Projektowanie wybranych stalowych konstrukcji powłokowych z przykładami obliczeń - ebook
Wydawnictwo:
Data wydania:
20 kwietnia 2023
Format ebooka:
EPUB
Format
EPUB
czytaj
na czytniku
czytaj
na tablecie
czytaj
na smartfonie
Jeden z najpopularniejszych formatów e-booków na świecie.
Niezwykle wygodny i przyjazny czytelnikom - w przeciwieństwie do formatu
PDF umożliwia skalowanie czcionki, dzięki czemu możliwe jest dopasowanie
jej wielkości do kroju i rozmiarów ekranu. Więcej informacji znajdziesz
w dziale Pomoc.
Multiformat
E-booki w Virtualo.pl dostępne są w opcji multiformatu.
Oznacza to, że po dokonaniu zakupu, e-book pojawi się na Twoim koncie we wszystkich formatach dostępnych aktualnie dla danego tytułu.
Informacja o dostępności poszczególnych formatów znajduje się na karcie produktu.
Format
MOBI
czytaj
na czytniku
czytaj
na tablecie
czytaj
na smartfonie
Jeden z najczęściej wybieranych formatów wśród czytelników
e-booków. Możesz go odczytać na czytniku Kindle oraz na smartfonach i
tabletach po zainstalowaniu specjalnej aplikacji. Więcej informacji
znajdziesz w dziale Pomoc.
Multiformat
E-booki w Virtualo.pl dostępne są w opcji multiformatu.
Oznacza to, że po dokonaniu zakupu, e-book pojawi się na Twoim koncie we wszystkich formatach dostępnych aktualnie dla danego tytułu.
Informacja o dostępności poszczególnych formatów znajduje się na karcie produktu.
Multiformat
E-booki sprzedawane w księgarni Virtualo.pl dostępne są w opcji
multiformatu - kupujesz treść, nie format. Po dodaniu e-booka do koszyka
i dokonaniu płatności, e-book pojawi się na Twoim koncie w Mojej
Bibliotece we wszystkich formatach dostępnych aktualnie dla danego
tytułu. Informacja o dostępności poszczególnych formatów znajduje się na
karcie produktu przy okładce. Uwaga: audiobooki nie są objęte opcją
multiformatu.
czytaj
na tablecie
Aby odczytywać e-booki na swoim tablecie musisz zainstalować specjalną
aplikację. W zależności od formatu e-booka oraz systemu operacyjnego,
który jest zainstalowany na Twoim urządzeniu może to być np. Bluefire
dla EPUBa lub aplikacja Kindle dla formatu MOBI.
Informacje na temat zabezpieczenia e-booka znajdziesz na karcie produktu
w "Szczegółach na temat e-booka". Więcej informacji znajdziesz w dziale
Pomoc.
czytaj
na czytniku
Czytanie na e-czytniku z ekranem e-ink jest bardzo wygodne i nie męczy
wzroku. Pliki przystosowane do odczytywania na czytnikach to przede
wszystkim EPUB (ten format możesz odczytać m.in. na czytnikach
PocketBook) i MOBI (ten fromat możesz odczytać m.in. na czytnikach Kindle).
Informacje na temat zabezpieczenia e-booka znajdziesz na karcie produktu
w "Szczegółach na temat e-booka". Więcej informacji znajdziesz w dziale
Pomoc.
czytaj
na smartfonie
Aby odczytywać e-booki na swoim smartfonie musisz zainstalować specjalną
aplikację. W zależności od formatu e-booka oraz systemu operacyjnego,
który jest zainstalowany na Twoim urządzeniu może to być np. iBooks dla
EPUBa lub aplikacja Kindle dla formatu MOBI.
Informacje na temat zabezpieczenia e-booka znajdziesz na karcie produktu
w "Szczegółach na temat e-booka". Więcej informacji znajdziesz w dziale
Pomoc.
