Mechanika materiałów dla studentów budownictwa

Niniejsza publikacja poświęcona jest mechanice materiałów, która obejmuje teoretyczne i eksperymentalne badania zjawisk mechanicznych zachodzących w materiałach konstrukcyjnych. Wywołane są one działaniem na konstrukcje sił zewnętrznych. Obciążenia te wywołują w materiałach naprężenia oraz powodują deformacje i przemieszczenia. Celem mechaniki materiałów jest wyznaczenie tych wielkości, przy uwzględnieniu rzeczywistych warunków pracy konstrukcji. W każdym rozdziale, po krótkim wprowadzeniu, zdefiniowano podstawowe pojęcia oraz szczegółowo omówiono wszystkie najważniejsze zależności i równania. Rozważania teoretyczne są w dalszej części rozdziału zilustrowane licznymi, szczegółowo rozwiązanymi przykładami. Książka ta jest skierowana przede wszystkim do studentów kierunku budownictwo. Może być także wykorzystana przez studentów innych kierunków, na których występuje przedmiot wytrzymałość materiałów (np. energetyka, inżynieria środowiska, mechanika i budowa maszyn, lotnictwo itp.).

Książka składa się z 13 rozdziałów, zawierających teorię wytrzymałości, zilustrowaną na końcu każdego rozdziału wybranymi przykładami. „Wytrzymałość materiałów” w programie studiów jest poprzedzona „mechaniką teoretyczną” i „matematyką” i to z nich czerpie odpowiednie potrzebne treści. W trakcie studiów występuje jako pierwszy, bardzo ważny przedmiot podstawowy, mający bezpośrednie powiązanie z przedmiotami konstrukcyjnymi. Aplikacyjne aspekty treści tego przedmiotu pozwalają na łatwiejsze zrozumienie takich przedmiotów, jak: „budownictwo ogólne”, „konstrukcje metalowe”, „konstrukcje żelbetowe”, „konstrukcje drewniane” itd. Jednocześnie wytrzymałość materiałów należy do grupy przedmiotów mechaniki, do których zalicza się także mechanika konstrukcji, teoria sprężystości i plastyczności, reologia, teoria nośności granicznej itd. Podstawy teoretyczne tego przedmiotu znajdują w nich rozszerzenie, kontynuację lub zawierają treści pokrewne.
 
Niniejszy podręcznik, przeznaczony jest dla studentów Wydziału Inżynierii Lądowej, ale może być także wykorzystany na wydziałach inżynierii środowiska i na wydziałach mechanicznych. Może być też przydatny inżynierom i w procesie zawodowym samokształcenia.

Książka, zgodnie z tytułem, przedstawia kolejne wykłady dotyczące projektowania konstrukcji żelbetowych. Ich układ i treść odpowiadają programowi studiów prowadzonych na Wydziale Budownictwa Lądowego i Wodnego Politechniki Wrocławskiej.
W pierwszym tomie omówiono podstawy projektowania konstrukcji oraz podstawowe informacje dotyczące stanów granicznych nośności – zginania, ścinania, mimośrodowego ściskania, skręcania, przebicia, mimośrodowego rozciągania i docisku. Położono przy tym duży nacisk na prostotę opisu zjawisk. Na szczególną uwagę zasługują rozdziały dotyczące mimośrodowego ściskania. Sposób ujęcia i opis głównych problemów jest oryginalny, a przy tym łatwy do przyswojenia. W ostatnim rozdziale zamieszczono przykłady obliczeń nawiązujące do treści wykładów.
Książka może być przydatna zarówno dla studentów budownictwa, jak i osób prowadzących zajęcia dydaktyczne. Również projektanci mogą znaleźć w niej omówienie interesujących ich praktycznych problemów.
Tom drugi obejmie zagadnienia związane z kursem Konstrukcje betonowe – elementy i hale.

