Miesięcznik Polskiego Związku
Inżynierów i Techników Budownictwa
ISSN 0021-0315

KNAUFF M.: Obliczanie konstrukcji żelbetowych według Eurokodu 2. Zasady ogólne i zasady dotyczące budynków. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2012. Stron XXVII + 579, tablic 79.

            Wydana praca jest ważną pozycją literatury technicznej dotyczącej konstrukcji żelbetowych, obecnie obliczanych i projektowanych z uwzględnieniem wymagań normy PN-EN 1992 (Eurokodu 2). Jej autorem jest prof. dr hab. inż. Michał Knauff, wieloletni doświadczony  pracownika naukowy Politechniki Warszawskiej i Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego. Książka, wraz z pracą prof. Włodzimierza Starosolskiego pt. „Konstrukcje żelbetowe według Eurokodu 2 i norm związanych” (wydawca Wydawnictwo Naukowe PWN), stanowi kompleksowe, aktualne dzieło poświęcone obliczaniu i projektowaniu konstrukcji żelbetowych. W omawianej książce podano podstawowe zasady obliczania elementów żelbetowych według PN-EN-1-1 pt. „Reguły ogólne i reguły dla budynków”, z uwzględnieniem przepisów innych norm związanych. Treść książki podzielono na 18 rozdziałów.

 

Rozdział 1. zawiera informację Autora wyjaśniającą założenia i uwarunkowania związane z omawianą pracą. Trzeba tu odnotować ogólne stwierdzenie, że normy europejskie, z których zaczerpnięto zasady projektowania przedstawione w książce, nie wyróżniają się przejrzystością ani jasnością. Autor nadmienia, że część 1-1 Eurokodu 2 (podstawowa) nie spełnia wymagań kompleksowości (przykładem są tu przepisy dotyczące skręcania) i zawiera trochę sprzecznych ze sobą przepisów, takich jak np. przepisy dotyczące nośności przekrojów skrzynkowych, które są sprzeczne z ogólnymi zasadami obliczania nośności przekrojów normalnych. Zaznacza też, że ogólne zasady analizy i projektowania konstrukcji są zredagowane mało precyzyjnie oraz zawierają sprzeczności i niejasności. Warto tu przytoczyć cechy charakteryzujące książkę, podane przez Autora: 1 – Uporządkowanie przepisów dotyczących trwałości konstrukcji i otulenia zbrojenia, pochodzących z kilku norm, w formie zwięzłego algorytmu scalającego wszystkie potrzebne informacje; 2 – Uporządkowanie informacji dotyczących zmodyfikowanego wieku i wyznaczania wytrzymałości betonu i współczynnika pełzania w zależności od tego wieku; 3 – Przejrzyste przedstawienie konsekwencji zastosowania tzw. alternatywnego wyboru kombinacji obciążeń w stanie granicznym nośności oraz zastosowanie tych zasad do projektowania belek i płyt ciągłych; 4 – Proste i kompletne algorytmy do projektowania przekrojów obciążonych siłą podłużną i momentem zginającym; 5 – Uporządkowanie przepisów dotyczących obliczania ze względu na ścinanie (redakcja tych przepisów w normie może budzić zastrzeżenia); 6 – Szczegółowe przedstawienie zagadnień związanych z wpływem ukośnego zarysowania na siły w rozciąganym zbrojeniu podłużnym; 7 – Uzupełnienie niekompletnych przepisów normy dotyczących skręcania, 8 – Prostsze niż w normie przedstawienie niektórych zasad konstruowania, np. za pomocą tablicy do wyznaczania długości zakotwienia zbrojenia na podporach.

Rozdział 2. dotyczy właściwości betonu, w tym wytrzymałości betonu na ściskanie i rozciąganie, klas wytrzymałości i wytrzymałości obliczeniowej, zależności naprężenie – odkształcenie, wpływu wieku betonu na jego wytrzymałość i moduł sprężystości, wytrzymałości w trójosiowym stanie naprężenia i wytrzymałości betonu skrępowanego oraz skurczu i pełzania. Właściwości i ogólne zasady konstruowania zbrojenia omówiono w rozdz. 3., a siły i naprężenia w przekrojach elementów żelbetowych  (w tym fazy pracy przekrojów) –  w rozdz. 4.

