Bezpośrednia metoda uproszczona sprawdzania ugięć belek o przekroju prostokątnym oraz płyt żelbetowych DOI:10.15199/33.2015.10.18
W artykule zaprezentowano uproszczoną metodę
obliczania ugięć prostokątnych belek i płyt żelbetowych. Algorytmobliczeń
zaczerpnięty został z Eurokodu 2. Uproszczono go,
wprowadzając współczynniki zależne od stopnia zbrojenia i/lub
wymiarów przekroju poprzecznego. Proponowane podejście pozwala
obliczać ugięcia elementów żelbetowych na podstawie
charakterystyk przekroju betonowego bez uwzględnienia zbrojenia
i zarysowania.
Słowa kluczowe: belka, płyta, ugięcie, żelbet.Obecnie w praktyce projektowej
z dużymentuzjazmemwykorzystywane
są programy wspomagające
projektowanie. Współczesny
inżynier - projektant ma do dyspozycji
całą gamę programów ułatwiających
obliczenia statyczno-wytrzymałościowe,
kreślenie lub nawet obie te funkcje.Mogłoby
się więc wydawać, że nie ma już miejsca
w projektowaniu na anachroniczne tablice,
nomogramy orazmetody uproszczone.
Moim zdaniem teza ta jest niesłuszna.
Nie każdy projektant dysponuje bowiem
oprogramowaniem, które w krótkimczasie
przeanalizuje skomplikowane przypadki.
Ponadto zawsze istnieje potrzeba chociażby
pobieżnej weryfikacji rozwiązań numerycznych.
Wzwiązku z tym w artykule zaprezentuję
uproszczoną metodę bezpośredniego
sprawdzania ugięć belek i płyt
żelbetowych pracujących w fazie zarysowanej,
będącą alternatywą dla metod: bezpośredniej
(porównania ugięcia elementu
z wartością dopu[...]
Potencjalne przyczyny wczesnego zarysowania stropu budynku biurowego DOI:10.15199/33.2016.06.80
Jednym z głównych wymagań, jakie
stawia się współczesnemu budownictwu,
jest czas, a przede
wszystkim terminowość realizacji.
Spełnienie tego kryterium nie może oczywiście
wpływać negatywnie na jakość
wykonywanego obiektu. Do bardziej wymagających
pod względem przygotowania
i wykonania są konstrukcje monolityczne
z betonu architektonicznego [1].
Podlegają one wyjątkowym reżimom
technologicznym. Ze szczególną uwagą
należy w ich przypadku planować wytwarzanie,
transport, przygotowanie deskowań,
wbudowanie oraz pielęgnację
świeżego betonu.
W artykule opisano przypadek zarysowania
żelbetowej płyty stropowej, która
zgodnie z projektem miała być wykonana
z betonu architektonicznego o gładkiej
powierzchni. Niestety, nie udało się spełnić
surowych wymagań stawianych tego typu
konstrukcjom z powodu wadliwej technologii.
Opis konstrukcji
i stwierdzone uszkodzenia
Analizowana płyta żelbetowa stropu płaskiego
jest wsparta na słupach i ścianach
żelbetowych (rysunek). Ma ona wysokość
23 cm, grubość ścian wynosi 20 cm.
Słupy są kwadratowe o boku 45 cm.Wprojekcie
założono, że strop zostanie wykonany
z betonu architektonicznego klasy
C25/30 o gładkiej, eksponowanej powierzchni
sufitu. Na zbrojenie konstrukcji
wykorzystano stal gatunku B500SP; pręty
zbrojeniowemiały średnice 10, 12, 16mm.
Rozstaw prętów podstawowej siatki zbrojeniowej
dolnej i górnej [...]