Czytaj fragment
Pobierz fragment
Pobierz fragment w jednym z dostępnych formatów
Projektowanie wybranych stalowych konstrukcji powłokowych z przykładami obliczeń - ebook
Niniejsza książka jest opracowaniem o charakterze przewodnika projektowania stalowych konstrukcji powłokowych. Zawiera interpretację szczegółowych zapisów normowych i zakres ich praktycznego stosowania. Ujmuje reguły i zasady projektowania w sposób kompleksowy wraz z kompletnymi przykładami projektowania różnych rodzajów konstrukcji z blach stalowych, takich jak: silosy i zasobniki, zbiorniki, a także rurociągi. Przeznaczone jest dla inżynierów projektantów, a także studentów i doktorantów wydziałów budownictwa wyższych uczelni technicznych.
| Kategoria: | Inżynieria i technika |
| Zabezpieczenie: |
Watermark
|
| ISBN: | 978-83-01-22680-0 |
| Rozmiar pliku: | 27 MB |
FRAGMENT KSIĄŻKI
AUTORZY
+--------------------------------------+--------------------------------------+
| dr inż. Wioleta Barcewicz | przykład PIII: zbiornik z dachem |
| | pływającym |
+--------------------------------------+--------------------------------------+
| dr inż. Paweł Błażejewski | przykłady PI: silos z blach |
| | nieprofilowanych i PII: silos z |
| | blach profilowanych poziomo |
+--------------------------------------+--------------------------------------+
| dr inż. Sławomir Dudziak | przykład PV: rurociąg magistrali |
| | przesyłowej |
+--------------------------------------+--------------------------------------+
| prof. dr hab. inż. Marian Giżejowski | rozdział 4 |
+--------------------------------------+--------------------------------------+
| dr inż. Elżbieta Grochowska | rozdział 2 |
+--------------------------------------+--------------------------------------+
| prof. dr hab. inż. Aleksander | rozdział 3 |
| Kozłowski | |
+--------------------------------------+--------------------------------------+
| prof. dr hab. inż. Jakub Marcinowski | rozdziały 1 i 2, przykłady PI: silos |
| | z blach nieprofilowanych i PII: |
| | silos z blach profilowanych poziomo |
+--------------------------------------+--------------------------------------+
| dr inż. Aleksander Perliński | przykład PIII: zbiornik z dachem |
| | pływającym |
+--------------------------------------+--------------------------------------+
| dr inż. Wiesław Kubiszyn | rozdział 3, przykład PIV: zbiornik |
| | wieżowy |
+--------------------------------------+--------------------------------------+
| dr inż. Stanisław Wierzbicki | rozdział 4, przykład PV: rurociąg |
| | magistrali przesyłowej |
+--------------------------------------+--------------------------------------+
| prof. dr hab. inż. Jerzego Ziółko | rozdział 3 |
+--------------------------------------+--------------------------------------+PRZEDMOWA
Polscy inżynierowie coraz częściej posiłkują się eurokodami jako podstawowymi dokumentami odniesienia w projektowaniu stalowych konstrukcji budowlanych i inżynierskich. Niniejsza publikacja jest trzecim z kolei opracowaniem przygotowanym z inicjatywy Sekcji Konstrukcji Metalowych Komitetu Inżynierii Lądowej Polskiej Akademii Nauk. Pierwszym był tom 5 z serii Budownictwo ogólne (Arkady 2010), dotyczący projektowania stalowych konstrukcji obiektów kubaturowych, a drugim poradnik Projektowanie wybranych stalowych konstrukcji specjalnych z przykładami obliczeń (Arkady 2022), odnoszący się do stalowych konstrukcji wsporczych suwnic, wież i masztów oraz kominów. W pierwszych dwóch omówiono ogólne wymagania w zakresie oceny bezpieczeństwa konstrukcji oraz wartości podstawowych oddziaływań stałych i zmiennych klimatycznych, w odniesieniu do omawianych tamże konstrukcji. W niniejszym opracowaniu ograniczono się jedynie do zagadnień dotyczących specyfiki konstrukcji powłokowych, a więc przedstawiono problematykę oceny bezpieczeństwa oraz zagadnienia wyznaczania oddziaływań zmiennych, które są specyficzne dla stalowych konstrukcji powłokowych. Jest to wyjście naprzeciw wieloletnim oczekiwaniom inżynierów-praktyków, a także studentów i doktorantów wyższych uczelni technicznych, którzy zgłaszali potrzebę opublikowania przewodnika do obliczeń i projektowania stalowych konstrukcji silosów, zbiorników oraz rurociągów.
