ebook Konstrukcje murowe według Eurokodu 6 i norm związanych. Tom 1 Łukasz Drobiec, Radosław Jasiński, Adam Piekarczyk

Wydawca: Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania: 2013

Konstrukcje murowe są i najprawdopodobniej nadal będą najczęściej wykonywanymi w budownictwie powszechnym. Przez lata rzemiosło i sztuka murarska ewoluowały, a wiek XX przyniósł prawdziwą rewolucję w technologii wznoszenia konstrukcji murowanych, stawiając je na równi ze stalowymi czy żelbetowymi. Dzięki zastosowaniu nowoczesnych elementów murowych i zapraw współczesne mury stały się mniej masywne, spełniając – oprócz wymogów nośności i stateczności – także dość ostre wymagania dotyczące izolacyjności termicznej i akustycznej.

W książce przedstawiono podstawy projektowania konstrukcji, opisano procedury doboru materiałów, zapewnienia trwałości i bezpieczeństwa murów zgodnie z przepisami europejskimi. Podano przykłady uszkodzeń murów spowodowanych błędami wykonawczymi i projektowymi. Rozważono różne aspekty projektowania konstrukcji murowych, podano teoretyczne podstawy, które posłużyły do opracowania norm europejskich, nawiązując jednocześnie do polskiego dorobku w tej dziedzinie. Przedstawiono algorytmy projektowania i zilustrowano przykładami obliczeniowymi opracowanymi na podstawie projektów budowlanych udostępnionych autorom.

W tomie 1 omówiono m.in. następujące zagadnienia:
– założenia i postanowienia ogólne Eurokodu 6,
– podstawy projektowania, określania wytrzymałości muru i doboru materiałów z uwagi na trwałość konstrukcji,
– wymagania konstrukcyjne dotyczące ścian murowanych,
– wykonawstwo konstrukcji murowych,
– projektowanie niezbrojonych ścian murowanych obciążonych głównie pionowo,
– projektowanie ścian obciążonych siłą skupioną.

Książka jest przeznaczona dla studentów wydziałów budownictwa, inżynierii środowiska oraz architektury, a także wykładowców i pracowników naukowych tych kierunków. Praktyczne aspekty wykonawstwa i projektowania sprawiają, że książka jest także pomocna projektantom, wykonawcom oraz inspektorom nadzoru budowlanego.

Tom 2 ukaże się w marcu 2014 r., tom 3 – w marcu 2015 r.

Spis treści ebooka Konstrukcje murowe według Eurokodu 6 i norm związanych. Tom 1

Wprowadzenie XIII
Podstawowe oznaczenia XV

1. Ustalenia ogólne 1

1.1. Geneza Eurokodów 1
1.2. Struktura Eurokodów 6
1.3. Różnice pomiędzy zasadami i regułami stosowania 8
1.4. Zakres Eurokodu 6 8
1.4.1. Zakres Części 1–1 Eurokodu 6 9
1.4.2. Zakres Części 1–2 Eurokodu 6 10
1.4.3. Zakres Części 2 Eurokodu 6 10
1.4.4. Zakres Części 3 Eurokodu 6 11
1.5. Powołania normatywne 11
1.6. Założenia 13
1.7. Terminy i definicje 13
1.7.1. Wspólne terminy 13
1.7.2. Szczególne terminy dotyczące projektowania 14
1.7.3. Terminy dotyczące oddziaływań 16
1.7.4. Terminy dotyczące właściwości materiału i wyrobu 18
1.7.5. Terminy dotyczące wielkości geometrycznych 18
1.7.6. Terminy dotyczące analizy konstrukcji 18
1.7.7. Terminy dotyczące muru 19
1.7.8. Terminy dotyczące wytrzymałości muru 20
1.7.9. Terminy dotyczące elementów murowych 20
1.7.10. Terminy dotyczące zaprawy murarskiej 21
1.7.11. Terminy dotyczące betonu wypełniającego 22
1.7.12. Terminy dotyczące zbrojenia 22
1.7.13. Terminy dotyczące wyrobów dodatkowych 22
1.7.14. Terminy dotyczące spoin w murze 22
1.7.15. Terminy dotyczące rodzajów ścian 23
1.7.16. Różne terminy 24
Literatura do rozdziału 1 24

