Starosolski Konstrukcje betonowe, modelowanie komputerowe T1-2

Komputerowe modelowanie betonowych ustrojów inżynierskich. Wybrane zagadnienia. Tom 1-2

Autor: Włodzimierz Starosolski

Okładka: miękka

Format: B5

Liczba stron: Tom 1: 384, Tom 2: 354

Oddajemy w państwa ręce kolejne, bo już szóste wydanie podręcznika pt. „Komputerowe modelowanie betonowych ustrojów inżynierskich”.

Tom 1 podręcznika poświęcono kształtowaniu modeli: siatek elementów skończonych, belek oraz różnego rodzaju podpór, w tym podparciu na gruncie.

Tom 2 podręcznika poświęcono obciążeniom modeli, szerokiej gamie rozwiązań szczególnych oraz w odniesieniu do konstrukcji żelbetowych: wymiarowaniu zbrojenia, przebiciu, zarysowaniu i ugięciom.

SPIS TREŚCI - TOM 1

WPROWADZENIE 9

PODSTAWOWE OZNACZENIA  13

1. ZAŁOŻENIA OGÓLNE 19

2. OGÓLNE KSZTAŁTOWANIE MODELU 22

3. STREFA PRZĘSŁOWA STROPÓW — KSZTAŁTOWANIE ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH 29

3.1. Ogólne zasady kształtowania elementów skończonych w modelach stropów  29

3.2. Wpływ wymiarów elementów skończonych na dokładność uzyskiwanych wyliczeń  35

3.3. Zmiana kształtu elementów skończonych  45

3.4. Strefy otaczające otwory i narożniki wklęsłe modelu 54

4. STREFA PODPÓR LINIOWYCH — KSZTAŁTOWANIE ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH   62

4.1. Podpory wewnętrzne małej szerokości  62

4.2. Podpory wewnętrzne znacznej szerokości  72

4.3. Podpory krawędziowe   77

4.4. Podparcie naroża wklęsłego  86

5. TARCZE — ROZPLANOWANIE ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH 89

6. STREFA PODPÓR SKUPIONYCH, KSZTAŁTOWANIE ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH 94

6.1. Podpory małej szerokości  94

6.2. Podpory znacznej szerokości 97

7. SYMETRIA I ANTYSYMETRIA  105

8. BELKI  111

8.1. Belki w stropie   111

8.1.1. Belki jednoprzęsłowe w stropie poprzecznie nieskończonym  111

8.1.2. Belki dwuprzęsłowe symetryczne w stropie poprzecznie nieskończonym  120

8.1.3. Belki wewnętrzne stropu ciągłego w stropie poprzecznie nieskończonym  123

8.1.4. Belki — żebra skrajne   125

8.1.5. Zakres ważności zaleceń normowych co do szerokości współpracujących  127

8.1.6. Belki modelowane przez pogrubienie płyty 129

8.1.7. Kształtowanie podparcia belek w stropach płytowo-belkowych  133

8.1.8. Płyty i belki w stropach płytowo-żebrowych  138

8.1.8.1. Podejście tradycyjne i jego efekty  138

8.1.8.2. Wpływ podatności żeber i podciągów  140

8.1.8.3. Belkowy sposób odczytywania wyników 146

8.1.9. Płyty i belki w stropach krzyżowo zbrojonych  149

8.1.9.1. Modelowanie stropu elementami powłokowymi 3D 149

8.1.9.2. Modelowanie stropu elementami płaskimi w 2D w stosunku do modelu odniesienia modelowanego elementami powłokowymi w 3D 154