Badanie doświadczalne częstotliwości własnych i ugięć belek żelbetowych wzmocnionych taśmami CFRP DOI:10.15199/33.2016.09.24
W artykule przedstawiono wyniki badań doświadczalnych
belek żelbetowych wzmocnionych taśmami CFRP. Niewzmocnione
belki obciążano wstępnie do 80% nośności, a następnie
wzmacniano je od zewnątrz taśmami CFRP i obciążono
do ich zniszczenia. W czasie badań mierzono częstotliwości
własne i ugięcia belek. Stwierdzono, że taśmy kompozytowe zahamowały
spadek częstotliwości własnych w wyniku obciążania,
jaki ma miejsce w przypadku belek niewzmocnionych.
Słowa kluczowe: belki żelbetowe, wzmocnienie, taśmy CFRP,
częstotliwość własna, ugięcie.Od ok. 20 lat do wzmacniania
konstrukcji budowlanych wykorzystywane
są materiały
kompozytowe na bazie włókien
węglowych CFRP, jednak niewiele
prac badawczych poświęcono diagnostyce
wzmocnionych konstrukcji z wykorzystaniem
operacyjnej analizy modalnej.
Jest to badanie z grupy metod
nieniszczących [2], które pozwala rejestrować
parametry dynamiczne konstrukcji
(częstotliwości i formy własne,
tłumienie). W artykule skoncentrowano
się na analizie wpływu obciążania belek
na ich pierwsze częstotliwości własne
i ugięcia.Należy dodać, że taśmy CFRP
w sposób bezpośredni nie zmieniają
sztywności i właściwości bezwładnościowych
wzmacnianych belek [1], natomiast
znaczn[...]
Wykorzystanie organicznych estrów alifatycznych do otrzymania korzystnej energetycznie mieszaniny eutektycznej DOI:10.15199/62.2018.11.8
Stosowanie innowacyjnych rozwiązań materiałowych w budownictwie
może zapewnić zarówno poprawę właściwości mechanicznych1), jak i poprawę
ich właściwości cieplnych. W związku z chęcią ograniczenia kosztów
energetycznego funkcjonowania budynków, podejmowane są próby zarówno
ograniczenia strat ciepła przez ich obudowy termiczne, jak i efektywniejsze
wykorzystanie zysków od promieniowania słonecznego. Elementami obudo-wy termicznej budynków, które mogą generować duże straty ciepła, są okna.
Jednym ze sposobów poprawy efektywności energetycznej okien budynków
jest zwiększenie ich akumulacyjności cieplnej. Powszechną oraz przytaczaną
w pracach2-7) metodą zwiększenia akumulacyjności cieplnej okien jest
aplikacja w ich strukturę materiałów zmiennofazowych PCM (phase change
material). Pozytywnym skutkiem stosowania takich materiałów w oknach
jest zmniejszenie dobowych wahań temperatur przeszkleń i powietrza
wewnątrz budynku oraz przesunięcie fazowe zmian temperatur względem
okien referencyjnych5, 8, 9). Wadą rozwiązania jest wysoki koszt materiałów
oraz potrzeba bardzo dokładnego doboru parametrów termofizycznych
PCM do warunków cieplnych, występujących w miejscu ich aplikacji5, 7, 9).
Z tych względów podjęto próbę uzyskania PCM o możliwie najwyższej
entalpii topnienia/[...]
Analiza przyczyn spękań posadzki fibrobetonowej w hali magazynowej
Przedmiotem artykułu jest posadzka
przemysłowa z fibrobetonu
w dwunawowej hali magazynowej,
wktórej składowano
elementy stalowe (blachy i kształtowniki)
m.in. do produkcji pojazdów szynowych.
Płyta posadzki podzielona jest dylatacjami.
Wymiary zdylatowanych fragmentów
nie przekraczają 30 x 30 m.
Rzut hali pokazano na rysunku. Ze
względu na znaczną masę składowanych
elementów zdecydowano się
na wykonanie posadzki fibrobetonowej
na podbudowie żwirowej. Zawartość
włókien stalowych przyjęta w projekcie
wynosiła 35 kg/m3.