2. Podstawy projektowania 27

2.1. Wstęp 27
2.2. Zapewnienie niezawodności konstrukcji 28
2.3. Sprawdzanie niezawodności konstrukcji metodami probabilistycznymi 39
2.3.1. Wskaźnik niezawodności konstrukcji 40
2.3.2. Wskaźnik niezawodności Cornella 43
2.3.3. Wskaźnik niezawodności Hasofera–Linda 44
2.4. Stany graniczne konstrukcji budowlanych 49
2.5. Metoda współczynników częściowych 50
2.5.1. Warunek niezawodności w metodzie współczynników częściowych 50
2.5.2. Współczynniki częściowe i ich kalibrowanie 53
2.5.3. Oddziaływania 62
2.5.4. Wartości obliczeniowe parametrów materiałowych i oddziaływań 101
2.6. Efekt łączny oddziaływań. Kombinacje obciążeń 109
2.7. Stany graniczne nośności ULS 115
2.8. Stany graniczne użytkowalności SLS 119
2.9. Projektowanie wspomagane badaniami 125
Literatura do rozdziału 2 136

3. Materiały 141

3.1. Elementy murowe 141
3.1.1. Zakres badań i wymagania dotyczące elementów murowych 143
3.1.2. Kategorie elementów murowych 147
3.1.3. Grupy elementów murowych 148
3.1.4. Wytrzymałość na ściskanie 148
3.2. Zaprawa 158
3.2.1. Rodzaje i funkcje zapraw murarskich 158
3.2.2. Specyfikacje i właściwości zapraw murarskich 159
3.2.3. Określanie wytrzymałości na ściskanie zaprawy murarskiej 163
3.2.4. Przyczepność między zaprawą i elementami murowymi 172
3.3. Beton wypełniający 195
3.4. Stal zbrojeniowa 198
3.4.1. Właściwości prętów zbrojeniowych 198
3.4.2. Właściwości zbrojenia do spoin wspornych 202
3.5. Stal sprężająca 204
3.6. Parametry wytrzymałościowe muru 207
3.6.1. Wytrzymałość muru na ściskanie 208
3.6.2. Wytrzymałość muru na ścinanie 253
3.6.3. Wytrzymałość muru na rozciąganie 282
3.6.4. Przyczepność zbrojenia do zaprawy lub betonu wypełniającego 299
3.7. Właściwości odkształceniowe muru 302
3.7.1. Zależność naprężenie-odkształcenie 302
3.7.2. Moduł sprężystości 306
3.7.3. Moduł ścinania 311
3.7.4. Pełzanie, rozszerzalność pod wpływem wilgoci lub skurcz i rozszerzalność pod wpływem temperatury 315
Literatura do rozdziału 3 321

4. Trwałość 330

4.1. Korozja muru 330
4.2. Klasyfikacja warunków środowiskowych 334
4.3. Trwałość muru 340
4.3.1. Elementy murowe 340
4.3.2. Zaprawa 342
4.3.3. Stal zbrojeniowa 346
4.3.4. Stal oraz urządzenia do sprężania, wyroby dodatkowe i kątowniki podpierające 351
Literatura do rozdziału 4 354

