ebook Obciążenia budynków i konstrukcji budowlanych według Eurokodów Anna Rawska-Skotniczny

Wydawca: Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania: 2014

Obciążenia według Eurokodów – teoria i praktyka!

Pierwsza w kraju publikacja, w której uwzględniono praktycznie wszystkie aktualne normy obciążeniowe niezbędne do stosowania na etapie projektowania obiektów budowlanych.

Książka jest niezbędnym wstępem i podstawą do projektowania wszelkich konstrukcji budowlanych i inżynierskich. Dotyczy zagadnień określonych w Eurokodzie 1 – obciążeń. Uwzględnia najnowsze normy europejskie, w tym Eurokod 1990.

Zostały w niej omówione:

– podstawowe definicje związane z obciążeniami,
– metodologia definiowania obciążeń w wybranych inżynierskich programach komputerowych,
– wprowadzenie do Eurokodów obciążeniowych oraz charakterystyka norm,
– oddziaływania stałe oraz zmienne, oddziaływania śniegiem, wiatrem, termiczne, obciążenia oblodzeniem i oddziaływania wyjątkowe,
– oddziaływania w czasie wykonywania konstrukcji.

Wydanie drugie uzupełniono o rozdział zawierający informacje dotyczące polskich norm z lat 1923–2010, a więc sprzed wprowadzenia Eurokodów. Skorzystają z niego projektanci, którzy będą dokonywać oceny stanu technicznego istniejących konstrukcji wybudowanych przed 2010 r.

Książka zawiera przykłady obliczeniowe wynikające z wieloletniej praktyki projektowej i eksperckiej autorki. Są też podane przykłady katastrof budowlanych, których jedną z przyczyn było nieuwzględnienie danego obciążenia.

Publikacja przeznaczona dla studentów budownictwa i architektury oraz ich wykładowców, a także projektantów oraz inżynierów, którzy chcą rozszerzyć swoją wiedzę o zagadnienia ujęte w nowych normach. Pewne elementy mogą być wykorzystywane przez projektantów maszyn i urządzeń (np. żurawi wieżowych, urządzeń energetycznych) oraz inżynierów kierunków pokrewnych dla budownictwa (jak inżynieria środowiska, instalacje sanitarne).

Spis treści ebooka Obciążenia budynków i konstrukcji budowlanych według Eurokodów

Wstęp, czyli „pluralitas non est ponenda sine necessitate” XI
Bibliografia do wstępu XIII
Wykaz skrótów XV
Wykaz oznaczeń XVII

1. Podstawowe informacje o obciążeniach 1

1.1. Powtórka z matematyki i fizyki 1
1.2. Ogólna charakterystyka obciążeń 5
1.2.1. Klasyfikacja obciążeń działających na konstrukcje 7
1.2.2. Charakterystyka wybranych obciążeń 8
1.3. Ścieżki obciążeń 11
1.4. Przeliczanie obciążeń 13
1.5. Obciążenia dynamiczne 22
1.6. Niezawodność konstrukcji, kombinacje i współczynniki bezpieczeństwa 24
1.6.1. Rodzaje obciążeń i współczynniki bezpieczeństwa 26
1.6.2. Kombinacje obciążeń 29
1.6.3. Klasy niezawodności 33
1.7. Przykłady do rozdziału 1 34
Bibliografia do rozdziału 1 57

2. Metodologia definiowania obciążeń w inżynierskich programach komputerowych 58

Przykłady do rozdziału 2 64

3. Oddziaływania na konstrukcje według Eurokodu 1 67

Bibliografia do rozdziału 3 69

4. Obciążenia stałe według normy PN-EN 1991-1-1 70

4.1. Uwagi ogólne 70
4.2. Sytuacje obliczeniowe 72
4.3. Ciężar objętościowy materiałów budowlanych 73
4.4. Ciężar własny elementów konstrukcyjnych 75
4.5. Przykłady do rozdziału 4 76
Bibliografia do rozdziału 4 85

5. Obciążenia zmienne według normy PN-EN 1991-1-1 86

5.1. Uwagi ogólne 86
5.2. Obciążenia użytkowe w budynkach – podział na kategorie 88
5.2.1. Powierzchnie mieszkalne, socjalne, handlowe i administracyjne 88
5.2.2. Powierzchnie składowania i działalności przemysłowej 94
5.2.3. Obciążenia wózkami widłowymi 97
5.2.4. Obciążenia ściankami działowymi 98
5.2.5. Obciążenia poziome barier i ścian rozgraniczających 98
5.2.6. Obciążenia ruchem pojazdów 100
5.3. Redukcja obciążeń dla stropów i poddaszy, słupów i ścian 101
5.4. Obciążenia użytkowe w innych przepisach i normach 102
5.5. Przykłady do rozdziału 5 103
5.6. Uwagi 107
Bibliografia do rozdziału 5 107

