Wybrane zagadnienia modelowania przęseł mostów belkowych z dźwigarów zespolonych stalowo-betonowych

Wybrane zagadnienia modelowania przęseł mostów belkowych z dźwigarów zespolonych stalowo-betonowych

rok wydania: 2018
ilość stron: 168
ISBN: 978-83-7125-280-8
format: B5
oprawa: miękka

Opis

Konstrukcje zespolone stalowo-betonowe tworzą formy konstrukcyjne, w których dąży się do optymalnego wykorzystania materiałów – umiejscawia się stal w strefie rozciąganej, natomiast beton w strefie ściskanej. Dążąc do ich efektywnej współpracy zespala się je przy pomocy połączenia ścinanego. W ostatnich latach nastąpił dynamiczny rozwój konstrukcji mostowych zespolonych stalowo-betonowych, jako konsekwencja wdrażania nowego systemu zespalania composite dowels. Powstają nowe formy strukturalne łączenia stali z betonem. Koniecznym następstwem rozwoju technologii jest rozwój metod obliczeniowych.
Niniejsza praca stanowi próbę przybliżenia metod projektowania przęseł mostów belkowych z konwencjonalnych (klasycznych) dźwigarów zespolonych stalowo-betonowych. Położono nacisk na wybrane zagadnienia charakterystyczne dla współczesnych sposobów modelowania konstrukcji zespolonych. Przedstawiono obszerny przykład obliczeniowy z zakresu modelowania oraz wymiarowania konstrukcji tego typu.

Spis treści

Wrocławska Seria Wydawnicza Inżynierii Mostowej / 9
Od autorów / 11

1. Wstęp / 13
1.1. Zakres opracowania / 13
1.2. Krótka historia konstrukcji zespolonych stalowo-betonowych / 13
1.3. Cel opracowania / 18

2. Podstawy modelowania / 20

3. Nośność elementu przy zginaniu jednokierunkowym / 37
3.1. Prawa materiałowe w stanie jednoosiowego wytężenia / 37
3.1.1. Beton / 38
3.1.2. Stal zbrojeniowa / 40
3.1.3. Stal konstrukcyjna / 42
3.2. Szerokość współpracująca / 43
3.3. Nośność na ścinanie / 45
3.4. Nośność na zginanie / 46
3.4.1. Nośność sprężysta / 46
3.4.2. Nośność sprężysta ograniczona / 46
3.4.3. Nośność plastyczna / 47

4. Etapowanie robót i reologia betonu / 50
4.1. Etapowanie robót / 50
4.2. Pełzanie betonu / 51
4.2.1. Odkształcenie na skutek pełzania / 51
4.2.2. Pełzanie liniowe / 53
4.2.3. Pełzanie w ujęciu Metody Stałych Etapów / 54
4.2.4. Charakterystyki zastępcze pręta zespolonego stalowo-betonowego / 55
4.2.5. Przykład obliczeniowy / 56
4.2.5.1. Dane / 56
4.2.5.2. Szacowanie wartości współczynnika pełzania betonu / 57
4.2.5.3. Metoda aplikacji współczynnika pełzania / 59
4.2.5.4. Charakterystyki zastępcze przekroju / 61
4.2.5.5. Przykład obliczania współczynnika pełzania w SOFiSTiK / 62
4.3. Skurcz betonu / 63
4.3.1. Odkształcenie na skutek skurczu / 63
4.3.2. Skurcz w ujęciu Metody Stałych Etapów robót / 64
4.3.3. Charakter oddziaływania / 65
4.3.4. Pierwotne efekty skurczu / 66
4.3.5. Wtórne efekty skurczu / 67
4.3.6. Kombinowanie oddziaływania skurczowego / 68
4.3.7. Przykład obliczeniowy / 68

5. Efekt wzmocnienia betonu zbrojonego przy rozciąganiu / 70
5.1. Opis problemu / 70
5.2. Mechanika żelbetowego elementu rozciąganego / 71
5.3. Mechanika żelbetowego elementu zginanego / 73
5.4. Metody analizy / 74

6. Obciążenie w płaszczyźnie przekroju / 77
6.1. Cel rozkładu strukturalnego / 77
6.2. Mechanika elementu prętowego / 78
6.2.1. Przemieszczenie od niemechanicznego obciążenia zewnętrznego / 78
6.2.2. Naprężenia w przekroju / 79
6.3. Rozkład strukturalny obciążenia / 80
6.4. Przykład obliczeniowy / 81
6.4.1. Dane / 81
6.4.2. Analizowana geometria układu / 82
6.4.3. Efekty pierwotne / 84
6.4.4. Rozkład strukturalny obciążenia / 87
6.4.5. Efekty hiperstatyczne osiowe / 89
6.4.6. Efekty hiperstatyczne giętne / 89
6.4.7. Efekty hiperstatyczne osiowe i giętne / 90

7. Modelowanie konstrukcji / 91
7.1. Problemy podstawowe / 91
7.2. Model analityczny wyizolowanego dźwigara zespolonego / 91
7.3. Model numeryczny wyizolowanego dźwigara zespolonego / 92
7.4. Model rusztowy / 92
7.5. Model lity z ortotropową płytą betonową / 93
7.6. Model cienkościenny z ortotropową płytą betonową / 95
7.7. Model o rozdzielonych elementach / 95
7.8. Model SOFiSTiK: T-beam / 96

8. Przykład obliczeniowy obiektu mostowego / 99
8.1. Opis zadania / 99
8.2. Model o rozdzielonych elementach / 100
8.2.1. Obciążenia / 100
8.2.2. Model MES i analizy wstępne / 106
8.2.3. Obliczenia statyczne i wymiarowanie / 108
8.2.3.1. Etap 1 + 2 / 108
8.2.3.2. Etap 3 / 110
8.2.3.3. Etap 4 / 112
8.2.3.4. Etap 5 / 116
8.2.3.5. Warunki nośności / 120
8.3. Model cienkościenny z ortotropową płytą betonową / 122
8.3.1. Obciążenia / 122
8.3.2. Model MES / 125
8.3.2.1. Główne założenia do modelu MES / 125
8.3.2.2. Materiały stosowane w modelu / 132
8.3.2.3. Etapowanie przekrojów poprzecznych / 134
8.3.2.4. Etapy wykonywania konstrukcji / 137
8.3.2.5. Obciążenia zewnętrzne / 145
8.3.3. Prekombinacje / 149
8.3.3.1. Kombinacje / 153
8.3.3.2. Naprężenia w przekrojach poprzecznych / 155
8.3.4. Wyniki obliczeń / 155
8.4. Podsumowanie / 165

Literatura