Technologia betonu i konstrukcje żelbetowe

Przekazanie wiedzy o właściwościach technicznych cementów, kruszyw, dodatków i domieszek do betonów, właściwościach mieszanki betonowej o charakterystyce techniczno-użytkowej betonu. Zapoznanie z metodami projektowania betonu, badaniami laboratoryjnymi wybranych właściwości: cementu, mieszanki betonowej oraz stwardniałego betonu zwykłego.

Przekazanie wiedzy na temat zastosowania betonu w konstrukcjach budowlanych, głównie w postaci żelbetu, gdzie beton i stal współpracują ze sobą tworząc rodzaj kompozytu.

Wykłady

"Spoiwa mineralne: definicja, moduł hydrauliczny, podział. Wapno budowlane, gips – charakterystyka i zastosowanie.

Cementy powszechnego użytku, klasyfikacja. Surowce, produkcja i zastosowanie CEM I i CEM III.

Betony zwykłe. Definicja. Klasyfikacja.

Kruszywa do betonów zwykłych. Klasyfikacja. Wymagania: zanieczyszczenia; kształt ziaren; jamistość; uziarnienie; wytrzymałość.

Domieszki do betonów. Działanie na właściwości mieszanki i stwardniałego betonu plastyfikatorów i superplastyfikatorów, domieszek napowietrzających, wpływających na wiązanie i twardnienie. Rola dodatków włóknistych zmniejszających odkształcenia mechaniczne i dodatków w postaci żywic syntetycznych.

Mieszanka betonowa. Właściwości; spójność, konsystencja, urabialność. Układanie i zagęszczanie. Pielęgnacja betonu młodego.

Proces rozwoju wytrzymałości; klasy wytrzymałości betonu na ściskanie. Struktura; szczelność i porowatość. Nasiąkliwość. Mrozoodporność. Przewodność cieplna. Odporność na korozję. "

"Krótka historia żelbetu. Podstawowe zasady i założenia teorii żelbetu. Fazy pracy elementu zginanego żelbetowego. Koncepcja stanu granicznego nośności wg: Saligera, Loleit, Kopycińskiego, Pasternaka.

Rozkład naprężeń w przekroju pojedynczo zbrojonym; budowa równań równowagi sił przekrojowych. Obliczanie potrzebnego zbrojenia strefy rozciąganej.

Przekrój podwójnie zbrojony – rozkład naprężeń w przekroju i równania równowagi sił przekrojowych. Obliczanie nośności przekrojów pojedynczo i podwójnie zbrojonych.

Projektowanie konstrukcji żelbetowych. Zestawienie obciążeń. Obwiednie sił przekrojowych.

Zasady kształtowanie szkieletu zbrojenia konstrukcji. Wprowadzenie pojęć: „długość zakotwienia”, „otulina”. Omówienie zasad rozmieszczenie prętów w przekroju. Wykonywanie rysunków roboczych."

"Współpraca belki z płytą przy zginaniu. Wyznaczanie szerokości współpracującej płyty. Przekrój rzeczywiście teowy i pozornie teowy. Obliczanie nośności przekrojów: rzeczywiście teowego i pozornie teowego z płytą w strefie ściskanej oraz w strefie rozciąganej.

Ścinanie przekroju żelbetowego. Odcinki 1. i 2. rodzaju. Sposoby zbrojenia przekroju na ścinanie. Obliczanie nośności przekroju na ścinanie.

Stany graniczne użytkowalności konstrukcji żelbetowych. Zarysowanie belek zginanych. Ugięcia belek."

Ćwiczenia

"Zasady BHP w laboratorium materiałów budowlanych. Organizacja i harmonogram ćwiczeń laboratoryjnych. Omówienie tematu ćwiczeń – „Projektowanie betonu zwykłego metoda 3 równań”.

Badanie właściwej konsystencji zaczynu cementowego i czasu wiązania cementu. Przygotowanie normowej zaprawy cementowej do badania wytrzymałości cementu.

Badanie wytrzymałości cementu na zginanie i ściskanie

Zapoznanie się z produkcją betonu towarowego („Contractor” – Kraków)

Badanie konsystencji mieszanki betonowej w aparaci Ve-Be i metoda stożka opadowego. Wykonanie próbek do badań klasy wytrzymałości betonu na ściskanie

Projektowanie betonu zwykłego za pomocą programu komputerowego „ProBet”.

Badanie klasy wytrzymałości betonu na ściskanie."

"Zestawienie obciążeń prostej konstrukcji żelbetowej.

Budowa obwiedni sił przekrojowych. Rozwiązywanie belek statycznie niewyznaczalnych metodą współczynników Winklera.

Obliczanie potrzebnego zbrojenia płyt żelbetowych jednokierunkowo zginanych. Weryfikacja nośności płyt jednokierunkowo zginanych. Pojęcie „obwiedni nośności” pręta.

Ustalanie zasady współpracy płyty z belką na zginanie. Obliczanie szerokości współpracującej płyty. Analiza przypadków podwójnego zbrojenia przekrojów „rzeczywiście teowych”."

"Obliczanie potrzebnego zbrojenia belek żelbetowych na zginanie. Weryfikacja nośności belek ze względu na zginanie. Pojęcie „obwiedni nośności” pręta.

Ustalanie rozmieszczenia odcinków 1. i 2. rodzaju. Obliczanie potrzebnego zbrojenia belek żelbetowych na ścinanie. Weryfikacja nośności belek ze względu na ścinanie.