Stan techniczny obiektu
Powodem zlecenia ekspertyzy posadzki
przez użytkownika obiektu były
jej spękania. Podczas inwentaryzacji
uszkodzeń wykonanej przez autorów
artykułu stwierdzono występowanie
rys i pęknięć o znacznej rozwartości
(rysunek i fotografia 1).
Przebieg spękań sugerował, że ich
przyczyną było przeciążenie posadzki,
ponieważ zdecydowana większość
uszkodzeń powstała w traktach komunikacyjnych,
czyli między obszarami
składowania. W płycie posadzki wykonano
kontrolnie odwiert przez rysę, która
przebiegała praktycznie przez całą
jej grubość (fotografia 2).
W celu określenia dokładnej przyczyny
uszkodzeń posadzki zlecono autorom
wykonanie bad[...]
Wpływ przeciążenia ponad nominalny udźwig suwnicy pomostowej na pracę ustroju nośnego
Poniższy artykuł stanowi bezpośrednią kontynuację artykułu
"Wpływ przeciążenia ponad nominalny udźwig suwnicy pomostowej
na pracę mechanizmów napędowych", który ukazał się w numerze
6/2012 Dozoru Technicznego. W związku z tym stosowne
wydaje się przypomnienie informacji wstępnych, zawartych we
wspomnianej publikacji.
Narastająca konieczność znajomości jak największej liczby
zjawisk towarzyszących eksploatacji dźwignic, spowodowała
aktywizację gremiów zajmujących się profesjonalnie tematyką
dźwignicową. Komitet ISO TC 96 podjął w 2006 r. decyzję rewizji
obowiązującej światowej normy ISO 1248Z-1 "Dźwignice - Monitorowanie
pracy", bądź opracowania całkowicie nowej normy
w tym zakresie [1].
Obecnie obowiązują dyrektywy Parlamentu Europejskiego
i Rady Europy 98/37/WE oraz 2006/42/WE, które precyzują kryteria
bezpieczeństwa kompleksowego. Dyrektywy stanowią, że maszyna
musi być zaprojektowana i wykonana w taki sposób, aby nadawała
się do spełniania swojej funkcji. Maszyny, osprzęt do podnoszenia
i ich części składowe muszą więc wytrzymać naprężenia, którym są
poddawane podczas pracy. Muszą być zaprojektowane i wykonane
w sposób zapobiegający uszkodzeniom spowodowanym zmęczeniem
materiału i zużyciem części oraz użytkowane zgodnie z ich
przeznaczeniem.
Liberalizacja przepisów w zakresie projektowania eksploatacji
dźwignic wiąże się z brakiem uregulowań prawnych, dotyczących
obowiązku instalowania ograniczników udźwigu w układzie mechanizmu
podnoszenia wraz z obowiązkiem stałego nadzoru konserwatorskiego
nad jego prawidłowym funkcjonowaniem [2]. Brak
ograniczników udźwigu powoduje w wielu przypadkach eksploatacji
dźwignic, że sterowanie wartością obciążenia związane jest
praktycznie z możliwością jego przeniesienia przez mechanizmy
napędowe i ustrój nośny dźwignicy.
Warto przypomnieć, że kryterium oceny poprawności zaprojektowania
i wytworzenia maszyny przeznaczonej do podnoszenia,
jest poddanie jej próbie statycznej z przeciążenie[...]
Identyfikacja schematu stanowiska badawczego z wykorzystaniem operacyjnej analizy modalnej
Wostatnich latach dużą popularnością
cieszą się metody
nieniszczącej diagnostyki
konstrukcji. Wśród nich
można wymienić analizę modalną. Jej
wariantem jest metoda operacyjna
(operating modal analysis - OMA)
[1].Wprzypadku dużych konstrukcji inżynierskich
przeprowadzenie badań
przeważnie wymaga wyłączenia obiektu
z eksploatacji lub odizolowania go
od wpływów zewnętrznych. Wyłączenie
wiąże się ze stratami finansowymi
wynikłymi z przestoju, natomiast odizolowanie
nierzadko jest wręcz niemożliwe.