Niniejsze opracowanie jest ukierunkowane na sprawdzanie stanów granicznych tych rodzajów stalowych konstrukcji inżynierskich, które wymagają szczególnego potraktowania z uwagi na zbyt ogólnikowe ujęcie w podstawowych dokumentach europejskich. Ma ono stanowić rodzaj przewodnika w procesie projektowania konstrukcji powłokowych narażonych na niestateczność, których projektowanie według eurokodów nastręcza wielu trudności interpretacyjnych, a także rurociągów, gdy odnosząca się do ich projektowania część 4-3 eurokodu EN 1993 została wycofana z obiegu. Stanowi pomoc obecnym i przyszłym inżynierom-praktykom w zakresie zrozumienia reguł przyjętych w pakiecie eurokodów konstrukcyjnych, a w wypadku kontrowersyjnych ich zapisów – wskazanie nieścisłości oraz ścieżki praktycznego sposobu postępowania. Działania poprawiające treści eurokodów i dokumentów z nimi związanych są zastrzeżone dla Europejskiej Komisji Normalizacyjnej (CEN), która podejmuje je na wniosek Krajowego Komitetu Normalizacyjnego (w tym przypadku Polskiego Komitetu Normalizacyjnego – PKN). Sekcja Konstrukcji Metalowych Komitetu Inżynierii Lądowej i Wodnej Polskiej Akademii Nauk ma w składzie osobę odpowiedzialną za współpracę z PKN, dlatego właśnie za jej pośrednictwem składane są uwagi i zastrzeżenia do źródłowych norm projektowania oraz dokumentów w nich powołanych. W odpowiednich rozdziałach niniejszego opracowania zwrócono uwagę na nieścisłości niektórych obecnych zapisów, a także podano tymczasowe zalecenia projektowania do czasu, gdy uwagi zgłaszane przez krajowych ekspertów nie doczekają się merytorycznego rozstrzygnięcia. Chodzi tu o opracowanie Załączników krajowych w aspektach odpowiednich odnośników lub przypisów interpretacyjnych w miejscach, w których ich wprowadzenie jest możliwe, a także w aspekcie wprowadzenia przez CEN zmian do aktualnych wersji europejskich dokumentów źródłowych, na podstawie uwag zgłoszonych przez krajowe komitety normalizacyjne. Niniejsze opracowanie wraz z dwoma wcześniejszymi, opublikowanymi przez Wydawnictwo Arkady, dotyczącymi stalowych konstrukcji budynków oraz wybranych stalowych konstrukcji przemysłowych i specjalnych, ujmują w sposób kompleksowy ogólne reguły i zasady projektowania zharmonizowane z eurokodami i europejskimi dokumentami związanymi.
Rozdział 1. W nawiązaniu do Eurokodu 3: PN-EN 1993, część 1-6, przedstawiono podstawowe informacje dotyczące zjawiska niestateczności lokalnej i globalnej, w szczególności odnoszących się do najistotniejszych czynników wpływających na wystąpienie zjawiska niestateczności płaszczy stalowych konstrukcji powłok walcowych, stożkowych oraz sferycznych. Ta część opracowania jest bardzo obszerna, gdyż obejmuje zagadnienia wspólne, odnoszące się do konstrukcji omawianych w kolejnych rozdziałach, których projektowanie odbywa się z wykorzystaniem części 4-1, 4-2 i 4-3 eurokodu PN-EN 1993. Omówiono podstawy obliczania sił wewnętrznych, wyznaczania wytrzymałości i stateczności powłok rozważanych konstrukcji w ujęciu różnych sprężystych i plastycznych metod analizy. Podano zasady określenia nośności wyboczeniowej na podstawie metod projektowania wykorzystujących sprężystą analizę w ujęciu liniowej stateczności konstrukcji idealnych oraz ogólną analizę nieliniową konstrukcji realnych (sprężysto-plastyczną dużych przemieszczeń, z uwzględnieniem imperfekcji technologicznych). Następnie przedstawiono normowe kryteria sprawdzania bezpieczeństwa powłokowych konstrukcji stalowych z wykorzystaniem metody współczynników częściowych, a także doboru właściwych kryteriów sprawdzania stanów granicznych nośności i użytkowalności.
