Sprężone betonowe zbiorniki na ciecze o ścianie z prefabrykowanych elementów

Andrzej Seruga
Sprężone betonowe zbiorniki na ciecze o ścianie z prefabrykowanych elementów

ISBN/ISSN: 978-83-7242-858-5
Wydawnictwo: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej
Rok wydania: 2015
Język publikacji: polski
Ilość stron: 439
Format: B-5
Wymiary: 24x17 cm
oprawa: miękka

W monografii przedstawiona została w sposób kompleksowy problematyka projektowania, konstruowania i technologii wykonania sprężonych betonowych zbiorników na ciecze o ścianach z prefabrykowanych elementów. Przedstawiono wpływ rozwoju technologii sprężania na rozwiązania konstrukcyjno-technologiczne cylindrycznych zbiorników ze szczególnym uwzględnieniem polskich dokonań na tle światowych realizacji. Dużo miejsca poświęcono problematyce projektowania zbiorników cylindrycznych z betonu sprężonego, podając wytyczne i zalecenia stosownych norm i Instytutów Naukowych, metodę wyznaczania obwodowego sprężenia oraz sposób modelowania powłok walcowych, sprężonych pojedynczymi cięgnami systemem odcinkowym. Omówiono najczęściej stosowane systemowe rozwiązania cylindrycznych zbiorników o ścianach z prefabrykowanych kołowych i płaskich elementów, ich zachowanie się w procesie sprężania oraz podczas próby szczelności. Opierając się na wynikach otrzymanych z badań doświadczalnych przeprowadzonych na rzeczywistych obiektach, przedstawiono analizę obliczeniową tych zbiorników i ocenę rozwiązań systemowych z podaniem zaleceń umożliwiających ich prawidłowe projektowanie i wykonawstwo.

Książka przeznaczona jest dla pracowników naukowych, projektantów, wykonawców i studentów Wydziałów inżynierii Lądowej i Wodnej. Przedstawione informacje mogą być użyteczne dla osób zajmujących się procesami inwestycyjnymi jak również eksploatacją obiektów gospodarki wodno-ściekowej i budownictwa komunalnego.


Profesor Politechniki Krakowskiej Andrzej Seruga od 1972 roku zaangażowany jest w badania odkształceń i przemieszczeń ścian zbiorników żelbetowych prostokątnych i cylindrycznych, monolitycznych i prefabrykowanych z betonu sprężonego, na obiektach w skali naturalnej. Od 1997 roku działa w Sekcji Konstrukcji Betonowych Komitetu Inżynierii Lądowej i Wodnej Polskiej Akademii Nauk, a od 2004 roku również w Komisji Budownictwa PAN, Oddział Kraków. Profesor Andrzej Seruga od 2005 roku jest członkiem International Society for Concrete Pavements (ISCP), a od 2006 roku członkiem American Concrete Institute (ACI). Jest autorem 172 prac publikowanych w czasopismach naukowych oraz w wydawnictwach międzynarodowych Kongresów i Sympozjów (FIP, CEB, fib), a także Krajowych Konferencji Naukowych. W swojej działalności naukowej wykorzystuje wyniki prac eksperymentalnych realizowanych na rzeczywistych obiektach, takich jak: zbiorniki, silosy, hale przemysłowe, mosty, płyty z betonu sprężonego na gruncie oraz drogowe i lotniskowe nawierzchnie sztywne.


SPIS TREŚCI:

Od Autora 9

1. Wprowadzenie 13

2. Wpływ rozwoju technologii sprężania na rozwiązania konstrukcyjno-technologiczne zbiorników cylindrycznych 19
2.1. Konstrukcje kołowo-symetryczne sprężone przez nawijanie drutu lub splotu 22
2.2. Konstrukcje kołowo-symetryczne sprężone pojedynczymi cięgnami systemem odcinkowym 35
2.2.1. Cięgna z przyczepnością 35
2.2.2. Cięgna bez przyczepności 46
2.3. Rozwiązania konstrukcyjne pionowych styków i połączeń prefabrykowanych elementów ściennych z dnem i przekryciem zbiornika 49

3. Projektowanie zbiorników cylindrycznych z betonu sprężonego 65
3.1. Wytyczne konstruowania ścian 65
3.1.1. Zalecenia PCI Committee on Precast Prestressed Concrete Storage Tanks [144] 65
3.1.2. Zalecenia ACI Committee 373 [3] 69
3.1.3. Zalecenia PN-EN 1992-3 Eurokod 2 [148] 72
3.2. Wyznaczanie obwodowego sprężenia 74
3.3. Modelowanie powłok walcowych sprężonych pojedynczymi cięgnami systemem odcinkowym 84
3.3.1. Zbiorniki o powłoce monolitycznej betonowanej segmentami między pilastrami, sprężonej wewnętrznymi cięgnami 87
3.3.2. Zbiorniki o powłoce prefabrykowanej, z elementów o przekroju kołowym, sprężonej wewnętrznymi cięgnami 97
3.3.3. Wnioski 105

