MOSTOWE KONSTRUKCJE ZESPOLONE STALOWO-BETONOWE. ZASADY PROJEKTOWANIA

MOSTOWE KONSTRUKCJE ZESPOLONE STALOWO-BETONOWE.
ZASADY PROJEKTOWANIA (wydanie 2, zmienione)
Podstawowe pojęcia i oznaczenia. Materiały. Zasady ogólne projektowania. Określenie przekroju. Siły wewnętrzne i naprężenia od wpływów termicznych i reologicznych. Stany graniczne nośności przekroju poprzecznego. Stateczność. Nośność zespolenia. Sprawdzanie nośności istniejących mostów o dźwigarach zespolonych.

Zasady projektowania mostów zespolonych stalowo-betonowych, złożonych z dźwigarów stalowych połączonych ze współpracującą płytą betonową (zwykle pomostową). Książka wypełnia lukę spowodowaną brakiem polskiej normy dotyczącej projektowania, tak powszechnie stosowanych w Polsce, mostów zespolonych. Zalecenia konstrukcyjne są zgodne z aktualnym systemem norm projektowania mostów w Polsce i nawiązują do systemu norm europejskich, a zwłaszcza do normy ENV Eurocode 4.

Drugie wydanie rozszerzono o zasady wymiarowania mostów z belek obetonowanych, a także wzory przydatne przy obliczaniu przekrojów zespolonych.

Odbiorcy książki: inżynierowie projektanci zajmujący się budownictwem komunikacyjnym i mostownictwem oraz studenci wydziałów inżynierii lądowej wyższych uczelni technicznych.

Spis treści:

Od Autorów 10

1. Wprowadzenie
1.1. Ogólna charakterystyka dźwigarów zespolonych typu
beton-stal 11
1.2. Sposoby realizacji dźwigarów zespolonych 13
1.3. Procedura wymiarowania dźwigarów zespolonych 18

2. Podstawowe pojęcia i oznaczenia
2.1. Przedmiot opracowania i zakres stosowania 20
2.2. Ważniejsze określenia 20
2.2.1. Konstrukcje zespolone stalowo-betonowe 20
2.2.2. Stany graniczne, obciążenia, wytrzymałości materiałów 20
2.2.3. Regulowanie rozkładu sił w konstrukcji 21
2.2.4. Stadia obciążeń 21
2.2.5. Pozostałe określenia 21
2.3. Normy i dokumenty związane 21
2.4. Podstawowe oznaczenia 22

3. Materiały
3.1. Beton 26
3.1.1. Dobór betonu 26
3.1.2. Właściwości betonu 26
3.1.3. Wytrzymałości obliczeniowe 31
3.2. Stal zbrojeniowa i sprężająca 31
3.2.1. Rodzaje i właściwości stali 31
3.2.2. Wytrzymałości obliczeniowe 33
3.3. Stal konstrukcyjna 33
3.3.1. Rodzaje i właściwości stali konstrukcyjnej 33
3.3.2. Wytrzymałość obliczeniowa 35
3.4. Materiały na połączenia stali konstrukcyjnych 35
3.5. Łączniki 35

4. Zasady ogólne projektowania
4.1. Wymagania ogólne 36
4.1.1. Metoda projektowania 36
4.1.2. Ogólne zasady obliczeń 36
4.1.3. Dokumentacja projektowa 36
4.1.4. Jednostki miar.Wartości pośrednie 36
4.2. Obciążenia 37
4.2.1. Zasady ogólne 37
4.2.2. Współczynniki obciążenia dla wstępnych regulacji sił w konstrukcjach zespolonych 37
4.2.3. Redukcja skurczu betonu 37
4.2.4. Obciążenia wywołane zmianami temperatury 38
4.2.5. Rozdział obciążeń poziomych 39
4.2.6. Działanie fali uderzeniowej (efekt aerodynamiczny) 40
4.2.7. Dokładność określania wartości obciążenia 43
4.2.8. Układy obciążeń (sytuacje obliczeniowe) 43
4.3. Obliczenia statyczne 43
4.3.1. Zasady ogólne 43
4.3.2. Modele obliczeniowe 44
4.3.3. Siły przekrojowe i przemieszczenia 45
4.3.4. Dźwigary kratowe 46
4.3.5. Zasady stosowania programów komputerowych 49
4.3.6. Wykonywanie obliczeń za pomocą programów
komputerowych 49
4.4. Sprawdzanie stanów granicznych nośności (SGN) 50
4.5. Sprawdzanie stanów granicznych użytkowalności (SGU) 51

5. Określenie przekroju
5.1. Przekrój zespolony 52
5.2. Przekrój sprowadzony 52
5.3. Szerokość współpracująca płyty betonowej 53
5.3.1. Szerokość współpracująca w obliczeniach statycznych 53
5.3.2. Szerokość współpracująca w obliczeniach wytrzymałościowych i ugięć 54
5.3.3. Szerokość efektywna płyty w przenoszeniu sił sprężających 56
5.4. Sztywność przekroju na zginanie 56
5.4.1. Przekrój z płytą ściskaną 56
5.4.2. Przekrój z płytą rozciąganą 57

6. Siły wewnętrzne i naprężenia od wpływów termicznych i reologicznych
6.1. Wpływ zmian temperatury 58
6.1.1. Siły wewnętrzne 58
6.1.2. Naprężenia 59
6.2. Wpływ pełzania betonu 60
6.2.1. Zasady i zależności ogólne 60
6.2.2. Belki ciągłe 61
6.3. Wpływ skurczu betonu 62
6.4. Siły od skurczu betonu i zmian temperatury działające na łączniki skrajne 63