Rozdział 2. W nawiązaniu do eurokodu PN-EN 1991, część 4, podano ogólną charakterystykę oddziaływań odnoszących się do specyfiki materiałów magazynowanych w silosach i zasobnikach. Szczegółowo omówiono modele oddziaływań przyjmowane w projektowaniu na podstawie zastępczych obciążeń statycznych, z podziałem na ściany pionowe i pobocznice walcowe oraz leje stożkowe i płaskie dna. Następnie, w nawiązaniu do eurokodu PN-EN 1993, część 4-1, omówiono podstawowe zasady projektowania silosów, a więc płaszcza powłoki, jego połączeń i styków oraz elementów konstrukcji wsporczej, z uwzględnieniem wpływu różnych form niestateczności miejscowej i ogólnej, a także różnych metod obliczeń i wymiarowania zasadniczych elementów nośnych.
Rozdział 3. Poświęcony jest zbiornikom służącym do magazynowania różnych materiałów. Na wstępie omówiono różne typy zbiorników na ciecze, z dachem stałym i pływającym, a także na gazy i inne materiały. W dalszej kolejności przedstawiono zagadnienia projektowania. Pominięto zagadnienia związane z projektowaniem zbiorników na gazy, ponieważ obecnie tylko w minimalnej liczbie i przy bardzo małej pojemności wykonuje się je ze stali, a najczęściej gazy energetyczne magazynuje się w kawernach gruntu o odpowiedniej budowie geologicznej. Do magazynowania cieczy niezbędnych dla różnych gałęzi przemysłu nie ma uniwersalnego typu zbiornika, w którym bezpiecznie i ekonomicznie można by składować dowolne ciecze. Najczęściej są to zbiorniki walcowe lub wieżowe, w zależności od rodzaju cieczy przemysłowych, które mogą mieć bardzo odmienne właściwości fizyko-techniczne. Niektóre z tych właściwości, jak zapalność czy wybuchowość, są groźne dla ludzi, inne zaś mogą spowodować skażenie gruntu, wód gruntowych i powierzchniowych oraz powietrza, jeszcze inne, jak na przykład parowanie już w niskiej temperaturze otoczenia, mogą generować znaczne straty ilościowe i jakościowe magazynowanej cieczy. Zbiorniki stalowe na różne ciecze muszą mieć więc odmienny typ konstrukcji i osprzęt. Ponieważ nie sposób w jednym opracowaniu omówić specyfikę zbiorników na dowolne ciecze, dlatego tematykę niniejszego rozdziału ograniczono do wybranych typów zbiorników na ciecze, na które jest zdecydowanie największe zapotrzebowanie inwestorów i eksploatatorów. W nawiązaniu do części 4 eurokodu PN-EN 1991 omówiono modele oddziaływań oraz ich kombinacje wymagane przy sprawdzaniu stanów granicznych. Szczególną uwagę zwrócono na metody obliczania sił wewnętrznych w płaszczu, dnie i dachu zbiorników oraz wymiarowania zasadniczych elementów nośnych i ich połączeń. Omówiono metody wymiarowania pierścieni usztywniających płaszcz oraz poruszono kwestie dyskusyjne i wymagające dodatkowej interpretacji. Zwrócono uwagę na brak spójności podstawowego pakietu eurokodów dotyczących konstrukcji powłokowych, które w różnych zakresach dotyczą zbiorników stalowych (PN-EN 1991-4, PN-EN 1993-1-6, PN-EN 1993-4-2) oraz normy związanej PN-EN 14015, a także odniesiono się do przepisów ujętych w wycofanej już normie krajowej PN-B-03210.
Rozdział 4. W tej części opracowania przedstawiono charakterystykę rurociągów oraz zagadnienia związane z doborem stali i wyrobów stalowych na rurociągi. Następnie omówiono problematykę obliczania i projektowania stalowych rurociągów różnego przeznaczenia. Przedstawiono zagadnienia oddziaływań, specyficzne dla tego typu konstrukcji, związane z transportem różnego rodzaju mediów oraz z obciążeniami typu środowiskowego. W nawiązaniu do wycofanej normy PN-EN 1993-4-3 podano ogólną procedurę projektowania, a także zagadnienia związane z modelowaniem, analizą i wymiarowaniem rurociągów metodą współczynników częściowych. W odniesieniu do zagadnień obliczania efektów oddziaływań i wymiarowania przekroju rurociągów nawiązano do krajowych propozycji wyznaczania wytrzymałości zmęczeniowej rurociągów, a także do innych wytycznych projektowania.