5. Wymagania konstrukcyjne 355

5.1. Wymagania dotyczące muru 356
5.1.1. Materiały do wykonywania murów 356
5.1.2. Grubość i przekrój poprzeczny ścian 356
5.1.3. Przewiązanie muru 361
5.1.4. Spoiny w murze 375
5.1.5. Długość oparcia siły skupionej 377
5.2. Wymagania dotyczące zbrojenia 377
5.2.1. Wymagania konstrukcyjne dotyczące zbrojenia, ustalenia ogólne 377
5.2.2. Otulenie prętów zbrojenia 385
5.2.3. Minimalny przekrój zbrojenia, informacje ogólne 389
5.2.4. Średnice prętów zbrojeniowych 394
5.2.5. Zakotwienia zbrojenia rozciąganego i ściskanego 395
5.2.6. Długość zakładu zbrojenia rozciąganego i ściskanego 397
5.2.7. Zakotwienie zbrojenia na ścinanie 399
5.2.8. Skracanie zbrojenia rozciąganego 400
5.2.9. Zabezpieczenie zbrojenia ściskanego przed wyboczeniem 402
5.2.10. Rozstaw zbrojenia 402
5.3. Wymagania dotyczące sprężania 403
5.4. Mury skrępowane 403
5.4.1. Informacje ogólne 403
5.4.2. Ustalenia normowe 406
5.5. Połączenia ścian ze stropami i dachami 409
5.5.1. Informacje ogólne 409
5.5.2. Połączenia przez kotwy 409
5.5.3. Połączenia przez tarcie 410
5.5.4. Połączenia przez ściągi obwodowe i wieńce 410
5.6. Połączenia między ścianami 414
5.6.1. Miejsca skrzyżowania 414
5.6.2. Ściany szczelinowe i licowe 415
5.6.3. Ściany dwuwarstwowe 426
5.7. Bruzdy i wnęki w ścianach 427
5.7.1. Informacje ogólne 427
5.7.2. Ustalenia normowe 432
5.8. Izolacja przeciwwilgociowa 434
5.9. Odkształcenia termiczne i długotrwałe 434
5.9.1. Informacje ogólne 434
5.9.2. Ustalenia normowe 445
Literatura do rozdziału 5 454

6. Wykonawstwo konstrukcji murowych 460

6.1. Założenia EC6 460
6.2. Transport, składowanie i przygotowanie materiałów 460
6.2.1. Transport i składowanie materiałów 460
6.2.2. Przygotowanie zaprawy i betonu wypełniającego na miejscu budowy 461
6.2.3. Przygotowanie zapraw i mieszanek betonowych produkowanych fabrycznie 464
6.3. Wykonywanie murów 465
6.3.1. Przyczepność 465
6.3.2. Układanie elementów murowych 466
6.3.3. Spoinowanie podczas murowania i po wymurowaniu 471
6.3.4. Stosowanie materiałów izolacyjnych 473
6.3.5. Czyszczenie, konserwacja i zabezpieczenie muru 473
6.3.6. Wznoszenie ścian w okresie zimowym 474
6.4. Stateczność konstrukcji w czasie wznoszenia 481
6.5. Obciążanie konstrukcji murowych 481
6.6. Dopuszczalne odchyłki wykonawstwa 483
6.7. Najczęstsze błędy wykonawstwa 487
6.7.1. Niekorzystne odstępstwo od projektu 487
6.7.2. Zła jakość robót 488
6.7.3. Niewłaściwe przewiązanie elementów murowych 491
6.7.4. Stosowanie w murze różnych materiałów 497
6.7.5. Stosowanie różnych materiałów w całym obiekcie 498
6.7.6. Stosowanie materiałów złej jakości 499
6.7.7. Nieodpowiednie zabezpieczenie muru po wzniesieniu 500
6.7.8. Nieodpowiednie wykonywanie bruzd i wnęk 503
6.7.9. Nieodpowiednie łączenie ścian wypełniających z konstrukcją żelbetową 505
6.8. Warunki techniczne odbioru konstrukcji murowych 506
6.8.1. Sprawdzenie zgodności konstrukcji murowej z dokumentacją projektową 506
6.8.2. Badania sprawdzające materiałów i wyrobów 506
6.8.3. Badania sprawdzające konstrukcji 507
Literatura do rozdziału 6 507