Kształtowanie szkieletu zbrojenia konstrukcji: długość zakotwienia, wymagana otulina, rozmieszczenie prętów w przekroju, minimalne średnice zagięć prętów. Wykonywanie rysunków roboczych. Zestawianie stali zbrojeniowej."

1. Jamroży Z. 2009. Beton i jego technologie. PWN, Warszawa.

2. Kobiak J. Stachurski W. 1991. Konstrukcje żelbetowe. Wyd. Arkady, Warszawa.

3. Pyrak S. 2003. Konstrukcje z betonu. Wyd. Arkady, Warszawa."

4. Neville A.M. 1999. Właściwości betonu. Wyd. Polski Cement.

5. PN-EN 206-1:2003. Beton zwykły.

6. PN-B-03264:2002 Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone. Obliczenia statyczne i projektowanie."

TBŻ_W1 właściwości techniczne składników betonu zwykłego, mieszanki betonowej oraz stwardniałego betonu przeznaczonego dla różnych typów konstrukcji inżynierskich i do warunków jego użytkowania w środowiskach o różnych stopniach agresywności.

TBŻ_W2 zasady, normy i wytyczne do projektowania składu mieszanki betonowej oraz konstrukcji betonowych i żelbetowych; przepisy i akty prawne niezbędne w procesie projektowania oraz dotyczące zakresu projektu budowlanego.

TBŻ_W3 organizację laboratorium technologii betonów i zasady wykonywania oznaczeń właściwości fizycznych i mechanicznych cementu, zapraw, mieszanki betonowej i stwardniałego betonu.

TBŻ_W4 podstawowe typy konstrukcji budowlanych oraz zalety i wady betonu jako materiału przeznaczonego dla poszczególnych typów konstrukcji.

TBŻ_W5 warunki pracy mechanicznej typowych elementów konstrukcji żelbetowych oraz reguły projektowania konstrukcji żelbetowych pracujących na zginanie i ścinanie.

TBŻ_U1 dobrać składniki betonu zwykłego odpowiednie dla osiągnięcia wymaganych cech mieszanki betonowej i stwardniałego betonu; zorganizować i przeprowadzić badania laboratoryjne metodami normowymi z uwzględnieniem zasad BHP: cementu, kruszywa, mieszanki betonowej i stwardniałego betonu oraz zinterpretować wyniki badań.

TBŻ_U2 zaprojektować skład mieszanki betonowej metodą analityczną i za pomocą programu komputerowego.

TBŻ_U3 posługiwać się normami projektowania służącymi do zestawiania obciążeń różnego pochodzenia; znaleźć w wydawnictwach normowych dane niezbędne w procesie projektowania.

TBŻ_U4 sporządzać rysunki wykonawcze elementów konstrukcji żelbetowych uwzględniając ich specyfikę, m.in. oznaczenia użytych materiałów, wymiarowania, szczegółów zbrojenia, zestawienia stali etc.

TBŻ_U5 dokonać obliczenia sił przekrojowych w belkach statycznie wyznaczalnych i niewyznaczalnych oraz nośności belki żelbetowej na zginanie i ścinanie.

TBŻ_K1 ciągłego śledzenia zmian w uregulowaniach prawnych dotyczących projektowania konstrukcji betonowych i żelbetowych.

TBŻ_K2 uznania faktu, że każdą konstrukcję budowlaną można skonstruować na bardzo wiele sposobów, a ostateczną decyzję co do wyboru materiałów i rozwiązań konstrukcyjnych podejmuje projektant i on też ponosi odpowiedzialność moralną i prawną za swoją pracę projektową.

TBŻ_K3 akceptacji kryteriów ekonomicznych wyborów dokonywanych w procesie projektowania konstrukcji.

Zaliczenie ćwiczeń: części technologia betonu na podstawie sprawozdań tematycznych wykonanych badań i ćwiczeń projektowych; na ocenę pozytywną należy prawidłowo wykonać sprawozdania i ćwiczenia projektowe oraz odpowiedzieć na kilka pytań dotyczących ich wykonania. Zaliczenie części: konstrukcje żelbetowe na podstawie projektu technicznego stropu żelbetowego płytowo-żebrowego; na ocenę pozytywną należy prawidłowo wykonać projekt i odpowiedzieć na kilka pytań dotyczących warunków pracy zaprojektowanej konstrukcji i zastosowanych w projekcie procedur obliczeniowych; trzeba też objaśnić rysunki zamieszczone w opracowaniu. Zaliczenie końcowe ćwiczeń obliczane jest jako średnia arytmetyczna ocen z zaliczenia ww. części. Udział oceny z zaliczenia ćwiczeń projektowych w ocenie końcowej wynosi 50%.

Zaliczenie wykładów: części technologia betonu – pisemne ograniczone czasowo; na ocenę pozytywną należy udzielić co najmniej 51% prawidłowych odpowiedzi na zadane pytania. Zaliczenie części: konstrukcje żelbetowe – odpowiedź ustna; na ocenę pozytywną należy udzielić co najmniej 51% prawidłowych odpowiedzi na zadane pytania. Zaliczenie końcowe wykładów obliczane jest jako średnia arytmetyczna ocen z zaliczenia ww. części. Udział oceny z zaliczenia wykładów w ocenie końcowej wynosi 50%.

brak