Przykłady projektowania konstrukcji. Reguły projektowania stalowych konstrukcji powłokowych według eurokodów, omówione w rozdziałach od 1 do 4, zostały zilustrowane przykładami projektowania silosów (przykłady PI i PII, dotyczące odpowiednio silosów z płaszczem z blachy nieprofilowanej i silosów z płaszczem z blachy profilowanej), zbiorników (przykłady PIII i PIV, dotyczące odpowiednio zbiorników walcowych z dachem pływającym i zbiorników wieżowych) oraz rurociągu (przykład PV).
***
Niniejsze opracowanie powstało w ramach działalności Sekcji Konstrukcji Metalowych Komitetu Inżynierii Lądowej i Wodnej Polskiej Akademii Nauk. Serdeczne podziękowania składamy dr inż. Ewie Supernak, za Jej zaangażowanie, wkład merytoryczny oraz cenne uwagi dotyczące treści rozdziału 3. Podziękowanie kierujemy do dr inż. Wiolety Barcewicz, profesora uczelni w Politechnice Warszawskiej, za pomoc przy współredagowaniu ostatecznej wersji opracowania.
Marian Giżejowski, Jerzy ZiółkoWYKAZ WAŻNIEJSZYCH SKRÓTÓW
CC klasa konsekwencji (ang. class consequence)
CEN Europejski Komitet Normalizacyjny (fr. Comité européen de normalisation)
CEV wartość równoważnika węgla (ang. carbon equivalent value)
ECCS Europejska Konwencja Konstrukcji Stalowych (ang. European Convention for Constructional Steelwork)
EDR europejskie zalecenia projektowe wydawane przez ECCS (ang. european design recommendations)
GMNA analiza geometrycznie i materiałowo nieliniowa (ang. geometrically and materially nonlinear analysis)
GMNIA analiza geometrycznie i materiałowo nieliniowa z uwzględnieniem imperfekcji geometrycznych (ang. geometrically and materially nonlinear analysis with imperfections)
GNA analiza sprężysta, geometrycznie nieliniowa (ang. geometrically nonlinear analysis)
LA liniowa, sprężysta analiza statyczna (ang. linear analysis)
LBA liniowa, sprężysta analiza wyboczeniowa (stateczność początkowa) (ang. linear buckling analysis)
MNA analiza materiałowo nieliniowa (geometrycznie liniowa) (ang. materially nonlinear analysis)
+--------------------------------------+--------------------------------------+
| dr inż. Wioleta Barcewicz | przykład PIII: zbiornik z dachem |
| | pływającym |
+--------------------------------------+--------------------------------------+
| dr inż. Paweł Błażejewski | przykłady PI: silos z blach |
| | nieprofilowanych i PII: silos z |
| | blach profilowanych poziomo |
+--------------------------------------+--------------------------------------+
| dr inż. Sławomir Dudziak | przykład PV: rurociąg magistrali |
| | przesyłowej |
+--------------------------------------+--------------------------------------+
| prof. dr hab. inż. Marian Giżejowski | rozdział 4 |
+--------------------------------------+--------------------------------------+
| dr inż. Elżbieta Grochowska | rozdział 2 |
+--------------------------------------+--------------------------------------+
| prof. dr hab. inż. Aleksander | rozdział 3 |
| Kozłowski | |
+--------------------------------------+--------------------------------------+
| prof. dr hab. inż. Jakub Marcinowski | rozdziały 1 i 2, przykłady PI: silos |
| | z blach nieprofilowanych i PII: |
| | silos z blach profilowanych poziomo |
+--------------------------------------+--------------------------------------+
| dr inż. Aleksander Perliński | przykład PIII: zbiornik z dachem |
| | pływającym |
+--------------------------------------+--------------------------------------+
| dr inż. Wiesław Kubiszyn | rozdział 3, przykład PIV: zbiornik |
| | wieżowy |
+--------------------------------------+--------------------------------------+
| dr inż. Stanisław Wierzbicki | rozdział 4, przykład PV: rurociąg |
| | magistrali przesyłowej |
+--------------------------------------+--------------------------------------+
| prof. dr hab. inż. Jerzego Ziółko | rozdział 3 |