trwałości napraw obiektów budowlanych. W poprzednich monografiach przedstawiono: Trwałość i skuteczność napraw obiektów budowlanych (2007r.) i Współczesne metody naprawcze w obiektach budowlanych (2009r.), a w tym wydaniu przedstawiamy Trwałe rozwiązania naprawcze w obiektach budowlanych.
Pozycja ta aktualizuje wiedzę o najnowszych krajowych i wybranych zagranicznych osiągnięciach w dziedzinie trwałych rozwiązań naprawczych zastosowanych w obiektach budowlanych. Przedstawia także przykłady negatywne prowadzące nawet do awarii lub katastrof. Z drugiej jednak strony przedstawia takie zagadnienia jak np.: predykcja niezawodności eksploatacyjnej budynku lub zastosowanie praktyczne serii norm EN 1504. W celu zachowania czytelności utrzymano wprowadzony już w pierwszej książce podział na dwa główne działy. W pierwszym zawarto podstawy naukowe, w drugim przedstawiono zastosowania praktyczne trwałych napraw i wzmocnień elementów obiektów budowlanych. Treści podzielono na 23 rozdziały, których autorami są wysokiej klasy specjaliści od napraw obiektów budowlanych, działający zarówno w kraju jak i za granicą.
Przygotowana monografia jest adresowana do środowisk naukowych i projektowych, producentów materiałów stosowanych w naprawach obiektów budowlanych oraz wykonawców tych robót, a także do studentów kierunków związanych z budownictwem.

Optymalizacja i mechanika konstrukcji

Systemy informacji przestrzennej z QGIS

Rozwój dużych miast, a zwłaszcza ich handlowych, administracyjnych i komunalnych centrów, stworzył potrzebę wznoszenia budynków wielokondygnacyjnych ze względu na brak wolnych terenów w gęstej zabudowie dotychczasowych aglomeracji miejskich. W dużych miastach, które stały się krajowymi lub międzynarodowymi ośrodkami zarządzania finansami, handlem lub przemysłem, koszt placów pod zabudowę stał się niezmiernie wysoki.
Aby przeciwdziałać coraz większemu pogarszaniu się warunków życia ludności w dużych miastach, urbaniści żądają zwiększenia powierzchni terenów przeznaczonych na zieleń i komunikację, a także związanych z nią placów na parkingi, garaże i trasy szybkiego ruchu. Równocześnie na ogół niewystarczająco nadąża rozwój urządzeń komunalnych i komunikacji lokalnej na nowych terenach, przeznaczonych pod dalszą zabudowę, zwłaszcza że często są to tereny o słabych gruntach. Wówczas tereny objęte dawną zabudową stają się coraz bardziej cenne zarówno ze względu na ich lokalizację w pobliżu centrum, jak też ze względu na warunki hydrogeologiczne. Zaradzić temu można tylko wznosząc budynki wielokondygnacyjne, mimo znacznego wzrostu kosztów inwestycji i jej późniejszego użytkowania. Trzeba też stwierdzić, że w takich sytuacjach eksploatacji terenów, gdy zachodzi konieczność jednoczesnego wypełnienia wielu funkcji, jest wymagane przestrzenne zagospodarowanie terenu i obiektów ze wzajemnym przenikaniem się komunikacji, handlu i usług.

Wprowadzenie do odwodnienia budowlanego obiektów kubaturowych. Wydanie II poprawione.

Zadaniem skryptu jest poszerzenie wiedzy studentów kierunku budownictwo oraz studentów geologii specjalność hydrogeologia i geologia inżynierska z zakresu hydrogeologii stosowanej. Publikacja może być wykorzystywana na innych pokrewnych kierunkach studiów, a także przez inżynierów praktyków zajmujących się problemem odwodnienia. Niniejszy skrypt jest wprowadzeniem w problematykę odwodnienia budowlanego. Autorzy skryptu starali się przybliżyć podstawowe zagadnienia dotyczące odwodnienia budowlanego obiektów kubaturowych, czyli takich, które są trwale związane z gruntem, wydzielonych z przestrzeni za pomocą przegród budowlanych oraz mających fundamenty i dach.

W książce opisano konstrukcje ujęte w programie studiów II stopnia. W rozdziale 1 opisano różne konstrukcje prętowe i prętowo-cięgnowe stanowiące przekrycie budynków o dużej rozpiętości. W rozdziale 2 omówiono różne rodzaje dachów wiszących oraz zasady obliczania cięgien prostych oraz układów cięgnowych o różnych sposobach zamocowania lin nośnych w konstrukcjach podpór. Tematem rozdziału 3 są konstrukcje masztów radiowych, oświetleniowych, energetycznych, przekaźnikowych i innych. W rozdziale 4 przedstawiono podstawowe informacje na temat konstrukcji i obliczeń wież.