Rozdział 5. zawiera wiadomości w odniesieniu do podstaw projektowanie konstrukcji z betonu. Omówiono założenia metody współczynników częściowych, stany graniczne, sytuacje obliczeniowe, oddziaływania charakterystyczne i reprezentatywne, problemy trwałości konstrukcji i otulenia zbrojenia, a także uwzględnianie pożaru w projektowaniu konstrukcji.

W rozdziale 6. ujęto podstawy teorii nośności granicznej przekrojów normalnych, a w rozdz. 7 – problematykę zginania, przy czym uwzględniono przekroje prostokątne, teowe i inne obliczane jako teowe, a także określono zbrojenie minimalne i maksymalne.

Rozdział 8. poświęcono obliczaniu przekrojów, na które działa moment zginający i siła podłużna. Omówiono m.in. obliczanie przekrojów prostokątnych i kołowych symetrycznie zbrojonych za pomocą krzywych granicznych, a także obliczanie zbrojenia niesymetrycznego. Ujęto też problematykę zginania ukośnego i rozciągania. Odniesiono się również do obliczania zbrojenia za pomocą komputerów.

W rozdziale 9. przedstawiono zakres i zadania analizy konstrukcji, a tym m.in. obliczanie ustrojów zginanych jednokierunkowo, wpływ efektów drugiego rzędu na elementy ściskane.

Rozdział 10 zawiera wiadomości z zakresu tematyki ścinania w elementach  żelbetowych. Rozpatrzono przypadki, w których obliczanie zbrojenia na ścinanie jest zbędne oraz przypadki, w których to zbrojenie należy obliczyć. Przeanalizowano też ścinanie między półkami i środnikiem w elementach o przekroju teowym.

Rozdział 11. poświęcono problematyce skręcania, a rozdz. 12. – ogólnym zasadom analizy konstrukcji, w tym stosowaniu teorii plastyczności oraz liniowym i nieliniowym metodom obliczeń i efektom drugiego rzędu.

Wymagania ogólne i obliczanie naprężeń w betonie i zbrojeniu przedstawiono w rozdz. 13. W rozdziale 14. ujęto problematykę zarysowania elementów żelbetowych, w tym obliczania rozstawu i szerokości rys, a w rozdz. 15. – zasady określania minimalnego zbrojenia ze względu na zarysowanie. Rozdział 16. dotyczy sztywności, krzywizny i ugięcia elementów zginanych. Podano m.in. przybliżone obliczanie ugięć na podstawie najmniejszej sztywności przęsła oraz kontrolowanie ugięć przez ograniczenie smukłości elementów zginanych. W rozdziale 17. omówiono problematykę dwuosiowego rozkładu naprężeń i projektowania za pomocą modeli ST (składających się z prętów rozciąganych T i ściskanych S), w tym krótkich wsporników.

Rozdział 18. dotyczy zasad konstruowania płyt, belek, słupów, ścian, systemów wiążących i wieńców, fundamentów oraz elementów załamanych i zakrzywionych.

Należy podkreślić, że rozważania ujęte w książce są zilustrowane licznymi przykładami obliczeń, a także czytelnymi starannie opracowanymi rysunkami. Cenne są też zamieszczone algorytmy obliczeń i liczne zestawienia tabelaryczne. Treść książki uzupełniają załączniki, wykaz literatury (153 pozycje) oraz norm i wytycznych (51 pozycji). Można ocenić, że została wydana wartościowa praca, której – w tak kompleksowym ujęciu w zakresie obliczania konstrukcji żelbetowych według PN-EN 1992-1-1 – brakowało na polskim rynku wydawniczym. W kolejnym wydaniu warto by objaśnić przyjęte w przykładach zasady stosowania jednostek miar.  

Książka powinna stanowić cenną pomoc dla inżynierów budowlanych, zwłaszcza projektantów, a także studentów wydziałów budowlanych uczelni technicznych.

Stefan Pyrak