+--------------------------------------+--------------------------------------+PRZEDMOWA
Polscy inżynierowie coraz częściej posiłkują się eurokodami jako podstawowymi dokumentami odniesienia w projektowaniu stalowych konstrukcji budowlanych i inżynierskich. Niniejsza publikacja jest trzecim z kolei opracowaniem przygotowanym z inicjatywy Sekcji Konstrukcji Metalowych Komitetu Inżynierii Lądowej Polskiej Akademii Nauk. Pierwszym był tom 5 z serii Budownictwo ogólne (Arkady 2010), dotyczący projektowania stalowych konstrukcji obiektów kubaturowych, a drugim poradnik Projektowanie wybranych stalowych konstrukcji specjalnych z przykładami obliczeń (Arkady 2022), odnoszący się do stalowych konstrukcji wsporczych suwnic, wież i masztów oraz kominów. W pierwszych dwóch omówiono ogólne wymagania w zakresie oceny bezpieczeństwa konstrukcji oraz wartości podstawowych oddziaływań stałych i zmiennych klimatycznych, w odniesieniu do omawianych tamże konstrukcji. W niniejszym opracowaniu ograniczono się jedynie do zagadnień dotyczących specyfiki konstrukcji powłokowych, a więc przedstawiono problematykę oceny bezpieczeństwa oraz zagadnienia wyznaczania oddziaływań zmiennych, które są specyficzne dla stalowych konstrukcji powłokowych. Jest to wyjście naprzeciw wieloletnim oczekiwaniom inżynierów-praktyków, a także studentów i doktorantów wyższych uczelni technicznych, którzy zgłaszali potrzebę opublikowania przewodnika do obliczeń i projektowania stalowych konstrukcji silosów, zbiorników oraz rurociągów.
Niniejsze opracowanie jest ukierunkowane na sprawdzanie stanów granicznych tych rodzajów stalowych konstrukcji inżynierskich, które wymagają szczególnego potraktowania z uwagi na zbyt ogólnikowe ujęcie w podstawowych dokumentach europejskich. Ma ono stanowić rodzaj przewodnika w procesie projektowania konstrukcji powłokowych narażonych na niestateczność, których projektowanie według eurokodów nastręcza wielu trudności interpretacyjnych, a także rurociągów, gdy odnosząca się do ich projektowania część 4-3 eurokodu EN 1993 została wycofana z obiegu. Stanowi pomoc obecnym i przyszłym inżynierom-praktykom w zakresie zrozumienia reguł przyjętych w pakiecie eurokodów konstrukcyjnych, a w wypadku kontrowersyjnych ich zapisów – wskazanie nieścisłości oraz ścieżki praktycznego sposobu postępowania. Działania poprawiające treści eurokodów i dokumentów z nimi związanych są zastrzeżone dla Europejskiej Komisji Normalizacyjnej (CEN), która podejmuje je na wniosek Krajowego Komitetu Normalizacyjnego (w tym przypadku Polskiego Komitetu Normalizacyjnego – PKN). Sekcja Konstrukcji Metalowych Komitetu Inżynierii Lądowej i Wodnej Polskiej Akademii Nauk ma w składzie osobę odpowiedzialną za współpracę z PKN, dlatego właśnie za jej pośrednictwem składane są uwagi i zastrzeżenia do źródłowych norm projektowania oraz dokumentów w nich powołanych. W odpowiednich rozdziałach niniejszego opracowania zwrócono uwagę na nieścisłości niektórych obecnych zapisów, a także podano tymczasowe zalecenia projektowania do czasu, gdy uwagi zgłaszane przez krajowych ekspertów nie doczekają się merytorycznego rozstrzygnięcia. Chodzi tu o opracowanie Załączników krajowych w aspektach odpowiednich odnośników lub przypisów interpretacyjnych w miejscach, w których ich wprowadzenie jest możliwe, a także w aspekcie wprowadzenia przez CEN zmian do aktualnych wersji europejskich dokumentów źródłowych, na podstawie uwag zgłoszonych przez krajowe komitety normalizacyjne. Niniejsze opracowanie wraz z dwoma wcześniejszymi, opublikowanymi przez Wydawnictwo Arkady, dotyczącymi stalowych konstrukcji budynków oraz wybranych stalowych konstrukcji przemysłowych i specjalnych, ujmują w sposób kompleksowy ogólne reguły i zasady projektowania zharmonizowane z eurokodami i europejskimi dokumentami związanymi.
