PIEKARCZYK M.: Selected design problems of thin-walled steel members and connections in building structures (Wybrane zagadnienia projektowania cienkościennych elementów i połączeń w konstrukcjach budowlanych). Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków 2018, stron 218.
Książka prof. Marka Piekarczyka dotyczy cienkościennych konstrukcji stalowych. Jest napisana w języku angielskim. W jej treści przedstawiono teorię, problemy związane z analizą numeryczną, zasady projektowania oraz walidację eksperymentalną modeli matematycznych i wzorów normowych.
W pierwszym rozdziale przedstawiono definicję elementów cienkościennych oraz rodzaje utraty stateczności. Krótko omówiono podstawowe równania stosowane do opisu i analizy w zakresie przed- i pokrytycznym, zarówno na poziomie kontynualnym, jak i po dyskretyzacji za pomocą metody elementów skończonych (MES).
Drugi rozdział jest poświęcony projektowaniu blachownic cienkościennych według normy EN 1993-1-5. Opis metod projektowania oraz uwzględniania imperfekcji jest ilustrowany fotografiami prób laboratoryjnych oraz przykładowymi wynikami obliczeń numerycznych w zakresie nieliniowym. Autor wymienia czynniki, na które należy zwrócić szczególną uwagę, aby zminimalizować błąd modelowania przy wykonywaniu obliczeń numerycznych oraz przedstawia oraz objaśnia podstawowe wzory normowe.
W rozdziale trzecim omówiono wyniki obliczeń nośności (za pomocą programu ABAQUS) wybranych słupów oraz belek cienkościennych, poddanych m.in. obciążeniom cyklicznie zmiennym. Wyniki obliczeń porównano zarówno z pomiarami eksperymentalnymi, jak i obliczeniami normowymi. Porównania zestawione w kilkunastu tabelach pokazują, że różnice mieszczą się w zakresie od około 1% do ponad 30%. Przeprowadzone analizy umożliwiły wyciągnięcie wniosków dotyczących sposobu modelowania imperfekcji oraz rekomendację pewnych rozwiązań konstrukcyjnych.
Rozdział czwarty zawiera przegląd zastosowań i metod projektowania blachownic ze środnikiem z blachy profilowanej. Omówiono proces ich produkcji, rodzaje połączeń i wzory stosowane do obliczania nośności takich elementów. Rozważono obciążenia przyłożone na powierzchniach o różnej wielkości i blachownice o zróżnicowanych proporcjach wysokości do długości. Porównano wyniki obliczeń normowych, numerycznych i uzyskanych na podstawie wzoru Pasternaka-Brańki z wynikami eksperymentów.
Tematem rozdziału piątego są elementy kształtowane z blach na zimno. Przedstawiono ich podstawowe rodzaje, zastosowanie do budowy hal, podstawy wykonywania obliczeń uproszczonych i numerycznych oraz pomiary fragmentu pokrycia dachowego, których wyniki bardzo dobrze zgodziły się z wynikami uzyskanymi za pomocą MES.
W szóstym rozdziale omówiono połączenia klejone konstrukcji cienkościennych z elementami wykonanymi z metalu albo innych materiałów, takich jak drewno, szkło, tworzywa sztuczne, włókna węglowe. Połączenia klejone porównano z klasycznymi sposobami łączenia za pomocą spawania bądź nitowania. Omówiono podstawowe zasady projektowania połączeń klejonych, a także wpływ temperatury i obciążeń cyklicznych na ich nośność.
Po każdym rozdziale zamieszczono bogaty spis literatury, a wiele wyników eksperymentalnych może być przydatnych przy dalszych pracach teoretycznych.
Książka jest adresowana do badaczy, projektantów i studentów.
Prof. dr hab. inż. Witold Cecot