7. Stany graniczne nośności przekroju poprzecznego
7.1. Nośność przekroju zginanego 65
7.1.1. Zasady ogólne 65
7.1.2. Przekroje z płytą ściskaną 66
7.1.3. Przekroje z płytą rozciąganą 66
7.1.4. Przekroje z płytą sprężoną 67
7.2. Ścinanie 67
7.2.1. Zasady ogólne 67
7.2.2. Naprężenia ścinające 68
7.3. Zginanie ze ścinaniem 68
7.3.1. Zasady ogólne 68
7.3.2. Naprężenia zastępcze 69
7.4. Zginanie płyty pomostowej w płaszczyźnie poziomej 69
7.5. Zespolone pręty dźwigarów kratowych 70
7.6. Strefa zakotwień dźwigarów ze sprężoną płytą betonową 71
7.7. Zmęczenie 72
7.8. Połączenia w belkach stalowych 72
7.9. Stateczność położenia przęseł lub ich części 72

8. Stateczność
8.1. Zwichrzenie (utrata płaskiej postaci zginania) 73
8.1.1. Zasady ogólne 73
8.1.2. Sprawdzenie na zwichrzenie 73
8.2. Stateczność prętów ściskanych 75
8.3. Stateczność miejscowa elementów pełnościennych 75
8.3.1. Zasady ogólne 75
8.3.2. Sprawdzenie nośności ze względu na stateczność lokalną elementów dźwigara stalowego 76
8.3.3. Żebra usztywniające 76

9. Nośność zespolenia
9.1. Zasady ogólne 77
9.2. Nośność łączników 78
9.2.1. Łączniki sworzniowe z główkami 78
9.2.2. Sworznie bez główek 79
9.2.3. Łączniki masywne 79
9.2.4. Łączniki masywne z pętlami 80
9.2.5. Łączniki listwowe 81
9.3. Zbrojenie poprzeczne 82
9.3.1. Nośność przekroju 82
9.3.2. Minimalne zbrojenie poprzeczne 83
9.3.3. Zbrojenie zabezpieczające przed powstaniem rys podłużnych 84
9.3.4. Zbrojenie zabezpieczające przed rozerwaniem płyty 84

10. Stany graniczne użytkowalności
10.1. Ugięcia dźwigarów zespolonych 86
10.2. Sztywność pozioma przęsła 87
10.3. Podniesienie wykonawcze 87
10.4. Stany graniczne zarysowania 88
10.4.1. Stan graniczny powstawania rys poprzecznych 88
10.4.2. Stan graniczny szerokości rys poprzecznych 88
10.5. Stan graniczny naprężeń 91
10.6. Stany graniczne wygody użytkowników mostów 92
10.6.1. Mosty kolejowe 92
10.6.2. Mosty (kładki) dla pieszych 92
10.7. Stany graniczne bezpieczeństwa ruchu taboru kolejowego 92
10.7.1. Pionowe drgania własne mostu 92
10.7.2. Skręcenie pomostu 93
10.7.3. Obroty na końcach pomostu 94
10.7.4. Odkształcenia poziome pomostu 94

11. Warunki konstrukcyjne
11.1. Pomost z płytą żelbetową 96
11.2. Dźwigary stalowe 96
11.3. Łączniki i zbrojenie poprzeczne 97
11.3.1. Oparcie płyty betonowej na dźwigarze stalowym 97
11.3.2. Rozmieszczanie łączników 97
11.3.3. Zbrojenie poprzeczne 99
11.3.4. Minimalne zbrojenie podłużne płyty rozciąganej 99

12. Sprawdzanie nośności istniejących mostów o dźwigarach zespolonych
12.1. Zasady ogólne 101
12.2. Cechy materiałów 101
12.3. Współczynniki obciążenia 102
12.4. Ocena stanu konstrukcji 102

13. Przęsła z belek stalowych obetonowanych
13.1. Konstrukcja 104
13.2. Założenia i zakres obliczeń 105
13.3. Stany graniczne użytkowania 107
13.3.1. Ugięcia 107
13.3.2. Podniesienie konstrukcyjne 108
13.4. Stany graniczne nośności 109
13.4.1. Wytrzymałość doraźna stali i betonu 109
13.4.2. Wytrzymałość zmęczeniowa belek spawanych 110
13.5. Elementy technologii 110

Załączniki
Z1. Charakterystyki geometryczne oraz siły przekrojowe i naprężenia w przekroju o zespoleniu niepodatnym 113
Z1.1. Przekrój z płytą ściskaną 113
Z1.2. Przekrój z płytą rozciąganą 114
Z1.3. Naprężenia normalne, styczne i rozwarstwiające 114
Z1.4. Rozdział sił przekrojowych M i N na płytę i belkę stalową 117
Z2. Materiały pomocnicze do uwzględniania wpływów reologicznych 119
Z2.1. Parametry metody TROSTA 119
Z2.2. Parametry zmodyfikowanej teorii starzenia 120
Z2.3. Wpływ pełzania betonu w ciągłych belkach zespolonych 120

Książka i podręcznik na temat zasad projektowania mostowych konstukcji zespolonych stalowo-betonowo - polecamy!