8.1.9.2.1. Porównanie ugięć   155

8.1.9.2.2. Porównanie momentów zginających płyty stropu   157

8.1.9.3. Niespodzianki 3D  158

8.1.10. Belki stropów gęstożebrowych  161

8.1.10.1. Współpraca poprzeczna między żebrami   161

8.1.10.2. Wpływ żeber stężających poprzecznych   164

8.1.10.3. Stropy gęstożebrowe dwumateriałowe   167

8.1.11. Wpływ sztywności skręcania   168

8.2. Belki w ustrojach tarczowych  176

8.2.1. Kształtowanie belki jako elementu tarczowego  176

8.2.2. Wpływ zespolenia   180

8.2.3. Współpraca belek i tarcz   183

8.2.4. Ramy modelowane jako tarcze   193

9. ORTOTROPIA PŁYT I TARCZ ORAZ INNE ZAGADNIENIA SPECJALNE   197

9.1. Płyty   197

9.1.1. Sztywności płyt ortotropowych w kierunkach głównych  197

9.1.2. Sztywności skręcania płyt ortotropowych 199

9.1.3. Obszarowe zróżnicowanie sztywności na skręcanie płyt  203

9.1.4. Bezpośrednie zadawanie parametrów ortotropii  206

9.2. Tarcze  207 9.3. Stropy gęstożebrowe  208

9.3.1. Strop z płyt kanałowych  208

9.3.2. Jawny strop gęstożebrowy 210

10. POŁĄCZENIA PRZEGUBOWE I SPRĘŻYSTE   215

10.1. Połączenia przegubowe  215

10.2. Połączenia sprężyste i połączenia o ograniczonej nośności  222

11. PODPORY — ZAGADNIENIA OGÓLNE 232

11.1. Sztywność podparcia  232

11.2. Zagadnienie zamocowania fundamentu w gruncie  243

12. PODPORY LINIOWE  246

12.1. Sztywne zamocowanie  247

12.2. Podparcie przegubowe niepodatne  248

12.3. Podparcie sprężyste  254

13. PODPORY SKUPIONE 265

13.1. Płyty  265

13.1.1. Pogrubienie płyty nad słupem 265

13.1.2. Spiętrzenie momentów w strefie krawędziowej słupa 270

13.1.3. Wpływ płaskiej głowicy  278

13.1.4. Spiętrzenie momentów w strefie słupa skrajnego 280

13.1.5. Przyjmowanie obliczeniowej długości słupa  285

13.1.6. Współdziałanie słupów krawędziowych z krawędziowymi ścianami  287

13.1.7. Rozkład sił poprzecznych w otoczeniu słupa krawędziowego 290

13.1.8. Podparcie stropu słupościaną  292

13.2. Tarcze  295

14. PODPORY O OGRANICZONEJ NOŚNOŚCI  301

14.1. Podpory z więzami jednostronnymi  301

14.2. Podpory o ograniczonej nośności na ściskanie względnie rozciąganie  312

14.2.1. Ograniczonej wartości rozciągania i dowolnej wartości ściskania  312

14.2.2. Ograniczonej wartości ściskania podpór przy braku ograniczenia na rozciągania  312

15. PODŁOŻA SPRĘŻYSTE  315

15.1. Wprowadzenie  315

15.2. Kształtowanie siatek elementów skończonych w fundamentach  318

15.3. Założenia dodatkowe  324

15.3.1. Wpływ pominięcia sił stycznych  324

15.3.2. Fundamenty o dużej sztywności  327