Rozdział 1. W nawiązaniu do Eurokodu 3: PN-EN 1993, część 1-6, przedstawiono podstawowe informacje dotyczące zjawiska niestateczności lokalnej i globalnej, w szczególności odnoszących się do najistotniejszych czynników wpływających na wystąpienie zjawiska niestateczności płaszczy stalowych konstrukcji powłok walcowych, stożkowych oraz sferycznych. Ta część opracowania jest bardzo obszerna, gdyż obejmuje zagadnienia wspólne, odnoszące się do konstrukcji omawianych w kolejnych rozdziałach, których projektowanie odbywa się z wykorzystaniem części 4-1, 4-2 i 4-3 eurokodu PN-EN 1993. Omówiono podstawy obliczania sił wewnętrznych, wyznaczania wytrzymałości i stateczności powłok rozważanych konstrukcji w ujęciu różnych sprężystych i plastycznych metod analizy. Podano zasady określenia nośności wyboczeniowej na podstawie metod projektowania wykorzystujących sprężystą analizę w ujęciu liniowej stateczności konstrukcji idealnych oraz ogólną analizę nieliniową konstrukcji realnych (sprężysto-plastyczną dużych przemieszczeń, z uwzględnieniem imperfekcji technologicznych). Następnie przedstawiono normowe kryteria sprawdzania bezpieczeństwa powłokowych konstrukcji stalowych z wykorzystaniem metody współczynników częściowych, a także doboru właściwych kryteriów sprawdzania stanów granicznych nośności i użytkowalności.
Rozdział 2. W nawiązaniu do eurokodu PN-EN 1991, część 4, podano ogólną charakterystykę oddziaływań odnoszących się do specyfiki materiałów magazynowanych w silosach i zasobnikach. Szczegółowo omówiono modele oddziaływań przyjmowane w projektowaniu na podstawie zastępczych obciążeń statycznych, z podziałem na ściany pionowe i pobocznice walcowe oraz leje stożkowe i płaskie dna. Następnie, w nawiązaniu do eurokodu PN-EN 1993, część 4-1, omówiono podstawowe zasady projektowania silosów, a więc płaszcza powłoki, jego połączeń i styków oraz elementów konstrukcji wsporczej, z uwzględnieniem wpływu różnych form niestateczności miejscowej i ogólnej, a także różnych metod obliczeń i wymiarowania zasadniczych elementów nośnych.
Rozdział 3. Poświęcony jest zbiornikom służącym do magazynowania różnych materiałów. Na wstępie omówiono różne typy zbiorników na ciecze, z dachem stałym i pływającym, a także na gazy i inne materiały. W dalszej kolejności przedstawiono zagadnienia projektowania. Pominięto zagadnienia związane z projektowaniem zbiorników na gazy, ponieważ obecnie tylko w minimalnej liczbie i przy bardzo małej pojemności wykonuje się je ze stali, a najczęściej gazy energetyczne magazynuje się w kawernach gruntu o odpowiedniej budowie geologicznej. Do magazynowania cieczy niezbędnych dla różnych gałęzi przemysłu nie ma uniwersalnego typu zbiornika, w którym bezpiecznie i ekonomicznie można by składować dowolne ciecze. Najczęściej są to zbiorniki walcowe lub wieżowe, w zależności od rodzaju cieczy przemysłowych, które mogą mieć bardzo odmienne właściwości fizyko-techniczne. Niektóre z tych właściwości, jak zapalność czy wybuchowość, są groźne dla ludzi, inne zaś mogą spowodować skażenie gruntu, wód gruntowych i powierzchniowych oraz powietrza, jeszcze inne, jak na przykład parowanie już w niskiej temperaturze otoczenia, mogą generować znaczne straty ilościowe i jakościowe magazynowanej cieczy. Zbiorniki stalowe na różne ciecze muszą mieć więc odmienny typ konstrukcji i osprzęt. Ponieważ nie sposób w jednym opracowaniu omówić specyfikę zbiorników na dowolne ciecze, dlatego tematykę niniejszego rozdziału ograniczono do wybranych typów zbiorników na ciecze, na które jest zdecydowanie największe zapotrzebowanie inwestorów i eksploatatorów. W nawiązaniu do części 4 eurokodu PN-EN 1991 omówiono modele oddziaływań oraz ich kombinacje wymagane przy sprawdzaniu stanów granicznych. Szczególną uwagę zwrócono na metody obliczania sił wewnętrznych w płaszczu, dnie i dachu zbiorników oraz wymiarowania zasadniczych elementów nośnych i ich połączeń. Omówiono metody wymiarowania pierścieni usztywniających płaszcz oraz poruszono kwestie dyskusyjne i wymagające dodatkowej interpretacji. Zwrócono uwagę na brak spójności podstawowego pakietu eurokodów dotyczących konstrukcji powłokowych, które w różnych zakresach dotyczą zbiorników stalowych (PN-EN 1991-4, PN-EN 1993-1-6, PN-EN 1993-4-2) oraz normy związanej PN-EN 14015, a także odniesiono się do przepisów ujętych w wycofanej już normie krajowej PN-B-03210.
