Projektowanie konstrukcji stalowych Cz. 1. Dźwigary kratownicowe, słupy, ramownice.

Spis treści

Przedmowa  XI
Podstawowe oznaczenia   XIII
1. Stal, produkcja, właściwości, wyroby   1
1.1. Zarys produkcji stali 1
1.1.1. Stal a żelazo   1
1.1.2. Produkcja stali i żeliwa   1
1.1.3. Stal — produkt finalny   2
1.2. Właściwości stali konstrukcyjnych   2
1.2.1. Wartości obliczeniowe stałych materiałowych   2
1.2.2. Właściwości mechaniczne   2
1.2.2.1. Wytrzymałość stali 3
1.2.2.2. Ciągliwość stali   4
1.2.2.3. Udarność stali — odporność na kruche pękanie   4
1.2.2.4. Odporność na pękanie rozwarstwiające   5
1.2.3. Spawalność stali   5
1.3. Symbole i ich układy charakteryzujące gatunki stali oraz ich właściwości mechaniczne, technologiczne i użytkowe  6
1.4. Cechy mechaniczne, skład chemiczny stali   8
1.5. Stalowe wyroby hutnicze   8
1.6. Właściwości mechaniczne stali w różnych temperaturach   10
1.6.1. Temperatury klimatyczne   10
1.6.2. Temperatury pożarowe   11
1.6.3. Zabezpieczenia zwiększające odporność ogniową elementów stalowych   12
1.7. Korozja stali   13
1.7.1. Rodzaje korozji   13
1.7.2. Ochrona przed korozją   15
1.7.3. Powłoki antykorozyjne   16
1.8. Charakterystyka łączników   17
1.9. Spoiny, technologie spawania   17
1.9.1. Pojęcie spoin   17
VI M Spis treści
1.9.2. Spawanie elektryczne   18
1.9.3. Spawanie gazowe   19
1.9.4. Rodzaje złącz spawanych i spoin   20
1.9.5. Spoiny czołowe, nazwy, wymiary   20
1.9.6. Spoiny pachwinowe, kształty, wymiary  24
1.9.7. Spoiny otworowe  28 1.9.8. Spoiny szerokobruzdowe   28
1.9.9. Oznaczenia spoin na rysunkach konstrukcyjnych   29
1.10. Śruby   32
1.10.1. Rodzaje i klasy śrub   32
1.10.2. Cechy śrub   33
1.10.3. Oznaczenia śrub na rysunkach konstrukcyjnych   36
1.11. Elementy wysyłkowe   37
2. Podstawy projektowania   39
2.1. Wymagania niezawodności, jakość i kontrola według PN-EN-1990 . 39
2.1.1. Wymagania niezawodności — stany graniczne   39
2.1.2. Poziomy niezawodności   41
2.2. Założenia projektowania i wymiarowania   41
2.3. Obciążenia, współczynniki, kombinacje obciążeń   42
2.3.1. Klasyfikacja obciążeń   42
2.3.2. Obciążenia stałe i użytkowe   42
2.3.3. Obciążenia klimatyczne   43
2.3.4. Obciążenia wyjątkowe   43
2.3.5. Kombinacje oddziaływań w stanach granicznych nośności (STR) i użytkowalności   44
2.4. Klasyfikacja przekrojów poprzecznych   47
2.5. Efekt szerokiego pasa   51
3. Elementy rozciągane   53
3.1. Rodzaje i zastosowania   53
3.2. Elementy sztywne   53
3.2.1. Przekroje poprzeczne   53
3.2.2. Nośność elementów rozciąganych   54
3.3. Podatne elementy rozciągane (cięgna i liny)   60
3.3.1. Zastosowanie oraz rodzaje cięgien i lin   60
3.3.2. Nośność cięgien i lin   62
3.3.3. Zakotwienie cięgien   63
3.4. Elementy rozciągane dźwigarów kratownicowych   64
3.4.1. Zasady doboru kształtów   64
3.4.2. Warunki nośności   64
4. Elementy ściskane, wyboczenie   66
4.1. Uwagi ogólne   66
4.2. Istota wyboczenia elementu ściskanego   66
4.3. Teoria wyboczenia   67
4.4. Długości wyboczeniowe wyizolowanych idealnych prętów   69
4.5. Nośność elementów osiowo ściskanych  70
4.5.1. Warunki nośności   70
4.5.2. Krzywe wyboczenia giętnego   71
4.6. Przekroje efektywne ścianek klasy 4 ściskanych elementów  73
4.6.1. Zjawisko miejscowej utraty stateczności   73
4.6.2. Pola efektywne  75
4.7. Projektowanie ściskanych prętów dźwigarów kratownicowych   80
4.7.1. Rodzaje przekrojów prętów   80
4.7.2. Dobór przekrojów prętów ściskanych kratownicy   82
4.7.3. Długości wyboczeniowe prętów kratownic   82
4.7.4. Ściskane pręty proste   86
4.7.5. Pręty złożone bliskogałęziowe  86
4.8. Elementy ściskane złożone z przewiązkami lub skratowane   91
4.8.1. Kształtowanie cech geometrycznych   91
4.8.2. Elementy ściskane z przewiązkami   93
4.8.3. Elementy ściskane ze skratowaniem   94
4.8.4. Siły wewnętrzne w pasach złożonego elementu ściskanego z uwzględnieniem imperfekcji i teorii II rzędu   94
4.8.5. Nośność ściskanych prętów złożonych   98
4.9. Pręty o przekrojach otwartych monosymetrycznych   100
5. Połqczenia elementów rozciqganych i ściskanych  108
5.1. Złącza ze spoinami czołowymi   108