15.3.3. Ograniczenie naprężeń krawędziowych 329

15.4. Podłoże typu Winklera  331

15.5. Podłoże jako półprzestrzeń sprężysta  342

15.6. Podłoże uwarstwione  342

15.7. Podłoże w postaci tarczy z gruntu  345

15.8. Wpływ głębokości sumowania odkształceń  355

15.9. Wpływ zmiany wartości modułu E na głębokości sumowania odkształceń  358

15.10. Fundamenty kołowo symetryczne  362

15.11. Porównanie różnych modeli podłoża 363

BIBLIOGRAFIA 371

SPIS TREŚCI - TOM 2

PODSTAWOWE OZNACZENIA  391

16. OBCIĄŻENIA 397

16.1. Uwagi wstępne  397

16.2. Obciążenia grawitacyjne  402

16.2.1. Obciążenie stałe i zmienne  402

16.2.1.1. Elementy jednokierunkowo pracujące 402

16.2.1.2. Płyty dwukierunkowo pracujące  409

16.2.1.2.1. Zasady ogólne rozkładania obciążeń zmiennych 409

16.2.1.2.2. Strop podparty ścianami  415

16.2.1.2.3. Strop podparty na belkach/tarczach  418

16.2.1.2.4. Strop płytowo-słupowy 421

16.2.1.2.5. Modele powłokowe a modele płaskie  422

16.2.1.2.6. Sytuacje szczególne  426

16.2.2. Obciążenia grawitacyjne ruchome  433

16.3. Obciążenia niemechaniczne  435

16.3.1. Wpływ temperatury na stropy i tarcze 438

16.3.1.1. Wpływ temperatury na stropy różnych typów  438

16.3.1.2. Wpływ temperatury na tarcze 445

16.3.2. Oddziaływanie skurczu 449

16.3.3. Przemieszczenia podpór  455

16.3.3.1. Przemieszczenia podpór w modelach płytowych  455

16.3.3.2. Przemieszczenia podpór w modelach tarczowych  458

16.3.3.2.1. Modelowanie rozluźnienia gruntu pod budynkiem  459

16.3.3.2.2. Modelowanie oddziaływania krzywizny podłoża górniczego na budynek  464

16.3.3.2.3. Modelowanie oddziaływania uskoku podłoża górniczego na budynek  468

17. LOKALNE ZARYSOWANIA TARCZ LINIOWO SPRĘŻYSTYCH 474

17.1. Zakotwienie prefabrykowanej ściany w fundamencie  474

17.2. Stosowanie blach podkładowych  475

17.3. Konstrukcje ścianowe  479

18. ZAGADNIENIA RÓŻNE  484

18.1. Konstrukcje zespalane i uwzględnianie faz montażowych  484

18.2. Zagadnienia uwzględnienia wymiarów w inżynierskich obliczeniach statycznych 488

18.2.1. Strefa podporowa rygla  488

18.2.2. Strefa podporowa słupa  493

18.2.3. Rama portalowa  494

18.2.3.1. Modele  495

18.2.3.2. Obliczenia  497

18.2.3.3. Analiza wyników  498

18.3. Zagadnienia modelowania stropów zespolonych  501

18.4. Modelowanie działania podkładek elastycznych 506

18.5. Modelowanie szerokich elementów w programie ABC-Obiekt 508

18.6. Modelowanie stropu gęstożebrowego ze względu na wartości częstości własnych stropu 509 18.6.1. Kształtowanie modeli  509