6. Oddziaływania na konstrukcję w warunkach pożaru według normy PN-EN 1991-1-2 109

6.1. Uwagi ogólne 109
Bibliografia do rozdziału 6 113

7. Obciążenia śniegiem według normy PN-EN 1991-1-3 114

7.1. Uwagi ogólne 114
7.2. Sytuacje obliczeniowe 117
7.3. Obciążenie śniegiem gruntu 119
7.3.1. Wartości charakterystyczne obciążenia śniegiem 119
7.3.2. Wyjątkowe obciążenie śniegiem gruntu 122
7.4. Obciążenie śniegiem dachów 122
7.4.1. Współczynniki kształtu dachów jednopołaciowych 129
7.4.2. Współczynniki kształtu dachów dwupołaciowych 129
7.4.3. Współczynniki kształtu dachów wielopołaciowych 130
7.4.4. Współczynniki kształtu dachów walcowych 131
7.4.5. Współczynniki kształtu dachów bliskich i przylegających do wyższych budowli 132
7.5. Obciążenia miejscowe 135
7.5.1. Zaspy śnieżne przy występach i przeszkodach 135
7.5.2. Zaspy śnieżne przy attykach 136
7.5.3. Studium przypadku – katastrofa dachu budynku handlowego w Gdańsku 137
7.5.4. Nawisy śnieżne na krawędzi dachu 138
7.5.5. Obciążenie śniegiem barierek przeciwśnieżnych i innych przeszkód 139
7.6. Ciężar objętościowy śniegu 140
7.7. Wyznaczenie obciążenia śniegiem w zależności od okresu powrotu 141
7.8. Przykłady do rozdziału 7 142
7.9. Uwagi 147
Bibliografia do rozdziału 7 148

8. Obciążenia wiatrem według normy PN-EN 1991-1-4 150

8.1. Uwagi ogólne 150
8.2. Sytuacje obliczeniowe 155
8.3. Modelowanie obciążenia wiatrem 155
8.4. Prędkość i ciśnienie wiatru 157
8.4.1. Bazowa prędkość wiatru i ciśnienie prędkości 157
8.4.2. Wpływ kategorii terenu 159
8.4.3. Turbulencje 163
8.4.4. Wartość szczytowa ciśnienia prędkości 164
8.5. Obciążenie wiatrem 167
8.5.1. Ciśnienie wiatru na powierzchnie 168
8.5.2. Współczynniki ciśnienia 168
8.5.3. Siły oddziaływania wiatru na całą konstrukcję 185
8.6. Wyznaczenie obciążeń wiatrem w zależności od okresu powrotu 196
8.7. Obciążenie wiatrem elementów oblodzonych 197
8.8. Przykłady do rozdziału 8 198
8.9. Uwagi 207
Dodatek do rozdziału 8 209
Bibliografia do rozdziału 8 213

9. Obciążenia termiczne według normy PN-EN 1991-1-5 215

9.1. Uwagi ogólne 215
9.2. Sytuacje obliczeniowe 220
9.3. Składowe oddziaływań 220
9.4. Zmiany temperatury w budynkach 221
9.5. Zmiany temperatury w obiektach przemysłowych 226
9.6. Obciążenia termiczne w zależności od okresu powrotu 228
9.7. Przykłady do rozdziału 9 230
9.8. Uwagi 235
Bibliografia do rozdziału 9 236

10. Obciążenia w czasie wykonywania konstrukcji według normy PN-EN 1991-1-6 238

10.1. Uwagi ogólne 238
10.2. Sytuacje obliczeniowe 241
10.3. Okresy powrotu oddziaływań wykonawczych 246
10.4. Klasyfikacja oddziaływań 250
10.5. Oddziaływania inne niż wykonawcze 255
10.5.1. Ciężar własny 255
10.5.2. Oddziaływania na skutek sprężania i odkształceń wstępnych 255
10.5.3. Efekty temperatury, skurczu i hydratacji 256
10.5.4. Obciążenie wiatrem 256
10.5.5. Obciążenia śniegiem i oblodzeniem 263
10.5.6. Obciążenia spowodowane wodą 263
10.5.7. Oddziaływania geotechniczne 264
10.6. Obciążenia wykonawcze 268
10.6.1. Charakterystyka ogólna 268
10.6.2. Obciążenia wykonawcze w czasie układania betonu 272
10.7. Obciążenia w czasie zmian, przebudowy i burzenia 274
10.8. Przykłady do rozdziału 10 276
10.9. Uwagi 288
Bibliografia do rozdziału 10 290