4. Zbiorniki o ścianie z żelbetowych prefabrykowanych elementów o przekroju prostokątnym, z żelbetowymi pionowymi połączeniami, sprężonej metodą nawijania pojedynczego drutu 107
4.1. Rozkład siły sprężającej 109
4.2. Radialne przemieszczenia powłoki walcowej 112
4.3. Odkształcenia betonu w powłoce walcowej 117
4.4. Analiza wyników i ocena systemu 121

5. Zbiorniki o ścianie z żelbetowych elementów o przekroju korytkowym, z żelbetowymi pionowymi połączeniami i pilastrami, sprężonej zewnętrznymi cięgnami pasmowymi 127
5.1. Zbiorniki w Dobczycach i Sierczy 127
5.2. Zbiorniki w Krakowie 135
5.3. Zbiornik w Gorzkowie 144
5.4. Zbiorniki w Dobczycach 147
5.5. Ocena systemu 151

6. Zbiorniki o ścianie zespolonej między żelbetowymi pilastrami, z prefabrykowanych elementów o przekroju teowym, sprężonej wewnętrznymi cięgnami 153
6.1. Zbiorniki w Opolu 156
6.2. Zbiorniki w Warce 159
6.3. Zbiorniki w Stalowej Woli 160
6.4. Ocena systemu 162

7. Zbiorniki o ścianie z żelbetowych kołowych elementów o stałym przekroju, z pionowymi połączeniami wypełnionymi zaczynem cementowym, sprężonej wewnętrznymi cięgnami 163
7.1. Opis systemu 163
7.2. Zbiornik na ścieki w Śremie 168
7.3. Zbiorniki w Kozietułach Nowych 184
7.4. Ocena systemu 206

8. Zbiorniki o ścianie z żelbetowych użebrowanych płaskich elementów, z pionowymi połączeniami wypełnionymi betonem ekspansywnym, sprężonej zewnętrznymi cięgnami 213
8.1. Opis systemu 213
8.2. Zbiorniki na ścieki w Kobylcu 216
8.3. Zbiorniki na ścieki w Krempnej 234
8.4. Zbiorniki na ścieki w Gdowie 246
8.4.1. Rozwiązania konstrukcyjne zbiorników i montaż ścian 246
8.4.2. Program i przebieg badań doświadczalnych 254
8.4.3. Analiza wyników otrzymanych z badań doświadczalnych prowadzonych na obiektach 258
8.5. Ocena systemu C6 280

9. Zbiorniki o ścianie z żelbetowych płaskich elementów, z pionowymi klejonymi stykami, sprężonej zewnętrznymi cięgnami 285

10. Zbiorniki o ścianie ze strunobetonowych płaskich elementów, z pionowymi połączeniami wypełnionymi zaczynem cementowym, sprężonej wewnętrznymi cięgnami 305
10.1. Opis systemu 305
10.2. Zbiorniki na wodę pitną w Jeleniej Górze 309
10.2.1. Rozwiązanie konstrukcyjne zbiornika 309
10.2.2. Badania doświadczalne 317
10.2.3. Wyniki otrzymane z badań doświadczalnych 317
10.2.4. Analiza obliczeniowa 322
10.2.5. Analiza stanu naprężenia na zewnętrznych powierzchniach prefabrykowanego elementu po zwolnieniu naciągu, w trakcie produkcji płyt strunobetonowych 324
10.3. Zbiornik na ścieki w Gliwicach 332
10.3.1. Rozwiązanie konstrukcyjne zbiornika 332
10.3.2. Badania doświadczalne 339
10.3.3. Wyniki otrzymane z badań doświadczalnych 341
10.3.4. Analiza obliczeniowa 355
10.3.5. Analiza stanu naprężenia na zewnętrznych powierzchniach prefabrykowanego elementu po zwolnieniu naciągu, w trakcie produkcji płyt strunobetonowych 360
10.4. Ocena systemu C14 366

11. Zbiorniki o ścianie ze strunobetonowych płaskich elementów, z pionowymi połączeniami wypełnionymi profilem neoprenowym EPDM, sprężonej wewnętrznymi cięgnami 375
11.1. Opis systemu 375
11.2. Zbiorniki na ścieki w Gliwicach 377
11.2.1. Rozwiązanie konstrukcyjne zbiornika 377
11.2.2. Badania doświadczalne 384
11.2.3. Wyniki otrzymane z badań doświadczalnych 385
11.2.4. Analiza obliczeniowa 402
11.2.5. Analiza stanu naprężenia na zewnętrznych powierzchniach prefabrykowanego elementu po zwolnieniu naciągu, w trakcie produkcji płyt strunobetonowych 407
11.3. Ocena systemu C8 414

12. Podsumowanie 419

Literatura 425