18.6.2. Ograniczenia  514

18.7. Modelowanie stropów zespolonych stalowo-betonowych 515

18.8. Wybrane problemy obliczania balkonów 519

18.8.1. Momenty zginające  519

18.8.1.1. Wpływ sztywności nadproża  519

18.8.1.2. Wpływ lokalizacji balkonu  525

18.8.1.3. Wpływ balkonu na momenty w stropie  527

18.8.2. Ugięcia  529

18.8.3. Wpływy temperatury i skurczu  530

18.8.3.1. Naprężenia od skurczu  530

18.8.3.2. Naprężenia od obniżenia temperatury płyty balkonowej  530

18.8.3.3. Naprężenia od nagrzewania górnej płaszczyzny płyty balkonowej 533

18.8.4. Drgania balkonów 535

18.9. Wybrane problemy obliczania schodów  537

18.9.1. Schody elementarne  537

18.9.2. Schody prefabrykowane załamane w rzucie  541

18.9.3. Schody załamane w rzucie monolityczne podparte w sposób swobodny 544

18.9.4. Schody załamane w rzucie monolityczne zamocowane w stropach, spocznik podparty swobodnie  548

18.9.5.Schody załamane w planie wspornikowe przewieszone  550

18.9.6.Schody wspornikowe przewieszone o biegach równoległych  553

19. WYMIAROWANIE ZBROJENIA 557

19.1. Płyty 557

19.1.1. Uwagi wstępne  557

19.1.2. Obliczenie zbrojenia  559

19.1.2.1. Podejście tradycyjne 560

19.1.2.2. Metoda według EC2  562

19.1.2.3. Metoda według EC2 zmodyfikowana 564

19.1.3. Formy zobrazowania wyników obliczania zbrojenia  565

19.1.4. Sytuacje szczególne   572

19.1.4.1. Zbrojenie naroży płyt prostokątnych   572

19.1.4.2. Zbrojenie płyt nieprostokątnych   578

19.1.4.3. Zbrojenie na skręcania   581

19.1.4.4. Wymiarowanie zbrojenia przystykowego w stropach zespolonych   586

19.1.4.5. Zbrojenie płyt stropów kasetonowych i skrzyżowań belek   590

19.1.4.6. Zbrojenie płyt podpartych lokalnie (ustroje płytowo-słupowe)   593

19.1.4.6.1. Rozdział zbrojenia na pasma o jednakowej intensywności   593

19.1.4.6.2. Zbrojenie strefy krawędziowej i narożnej   597

19.1.4.6.3. Wpływ belki krawędziowej   598

19.1.4.7. Porównanie wyników uzyskanych różnymi metodami wymiarowania   602

19.1.4.8. Wpływ wymuszeń   607

19.1.5. Deklarowanie zbrojenia   608

19.2. Tarcze   611

19.2.1. Uwagi wstępne   611

19.2.2. Obliczanie zbrojenia    614

19.2.3. Formy zobrazowania wyników obliczania zbrojenia   620

19.2.4. Zagadnienia szczególne   624

19.2.5. Deklarowanie zbrojenia   629

20. PRZEBICIE I ŚCINANIE  634

20.1. Przebicie  634

20.1.1. Wprowadzenie  634

20.1.2. Metodologia obliczania w nawiązaniu do PNO2  636

20.1.3. Obliczenia według programu ABC-Płyta  639

20.2. Ścinanie  648

21. ZARYSOWANIA 650

21.1. Płyty 650

21.1.1. Uwagi wstępne  650

21.1.2. Pojawienie się rys  651

21.1.3. Szerokość rozwarcia rys  653

21.2. Tarcze  657

21.2.1. Uwagi wstępne  657

21.2.2. Pojawienie się rys  658

21.2.3. Szerokość rozwarcia rys  660

22. UGIĘCIA PŁYT  661

22.1. Wprowadzenie  661

22.2. Metoda sztywności obszarowej  665

22.3. Metoda sztywności lokalnej (iteracyjna)  671

22.3.1. Metodologia obliczania  671

22.3.2. Formy prezentacji wyników  673

22.4. Metoda sztywności lokalnej uproszczonej  676

22.5. Ugięcia od skurczu  676

22.6. Przykłady obliczania ugięć 677

22.6.1. Metodologia  677

22.6.1.1. Model płyty dwupolowej jednokierunkowo pracującej 677

22.6.1.2. Strop płytowo-słupowy 680

22.6.2. Obliczenia porównawcze 683

22.6.2.1. Założenia do obliczeń porównawczych  683

22.6.2.2. Wspornik  683

22.6.2.3. Belka swobodnie podparta  684

22.6.2.4. Belka dwuprzęsłowa  685

22.6.2.5. Przęsło wewnętrzne belki ciągłej 686

22.6.2.6. Płyta krzyżowo zbrojona 687

22.6.2.7. Pole wewnętrzne ustroju płytowo-słupowego 689

22.6.2.8. Podsumowanie obliczeń porównawczych 690

22.7. Obliczanie ugięć z uwzględnieniem historii obciążenia  690

22.7.1. Sprecyzowanie zagadnienia  690

22.7.2. Metodologia obliczania 691

22.7.3. Przykład  695

22.8. Uwagi dodatkowe  697

23. WPŁYW DEGRADACJI SZTYWNOŚCI   701

23.1. Stropy  701

23.2. Fundamenty  704

24. METODYKA MODELOWANIA I OBLICZANIA   716

24.1. Obliczenia w fazie projektowania  716

24.2. Obliczenia istniejącej konstrukcji  717

24.3. Metodologia 720

BIBLIOGRAFIA   725