W 2013 r. została wydana przez PWN nasza książka Tablice i wzory do projektowania konstrukcji żelbetowych z przykładami obliczeń, która spotkała się z przychylnym przyjęciem czytelników i zyskała sobie dużą popularność. Prawie każdy problem rozpatrywany w Tablicach… jest zilustrowany przykładem. Niemniej jednak, zamieszczone tam względnie krótkie przykłady przedstawiają zastosowanie Tablic… do rozpatrywanych oddzielnie, niezależnych zagadnień. Uznaliśmy, że pożyteczny byłby obszerniejszy, kompletny przykład dotyczący całej budowli, w której występują także zagadnienia związane z oceną oddziaływań i współpracą poszczególnych części konstrukcji, a problemy obliczania elementów konstrukcji są rozpatrywane w szerszym kontekście. W związku z gwałtowną zmianą prawie wszystkich norm projektowania, spowodowaną przez wprowadzenie norm europejskich, taki przykład może być pożyteczny nie tylko dla studentów, ale także dla doświadczonych konstruktorów. Dawniej bardzo rozpowszechnione były książki z przykładami, jak np. opracowania autorstwa Eugeniusza Czyża, w których można było znaleźć dane liczbowe, wzory i obszerne przykłady przedstawione w formie bardzo ułatwiającej projektowanie. Również w Konstrukcjach żelbetowych J. Kobiaka i W. Stachurskiego i w wielu innych powszechnie znanych książkach, umieszczano przykład projektowania stropu płytowo-żebrowego. Staraliśmy się opracować coś w tym rodzaju, chociaż od czasów, w których te książki były aktualne, bardzo wiele się zmieniło. Nastąpił bardzo znaczny przyrost wiedzy. Normy dziś stosowane są znacznie obszerniejsze i bardziej drobiazgowe niż dawniej, co powoduje, że przykład projektowania nie jest już bardzo krótki i wymaga komentarzy. Kierując się tymi konstatacjami, oddajemy dziś w ręce czytelników – inżynierów i studentów budownictwa – przykład projektowania konstrukcji złożonej z podstawowych elementów, z których składają się konstrukcje żelbetowe: płyty, belek, słupów i fundamentów. Naszym zamiarem było przedstawienie w postaci jak najkrótszej przykładu projektu, który wyczerpuje i spełnia wszystkie wymagania norm. Przykład opatrzyliśmy komentarzami, które są odrębną częścią książki. Niemniej jednak, w tekście przykładu też niekiedy znajdują się wyjaśnienia, których nie trzeba by umieszczać w zwyczajnym projekcie, a więc zwykły projekt byłby krótszy od umieszczonego w książce. Treścią książki jest przede wszystkim przykład, a podstawą, na której opiera się obliczenia i z której czerpie się zasady konstruowania, jest książka Tablice i wzory do projektowania konstrukcji żelbetowych z przykładami obliczeń. Odnośniki w tekście przykładu odnoszą się do tych Tablic i wzorów…; tablice i algorytmy nie są w przykładzie powtórzone. Zakładamy zatem, że czytelnik ma tę książkę do dyspozycji. Te same lub podobne tablice można znaleźć w normach i w innych książkach, ale nie ma w nich kilku istotnych algorytmów i tablic, opracowanych przez nas. Wszystkie zastosowane w przykładzie wzory i tablice doprowadzają do wyników zgodnych z ogólnymi metodami opisanymi w aktualnej normie, chociaż mogą nie być ściśle zgodne z metodami uproszczonymi, w tejże normie zalecanymi (np. sprawdzanie szerokości rys). Dzięki analizom i oryginalnym tablicom w kilku punktach udało się nam uzyskać istotne skrócenie obliczeń, bez utraty dokładności, w porównaniu z powszechnie stosowanymi algorytmami (np. ścinanie, sprawdzanie szerokości rys, ugięć i minimalnego zbrojenia). Piśmiennictwo cytowane w przykładzie składa się wyłącznie z norm i kilku artykułów, w których znajdują się