Trzecia część podręcznika Stalowe konstrukcje prętowe zawiera treści wykładowe prezentowane na studiach drugiego stopnia na Politechnice Poznańskiej. W rozdziale 1 omówiono konstrukcje z łukami, zwracając szczególną uwagę na problemy stateczności łuków oraz zastosowanie takich konstrukcji w budownictwie ogólnym. Rozdział 2 zawiera podstawowe informacje z zakresu łukowych blach fałdowych stosowanych na zadaszenia obiektów użyteczności publicznej oraz obiektów przemysłowych. Podstawą rozdziału 3 jest cykl wykładów o prętowych konstrukcjach cienkościennych, które są coraz częściej wykorzystywane nie tylko na elementy obudowy konstrukcji hal, ale także na elementy konstrukcyjne (słupy, rygle) kompletnych układów poprzecznych. Rozdział 4 poświęcono konstrukcjom z przekryciami tekstylnymi. Zwrócono szczególną uwagę na omówienie właściwości technicznych tkanin stosowanych w obiektach sportowych oraz na przekrycia obiektów użyteczności publicznej. Ze względu na dążenie do oszczędności w zużyciu stali, a także do zwiększenia odporności na wpływy pożarowe oraz sztywności elementów konstrukcji, chętnie wykorzystuje się konstrukcje zespolone stalowo-betonowe. W rozdziale 5 podano informacje, na podstawie których można określić warunki I i II stanu granicznego zespolonych elementów zginanych, rozciąganych i ściskanych. W rozdziale 6 zamieszczono informacje na temat projektowania elementów hal według propozycji zawartych w normie EC3. Dotyczą one tych kwestii, które nie zostały opisane w książce Stalowe konstrukcje prętowe obciążone statycznie i dynamicznie (część I – Elementy konstrukcji hal przemysłowych oraz obiektów użyteczności publicznej), a które obowiązują w projektowaniu belek podsuwnicowych i konstrukcji szkieletowych, w tym hal. W aneksie zamieszczono uzupełnienia do wydania 1 części I podręcznika. W wydaniu drugim podręcznika w rozdziale 3 poprawiono błędy redakcyjne, a treść rozdziału 5 uzupełniono o dwa nowe przykłady. W rozdziale 6 wniesiono poprawki i w konsekwencji poprawiono wartości w obliczeniach w przykładzie 6.5.5. W podrozdziale 6.6 skorygowano oznaczenia we wzorach dotyczących opisu warunków nośności belek podsuwnicowych oraz dodano rysunki przekrojów belek podsuwnicowych z tężnikami poziomymi.

Na przewodnik składa się 9 zadań, które obejmują prace polowe z użyciem instrumentów i sprzętu geodezyjnego oraz prace kameralne (kontrola prac polowych, obliczenia i wyrównania obserwacji, przygotowanie danych do kartowania, tyczenia, kartowanie mapy, sporządzanie wykresów, rysunków, redagowanie sprawozdania, przygotowanie operatu itp.). Wykonanie każdego zadania jest omówione, zamieszczono także przykłady koniecznych dokumentów, a na końcu podano wzory formularzy geodezyjnych.

