„Michał Knauff” – książki

„Wykonując obliczenia bez komputera konstruktor miał pod kontrolą każdą operację arytmetyczną, co zwykle prowadziło do wykrycia ewentualnych pomyłek (zwłaszcza grubszych) i zapewniało, że istotne wyniki nie były obarczone wielkimi błędami. Komputer nie odróżnia błędów mało istotnych od błędów grubych – niektóre pomyłki w danych mogą wywołać błędy, które trudno zauważyć. Dlatego niejeden konstruktor czuje się niepewnie, gdy musi ważne elementy projektu oprzeć wyłącznie na wynikach z komputera. Przy posługiwaniu się programami komputerowymi wskazana jest więc pewna dawka nieufności. Dla tych nieufnych napisaliśmy tę książkę. Mamy nadzieję, że posługiwanie się nią nie będzie istotnie różniło się ani pracochłonnością, ani dokładnością wyników, od posługiwania się komputerem”. /Ze Wstępu/ Książka zawiera tablice i program (arkusz Excel) do obliczania ściskanych elementów żelbetowych, wykresy interakcji symetrycznie zbrojonych przekrojów prostokątnych, kołowych i pierścieniowych w elementach z betonu klasy nie wyższej niż C50/60 oraz zwięzłe wskazówki dotyczące uwzględniania efektów drugiego rzędu, objaśnienia dotyczące korzystania z wykresów i programu, przykłady. Przeznaczona dla projektantów konstrukcji oraz pracowników i studentów wydziałów budowlanych wyższych uczelni.

W niniejszym, trzecim wydaniu książki Obliczanie konstrukcji żelbetowych według Eurokodu 2, podobnie jak w poprzednich dwóch wydaniach, zaprezentowano podstawowe zasady obliczania elementów żelbetowych według normy PN-EN 1992-1-1:2008 Projektowanie konstrukcji z betonu. Część 1-1. Reguły ogólne i reguły dla budynków. Ponadto, w węższym zakresie, omówiono także ciągle stosowaną normę PN z 2002 r. W wydaniu trzecim dodano obszerny punkt dotyczący przebicia i cały rozdział o obliczaniu konstrukcji sprężonych. Uzupełniono i rozbudowano także rozdział dotyczący minimalnego zbrojenia ze względu na zarysowanie. Metody obliczeń autor zilustrował licznymi przykładami. Najważniejsze z nich zostały przedstawione jako algorytmy, tablice i wykresy, które dzięki zwięzłej i przejrzystej formie umożliwiają jak najprostsze wykonanie niezbędnych obliczeń. Najważniejsze zasady konstruowania zostały podsumowane w formie prostych zestawień. Dzięki tej publikacji Czytelnicy: • uporządkują informacje dotyczące zmodyfikowanego wieku i wyznaczania wytrzymałości betonu i współczynnika pełzania w zależności od tego wieku; • poznają konsekwencje zastosowania tzw. alternatywnego wyboru kombinacji obciążeń w stanie granicznym nośności oraz zastosowania tych zasad do projektowania belek i płyt ciągłych; • zastosują algorytmy do projektowania przekrojów obciążonych siła podłużną i momentem zginającym; • zyskają wiedzę na temat wpływu ukośnego zarysowania na siły w rozciąganym zbrojeniu podłużnym; • skorzystają z tablic do wyznaczania długości zakotwienia zbrojenia na podporach i zasady dotyczące kotwienia zbrojenia fundamentów.

Budowle projektowane i wznoszone w Polsce powinny spełniać wymagania dotyczące bezpieczeństwa konstrukcji określone w Prawie Budowlanym i w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury [83]. Według tego rozporządzenia „warunki bezpieczeństwa konstrukcji” uznaje się za spełnione, jeżeli konstrukcja ta odpowiada Polskim Normom dotyczącym projektowania i obliczania konstrukcji. Książka zawiera zestaw zwięzłych i precyzyjnie opisanych algorytmów dotyczących zagadnień najczęściej spotykanych w projektowaniu konstrukcji żelbetowych. Skomentowane i wyjaśnione zostały problemy związane z jednoczesnym stosowaniem w Polsce dwóch systemów norm projektowania tych konstrukcji (PN-EN 1992-1-1: 2008 oraz PN-B-03264:2002). Obliczenia, które należy wykonywać według Eurokodu zostały zilustrowane przykładami. Treść książki uporządkowana jest według zasady: • krótki tekst dotyczący podstaw teoretycznych zagadnienia, • tablice zawierające zestawienia danych i/lub współczynników potrzebnych do projektowania, • wzory (algorytmy) i zasady konstruowania, • przykłady obliczeń i stosowania zasad konstruowania. Książka będzie służyć projektantom i studentom budownictwa do obliczania konstrukcji żelbetowych na podstawie tej wiedzy, która jest zawarta we współczesnych normach projektowania stosowanych w Polsce.