5.2. Złącza zakładkowe ze spoinami pachwinowymi   109
5.2.1. Założenia do obliczeń, wytrzymałość spoiny na ścinanie   109
5.2.2. Nośność połączeń zakładkowych elementów rozciąganych lub ściskanych  110
5.3. Złącza teowe, krzyżowe ze spoinami pachwinowymi   122
5.4. Połączenia śrubowe zakładkowe   124
5.4.1. Rodzaje i kategorie połączeń   124
5.4.2. Nośność obliczeniowa śrub i nitów na ścinanie i docisk   128
5.4.3. Nośność obliczeniowa śrub sprężanych w ciernych połączeniach zakładkowych   131
5.4.4. Projektowanie połączeń zakładkowych   133
5.4.5. Połączenia zakładkowe z nierównomiernie obciążonymi łączni-kami   148
6. Dźwigary kratownicowe   152
6.1. Rodzaje i kształty   152
6.2. Dobór kształtu i ogólnych wymiarów kratownicy   158
6.3. Założenia, obciążenia, siły wewnętrzne   160
6.4. Ugięcia dźwigarów kratownicowych   161
6.5. Projektowanie węzłów i blach węzłowych   163
6.5.1. Zasady kształtowania   163
6.5.2. Zalecenia do obliczania węzłów   165
6.6. Kratownice z kształtowników rurowych   176
6.6.1. Uwagi ogólne   176
6.6.2. Warunki projektowania kratownic z rur   177
6.6.3. Modele obliczeniowe kształtowników rurowych   179
6.6.4. Nośności obliczeniowe prętów kratownic z rur   180
6.6.5. Nośność spoin i węzłów   182
6.7. Stężenia kratownicowe wiązarów dachowych   188
6.7.1. Rodzaje stężeń kratownicowych   188
6.7.2. Stężenie połaciowe poprzeczne   190
6.7.3. Stężenie połaciowe podłużne   197
6.7.4. Stężenia pionowe podłużne wiązarów dachowych   199
7. Słupy stalowe   201
7.1. Konstrukcja, zastosowanie, schematy statyczne   201
7.2. Przekroje poprzeczne trzonów słupów   204
7.3. Długości wyboczeniowe słupów   207
7.3.1. Długości wyboczeniowe słupów w płaszczyźnie ramy lub ramownicy  207
7.3.2. Długości wyboczeniowe słupów w kierunku prostopadłym do płaszczyzny
układu słupowo-ryglowego (ramownicy)   212
7.4. Słupy o przekrojach bisymetrycznych   212
7.4.1. Zasady obliczania   212
7.5. Słupy o przekrojach pełnościennych obciążonych siłami osiowymi i momentami zginającymi   219 7.6. Słupy złożone, wielogałęziowe   227
7.7. Podpory kratownicowe — wahacze   233
7.8. Głowice słupów   238
7.8.1. Zasady konstruowania głowic   238
7.8.2. Głowica słupa z płaską blachą poziomą — bez płytki centrującej 238
7.8.3. Głowica z płaską płytką centrującą   240
7.8.4. Głowica ze styczną płytką centrującą   240
7.8.5. Cechy geometryczne i wymiarowanie elementów konstrukcyjnych głowic słupów   242
7.9. Styki słupów  247
7.9.1. Zasady konstruowania   247
7.10. Stopy stalowe słupów   253
7.10.1. Konstrukcje stóp   253
7.10.2. Wytrzymałość obliczeniowa na docisk miejscowy betonu   256
7.10.3. Ogólne zasady obliczenia nośności elementów konstrukcyjnych stóp stalowych słupów   257 7.10.4. Stopa przegubowa słupa obciążonego siłą osiową, bez żeber usztywniających   259
7.10.5. Stopa sztywna słupa bez żeber usztywniających   260
7.10.6. Stopa sztywna użebrowana obciążona osiową siłą ściskającą i momentem zginającym   267 7.10.7. Sztywność obrotowa początkowa stopy   286
7.10.8. Zakotwienia śrub fundamentowych   288
8. Poprzeczne układy nośne słupowo-ryglowe   291
8.1. Zastosowanie   291
8.2. Stężenia słupów poprzecznych układów nośnych   291
8.2.1. Stężenia międzysłupowe pionowe   292
8.2.2. Stężenia hal lekkich   292
8.2.3. Stężenia podłużne hal przemysłowych   294
8.2.4. Stężenia poziome i pionowe ścian szczytowych   295
8.3. Geometryczne imperfekcje globalne i lokalne   297
8.3.1. Imperfekcje globalne   298
8.3.2. Imperfekcje lokalne   300
8.4. Analiza statyczna I i II rzędu   301
8.5. Ocena wrażliwości na efekty II rzędu słupów i układów słupowo-ryglowych   304
8.6. Przybliżone metody obliczania sił wewnętrznych w poprzecznych układach
słupowo-ryglowych   308
8.6.1. Ogólne zasady   308
8.6.2. Określenie przybliżonych wartości podporowych metodą portalową (ognisk)   308
8.6.3. Wyznaczanie przybliżonych wartości sił podporowych i przekrojowych metodą zastępczych schematów statycznych   310
8.6.4. Wielkości podporowe układów poprzecznych o przegubowym połączeniu rygla ze słupami   317
Literatura   324
Książki i artykuły   324
Normy   325