7. Niezbrojone ściany murowe obciążone głównie pionowo 510

7.1. Definicja ścian obciążonych głównie pionowo 510
7.2. Podstawy teoretyczne 511
7.2.1. Schematy statyczne i modele obliczeniowe ścian ściskanych 511
7.2.2. Strefa ściskana i strefa rozciągana w poprzecznym przekroju ściany 514
7.2.3. Problem analitycznego opisu nośności muru 520
7.2.4. Nośność muru według krajowych zaleceń normowych 523
7.2.5. Wpływ smukłości ściany na nośność i współczynnik redukujący nośność ściany w przekroju środkowym 525
7.2.6. Współczynnik redukujący nośność ściany w przekrojach górnym i dolnym 548
7.2.7. Wartości mimośrodów 549
7.2.8. Określanie momentów w przekrojach miarodajnych 552
7.2.9. Podatność węzła ściana-strop 554
7.2.10. Efektywna wysokość ściany h_ef i efektywna grubość ściany t_ef 558
7.2.11. Wpływ obciążenia długotrwałego na nośność ścian 559
7.3. Ustalenia przyjęte w normie EC6 560
7.3.1. Schematy statyczne i modele obliczeniowe ścian ściskanych 560
7.3.2. Warunki nośności muru 563
7.3.3. Strefa ściskana i rozciągana w poprzecznym przekroju ściany 564
7.3.4. Wpływ smukłości i współczynniki redukcyjne 565
7.3.5. Wartości mimośrodów 568
7.3.6. Określanie momentów w przekrojach miarodajnych 569
7.3.7. Podatność węzła ściana-strop 575
7.3.8. Efektywna wysokość ściany h_ef i efektywna grubość ściany t_ef 575
7.4. Uwagi do sprawdzania nośności ścian obciążonych głównie pionowo 577
7.4.1. Zestawienie obciążeń 577
7.4.2. Kombinacje oddziaływań 580
7.4.3. Momenty bezwładności stropów 587
7.4.4. Nośność filarków międzyokiennych 595
7.5. Algorytmy sprawdzania nośności ścian obciążonych głównie pionowo 601
7.5.1. Metoda uproszczona wg PN-EN 1996-3:2010 wariant 1 601
7.5.2. Metoda uproszczona wg PN-EN 1996-3:2010 wariant 2 603
7.5.3. Metoda uproszczona podstawowa wg PN-EN 1996-1-1:2010 606
7.5.4. Metoda podstawowa wg PN-EN 1996-1-1:2010 612
7.6. Przykłady obliczeń ścian obciążonych głównie pionowo 615
7.6.1. Opis analizowanego budynku 615
Literatura do rozdziału 7 643

8. Ściany obciążone siłą skupioną 648

8.1. Definicja ścian obciążonych siłą skupioną 648
8.2. Podstawy teoretyczne 649
8.2.1. Zachowanie się muru pod obciążeniem skupionym 649
8.2.2. Powierzchnia rozdziału obciążenia 659
8.2.3. Nośność ścian obciążonych siłą skupioną 664
8.3. Ustalenia przyjęte w normie EC6 673
8.3.1. Warunki stosowania metod obliczeniowych 673
8.3.2. Powierzchnia rozdziału obciążenia 674
8.3.3. Nośność ścian obciążonych siłą skupioną 675
8.3.4. Porównanie zaleceń dotyczących obliczania nośności ścian obciążonych siłą skupioną 677
8.4. Algorytmy projektowania ścian obciążonych siłą skupioną 680
8.4.1. Metoda uproszczona wg PN-EN 1996-3:2010 681
8.4.2. Metoda podstawowa wg PN-EN 1996-1-1:2010 682
8.5. Przykłady obliczeń ścian obciążonych siłą skupioną 684
8.5.1. Opis analizowanego budynku 684
Literatura do rozdziału 8 691