ścinanie i zakotwienie cięgien322
Rozdział 13. Strefa zakotwień 323
13.1. Strefa zakotwień w elementach kablobetonowych323
13.2. Strefa zakotwienia w strunobetonie328
Rozdział 14. Swobodnie podparte płyty, belki i dźwigary sprężone 331
14.1. Prefabrykowane płyty sprężone331
14.1.1. Panwiowe i łupinowe płyty strunobetonowe331
14.1.2. Płyty kanałowe332
14.1.3. Płyty stropowe typu TT344
14.2. Belki strunobetonowe346
14.3. Dźwigary kablobetonowe350
14.4. Projektowanie przekroju poprzecznego elementów zginanych351
14.4.1. Ogólne zasady projektowania351
14.4.2. Umowne naprężenia graniczne i minimalny wskaźnik wytrzymałości przekroju352
14.4.3. Wyznaczanie siły sprężającej i mimośrodu358
Rozdział 15. Monolityczne stropy kablobetonowe 361
15.1. Ogólne zasady projektowania stropów kablobetonowych361
15.2. Zastosowanie cięgien niezsolidaryzowanych do sprężania stropów361
15.3. Nośność graniczna elementów zginanych z cięgnami niezsolidaryzowanymi366
15.4. Naprężenia, straty sprężenia i stany graniczne użytkowalności w elementach sprężonych cięgnami niezsolidaryzowanymi372
15.4.1. Naprężenia w przekrojach niezarysowanych372
15.4.2. Naprężenia w przekrojach zarysowanych i szerokość rys373
15.4.3. Ugięcia376
15.4.4. Straty siły sprężającej w kablach niezsolidaryzowanych377
15.4.5. Wymagania dotyczące naprężeń i zarysowania379
15.5. Uwagi dotyczące projektowania sprężonych stropów płytowosłupowych380
Rozdział 16. Osiowo sprężone słupy o przekroju prostokątnym 383
16.1. Uwagi ogólne383
16.2. Nośność graniczna symetrycznych przekrojów prostokątnych385
16.3. Przykład388
Rozdział 17. Konstrukcje zespolone ze sprężonymi elementami prefabrykowanymi 393
17.1. Idea zespolenia, przykłady, zasady konstruowania393
17.2. Ogólne wymagania dotyczące obliczeń395
17.3. Podstawy analizy stanów granicznych użytkowalności399
17.4. Odkształcenia i naprężenia w elemencie podstawowym przed zespoleniem401
17.5. Przyrosty odkształceń i naprężeń powstające po zespoleniu401
17.6. Krzywizna i naprężenia wywołane skurczem betonu405
17.7. Uwagi o łączeniu efektów oddziaływań powstałych przed i po zespoleniu410
17.8. Dane do egzemplifikacji, przekroje sprowadzone, skurcz betonu411
17.9. Straty sprężenia w elementach zespolonych422
17.9.1. Dane do wyznaczania opóźnionych strat sprężenia422
17.9.2. Obliczanie strat opóźnionych424
17.10. Naprężenia i ugięcia w elementach niezarysowanych427
17.10.1. Naprężenia normalne427
17.10.2. Ugięcia431
17.11. Naprężenia, szerokość rys i minimalne zbrojenie w zarysowanych elementach zespolonych434
17.12. Nośność na zginanie438
17.13. Nośność na ścinanie441
17.13.1. Ścinanie poprzeczne441
17.13.2. Ścinanie w płaszczyźnie zespolenia441
17.13.3. Ścinanie między półkami i środnikiem w zespolonych elementach teowych448
Rozdział 18. Sprężone wieże, pylony i żerdzie 457
18.1. Zastosowania, kształt, podstawy projektowania457
18.2. Oddziaływania, odkształcenia i siły przekrojowe w trzonie wieży462
18.2.1. Ogólne informacje o oddziaływaniach462
18.2.2. Wychylenie wierzchołka wieży i kąt nachylenia w miejscu instalacji anten464
18.2.3. Imperfekcje i efekty drugiego rzędu464
18.3. Stany graniczne nośności trzonu467
18.3.1. Zasady obliczania nośności granicznej na zginanie468
18.3.2. Moment graniczny – przybliżenie 0473
18.3.3. Moment graniczny – przybliżenia lepsze od przybliżenia 0474
18.3.4. Minimalne zbrojenie sprężające ze względu na nośność477
18.3.5. Sytuacja at transfer477
18.4. Stan graniczny użytkowalności478
18.3.6. Nośność na ścinanie478
18.5. Wnioski dotyczące projektowania trzonu480
Rozdział 19. Krótki przegląd zastosowań konstrukcji sprężonych481
Rozdział 20. Studium projektowe I. Strunobetonowy dźwigar dachowy 487
20.1. Uwagi wstępne i podstawowe dane487
20.2. Oddziaływania i momenty zginające488
20.3. Materiały konstrukcyjne, wymagania ze względu na pożar i rozmieszczenie zbrojenia493
20.3.1. Beton493
20.3.2. Stal sprężająca i stal zbrojeniowa494
20.3.3. Wymagania ze względu na pożar i rozmieszczenie zbrojenia495
20.4. Potrzebny wskaźnik wytrzymałości przekroju w zależności od metody projektowania i klasy ekspozycji496
20.5. Przybliżone sprawdzenie stanów granicznych przy założeniu sprężenia pełnego502
20.5.1. Naprężenia w SGU i mimośród siły sprężającej502
20.5.2. Nośność graniczna przekroju505
20.5.3. Ugięcia506
20.6. Przybliżone sprawdzenie stanów granicznych przy założeniu sprężenia częściowego508
20.5.4. Wpływ klasy ekspozycji na projektowanie elementów w pełni sprężonych508
20.6.1. Naprężenia w SGU509
20.6.2. Nośność graniczna przekroju i wstępne sprawdzenie naprężeń w SGU510
20.6.3. SG zarysowania512
20.6.4. Ugięcia512
20.6.5. Wpływ klasy ekspozycji na projektowanie elementów częściowo sprężonych513
20.7. Ścisłe obliczenie charakterystyk geometrycznych przekroju, doraźnych strat sprężenia i naprężeń w sytuacji początkowej514
20.8. Straty opóźnione519
20.8.1. Relaksacja stali po zwolnieniu naciągu519
20.8.2. Skurcz i pełzanie betonu520
20.8.3. Łączne straty opóźnione i zestawienie sił sprężających520
20.9. SG naprężeń i zarysowanie w sytuacji trwałej522
20.10. Nośność na zginanie w sytuacji trwałej527
20.11. Ugięcia529
20.12. Nośność graniczna w sytuacji początkowej530
20.13. Zakotwienie cięgien531
20.14. Ścinanie poza strefą zakotwienia532
20.15. Strefa zakotwienia535
Rozdział 21. Studium projektowe II. Elementy sprężone kablami bez przyczepności 539
21.1. Uwagi wstępne i podstawowe dane539
21.2. Swobodnie podparte pasmo płytowe540
21.3. Zasady dotyczące elementów ustrojów statycznie niewyznaczalnych544
21.4. Czteroprzęsłowe pasmo płytowe546
21.5. Wnioski z przykładów i komentarze555
Dodatek. Minimalne wymiary elementów i odległości zbrojenia od brzegów wymagane ze względu na pożar557
D.1. Ogólne zasady projektowanie tabelarycznego557
D.2. Tabelaryczne projektowanie belek i płyt559
D.2.1. Ogólne zasady dotyczące belek559
D.2.2. Belki swobodnie podparte i elementy rozciągane560
D.2.3. Belki ciągłe561
D.2.4. Płyty564
Literatura567

