Zginanie i skręcanie cienkościennych elementów konstrukcji metalowych

Cienkościenne kształtowniki metalowe o przekroju otwartym, także lekkie elementy budowlane wykorzystujące blachy profilowane na zimno, są coraz szerzej stosowane w różnych dziedzinach budownictwa, zwłaszcza w lekkiej obudowie. Nowa książka prof. dr. hab. inż. Bronisława Gosowskiego z Politechniki Wrocławskiej dotyczy właśnie wymienionych elementów cienkościennych konstrukcji metalowych. Książka ma charakter monografii naukowej skierowanej na potrzeby projektowania niektórych elementów nośnych lekkiej obudowy.

Wśród ważnych zagadnień dotyczących metalowych elementów cienkościennych wymagających ściślejszych analiz statyczno-wytrzymałościowych słusznie uznano i uwzględniono w książce: 1) zginanie ściennych paneli warstwowych stosowanych w lekkiej obudowie, 2) skręcanie nieswobodne oraz zginanie ze skręcaniem cienkościennych kształtowników o przekroju otwartym, stężonych na długości w sposób ciągły lub punktowy, jak np. płatwie dachowe i rygle ścienne współpracujące z lekką obudową.

Do analitycznego rozwiązania tych dość trudnych zadań zastosowano przydatny, chociaż mniej znany dział analizy matematycznej, zwany rachunkiem dystrybucyjnym. Pozwala ona na uzyskanie ogólnych rozwiązań  zamkniętych łatwiejszych od programowania komputerowego. Zwrócono uwagę na możliwość wykorzystania pakietu programów komputerowych Mathematica. Oprócz analiz statyczno-wytrzymałościowych rozpatrywanych elementów konstrukcji metalowych i analiz obliczeniowych, zamieszczono w książce wyniki niektórych badań doświadczalnych (indywidualnych i zespołowych) wykonanych w Politechnice Wrocławskiej. Wyniki tych badań potwierdziły poprawność przyjętych modeli obliczeniowych i rozwiązań teoretycznych.

Książka składa się z 13 rozdziałów, wykazu ważniejszych oznaczeń, obszernego wykazu literatury i norm (154 pozycje). Rozdział 1., stanowiący krótkie wprowadzenie, zawiera określenia przedmiotu rozważań i analiz obliczeniowych, tj. ściennych paneli warstwowych oraz kształtowników ceowych o przekroju otwartym.  W rozdziale 2. omówiono podstawy rachunku dystrybucyjnego, a rozdziały 3. i 4. dotyczą zastosowania  tego rachunku do rozwiązań jednorodnych elementów zginanych paneli warstwowych. Rozróżniono panele z okładzinami z blach płytko profilowanych oraz z blach głęboko profilowanych.

Rozdział 5. zawiera omówienie zagadnień wymiarowania prętów cienkościennych o przekrojach otwartych metodą Własowa z uwzględnieniem skręcania swobodnego (czystego), skręcania nieswobodnego (skrępowanego) oraz skręcania i zginania. Rozdział 6. poświęcono stężonym elementom konstrukcyjnym o dowolnym cienkościennym przekroju otwartym obciążonych skrętnic. W rozdziale 7. przedstawiono możliwość obliczania nieswobodnie skręcanych dowolnie obciążanych ciągłych prętów dwuteowych za pomocą pakietu Mathematica. Rozdział 8. dotyczy stężonych elementów konstrukcyjnych o cienkościennym bisymetrycznym przekroju otwartym obciążonych podłużnie i skrętnie. W rozdziale 9. omówiono badania modelowe nieswobodnie skręcanych usztywnionych elementów dwuteowych, a w rozdziale 10. badania płatwi ceowych współpracujących z lekkim pokryciem. Porównano wyniki badań teoretycznych i doświadczalnych. W rozdziale 10. rozpatrzono płatwie idealne (bez wstępnego skręcania), natomiast w rozdziale 11. wykazano wpływ wstępnego skręcenia płatwi ceowych współpracujących z lekkim pokryciem. Rozdział 12. zawiera wyniki analizy statyczno-wytrzymałościowej ceowych rygli giętych współpracujących z lekką obudową ścian zewnętrznych. Podsumowanie i wykaz literatury kończą omawianą wartościową pozycję polskiego piśmiennictwa naukowego..

Książka jest adresowana do studentów i doktorantów wydziałów budownictwa i inżynierii lądowej uczelni technicznych, do nauczycieli akademickich i pracowników naukowych zajmujących się konstrukcjami metalowymi, a także do inżynierów projektujących konstrukcje metalowe.