Niniejsza monografia prezentuje kompletną wiedzę nt. wyznaczania wpływu sprężenia cięgnami na naprężenia w betonie. Autorzy uściślili zasady, które mogłyby się wydawać powszechnie znane, ale które nie zostały jasno i ściśle ujęte w normach. Za podstawową zasadę uznano rozpatrywanie sprężenia jako sumy oddziaływań zakotwień (lub sił przyczepności przy końcach cięgien w strunobetonie) i poprzecznych nacisków cięgien sprężających. Dzięki temu udało się sformułować jednolitą teorię dotyczącą sprężonych elementów statycznie wyznaczalnych i hiperstatycznych. Wzory i zasady zawarte w normach okazują się szczególnymi przypadkami tej teorii. Jasno przedstawiono także rolę momentów i reakcji „wzbudzonych” w elementach statycznie niewyznaczalnych. Podobnie jak w innych książkach autorstwa M. Knauffa i jego współpracowników bardzo dużą wagę nadano przykładom obliczeń. Książka zawiera także wykaz najważniejszych oznaczeń i spis tablic. Stosowano w niej, jeżeli było to możliwe, oznaczenia takie jak w normach PN-EN. Spis tablic może ułatwić znalezienie potrzebnych czytelnikowi algorytmów lub przepisów.

Książka jest zwięzłą monografią dotyczącą sprawdzania konstrukcji żelbetowych ze względu na zarysowanie. Na pierwszy rzut oka można odnieść wrażenie, że sprawdzanie SG zarysowania polega na podstawianiu do kilku prostych wzorów. Problem jest jednak znacznie szerszy. Zarówno teoria dotycząca zarysowania żelbetu, jak również wynikające z niej przepisy i zasady stosowania tych przepisów do zagadnień powstających w praktyce, są złożone i nie zawsze całkiem jasne. „Zarysowanie” składa się z części A i B, oraz arkuszy kalkulacyjnych służących do obliczania szerokości rys i minimalnego zbrojenia potrzebnego ze względu na zarysowanie. W Części A zatytułowanej „Zasady” przedstawiono teorię zarysowania i uzasadnienia metod obliczeń użytych w arkuszach i w przykładach. W ostatnim rozdziale tej części zamieszczono zwięzłe instrukcje, zawierające wyjaśnienia, które mogą być potrzebne, gdy informacje zawarte w samych arkuszach okażą się niewystarczające. W Części B zatytułowanej „Przykłady” umieszczono przykłady zastosowania arkuszy kalkulacyjnych do obliczania przekrojów, elementów i konstrukcji, w których zarysowanie może odgrywać istotną rolę. Autorzy starali się, żeby przykłady dotyczyły zagadnień, które mogą pojawić się w praktyce, zwłaszcza takich, w których mogą wystąpić pracochłonne obliczenia (wtedy stosowanie arkuszy bardzo usprawnia projektowanie) i takich, w których pojawiają się problemy związane ze stosowaniem teorii i interpretacją przepisów normy. Dużo uwagi poświęcono interpretacji przepisów dotyczących minimalnego zbrojenia ze względu na zarysowanie. Analiza ogólnych zasad normy i szczególnych przypadków, które często wykraczają poza ramy normy, pozwoliła na sformułowanie zasad będących uogólnieniem teorii zawartej w normie. Niemniej jednak inżynierowie niezainteresowani teorią nie muszą się tym niepokoić. Zakładamy, że czytelnikiem książki i użytkownikiem arkuszy kalkulacyjnych jest inżynier lub student, który zna podstawy teorii żelbetu na poziomie kursu inżynierskiego wyższej uczelni. Prawie zawsze, zwłaszcza po wykonaniu kilku przykładów, można stosować dołączone do książki arkusze bez dodatkowego studiowania teorii, opierając się wyłącznie na przykładach i krótkich objaśnieniach. Arkusze kalkulacyjne mogą służyć do obliczania szerokości rys w zwykłych przypadkach, tzn. w zginanych, rozciąganych i ściskanych (z dużym mimośrodem) przekrojach prostokątnych, teowych i dwuteowych (a zatem także w przekrojach skrzynkowych i w przekrojach o kształcie leżącej litery C). Zbrojenie tych przekrojów może być rozmieszczone w wielu warstwach. Arkusze umożliwiają także analizę przekrojów kołowych i pierścieniowych. Teoria przedstawiona w książce pozwala wnikliwym czytelnikom sprawdzić, w jaki sposób rozwiązano zagadnienia wykraczające poza zakres normy, zwłaszcza te, w których można stosować różne interpretacje przepisów. Opracowując przykłady, Autorzy nie unikają tych problemów, które mogą budzić kontrowersje. Dlatego w Części B oprócz przykładów ilustrujących posługiwanie się arkuszami umieściliśmy także przykłady dotyczące wyznaczania minimalnego zbrojenia ze względu na zarysowanie i przykłady zastosowania teorii do projektowania zbrojenia potrzebnego ze względu na naprężenia termiczno-skurczowe.