11. Obciążenia wyjątkowe według normy PN-EN 1991-1-7 293

11.1. Uwagi ogólne 293
11.2. Sytuacje obliczeniowe 300
11.2.1. Rozważane strategie 300
11.2.2. Strategie oparte na ograniczaniu zasięgu miejscowego 304
11.3. Stężenia poziome i pionowe 307
11.4. Uderzenia 313
11.4.1. Uderzenia spowodowane pojazdami 313
11.4.2. Uderzenia spowodowane podnośnikami widłowymi i helikopterami 318
11.4.3. Uderzenia spowodowane wykolejeniem pociągów oraz ruchem statków 319
11.5. Eksplozje wewnętrzne 320
11.5.1. Eksplozje pyłów 323
11.5.2. Eksplozje gazu ziemnego 325
11.5.3. Detonacje w tunelach 326
11.6. Ocena ryzyka 326
11.7. Przykłady do rozdziału 11 328
11.8. Uwagi 330
Bibliografia do rozdziału 11 331

12. Obciążenie oblodzeniem według normy PN-EN 1993-3-1 333

12.1. Uwagi ogólne 333
12.2. Stan prawny 335
12.3. Zasady określania obciążenia oblodzeniem 335
12.4. Obciążenie oblodzeniem w kombinacjach obciążeń 339
12.5. Przykłady do rozdziału 12 341
12.6. Uwagi 342
Bibliografia do rozdziału 12 342

13. Obciążenia w ujęciu historycznym 344

13.1. Uwagi ogólne 344
13.2. Ogólna charakterystyka historycznych norm obciążeniowych i ich zmiany w czasie 345
13.2.1. Okres przedwojenny 346
13.2.2. Okres po II wojnie światowej 348
13.2.3. Czasy współczesne 352
13.3. Bezpieczeństwo konstrukcji – kombinatoryka 352
13.4. Obciążenia stałe dawniej i dziś 358
13.4.1. Ściany i mury 366
13.4.2. Stropy 368
13.4.3. Dźwigary 368
13.4.4. Czasy współczesne 368
13.5. Obciążenia zmienne dawniej i dziś 370
13.5.1. Podział na kategorie użytkowania 370
13.5.2. Obciążenia ściankami działowymi 374
13.5.3. Redukcja obciążeń dla stropów, słupów i ścian 375
13.5.4. Trwałe oznaczanie obciążeń w budynkach i dokumentacji 376
13.5.5. Obciążenia pojazdami stropów i dojazdów 377
13.5.6. Czasy współczesne 378
13.6. Obciążenia śniegiem dawniej i dziś 378
13.6.1. Okres przedwojenny 378
13.6.2. Okres po II wojnie światowej 379
13.6.3. Czasy współczesne 382
13.7. Obciążenia wiatrem dawniej i dziś 383
13.7.1. Okres przedwojenny 383
13.7.2. Okres po II wojnie światowej 384
13.7.3. Czasy współczesne 392
13.8. Oddziaływania termiczne dawniej i dziś 393
13.8.1. Okres przedwojenny 393
13.8.2. Okres po II wojnie światowej 393
13.8.3. Czasy współczesne 400
13.9. Obciążenia w czasie wykonywania konstrukcji dawniej i dziś 400
13.9.1. Okres przedwojenny 400
13.9.2. Okres po II wojnie światowej 401
13.9.3. Czasy współczesne 403
13.10. Obciążenia wyjątkowe dawniej i dziś 403
13.10.1. Okres przedwojenny i po II wojnie światowej 403
13.10.2. Czasy współczesne 408
13.11. Obciążenie oblodzeniem dawniej i dziś 408
13.11.1. Okres przedwojenny i po II wojnie światowej 408
13.11.2. Czasy współczesne 409
13.12. Przykłady do rozdziału 13 410
13.13. Uwagi 413
Bibliografia do rozdziału 13 414

Podsumowanie 418