2.Ogólnacharakterystykakonstrukcjisprężonych

cechyzpunktuwidzeniametodystanówgranicznych.Zaczynamyzatem

tenpunktodporównaniamożliwości,któremajątekonstrukcjewprzy-

padkach,wktórychosiągniętogranicezakreśloneprzeznormę.Później

rozpatrzymyistotneróżnicemiędzykonstrukcjamisprężonymiażelbetem,

którewykraczająpozaramytakujętegoporównania.

Nośnośćgranicznaelementówosiowoiwprzybliżeniuosioworoz-

ciąganychjestwprostproporcjonalnadogranicznejsiływzbrojeniu,

azatemilośćstaliwelemenciesprężonym,wktórymwpełniwykorzysta-

nonośnośćzbrojenia,będziemniejszaniżwżelbetowym,proporcjonal-

niedostosunkuobliczeniowychgranicplastycznościstalizbrojeniowej

istalisprężającej(zwyklestosunektenwynosiokoło435/1455≈0,3).

Immniejszepoleprzekrojuzbrojenia,tymmniejszemogąbyćprzekro-

jepoprzeczneelementów.Naogółjednakwelementachrozciąganych

(np.wścianachzbiornikówwalcowychomówionychwp.2.2.2)kry-

tycznyjeststangranicznyzarysowania-potrzebnezbrojenieigrubo-

ściścianwynikajązwymagańdotyczącychtegostanu,aniezwyma-

gańdotyczącychnośnościgranicznej.Wtakichelementachprzewaga

możliwościkonstrukcjisprężonychnadżelbetowymijestbardzoduża,

tymwiększa,imwiększyjestprojektowanyobiekt.Wmałychobiek-

tachprzewagatamożeniewystępować,gdyżgrubośćścianykonstrukcji

sprężonej,wynikającazwarunkurysoodporności,przyniewielkichsi-

łachrozciągającychjestmniejszaodnajmniejszejgrubości,którąmożna

praktycznieuzyskaćwmonolitycznejkonstrukcjizbetonu.Bardzoduże

isilnieobciążonezbiorniki,takiejak„containmenty”welektrowniach

jądrowych,wykonujesięjakosprężone(bywajątakżestosowanekon-

strukcjezespolonestal-beton),alejużiwmniejszychzbiornikachwalco-

wychkonstrukcjażelbetowastwarzałabywielkieproblemyzuzyskaniem

szczelności.

Nośnośćgranicznąsprężonychiżelbetowychelementówzginanych

wyznaczasięwedługtejsamejteorii,wktórejpodstawoweznaczeniema

siłagranicznawzbrojeniu.Wprzesadnieuproszczonymujęciumożnaby

zatemuważać,żepodobniejakwelementachrozciąganych,ilośćzbroje-

niasprężającegobędziemniejszaodilościzbrojeniazwykłego,propor-

cjonalniedostosunkuobliczeniowychgranicplastycznościstalizbroje-

niowejistalisprężającej.Analizującdokładniejtenproblem,zauważa

się,żezastosowaniestalisprężającejnieprzynosiażtakdużychkorzyści,

gdyżzbrojeniewżelbeciemożnarozmieszczaćjaknajbliżejrozciąganej

krawędziprzekroju,awypadkowasiłasprężającaniemożeleżećtakbli-

skokrawędzizewzględunaograniczenianaprężeńwsytuacjipoczątko-

wej.Jednakżepomimotegopotrzebnailośćzbrojeniasprężającegonadal

Brak wyników

Betonowe konstrukcje sprężone w budownictwie ogólnym

Treść książki

Znajdź bibliotekę blisko siebie, i uzyskaj dostęp do ebooka w systemie IBUK Libra