Wtakich przypadkach warto zastosować
analizę modalną w wariancie
operacyjnym, gdyż klasyczna analiza
modalna napotyka w budownictwie
przeszkody związane z odpowiednio
mocnym wzbudzeniem konstrukcji.
I choć pojawiają się próby budowania
odpowiednich wzbudników [2], to
ich stosowanie jest mocno ograniczone.
Najczęściej wzbudniki stosuje się
w pomiarach laboratoryjnych namodelach
konstrukcji rzeczywistych.Wprzypadku
operacyjnej analizymodalnej rejestrowana
jest jedynie odpowiedź konstrukcji
na wymuszenia losowe. Na jej
podstawie oblicza się podstawowe parametry
dynamiczne konstrukcji (częstotliwości
i formy własne oraz tłumienie).
W artykule opisano badania przeprowadzone
z wykorzystaniem OMA.
Skoncentrowano się na identyfikacji
schematu stanowiska badawczego
w warunkach laboratoryjnych.
Ogólny opis metody
Algorytmy stosowane w operacyjnej
analizie modalnej można podzielić
na dwa zasadnicze typy: operujące
w dziedzinie czasu i częstotliwości.
Do pierwszej grupy zalicza się metody
bazujące na równaniu stanu układu
dynamicznego i jego dekompozycji
(stochastic subspace identification)
z użyciem filtracji Kalmana [3, 4]. Drugą
grupę stanowią metody oparte
na rozkładzie odpowiedzi w dziedzinie
częstotliwości układu dyskretnego
na sumę odpowiedzi układów o jednym
stopniu swobody (frequency domain
decomposition) [4]. Podstawowe
zał[...]
Zagadnienia stateczności w projektowaniu ścian żelbetowych podziemnych zbiorników prostopadłościennych
Artykuł dotyczy problemówzwiązanych ze statecznością
ścian żelbetowych zbiorników prostokątnych. Rozpatrzono
dwa przypadki pracy: zbiornik podziemny z przekryciem oraz
zagłębiony do poziomu korony ścian bez przekrycia. Dodatkowo
zróżnicowano schematy statyczne. W pracy skoncentrowano się
na stateczności poziomej. W wyniku analiz otrzymano współczynnik
zwiększający moment zginający pierwszego rzędu. Pracę
zakończono dyskusją wyników oraz wnioskami. Mogą one
znaleźć szerokie zastosowanie w praktyce projektowej.
Słowa kluczowe: stateczność, wyboczenie, zbiornik, żelbet.Wartykule omówiono problemy
stateczności prostopadłościennych
(skrzyniowych)
żelbetowych zbiorników
na ciecze określanych jako podziemne
(z zasypką wierzchnią) i zagłębione
(do poziomu terenu).Wliteraturze
niema jednoznacznychwytycznych, które
pozwoliłyby uwzględnić wpływ efektów
drugiego rzędu w przypadku płytowych
elementów cienkościennych, tworzących
ściany zbiorników prostopadłościennych.
Wpracy [1] podane są propozycje
uwzględniania wpływu podatności
wyboczeniowej ścian w kierunku poziomym
z zastosowaniem analogii prętowej,
które budzą dużewątpliwości. Zgodnie
z literaturą przedmiotu [1, 2] stwierdzono,
że zależności pozwalające określić
siłę krytyczną w przypadku różnych
postaci wyboczenia dotyczą jedynie kolistych
powłok walcowych, stanowiących
ściany zbiorników cylindrycznych [1].
Przeprowadzono więc analizę teoretyczną
ścian zbiorników podziemnych oraz
zagłębionych w gruncie. Skoncentrowano
się na najbardziej istotnej konstrukcji
stateczności ścianwkierunku poziomym.
Główne założenia
i metodologia
przeprowadzonej analizy
W ramach analizy rozpatrzono dwa
warianty zbiornika.Wpierwszym przyjęto
zbiornik podziemny z zasypką
wierzchnią grubości 1,00 m, stosowaną
często z uwagi na potrzebę zabezpieczenia
obiektu przed przemarzaniem
(rysunek 1a), a w drugim zbiornik
bez p[...]