Skrypt jest przeznaczony dla studentów studiów niestacjonarnych i stacjonarnych na kierunku budownictwo. Jego zawartość jest zgodna ze standardami kształcenia obowiązującymi na studiach pierwszego stopnia na kierunku budownictwo, zatwierdzonymi przez Radę Główną Szkolnictwa Wyższego. Treść skryptu podzielono na dwie części. Część pierwsza, wstępna (rozdziały od 2 do 7), zawiera podstawowe wiadomości z matematyki i fizyki wykorzystane w drugiej, zasadniczej części skryptu. Rozdziały od 2 do 6 obejmują podstawy geometrii, funkcji jednej zmiennej oraz rachunku różniczkowego, całkowego, macierzowego i wektorowego. W rozdziale 7 omówiono podstawowe prawa fizyczne, a w szczególności trzy zasady dynamiki Newtona. W rozdziałach 8, 9 i 10 omówiono analizę kinematyczną oraz statyczną płaskich układów tarcz sztywnych. W rozdziale 11 opisano podstawowe typy płaskich układów prętowych oraz różne rodzaje działających na nie obciążeń. W rozdziale 12 przedstawiono definicję sił przekrojowych i równania różniczkowe równowagi. Rozdział 13 poświęcony jest wyznaczaniu wartości sił normalnych w kratownicach płaskich metodami zrównoważenia węzłów oraz Rittera. W rozdziałach 14 i 15 zaprezentowano dwie metody wyznaczania wykresów sił przekrojowych w belkach oraz ramach płaskich: metodę ogólną i metodę punktów charakterystycznych. W rozdziale 16 omówiono wyznaczanie wykresów sił przekrojowych w łukach kołowych oraz parabolicznych metodą ogólną. Rozdział 17 jest poświęcony zagadnieniom związanym z wyznaczaniem linii wpływu reakcji i sił przekrojowych w płaskich układach prętowych metodą statyczną. Omówienie zagadnień praktycznych można znaleźć na stronie internetowej http://www.moodle.bis.put.poznan.pl/, znajdującej się na portalu Moodle na Wydziale Budownictwa i Inżynierii Środowiska.

Podręcznik jest przeznaczony przede wszystkim dla studentów wydziałów mechanicznych uczelni technicznych oraz kierunków pośrednio związanych z problematyką wytrzymałości materiałów i konstrukcji (na przykład inżynieria bezpieczeństwa, logistyka i inne), dla osób studiujących szeroko rozumiane zarządzanie, a także dla absolwentów uczelni technicznych chcących odświeżyć wiedzę z zakresu wytrzymałości. W kolejnych rozdziałach przedstawiono następujące zagadnienia: (1) podstawy wytrzymałości materiałów i konstrukcji, (2) układy prętowe, (3) analizę stanów naprężenia i odkształcenia, (4) hipotezy wytrzymałościowe, (5) momenty bezwładności figur płaskich, (6) skręcanie, (7) zginanie płaskie belek prostych, (8) wytrzymałość złożoną, (9) metody energetyczne, (10) ramy i łuki, (11) wyboczenia sprężyste konstrukcji, zmęczenie materiału, metodę elementów skończonych, badania wytrzymałościowe, współczesne konstrukcje inżynierskie, ekonomiczne aspekty obliczeń wytrzymałościowych, optymalizację w obliczeniach wytrzymałościowych.

MODELOWANIE MATEMATYCZNE SIEDMIOWARSTW. BELEK I PŁYT PROSTOKĄTNYCH

Zamieszczone w książce zadania, będące w większości oryginalnymi przykładami obliczeń opracowanymi przez autora, dotyczą mechaniki płaskich ustrojów prętowych statycznie wyznaczalnych w zakresie obliczania przemieszczeń, wyznaczania linii wpływu i rozwiązywania układów prętowych statycznie niewyznaczalnych metodą sił. Książka składa się z trzech rozdziałów. Pierwszy zawiera zadania dotyczące obliczania przemieszczeń w belkach, ramach, kratownicach i łukach statycznie wyznaczalnych. W obliczeniach przemieszczeń prętów zakrzywionych wykorzystano analityczne rozwiązania dla łuków o różnych krzywiznach. W rozdziale tym przedstawiono także obliczenia wartości współczynnika ścinania dla wybranych przekrojów prętów. W drugim rozdziale zamieszczono zadania z zakresu wyznaczania linii wpływu reakcji, sił przekrojowych i wybranych przemieszczeń w ustrojach prętowych statycznie wyznaczalnych. Rozwiązano w nim również przypadki, w których poruszającym się obciążeniem jest siła o innym kierunku niż pionowy lub moment skupiony. Trzeci rozdział jest poświęcony przykładom obliczeń układów prętowych statycznie niewyznaczalnych metodą sił. Wiele zadań dotyczy wyznaczania linii wpływu wielkości statycznych w układach statycznie niewyznaczalnych. Szczególnie interesujące są rozwiązania dla belek ciągłych i łuków.