uzasadnienia użytych przez nas oryginalnych algorytmów opracowane już po ukazaniu się Tablic i wzorów… Oczywiście, nasza praca jest oparta na bogatym dorobku innych autorów – obszerniejszy wykaz piśmiennictwa znajduje się w Tablicach i wzorach… Przykład, który rozpatrujemy, nie wymaga skomplikowanych i długich obliczeń statycznych i może być w całości wykonany przy pomocy kalkulatora, a czytelnik może prześledzić wszystkie operacje arytmetyczne. Jak wiadomo, dzisiaj w bardzo wielu projektach stosuje się programy komputerowe zarówno do obliczeń statycznych jak i do wymiarowania i rozmieszczania zbrojenia. Przykład wspomaganego komputerowo projektowania stropu płaskiego mamy zamiar rozpatrzyć w kolejnym zeszycie. Warto już we wstępie poświęcić parę słów najważniejszym różnicom w stylu projektowania według dawnych norm i według norm dzisiejszych. Dawniej przepisy dotyczące otulenia były bardzo proste. Dzisiaj znaczny nacisk położony w normach na wymagania dotyczące trwałości i odporności na pożar powoduje, że istotną rolę w projektowaniu każdego elementu odgrywa wyznaczanie grubości otulenia zbrojenia, zwłaszcza w elementach, które powinny osiągać wysoką odporność R. Dlatego w naszym przykładzie projekt każdego elementu rozpoczyna się od analizy otulenia, której nadaliśmy postać tabelaryczną, pozwalającą na systematyczne rozpatrzenie wielu uwarunkowań, wynikających z kilku norm. Tu trzeba dodać, że spotykane jeszcze w wielu projektach tradycyjne podejście, polegające na tym, że grubość otulenia przedstawia się na rysunkach jedną liczbą, która określa tylko wartość nominalną tej grubości cnom, trudno uznać za wystarczające. Na rysunkach należy umieścić wartości cnom i odchyłki Δcdev – tylko wtedy można sprawdzić w naturze, czy ułożone zbrojenie będzie miało otulenie zgodne z projektem. Jak wiadomo, w wielu obliczeniach związanych z projektowaniem stosuje się metodę kolejnych przybliżeń. Tylko niektóre problemy dają się uporządkować w taki sposób, żeby algorytm, polegający na bezwarunkowym wykonywaniu kolejnych kroków, doprowadzał do rozwiązania spełniającego wszystkie wymagania. Z tego powodu dużą wagę przykładaliśmy do kolejności obliczeń – staraliśmy się, żeby ta kolejność bez zbędnych, nieudanych prób jak najprędzej doprowadzała do ekonomicznego wyniku, zarówno w tym przykładzie, jak i w innych, podobnych przykładach. Podobnie jak Tablicach i wzorach… pragniemy w tej książce spełnić oczekiwania czytelników, którzy chcieliby mieć do dyspozycji „coś prostego i krótkiego”, co umożliwiłoby studentowi zapoznanie się z podstawami projektowania żelbetu, a projektantowi, który nie jest zainteresowany zgłębianiem teorii, projektowanie tych prostych konstrukcji żelbetowych, które są najczęściej stosowane. Pomimo powszechnego stosowania komputerów wielu inżynierów ciągle lubi posługiwać się wykresami i tablicami. I tak np. w Niemczech ciągle ukazują się nowe wydania tablic i wykresów do projektowania. My też uważamy, że do rozwiązywania prostych problemów warto stosować jak najprostsze metody. Mając nadzieję, że nasza praca nie ustępuje nadmiernie osiągnięciom naszych znakomitych poprzedników, oddajemy dziś w ręce czytelników – inżynierów i studentów budownictwa - przykład projektowania prostej konstrukcji żelbetowej, w którym – jak sądzimy – zilustrowaliśmy najważniejsze algorytmy i zasady konstruowania.
Abstract
Identifiers
ISBN | 978-83-01-18159-8 |
Authors
Keywords
Bibliography
-
Knauff M., Obliczanie konstrukcji żelbetowych według Eurokodu 2, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2012