Rozdział 4. W tej części opracowania przedstawiono charakterystykę rurociągów oraz zagadnienia związane z doborem stali i wyrobów stalowych na rurociągi. Następnie omówiono problematykę obliczania i projektowania stalowych rurociągów różnego przeznaczenia. Przedstawiono zagadnienia oddziaływań, specyficzne dla tego typu konstrukcji, związane z transportem różnego rodzaju mediów oraz z obciążeniami typu środowiskowego. W nawiązaniu do wycofanej normy PN-EN 1993-4-3 podano ogólną procedurę projektowania, a także zagadnienia związane z modelowaniem, analizą i wymiarowaniem rurociągów metodą współczynników częściowych. W odniesieniu do zagadnień obliczania efektów oddziaływań i wymiarowania przekroju rurociągów nawiązano do krajowych propozycji wyznaczania wytrzymałości zmęczeniowej rurociągów, a także do innych wytycznych projektowania.
Przykłady projektowania konstrukcji. Reguły projektowania stalowych konstrukcji powłokowych według eurokodów, omówione w rozdziałach od 1 do 4, zostały zilustrowane przykładami projektowania silosów (przykłady PI i PII, dotyczące odpowiednio silosów z płaszczem z blachy nieprofilowanej i silosów z płaszczem z blachy profilowanej), zbiorników (przykłady PIII i PIV, dotyczące odpowiednio zbiorników walcowych z dachem pływającym i zbiorników wieżowych) oraz rurociągu (przykład PV).
***
Niniejsze opracowanie powstało w ramach działalności Sekcji Konstrukcji Metalowych Komitetu Inżynierii Lądowej i Wodnej Polskiej Akademii Nauk. Serdeczne podziękowania składamy dr inż. Ewie Supernak, za Jej zaangażowanie, wkład merytoryczny oraz cenne uwagi dotyczące treści rozdziału 3. Podziękowanie kierujemy do dr inż. Wiolety Barcewicz, profesora uczelni w Politechnice Warszawskiej, za pomoc przy współredagowaniu ostatecznej wersji opracowania.
Marian Giżejowski, Jerzy ZiółkoWYKAZ WAŻNIEJSZYCH SKRÓTÓW
CC klasa konsekwencji (ang. class consequence)
CEN Europejski Komitet Normalizacyjny (fr. Comité européen de normalisation)
CEV wartość równoważnika węgla (ang. carbon equivalent value)
ECCS Europejska Konwencja Konstrukcji Stalowych (ang. European Convention for Constructional Steelwork)
EDR europejskie zalecenia projektowe wydawane przez ECCS (ang. european design recommendations)
GMNA analiza geometrycznie i materiałowo nieliniowa (ang. geometrically and materially nonlinear analysis)
GMNIA analiza geometrycznie i materiałowo nieliniowa z uwzględnieniem imperfekcji geometrycznych (ang. geometrically and materially nonlinear analysis with imperfections)
GNA analiza sprężysta, geometrycznie nieliniowa (ang. geometrically nonlinear analysis)
LA liniowa, sprężysta analiza statyczna (ang. linear analysis)
LBA liniowa, sprężysta analiza wyboczeniowa (stateczność początkowa) (ang. linear buckling analysis)
MNA analiza materiałowo nieliniowa (geometrycznie liniowa) (ang. materially nonlinear analysis)
więcej..