Posadzki przemysłowe ze zbrojeniem zwykłym lub/i rozproszonym
Wartykule porównano posadzki betonowe zbrojone
prętami lub/i włóknami stalowymi oraz wskazano zakres ich
stosowania. Na podstawie własnych doświadczeń opisano typowe
defekty.
Słowa kluczowe: beton zbrojony, fibrobeton, posadzka.Istotnymelementemobiektów przemysłowych
są posadzki. Oprócz
funkcji nośnej (przekazywania obciążeń
użytkowych na grunt) powinny
wykazywać się odpornością na
agresję chemiczną, ścieranie, uderzenia,
pylenie, niską i podwyższoną temperaturę.
Czasemoczekuje się od nich
właściwości antypoślizgowych, antyelektrostatycznych,
estetyki bądź łatwości
utrzymania w czystości. Zwykle
posadzki wykonywane są w ramach
końcowych etapów inwestycji. W perspektywie
kończących się środków finansowych
stwarza to zagrożenie stosowania
rozwiązań tańszych (zamiennych),
które nie spełniają założeń projektu.
Ponadto wielu użytkowników nie
jest świadomych tego, że obciążenia,
jakie można przyłożyć do posadzki (jako
elementu spoczywającego na podbudowie
bądź podłożu gruntowym), są
ograniczone. Symptomy awarii posadzek
przemysłowych nie budzą tak dużych
emocji jak awarie innych elementów
nośnych. Powoduje to opieszałość
w podejmowaniu interwencji.
Projektowanie i wykonawstwo
posadzek przemysłowych
Najczęściej stosowanym obecnie
rozwiązaniem jest tzw. posadzka pływająca
(rysunek 1), wykonywana na
warstwie poślizgowej (np. z folii polietylenowej).
Warstwa poślizgowa
umożliwia przemieszczanie się poziome
płyty posadzki w wyniku skurczu
i pełzania betonu oraz zmiany temperatury.
Ponadto pełni rolę izo[...]
Elementarne błędy betonowania konstrukcji w warunkach zimowych DOI:10.15199/33.2015.06.31
W artykule opisano specyfikę wykonywania konstrukcji
betonowych w warunkach zimowych. Podano przykłady
uszkodzeń konstrukcji żelbetowego stropumonolitycznego betonowanego
w warunkach zimowych bez zachowania odpowiednich
reżimów technologicznych. Zaproponowano sposób naprawy
uszkodzonych elementów.
Słowa kluczowe: betonowanie, niska temperatura, żelbet.Zalecenia dotyczące betonowania
w warunkach zimowych podane
m.in. w [1 ÷ 4] określają warunki,
jakie należy uznać za niekorzystne
z punktu widzenia wykonywania robót
betonowych. Wskazano trzy przedziały
temperatury (-15 ÷ -10°C; -10 ÷ -3°C
i -3 ÷+5°C), które powinny być uwzględnione
w projekcie organizacji robót betonowania
w warunkach zimowych.Wprzypadku
gdy temperatura spadnie poniżej -15°C, nie
zaleca się wykonywania betonowania.
Najłagodniejszy przedział temperatury
-3 ÷ +5°C zawiera tzw. temperaturę krytyczną
(ok. -3 ÷ -1°C), w której zamarza
ok. 50%wolnejwodywmieszance betonowej.
Wtemperaturzewyższej od krytycznej
beton nie ulega uszkodzeniu, a proces jego
wiązania postępuje znacznie wolniej niż
w warunkach normalnych. Mimo że określenie
warunki zimowe wiązane jest z obniżonymi
temperaturami, to nie powinno się
pomijać innych niekorzystnych zjawisk atmosferycznych,
jak: wiatr i śnieg (oziębiają
mieszankę betonową) oraz deszcz i topniejący
śnieg (wprowadzona w ten sposób
woda rozmywa mieszankę beto[...]